KR100251994B1 - 잉크 제트 헤드용 액체 용기 - Google Patents

Abstract

액체 용기는 화상 형성에 기여할 수 있는 액체를 수용하기 위한 주 본체와, 상기 액체를 유지하기 위해 상기 주 본체 내에 수용된 액체 흡수 재료와, 화상 형성용 토출 헤드를 향해 상기 액체를 공급하기 위한 상기 주 본체 내의 액체 공급 포트와, 상기 주 본체와 대기 사이를 유체 연통하기 위한 환기구를 구비하고 있으며, 돌출 표면은 상기 액체 공급 포트에 인접한 상기 주 본체의 일부분의 내부 표면에서 상기 주 본체의 내부를 향해 돌출한다.

Description

잉크 제트 헤드용 액체 용기

본 발명은 기록지에 액적을 토출함으로써 화상을 형성하는 토출 헤드(잉크 제트 헤드)에 의한 기록 수행에 사용되는 액체를 수용하기 위한 액체 용기에 관한 것이다.

종래의 프린터에서, 기록지에 액적을 토출함으로써 화상을 형성하기 위한 토출 헤드는 기록지에 평행한 평면에서 기록지 공급 방향에 수직한 방향으로 왕복 이동을 수행하는 캐리지 상에 반송될 수 있다.

이러한 주사식 장치에서, 캐리지는 명령에 반응하여 라인 상에서 이동하는 동시에, 액적은 화상 형성을 수행하도록 토출 신호에 반응하여 시트 상에 토출되고, 그 후에 기록지가 공급 장치에 의해 소정 거리로 공급되며, 이들 작동이 반복된다. 액적 토출식으로는 전열 변환기 소자(히터)를 사용하는 형식의 것과 압전 소자(압전식)를 사용하는 형식의 것이 있으며, 이들 양자에서 잉크 액적의 토출은 전기 신호에 의해 제어될 수 있다. 전열 변환기 소자를 사용하는 액적 토출 방법에서, 전기 신호는 전열 변환기 소자에 공급되며, 이로써 전열 변환기 소자에 인접한 잉크가 순간적으로 비등하여 액적이 이러한 비등 순간의 잉크에 의해 생기는 기포의 갑작스런 성장에 의해 높은 속도로 토출된다.

액체가 화상 형성 중에 소모되기 때문에 토출 헤드는 항상 액체를 공급받아야 한다. 이를 위하여, 예를 들어 잉크 용기가 잉크 제트 기록 장치의 주 조립체에 마련되어 있고, 잉크 공급관이 잉크 제트 헤드와 잉크 용기 사이의 정수두 차에 의해 생긴 부압으로 잉크를 공급하도록 잉크 용기로부터 기록 헤드까지 연장되어 있는 시스템이 있다. 그러나, 이러한 형식에서는 전체 크기가 큰 구조로 되어서 크기 및 가격 면에서 일반적으로 사용되는 형식의 기계에는 부적합하다.

또 다른 시스템으로는, 액체 용기가 캐리지 상에 반송된 토출 헤드에 대하여 착탈가능하고 토출 헤드의 액체 공급 포트에 연결되어 있는 소위 액체 용기 반송식이 있다. 이 시스템에서, 액체 용기는 그 안에 들어 있는 액체가 다 소모된 후에 새로운 용기로 교환된다.

이러한 액체 용기 반송식에서는, 일반적으로 토출 헤드가 액체 용기 아래에 배열된다. 따라서, 액체 용기가 대기 개방식 구조를 가지면, 토출 헤드의 액적 토출 헤드(오리피스)를 통해서 액체가 누설되는 것을 방지하도록 소정의 부압을 생성하는 수단이 마련되어야 한다. 따라서, 토출 특성을 안정화시키기 위하여 토출 헤드의 액적 토출 출구에서 안정된 메니스커스가 유지되어야 한다. 이러한 액체 용기에서, 토출 출구에서 안정된 메니스커스를 얻도록 부압이 토출 헤드의 토출부와 용기의 액체면 사이의 정수두 차를 고려한 소정 높이로 조정된다. 따라서, 액체 용기 내의 액체 상태는 토출 헤드로부터 액적 토출 성능에 큰 영향을 미치게 된다.

이러한 부압을 발생하기 위하여, 예를 들어 일본 공개 특허출원 (소)56-67269호 및 (소)59-98857호에서는 잉크 용기 내의 스프링에 의해 가압된 잉크 블래더를 사용하는 스프링 가압식 블래더 잉크 용기 형식이 제안되어 있다. 이러한 형식의 것에서는 제조 단계가 복잡하고 따라서 제조 비용이 높으며, 용기의 두께가 작으면 잉크 용기의 단위 용량 당 잉크 함유량, 즉 잉크 보유율이 작아서 운전 비용을 높이게 된다.

예를 들어, 일본 공개 특허출원 (평)2-211466호에는 내부가 복수개의 잉크 챔버로 분할되고 이들 각각이 부압을 생성할 수 있는 미세 구멍에 연통되어 있는 용기가 개시되어 있다. 그러나, 이 형식에서는 부압이 존재하지 않거나 부압이 대기 온도 등에 기인한 잉크 챔버의 팽창에 의해 감소되는 경향을 갖게 됨으로써 잉크가 잉크 용기의 방향에 따라 미세 구멍부에 존재하기 않게 되어 잉크 누설이 비교적 쉽게 일어난다.

또 다른 공지의 시스템에서는 흡수 재료가 잉크 용기의 내부 공간을 점유하고, 잉크가 상기 재료에 의해 보유된다. 흡수 재료는 스펀지 등의 다공성 재료로 된 액체 흡수 재료이며, 일반적으로 흡수 재료는 용기의 내부 용적보다 큰 초기 크기를 갖고 압축된 상태로 용기 내부에 위치하게 된다.

이러한 시스템에서는, 누설 등을 피하기 위해 안정된 부압을 제공하도록 흡수 재료에 보유될 수 있는 잉크의 양이 제한되고, 부압의 절대값이 흡수 재료에 보유된 잉크의 소모에 따라 증가하기 때문에 흡수 재료 내의 잉크를 때로는 완전히 사용할 수 없기 때문에, 용기로부터 실제로 사용할 수 있는 잉크의 양은 잉크 용기의 전체 용량보다 작다.

또 다른 시스템으로는, 소모될 수 있는 잉크의 양을 증가시켜 주는 소위 반스펀지형 잉크 용기 형식이 있다. 이 형식의 예로서는 부압 발생을 위한 액체 보유 부재를 수용하는 액체 보유 부재 수용부와, 액체 보유 부재 수용부 뒤에 있고 통로를 통해서 이에 연통하여 있는 잉크를 수용하는 잉크 수용부를 포함하는 용기가 일본 공개 특허출원 (평)7-40043호에 개시되어 있다. 따라서, 이러한 잉크 제트 프린터용 용기는 액체 보유 부재를 수용하는 액체 보유 부재 수용부와, 잉크를 수용하는 잉크 수용부를 포함하며, 이로써 간단한 구조로 부압을 안정된 상태로 유지하면서도 잉크 보유율이 개선되고, 낮은 제조 비용과 낮은 운전 비용 및 높은 신뢰성과 장치의 소형화가 가능해진다.

이하에서는 액체 용기의 구조에 대해 상세하게 설명한다.

도15 및 도16은 종래의 액체 용기를 도시하고 있다.

도15의 용기는 기록 액체를 와이어 도트 헤드로 공급하고, 액체 흡수 재료(101)의 전방 측 부분의 두께와 후방 측 부분의 두께가 다른데, 전방 측 부분은 액체 흡수 재료가 용기의 주 본체(102) 안에 놓일 때에 캡(103)에 의해 가압된다. 이러한 구조에 의하면, 액체 흡수 재료(101)에 의해 제공되는 모세관력은 액체 공급 포트(104)를 향해서 증가하므로, 잉크는 잉크 공급 포트에서 효율적으로 응집될 수 있다.

도16에서, 용기는 잉크 제트 헤드와 일체로 형성되고, 용기의 3개의 챔버는 잉크 흡수 재료(210)를 각각 수용하는데, 주 본체(202)의 바닥 부분에는 토출 헤드(203)가 설치된다. 잉크 흡수 재료(210)는 토출 헤드(203)의 오리피스(204)와 연통하는 공급 파이프(205)에 가압 접촉된다(일본 특허 공개 제63-87242호 참조). 이러한 구조에 의하면, 공급 파이프(205)에 접촉하는 액체 흡수 재료(210)이 압축되고, 이에 따라 그 액체 흡수 재료 부분이 보다 커지게 되어 잉크가 공급 파이프(205)에 효율적으로 수집될 수 있게 된다. 일본 특허 공개 제55-161661호에는 섬유를 흡수 재료로 사용하고 또한 잉크의 공급을 향상시킬 수 있도록 하기 위해 용기 자체의 형상이 접속 부분을 향해 감소되게 한 구조에 대하여 개시되어 있다.

도17은 또 다른 용기를 도시하는 것이다. 이러한 것은 일본 특허 공개 제7-125239호에 개시되어 있는데, 여기서 음압 발생 부재(402)를 수용하는 음압 발생 부재 수용 챔버(401)는 액체(404)를 수용하는 액체 수용 챔버(403)와 연통 경로(405)를 통해 유체 연통되고, 유체 연통 경로(405)와 바닥 부분에 마련된 액체 공급 포트(406) 사이의 음압 발생 부재 수용 챔버(401)의 바닥 부분은 낮추어져서 이에 따라 음압 발생 부재(402)를 가압하는 것이 낮추어진 부분에서 쉽게 이루어지게 되어 액체 풍부 영역(408)이 마련될 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 액체 용기는 액체 흡수 재료를 용기 안에 배치시키는 데 요구되는 압축에 의해 야기되는 문제점을 내포하고 있다.

도18은 얇은 납작형 직사각 평행사변 파이프형의 형상을 갖는 용기의 주 본체 안에 액체 흡수 재료를 삽입한 상태를 도시하는 개략도이고, 도19는 액체 흡수 재료가 액체 용기 안에 배치된 후의 액체 용기를 도시하는 개략도이다.

도18에 도시된 바와 같이 액체 흡수 재료(303)는 종방향으로 가압되면서 용기의 주 본체(304) 안에 삽입되고, 특히 가압 판(305, 306)에 의해 주 본체(304)의 내부 종방향 치수보다 작아지도록 압축된다. 이 때, 가압 판(305, 306) 근처의 압축비는 높고, 중심 근처의 압축비는 낮다. 액체 흡수 재료(303)가 이러한 상태로 용기의 주 본체(304) 안에 배치되면, 액체 흡수 재료(303)의 이러한 압축비 분포는 도19에 도시된 바와 같이 주 본체(304) 안에 삽입된 후와 마찬가지로 유지된다.

이와 같은 불균일한 압축비에 의하면, 다공성 재료의 공극 크기가 불균일해지고, 이에 따라 액체 흡수 재료 안에 함입되어 있는 액체의 모세관력은 위치에 따라 달라진다. 따라서, 모세관력이 작은 중심 부분에서의 액체만이 소모되고, 모세관력이 강한 용기의 측벽 표면에 인접한 액체는 잔류하게 되어서, 그 결과 일례로 액체가 다 소모되기 전에 액체의 연속성이 중단되는 것과 같이 공급 성능이 나빠지게 된다.

이러한 문제점은 도15 및 도16에 도시된 구조에 의해 해소되지만, 도15의 구조에서는 불균일한 압축이 여전히 존재하게 되고, 도16의 구조에 있어서는 공급 파이프 근처의 압축비는 높지만 압축 불균일성은 여전히 존재한다. 도17의 구조에 의하면, 액체의 공급은 충분하다.

얇은 납작형 액체 용기의 경우에 있어, 용기의 최대 면적 측면의 크기는 액체 수용 용량의 증가에 따라 증가한다. 액체 용기의 환기구는 액체를 이송 또는 저장하는 중에 액체가 증발하는 것을 방지하기 위하여 밀봉 재료로 밀봉된다. 따라서, 열 가소성 수지로 제조된 액체 용기가 고온 대기 하에 유지되는 경우, 비교적 쉽게 변형되는 최대 면적 측면은 내부 압력에 의해 소성 변형되는 정도로까지 팽창되고, 그 결과 외부 치수가 증가하게 된다. 이 결과, 특히 소형화 장치에 있어서는 용기를 캐리지에 장착할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 액체를 가능한 한 많이 안정되게 공급할 수 있는 액체 용기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이송 등과 같은 과정 중에 고온 대기 하에서의 소성 변형으로 인해 외부 치수가 증가하는 경우에도 캐리지에 장착시킬 수 있는 액체 용기를 제공하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 절반 스폰지 잉크 용기 타입에는 흡수 재료가 제공되므로, 동일한 문제점이 야기된다. 잉크 수용 챔버 내의 잉크의 양이 아주 작아지게 되면, 잉크는 구석 부분, 잉크 수용 챔버 내의 바닥 표면의 주변 영역, 혹은 인접 돌출부에 남아 있게 되는 경향이 있으므로, 잉크의 소모가 줄어든다. 잉크 수용 챔버의 잉크 잔류량 검출이 행해질 때, 잔류량 검출은 나머지 잉크로 인해 불안정하고, 이 결과 인쇄 가능량 작음(small printing) 경고가 적절한 시기 이전에 발생되거나 혹은 강제 인쇄 정지 시기가 적절해지지 않을 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 대량의 잉크를 안정되게 공급할 수 있는 잉크 제트 기록 장치를 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 용기의 개략도.

도2는 도1에 도시된 용기 본체의 돌출 영역에서의 선A-A'을 따라 취한 단면도.

도3은 다른 실시예에 따른 도1에 도시된 용기 본체의 돌출 영역에서의 선A-A'을 따라 취한 단면도.

도4는 또 다른 실시예에 따른 도1에 도시된 용기 본체의 돌출 영역에서의 선A-A'을 따라 취한 단면도.

도5는 또 다른 실시예에 따른 도1에 도시된 용기 본체의 돌출 영역에서의 선A-A'을 따라 취한 단면도.

도6은 일 실시예에 따른 도1에 도시된 용기 본체의 만입 영역에서의 선B-B'를 따라 취한 단면도.

도7은 다른 실시예에 따른 도1에 도시된 용기 본체의 만입 영역에서의 선B-B'를 따라 취한 단면도.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 용기를 도시한 개략 단면도.

도9는 도8의 액체 용기의 형상을 도시한 도면으로서, 도9의 (a)는 상부 평면도, 도9의 (b)는 부분 절결 측면도.

도10의 (a)는 도9의 (b)의 방향 D에서 본 도면이고, 도10의 (b)는 도9의 (b)의 선C-C'를 따라 취한 도면.

도11은 도8에 도시된 액체 용기 내에서의 액체의 소모 과정을 도시한 설명도.

도12는 도8에 도시된 액체 용기 내에서의 액체의 소모 과정을 도시한 설명도.

도13은 액체 용기에 내부 돌출 영역을 제공하지 않은 경우의 소모 과정을 도시한 설명도.

도14는 액체 용기에 내부 돌출 용역을 제공하지 않은 경우의 소모 과정을 도시한 설명도.

도15는 종래의 액체 용기의 일례를 도시한 도면.

도16은 종래의 액체 용기의 다른 예를 도시한 도면.

도17은 종래의 액체 용기의 다른 예를 도시한 도면.

도18은 평탄한 박형 직사각 평행 육면체 형상 용기 본체 내로의 액체 흡수 재료의 삽입을 도시한 개략 단면도.

도19는 도18의 액체 용기 내에 액체 흡수 재료를 배치한 후의 개략 단면도.

도20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 챔버의 개략도로서, 도20의 (a)는 단면도, 도20의 (b)는 선E-E를 따라 취한 단면도, 도20의 (c)는 선F-F를 따라 취한 단면도.

도21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 챔버의 개략도로서, 도21의 (a)는 단면도, 도21의 (b)는 선G-G를 따라 취한 단면도.

도22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 챔버의 개략도로서, 도22의 (a)는 단면도, 도22의 (b)는 선H-H를 따라 취한 단면도, 도22의 (c)는 선I-I를 따라 취한 단면도.

도23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 챔버의 개략도로서, 도21의 (a)는 단면도, 도22의 (b)는 선J-J를 따라 취한 단면도.

도24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 챔버의 개략 단면도.

도25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 챔버의 개략 단면도로서, 도25의 (a)는 부분 단면도, 도25의 (b)는 선K-K를 따라 취한 단면도.

도26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용기의 개략 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 주 본체

2 : 액체 흡수 재료

4 : 환기구

5 : 내측 돌출 영역

6 : 외측 만입 영역

8 : 격벽

9 : 잉크 수용 챔버

10 : 연통부

12 : 액체 충전 포트

13 : 볼 밀봉부

21 : 잉크 유입 홈

본 발명의 한 일면에 의하면, 화상 형성에 기여할 수 있는 액체를 수용하기 위한 주 본체와, 상기 액체를 유지하기 위해서 상기 주 본체에 수용된 액체 흡수 재료와, 화상 형성을 위해 토출 헤드쪽으로 액체를 공급하기 위한 상기 주 본체 내의 액체 공급 포트와, 상기 주 본체와 대기 사이에 유체 연통을 형성하기 위한 환기구를 포함하며, 돌출 헤드가 상기 액체 공급 포트에 인접해서 상기 주 본체의 내면의 일부에서 상기 주 본체의 안쪽으로 돌출된 것을 특징으로 하는 액체 용기가 제공된다..

상기 돌출면이 상기 공급 포트를 갖지 않은 좁은 벽으로부터 떨어져 이격되는 것이 바람직하다.

상기 주 본체는 편평 박형의 형상과 사실상 직사각형의 평행육면체 형상을 가지며, 상기 액체 공급 포트는 그 좁은 쪽으로 구비되며, 상기 돌출면은 액체 공급 포트를 구비한 면을 개재시키는 각각의 최대 영역 측벽에 상기 액체 공급 포트에 인접해서 제공되는 것이 바람직하다.

상기 주 본체의 각각의 최대 영역 측벽의 사실상 중심부의 외면이 만입된 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 한 일면에 의하면, 액체 흡수 재료를 수용하며, 화상 형성을 위해 공급 액체를 토출 헤드쪽으로 공급하기 위한 액체 공급 포트와 연통부와의 유체 연통을 위한 환기부를 갖는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버로 공급되는 액체를 저장하기 위한 것으로, 상기 주 본체의 저부에 인접해서 제공된 연통부를 통해서 상기 제1 챔버와 유체 연통하며, 사용시 사실상 상기 연통부를 제외하고는 밀봉된 제2 챔버와, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 분리하고, 상기 유체 연통 경로의 상단부를 한정하기 위한 격벽을 포함하며, 상기 용기는 편평 박형이고 사실상 직사각형의 평행육면체 형상을 가지며, 돌출면이 액체 공급 포트를 구비한 면을 개재하고 있는 상기 제1 챔버의 각각의 측면의 내면의 일부에서 상기 주 본체의 안쪽으로 상기 액체 공급 포트에 인접하게 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 용기가 제공된다.

상기 액체 공급 포트는 사용시 상기 제1 챔버의 저부에 배열되고, 상기 격벽에는 상기 격벽의 단부가 아닌 부분으로부터 상기 연통부로 연장된 대기 유입 통로가 구비되며, 상기 돌출면은 상기 대기 유입 통로의 상단부 방향으로 저부 사이에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 돌출면이 상기 격벽으로부터 떨어져 이격되고 상기 공급 포트를 갖지 않은 좁은 벽으로부터 떨어져 이격되는 것이 바람직하다.

상기 제1 챔버의 각각의 최대 영역 측벽의 사실상 중심부의 외면이 만입된 것이 바람직하다.

본 발명에서, 액체 흡수 재료는 용기의 주 본체에 배치시킬 때 소정 압축비로 압축되는 비압축식 또는 주 본체로 배치시키기 전에 소정 압축비로 압축되는 열 압축식으로 구성될 수 있다. 화상 형성에 기여할 수 있는 액체는 옐로우, 시안, 마젠타, 또는 블랙 색상 성분과 같은 색상 성분 또는 색상 잉크와 반응하는 성분을 포함하는 액체를 포함하는 색상 잉크일 수 있다.

본 발명의 상술된 제1 특징에 따르면, 돌출면은 압축비가 종방향으로 상대적으로 균일하도록 액체 흡수 재료의 낮은 압축비를 압축시키는 데 효과적이다. 그러므로, 용기 내의 많은 양의 액체가 소모될 수 있다.

환기구가 보통 밀봉되는 액체 용기의 이송 동안 최대 면적 측벽은 소성 변형의 가능한 결과와 함께 내부 압력에 의해 팽창됨으로써 용기의 외경의 팽창을 의도한다. 그러나, 외부면이 바람직한 예에서 내부로 만입되므로, 최대 폭(가장 짧은 직경)은 최대 면적 측벽이 외부로 팽창할지라도 유지될 수 있다. 따라서, 용기는 작은 허용치로 장착 공간에 장착될 수 있다.

돌출면은 압축비가 종방향에서 상대적으로 균일해지도록 제1 챔버에서 액체 흡수 재료의 낮은 압축비를 압축시키는 데 효과적이다. 그러므로, 제1 챔버 내의 액체 수준은 유입 대기를 허용하는 동안 제2 챔버로부터 액체 공급을 확보하도록 공급 포트를 갖는 벽에 도달함이 없이 유지될 수 있다.

그러나, 외부면이 이 특징의 바람직한 예에서 내부로 만입되므로, 최대 폭(가장 짧은 직경)은 최대 면적 측벽이 외부로 팽창할지라도 유지될 수 있다. 따라서, 용기는 작은 허용치로 장착 공간에 장착될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일면에 의하면, 액체 보유 부재를 수용하는 액체 보유 부재 수용 챔버가 유체 연통 경로를 통해서 잉크를 수용하는 잉크 수용 챔버와 유체 연통하는 잉크 용기에 있어서, 상기 유체 연통 경로에 연장된 잉크 유입 홈이 상기 잉크 수용 챔버에 구비된 것을 특징으로 하는 잉크 용기가 제공된다.

본 발명의 이 특징의 바람직한 형태에서, 상기 제2 챔버에 인접한 부분이 낮추어지도록 경사진다.

본 발명의 이 특징에 따르면, 잉크 유입 홈은 잉크 수용 챔버 내의 다양한 부분에서 흡수 재료와 잉크 사이에 액체 경로를 제공하는 데 효과적이고, 그러므로 잉크는 잉크 수용 챔버 내 잉크의 양이 매우 작을 때조차도 확실하게 잉크 보유 부재 수용 챔버로 공급될 수 있다.

바람직한 예에서, 잉크 수용 챔버의 바닥면의 경사는 잉크 수용 챔버의 바닥면이 수평 또는 유체 연통 통로측에서 낮게 유지하는 데 효과적이고, 잉크 용기가 캐리지에 장착될 때조차도, 따라서 적절한 잉크 유동을 보조한다.

본 발명의 또 다른 일면에 의하면, 액체 흡수 재료를 수용하고, 화상 형성용 토출 헤드를 향해 액체를 공급하기 위한 액체 공급 포트와 유체 연통용 환기구를 갖는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버에 공급된 액체를 보유하고, 사용시 연통부를 제외하고는 거의 밀봉된 상기 주 본체의 하부 부분에 인접하게 제공된 상기 연통부를 통해 상기 제1 챔버와 유체 연통하는 제2 챔버와, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 분리하고 상기 유체 연통 통로의 상단부를 형성하기 위한 격벽을 포함하고 있으며, 상기 용기는 사실상 평평하고 얇고 직사각형 단면의 평행 육면체 형상을 가지고, 돌출 표면은 액체 공급 포트를 갖는 측면에 끼워진 상기 제1 챔버의 각각의 횡방향 측면의 일부의 내부 표면에서 상기 주 본체의 내부를 향해 상기 액체 공급 포트에 인접하게 돌출하고, 상기 제2 챔버는 상기 연통부를 향해 연장하는 잉크 유입 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기가 제공된다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예의 다음 설명을 고려함으로써 더욱 명백해질 것이다.

첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

(제1 실시예)

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체 용기의 개략도이다. 본 실시예의 액체 용기에는 화상 형성에 기여할 수 있는 액체를 수용하는 용기의 본체(1), 용기의 본체(1) 내에 액체를 보유하는 액체 흡수 재료(2), 용기 본체의 (사용 시의) 저부에 제공된 (도시하지 않은) 토출 헤드로 액체를 공급하는 액체 공급 포트(3)가 제공된다. 본 실시예에 있어서, 용기의 형상은 얇고 평탄한 형태의 직사각 평행육면체 형상이다.

도1에 도시된 바와 같이, 최대 면적을 갖고 액체 공급 포트(3)가 마련된 벽을 개재한 측벽들의 각각에는 내향 돌출 내부 영역(돌출면) 및 내향 만입 내부 영역(만입면)이 제공된다. 내부 돌출 영역(5)은 최소한 최대 면적 측면의 내측면 상의 액체 공급 포트(3)에 인접한 영역에 형성된다. 내부 돌출 영역(5)은 사용 중에 수직인 좁은 측면으로부터 떨어져서 제공된다.

도2 내지 도5는 선A-A를 따라 취한 용기 본체(1)의 돌출 영역(5)의 단면도로서 실시예들을 도시하고 있다. 내부 돌출 영역(5)은 도2에 도시된 바와 같이 내측면 상에만 형성된 사다리꼴 돌기 또는 도3에 도시된 바와 같이 돌출된 곡면 형상(볼록)으로 될 수 있다. 대안으로, 내측면은 도4에 도시된 바와 같이 측벽의 두께를 변화시키지 않고 사다리꼴 형상으로 되거나 또는 도5에 도시한 바와 같이 곡면으로 될 수 있다. 본 도면에서, 내측 돌출 영역(L2)은 용기의 주 본체(1)의 길이방향 내측 치수(L1)에 대하여 40 내지 80%로 작으며, 내측 치수(W2)는 용기의 주 본체(1)의 내측 폭방향 치수(W1)에 대하여 5 내지 20%만큼 작다.

여기서, 내측 돌출 영역(5)의 기능에 대하여 설명하기로 한다. 도18 및 도19에 관련하여 설명된 바와 같이, 액체 흡수 재료(2)은 액체 흡수 재료(2)의 길이방향 치수가 주 본체(1)의 내측 길이방향 치수 미만으로 압축되는 상태로 용기의 주 본체(1) 내에 배치된다. 내측 돌출부가 없다면, 액체 흡수 재료(2)의 압축비는 (사용시) 좁은 수직벽에 인접하여 크게 되는 경향이 있으며, 중앙부에서 작다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 내측 돌출 영역(5)은 낮은 압축비 부분을 갖는 액체 흡수 재료(1)의 부분을 가압하지만 높은 압축비를 갖는 부분을 가압하지 않는다. 결과적으로, 액체 흡수 재료(2)의 압축비 분포는 길이방향으로 실질적으로 균일하게 된다. 따라서, 액체 흡수 재료(2)에 보유된 액체가 액체 공급 포트(3)를 통해 (도시되지 않은) 토출 헤드를 향해 소모되도록 토출 헤드가 구동될 때, 액체는 측면에 인접하여 잔류함이 없이 연속적으로 공급된다.

도1을 다시 참조하면, 외측 만입 영역(6)은 내측 돌출 영역(5)을 제외한 중앙부에서 최대 면적 측면의 외부에서 실질적으로 내측으로 만입된다.

도6 및 도7은 도1에 도시된 용기의 주 본체(1)의 일례의 외측 만입 영역(6)의 선B-B'를 취한 단면도이다. 외측 만입 영역(6)에 대해서는, 최대 면적 측면의 외부면만이 도6에 도시된 바와 같이 사다리꼴 만입부이거나, 도7에 도시된 바와 같이 곡선형으로 만입된 형태의 것일 수 있다.

외측 만입 영역(6)의 기능에 대하여 설명하기로 한다. 잉크 용기(1)의 운반 중에, 용기의 환기구(4)는 통상적으로 밀봉 재료에 의해 밀봉되어, 용기 내에서의 액체 팽창으로 인한 액체의 증발 또는 액체의 누설을 방지하도록 한다. 잉크 용기(1)가 운반 중에 고온 대기 하에 배치 또는 유지될 때, 비교적 용이하게 변형되는 열가소성 수지 물질로 된 최대 면적 측벽은 증가된 내압에 의해 소성 변형 정도까지 팽창될 수 있어, 그 결과 외측 치수가 증가된다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 최대 면적 측면의 실질적으로 중앙부만이 외측 만입 영역(6)을 구성하여서, 최외곽 폭방향 치수는 최대 면적 측면이 외측으로 팽창될지라도 동일하게 유지된다. 따라서, 용기는 작은 공차를 가지고 장착 공간 내로 장착될 수 있다.

(제2 실시예)

전술한 실시예에서, 액체 흡수 재료가 실질적으로 용기의 전체 공간을 점유하는 소위 전체 스펀지형의 액체 용기에 대하여 설명하기로 한다. 다음으로, 소위 절반 스펀지형의 액체 용기의 일례에 대하여 설명하기로 한다.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액체 용기의 개략 단면도이다. 도9는 도8의 액체 용기의 상세한 형상이다. 도10에서, (a) 및 (b)는 (b)의 D 방향으로 볼 때의 형상과, 선 C-C'를 따라 취한 단면이다. 제1 실시예에서와 동일한 도면 부호가 대응하는 기능을 갖는 요소에 부여되어 있으며, 간결성을 위해 이들의 상세한 설명은 생략되었다.

잉크 용기(1)는 실질적으로 평탄하고 얇은 직사각형의 평행 육면체 형상을 갖는 용기이다. 용기(1)는 액체 흡수 재료(2)을 수용하는 제1 챔버(7)와, 제1 챔버에 인접하여 액체(11)를 수용하는 제2 챔버(9)로 구성되며, 제2 챔버(9)는 격벽(8)에 의해 제1 챔버(7)로부터 분리된다. (사용시) 제1 챔버(7)의 바닥 부분에는 액체를 (도시되지 않은) 토출 헤드를 향해 공급하는 액체 공급 포트(3)가 마련되며, (사용시) 제1 챔버(7)의 상부 부분에는 환기구(4)가 마련된다. 액체 공급 포트(3)에는 액체의 만족스러운 토출을 위하여 섬유질 부재(잉크 토출용 가압 접촉 부재)가 마련된다. 제1 챔버(7)는 격벽(8)의 바닥 부분에 인접하여 형성된 연통부(10)를 통해 제2 챔버(9)와 유체 연통한다. 제2 챔버(9)의 상부 부분에는 잉크를 충전하기 위한 액체 충전 포트(12)가 마련된다. 액체 충전 포트(12)는 볼 밀봉부(13)에 의해 밀봉되어, 제2 챔버가 연통부(10)를 제외하고는 실질적으로 밀봉되도록 한다. 제2 챔버(9)의 바닥 부분의 연통부에 인접하여, 액체(11)의 잔류량을 광학적으로 감시하는 잔류량 검출부(14)가 있다. 격벽(8)의 제1 챔버(7)의 표면에는 비단부 부분으로부터 연통부(10)를 향해 연장되는 홈을 포함하는 대기 유입 통로(15)가 마련된다. 일본 공개 특허 출원 (평)6-40043호는 대기 유입 통로(15)의 상세한 구조에 대하여 여기에 합체되어 있다. (사용시) 수직인 좁은 벽의 외부에는 용기의 주 본체(1)를 (도시되지 않은) 캐리지와 단단히 결합시키는 기능을 하는 래치 레버(16)가 마련된다.

제1 챔버(7)에서, 액체 공급 포트(3)가 마련된 벽을 사이에 두는 최대 면적 측벽들의 각각은 내측 돌출 영역(5) 및 외측 만입 영역(6)을 구비한다. 내측 돌출 영역(5)은 액체 공급 포트(3)에 인접하여 적어도 최대 면적 측면의 내부 영역이 제1 챔버(7)의 내부를 향해 돌출되도록 형성된다. 내측 돌출 영역(6)은 제1 챔버(7)의 (사용시) 좁은 수직벽으로부터 이격된다. 내측 돌출 영역(5)은 제1 챔버(7)의 바닥 부분으로부터 대기 유입 통로(15)의 상단부(Pa) 부근까지 연장된다. 내측 돌출 영역(5)을 통해 선B-B'을 따라 취한 도8의 용기의 단면도는 도2 또는 도3에 도시된 것과 동일하다.

다른 한편으로, 제1 챔버(7) 내의 내측 만입 영역(6)은, 내측 돌출 영역을 제외한 최대 면적 측면 각각의 외측면의 대체로 중앙부에 형성되었으며, 내측으로 만입되었다. 외측 만입 영역(5)을 통해 선 A-A'를 따라 취한 도8의 용기의 단면도는 도6 또는 도7에 도시된 것과 동일하다.

본 실시예의 액체 용기의 작동 원리를 설명하기로 한다. 도11과 도12는 도8의 잉크 용기(1) 내에서의 액체 소모 과정을 보여준다.

도18과 도19에 도시된 바와 같이, 액체 흡수 재료(2)의 종방향 치수(dimension)가 주 본체(1)의 제1 챔버(7)의 내측 종방향 치수 미만으로 압축되어 있으면서 액체 흡수 재료(2)는 용기(1)의 주 본체(1)의 제1 챔버(7) 내에 위치된다. 결과적으로, 액체 흡수 재료(2)가 제1 챔버 내에 위치된 후에, 액체 흡수 재료(2)의 압축비는 협소한 수직벽 부근에서는 높고(사용 중), 중앙부에서는 낮다.

액체가 토출 헤드(도시되지 않음)의 오리피스를 통해 방출되면, 제1 챔버(7)의 액체 흡수 재료(2) 내에 보유되어 있던 액체는 액체 공급 포트(3)를 통해 우선 토출 헤드로 공급된다. 지속적인 방출 작업을 통해, 액체 흡수 재료(2) 내의 액체량은 액체 공급(소모)에 기인하여 감소한다. 액체 흡수 재료(2)의 압축비가 잉크 용기(1)의 협소한 수직 벽 부근과 격벽(8) 부근에서는 높으므로 액체는 그 속에 잔류하게 되고, 다만 모세관력이 작은 지점인 제1 챔버(1)의 중앙부에서만 액체가 공급되어 나간다. 그러므로, 액체 흡수 재료(2)의 액체 표면은 도11에 도시된 바와 같이 제1 챔버(7)의 중앙부에서 낮아지게 된다.

액체가 액체 흡수 재료(2)로부터 소모되면, 액체 흡수 재료(2) 내의 액체 표면은 내측 돌출 영역(5)에 도달한다. 내측 돌출 영역(5)은 액체 흡수 재료(1)의 압축비가 높은 부분을 제외한 압축비가 낮은 부분에서만 액체 흡수 재료(1)를 가압하여, 제1 챔버(7)의 중앙부 내의 액체 수위가 특히 낮아진 수위가 높아진다. 결과적으로, 내측 돌출 영역(5)에 도달하였던 액체 흡수 재료(2) 내의 액체 수위는 대체로 일정하게 유지된다.

내측 돌출 영역(5)이 공기 유입 경로(15)의 상단부(Pa)와 대체로 동일한 수위에서 출발하므로, 액체 흡수 재료(2) 내의 액체 수위에서의 공기는 액체 흡수 재료(2) 내의 액체 수위가 소정 수위에 도달하면 공기 유입 경로(15)와 연통부를 통해 제2 챔버(9)로 유입될 수 있다. 이 시점에서, 토출 헤드의 방출부에 의해 제공된 정적 헤드와, 제2 챔버(9) 내의 저하된 압력 및 액체 흡수 재료(2) 내의 모세관력은 균형을 이루게 된다. 공기 유입 경로의 상단부와 내측 돌출 영역의 상부가 대체로 동일한 높이에 있으므로, 공기 유입 경로로부터의 공기의 유입은 안정화되고, 정적 헤드 차이는 일정하게 유지될 수 있으므로, 따라서 헤드를 통한 잉크의 방출도 안정화된다. 동일한 높이 특징은 안정된 잉크 공급 면에서 바람직하다.

액체 공급(소모)이 액체 토출 출구(3)로부터 행해지면, 제1 챔버(7) 내의 액체량은 저하되지 않으며, 제2 챔버(9) 내의 액체(11)가 소모된다. 이에, 액체 공급에 상응한 액체량은 제2 챔버(9)로부터 소모되고, 이에 상응하는 양의 주변 공기가 제1 챔버(4) 내의 액체 분포는 변화시키지 않으면서 환기구(4)를 통해 제1 챔버(7) 속으로 유입된다. 액체가 제2 챔버(9)로부터 소모되는 한, 일정한 부압이 용기의 주 본체(1) 내에 제공되도록 상기 작용은 반복된다.

제2 챔버(9)로부터의 액체 소모가 종결함과 동시에, 제1 챔버(7) 내의 액체 흡수 재료(2)로부터 액체가 재공급된다. 액체 흡수 재료(2)의 밀도 분포가 균일하므로, 액체는 제1 실시예에서와 마찬가지로, 액체 공급 포트(3)를 통해 끝까지 지속적으로 소모된다.

본 실시예와 비교하여, 내측 돌출 영역(5)이 구비되지 않은 경우의 기능을 설명하기로 한다. 도13과 도14는 잉크 용기(1)가 내측 돌출 영역(5)에 구비되지 않은 경우의 액체 소모 과정을 도시한다.

이 경우에도 마찬가지로, 액체 흡수 재료(2)의 압축비는 액체 흡수 재료(2)가 제1 챔버(7) 내에 삽입된 것에 기인하여 액체 용기의 협소한 수직 벽 부근과 격벽(8) 부근에서는 높다. 그러므로, 액체 소모에 의해, 액체 흡수 재료(2) 내의 액체 표면은 도13에 도시된 제1 챔버(7)의 중앙부에서 낮아진다. 액체 토출이 계속되면, 제1 챔버(7)의 중심부에서 액체 표면은 대폭 저하되며, 심지어 액체 흡수 재료(2)의 액체 레벨에 맞닿아 있는 대기가 대기 유입 통로(15)의 상단부(Pa)에 도달되기 전에 제1 챔버(7)의 저부면에 도달될 정도로 저하되는 경우도 종종 있다. 액체 흡수 재료(2)의 불균일성에 따라, 액체는 도13에 도시되어 있는 것처럼 저부에서 단절될 수도 있다. 상기 현상이 발생하게 되면, 액체(11)는 제2 챔버(9)로부터 제1 챔버(7) 내에 공급될 수 없고, 또한 공기도 심지어 실패할 정도로 토출이 불안정하게 되는 결과를 수반하여 액체 공급 포트(3)를 통해 토출 헤드 내에 유입되게 된다.

그러나 상기 실시예에 따르면, 압축비가 액체 흡수 재료(2)의 삽입으로 인해 낮은 중심부에서 액체 소모로 액체 레벨이 저하되는 것은 내측 돌출 영역(5)에 의해 억제되므로, 액체 레벨을 일정하게 유지시키게 된다. 상기 방식으로, 대기가 액체 공급 포트에 유입되지 못하게 하는 결과를 수반하여 제1 챔버(7)와 제2 챔버(9) 사이의 액체-기체 교환이 시작되기 전에 제1 챔버에서 액체 흡수 재료(2)의 액체 레벨이 액체 공급 포트(3)를 가진 저부에 도달되는 것을 회피할 수 있어서, 안정된 토출 성질을 유지할 수 있게 된다.

외측 만입 영역(6)의 기능은 제1 실시예와 동일하다. 간략하게 말하면, 최대 면적측의 외면의 중심부만이 (내측을 향해) 내측 돌출 영역(5)으로 구성되어 있으므로, 용기의 최외곽 폭은 최대 면적 벽이 수송 등의 과정 중에 발생하는 고온 대기로 인해 외향으로 팽창한다고 하더라도 유지될 수 있다. 따라서 용기는 작은 공차로 장착 공간 내에 장착될 수 있게 된다.

제1 및 제2 실시예에 함께 사용 가능한 액체 흡수 재료(2)는 액체의 중량과 그에 부여된 작은 정도의 진동에도 불구하고 액체를 보유할 수 있는 것이면 어떤 물질로 되어 있을 수도 있다. 상기 물질은 섬유 네트를 포함하는 코튼형 부재 또는 관통 포어(through pore)를 가진 다공성 물질일 수도 있다. 폼(foam) 폴리우레탄 수지 물질 등의 스폰지 물질은 액체 보유력과 부압 생성이 용이하게 조정 가능하므로 좋다. 폼은 액체 흡수 재료의 제조 중에 바람직한 압축비(다공성)를 제공하도록 조정 가능하므로 좋다. 예컨대 압축비가 용기 본체 내에 배치하기 전에 열압축 처리에 의해 소정의 레벨로 조절했던 열압축성과, 단위 부피당 소정의 다공성을 가진 폼이 소정 치수로 절단되어 용기 본체에 배치될 경우에 원하는 압축비를 제공하게 되는 비압축성이 있다. 흡수 재료를 용기의 본체 내에 삽입하는 것으로부터 발생하는 문제점은 열압축성과 비압축성 모두에 존재하고 있다.

화상 형성에 기여 가능한 액체(11)는 옐로우, 시안, 마젠타, 블랙 등의 착색 성분을 함유한 칼라 잉크일 수도 있다.

다른 예에서는 칼라 잉크를 구비한 시트 금속 상에 화상 형성 전후에, 처리 액체를 동일한 면적에 사용하거나, 또는 공정 액체를 시트 물질의 전체 표면에 사용하여 시트 물질 상에 잉크의 고정 효과를 개선시키도록 되어 있다. 상기 경우에, 액체(11)는 칼라 잉크와 반응 가능한 성분을 함유한 액체일 수도 있다. 상기 액체의 예로는 양이온 또는 음이온 반응을 사용하는 액체가 있다.

상술한 것처럼, 본 발명은 다음에 설명하는 기술적인 장점을 가지고서 본체, 그 본체에 수용된 액체 흡수 재료, 토출 헤드에 공급하는 본체에 제공된 액체 공급 포트, 그리고 대기와 유체 연통하는 환기구를 가진 액체 용기로써 사용 가능하다. 상술한 돌출 표면에 의해, 액체 흡수 재료가 종방향으로 압축되어 본체 내에 삽입되는 경우의 액체 흡수 재료의 압축비의 밀도 분포는 균일하다. 결과적으로 액체는 용기의 측벽에 맞닿아 있지 않고 계속하여 소모될 수 있다.

본 발명은 다음에 설명하는 기술적인 장점을 가지고서 실질적으로 평탄하고 얇은 형태의 직사각형 평행 육면체 구성을 가지고, 대기에 개방된 제1 챔버, 제1 챔버에 공급되는 액체를 담고 있고 제1 및 제2 챔버가 서로 유체 연통하는 연통부를 제외하고는 실질적으로 공기로 밀봉된 제2 챔버, 그리고 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 있고 연통부 상부로 연장하는 격벽을 포함하는 액체 용기로써 사용 가능하다. 그 종방향 치수가 감소되면서 액체 흡수 재료가 용기의 본체 내에 삽입되는 경우에, 돌출 표면은 높은 압축비 부분이 아니라 낮은 압축비 부분을 가압하였다. 그러므로 액체 흡수 재료의 압축비가 낮은 중심부에서 액체 소모로 인한 액체 레벨의 저하는 억제되어서, 실질적으로 일정한 액체 레벨을 유지시킬 수 있게 된다.

돌출 표면이 실질적으로 대기 유입 통로의 상단부와 동일하므로, 액체 표면에 맞닿아 있는 대기는 대기 유입 통로를 통해 제2 챔버와 그리고 액체 흡수 재료의 액체 레벨이 소정의 레벨에 도달되는 때에는 연통부와 유체 연통 가능해진다. 상기 방식으로, 대기가 액체 공급 포트에 유입되지 못하게 하는 결과를 수반하여 제1 챔버(7)와 제2 챔버(9) 사이의 액체-기체 교환이 시작되기 전에 제1 챔버에서 액체 흡수 재료(2)의 액체 레벨이 액체 공급 포트(3)를 가진 저부에 도달되는 것을 회피할 수 있어서, 안정된 토출 성질을 유지할 수 있게 된다.

제2 챔버에서 액체 소모를 하자마자, 액체 흡수 재료의 액체는 제1 챔버 내에서 재소모되고, 액체는 압축비 분포가 내측 돌출 영역에 의해 균등화되기 때문에 액체 공급 포트로부터 연속적으로 소모될 수 있다.

최대 영역측의 외부 표면 중앙부만이 (내측을 향하는) 내측 만입 영역(6)을 구성하기 때문에, 용기의 가장 바깥쪽 폭은 최대 영역 벽이 이송 등을 하면서 일어나는 고온 대기로 인해 외향하여 팽창되더라도 유지될 수 있다. 이에 따라, 용기는 작은 공차를 허용한 장착 공간 내에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 제2 챔버의 구조를 설명한다.

도20은 본 실시예에 따른 제2 챔버 (잉크 수용 챔버)의 구조를 사용하는 잉크 용기를 도시하고 있다. 본 도면에서, 도20의 (a)는 실제로 종방향 중앙부에서 취한 수직 횡단면도이고, 도20의 (b)는 선E-E'을 따라 본 단면도이며, 도20의 (c)는 선F-F'을 따라 본 단면도이다.

도20에는 절반 스폰지 잉크 용기(1)가 도시되어 있다. 우레탄 스폰지와 같은 액체 흡수 특성을 갖는 액체 보유 부재(2)를 수용하기 위한 액체 보유 부재 수용 챔버(7)가 도시되어 있다. 액체(잉크, 11)를 수용하기 위한 잉크 수용 챔버(9)도 도시되어 있다. 그러한 고온 대기를 액체 보유 부재 수용 챔버(7)로 유입하는 환기구(4)를 도시하고 있다. 해칭 부분(11)은 잉크를 도시하고 있다. 폴리프로필렌(polypropylene) 또는 펠트(felt)와 같은 섬유 부재의 압접 부재(23)가 도시되어 있다. 기록 헤드의 잉크 수용 튜브 단부상에 있는 필터부는 잉크를 기록 헤드로 공급하도록 압접 부재에 대해 접해 있다.

또한, 잉크 공급부(3)는 필터가 삽입된 곳에 있다. 액체 보유 부재 수용 챔버(7)와 잉크 수용 챔버(9) 사이에 유체 연통용 유체 연통 통로(10)가 도시되어 있다. 액체 보유 부재(2) 내의 잉크가 소정의 상태로 사용될 경우에, 고온 대기가 잉크 수용 챔버(9) 내로 유입하도록 고온 대기 유입 홈(15)이 도시되어 있다. 특히, 본 실시예에는 잉크 유입 홈(21)이 도시되어 있다.

도20의 (c)에 도시된 바와 같이, 잉크 유입 홈(21)은 잉크 수용 챔버(9)의 저면 주변부에 홈으로서 마련되어 있고, 도20(b)에 도시된 바와 같이, 잉크 수용 챔버(9)의 저면에 인접해 있으며, 유체 연통 통로(10)를 거쳐 액체 보유 부재(2)에 연결한다.

이런 구조 때문에, 잉크 수용 챔버(9) 저면의 코너부나 주변부에 있는 잉크(11)는 잉크 유입 홈(21)을 거쳐 액체 보유 부재(2) 내로 흡수되고, 잉크 수용 챔버(9) 내 사용되지 않는 잔류 잉크량은 현저히 감소하게 된다.

액체 보유 부재(2)의 모세관력 보다 작은 잉크 유입 홈(21)의 모세관력이 감소함으로써, 잉크 유입 홈(21) 내의 잉크(11)는 완전히 흡수될 수 있는데, 잉크(11) 사용법의 효능은 상당히 개선된다. 또한, 잉크 유입 홈(21)의 횡단 영역이 감소함으로써, 유체 연통 통로(10)에 대해 감소되어 잉크가 능동적으로 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도21의 (a) 및 (b)는 도1의 (b)에 대응하는 도면으로, 선G-G'을 따라 본 단면도이다. 도20의 실시예에서, 잉크 수용 챔버(9)와 액체 보유 부재 수용 챔버(7)의 저면 상태는 동일하며, 잉크 유입 홈(21)은 유체 연통 통로(10)에서 종료한다. 그러나, 본 실시예에서 액체 보유 부재 수용 챔버(7)의 저면 상태는 잉크 유입 홈(21)의 저면 상태 보다 낮아서 잉크 유입 홈(21)이 유체 연통 통로(21)에서 종료되지 않고 액체 보유 부재 수용 챔버(7)로 연속한다.

이런 구조 때문에, 잉크 유입 통로(21)를 거쳐 액체 보유 부재(2)로 잉크가 흡수하는 것은 아주 안정적이다. 제조를 위한 몰드 디비젼(mold division) 허용 범위는 증가된다.

도22의 (a), (b) 및 (c)는, 선H-H'을 따라 본 단면도인 도21의 (a) 및 (b)에 대응하는 도면이며, 또한 선 I-I'을 따라 본 단면도인 (c)에 대응하는 도면의 상세한 실시예를 도시한 것이다.

도20 및 도21의 실시예에 있어서, 잉크 유입 홈(21)을 구성하는 만입부는 저면에만 마련되어 있고, 본 실시예에서 만입부는 잉크 유입 홈(21)을 구성하기 위해서 유체 연통 통로(10) 측면 내에 형성되어 있다.

잉크 수용 챔버(9)와 잉크 유입 홈(21) 사이의 연결을 유지하기 위해, 유체 연통 통로(10)의 저면은 도22의 (c)에 도시된 바와 같은 잉크 수용 챔버(9)의 저면보다는 낮다.

이렇게 해서, 액체 보유 부재(2)는 잉크 유입 홈(21) 내로 확실히 들어 가고, 잉크 유입 홈(21)을 거치는 잉크는 안정적으로 흡수된다.

몰드 디비젼의 허용 범위는 증가된다.

도23(a)(b)에서, (a)는 도22(a)에 대응하는 도면이며, 또한 J-J'선을 따라 본 단면도로 나타내는 실시예를 도시하고 있다.

도22의 실시예에 있어서, 만입부는 잉크 유입 홈(21)을 구성하기 위해 유체 연통 통로(10)에만 형성되고, 본 실시예에서 만입부는 또한 잉크 연통 챔버(9) 측면 내에도 형성된다.

이렇게 함으로써, 잉크 수용 챔버(9)와 유체 연통 통로(10)의 잉크 유입 홈(21) 사이의 연결 특성은 개선되고, 잉크 수용 챔버(9)로부터 잉크가 잉크 유입 홈(21)에 의해 안정적으로 흡수된다.

측면에 있는 잉크 유입 홈(21)은 돌기부에 의해 구성될 수도 있다.

도24는 상세한 실시예에 따른 설명이며, 도23의 (a)에 대응하는 도면을 도시하고 있다.

도20 내지 도23의 실시예에서, 잉크 유입 통로(21)는 단지 잉크 수용 챔버(9)의 주연부에서만 제공되나, 이 실시예서는 다수의 잉크 유입 홈(21)이 잉크 수용 챔버의 기부면 내에 마련된다. 그렇게 함으로서, 잉크 흡입의 안정성이 더 향상된다.

도25는 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도25의 (a)는 이러한 실시예에 따른 잉크 용기의 기부면 형태를 도시한 단면도이고, 도25의 (b)는 내부 구조를 도시한 평면도이다.

이러한 실시예에서, 잉크 유입 홈(21)이 이용되고, 잉크 수용 챔버(9)의 기부면은 경사져 있어, 기록 헤드가 약간의 경사로 캐리지에 장착되더라도 유체 연통 통로(10)는 어느 정도 더 낮아지게 되고, 따라서 잉크 수용 챔버(9) 내의 잉크는 중력에 의해 유체 연통 통로(10) 안으로 흐르게 된다.

도25에 도시된 대로, 도25의 (a)는 (단면도이고) 도25의 (b)는 선(K-K')을 따라 취한 단면도이며, 잉크 수용 챔버(9)는 유체 보유 부재 수용 챔버(7)와 유체 연통하는 유체 연통 통로(10)를 향해 하강되는 경사면(24)을 구비한다. 경사면(24)을 제공함으로서, 액체는 유체 연통 통로(10)로 적절히 유입될 수 있다. 또한, 이러한 예에서, 잉크 수용 챔버(9)의 외주부의 기부를 따라 만입부으로서 형성된 잉크 유입 홈(21)이 제공된다. 잉크 유입 홈(21)은 전술된 대로 잉크를 잉크 수용 챔버(9)로부터 유체 연통 통로(10) 안으로 유입시키는 기능을 한다.

잉크 수용 챔버(9)의 기부면의 주연부는 기부면에서 편평한 표면부 보다 더 큰 모세관력을 갖게 되어, 잉크가 잔류하는 경향이 있다. 특히, 벽들이 교차되는 모서리부는 더 큰 모세관력을 갖게 되고, 따라서 잉크가 잔류하는 경향이 있다. 잉크 소모의 최종 단계에서, 액체 보유 부재로의 액체 통로는 단절되고, 잉크 흐름은 잉크가 모서리부 또는 주연부에 남아있는 동안 종결된다. 따라서 잉크는 바람직스럽지 않게 잉크 수용 챔버 내에 남아있게 된다. 따라서, 잉크 유입 홈(21)은 모서리부 및 잉크 수용 챔버(9)의 기부의 주연부에 형성되고, 액체 보유 부재 수용 챔버(7)와 유체 연통을 보증하도록 기부면 주연부를 따라 연장되는 것이 바람직하다.

잉크 유입 홈(21)은 유체 연통 통로(10)에서 유체 연통 통로(10)를 구성하는 벽의 측면 내에 마련된 홈(25)에 연결된다. 그렇게 함으로서, 연속 홈 영역은 잉크 수용 챔버(9)의 잉크 유입 홈(21)과 액체 보유 부재 수용 챔버(7) 위에 구성된다.

도21에 도시된 대로, 잉크 수용 챔버(9)의 기부면은 액체 보유 부재 수용 챔버(7)의 기부면 보다 더 높이 위치해 있고, 잉크 수용 챔버(9)의 기부면으로부터 유체 연통 통로(10)로 표면의 연속성을 보증하기 위해, 잉크 수용 챔버의 주 경사면(24)의 경사각과는 상이한 경사각을 갖는 제2 경사면(22)이 마련된다. 그것은 잉크 수용 챔버(3)의 기부면과 유체 연통 통로(10)의 표면 사이에 연속성을 유지하기 위한 것이며, 이를 이용함으로서 잉크의 운동을 방해하는 부분이 존재하지 않게 되어, 잉크의 잔류량을 더 줄일 수 있게 된다.

잉크 수용 챔버(9)의 모서리부는 만곡면 안으로 형성되는 것이 바람직하다. 모서리부가 예각을 갖는다면, 모세관력은 소량의 잉크를 보유함으로서 생성될 수 있다. 잉크 수용 챔버(9)의 기부면의 구조는 전술된 것에 한정되지 않고 전체적으로 유체 연통 통로(10)를 향해 경사져 있고, 도24에 도시된 잉크 유입 홈(21)이 마련될 수 있다.

유체 연통 통로(10)의 각각의 측면에 마련된 홈(25)의 구조는 전술된 것에 한정되지 않고, 기부측에서 만입의 형태로 될 수 있고, 대안으로 유체 연통 통로(10)를 구성하는 모서리가 모세관력을 생성하기에 충분하다면 만입은 존재하지 않을 수도 있다. 잉크 유입 통로(11)는 유체 연통 통로(8)를 향해 계단식으로 집중될 수 있다. 그후, 잉크는 잉크 보유 부재 수용 챔버를 향해 적절히 공급될 수 있다.

전술된 구조를 채용함으로서, 잉크는 잉크 챔버로부터 유체 연통 통로로 매끄럽게 이동될 수 있고, 따라서 잉크 수용 챔버 내의 잉크는 매끄럽게 더 공급될 수 있다.

전술된 대로, 잉크 유입 홈의 제공은 잉크의 이용 효율을 증가시키기 위해 잉크 수용 챔버 내에서 사용하지 않고 남아있는 잉크의 양을 줄이는 데 효과적이며, 따라서 가동 비용을 줄일 수 있게 된다.

잉크 수용 챔버의 잉크 잔류량을 검출할 때, 잔류량 검출은 잔류량이 매우 적기 때문에 안정되고, 따라서 인쇄 데이타의 손상을 피할 수 있게 된다. 경보는 정확하고 인쇄 작업은 강제로 중단될 수 있다.

잉크 수용 챔버의 기부면을 경사지게 함으로서, 잉크는 잉크 용기가 캐리지에 경사식으로 장착될 때에도 잉크 수용 챔버로부터 확실히 흡입될 수 있어, 사용하지 않은 잔류 잉크의 양은 줄어들게 되고, 따라서 잉크의 이용 효율은 증가하고 가동 비용은 줄어들게 된다.

잉크 수용 챔버의 잉크 잔류량을 검출할 때, 잔류량 검출은 잔류량이 매우 적기 때문에 안정되고, 따라서 인쇄 데이타의 손상을 피할 수 있게 된다. 경보는 정확하고 인쇄 작업은 강제로 중단될 수 있다.

도26은 또 다른 실시예를 도시한 것이다.

이러한 실시예에서, 유체 연통 통로(10) 및 잉크 수용 챔버(9) 주위의 구조와 같이, 도25에 도시된 대로 잉크 유입 홈(21), 주 경사면(24), 제2 경사면(22) 및 홈(25)이 마련된다.

액체 유지 부재 수용 챔버(7)는 도9에서 도시된 바와 같다. 단순화를 위해, 각 구조물의 설명은 생략하였다.

이러한 구조물을 사용하여, 잉크 수용 챔버(9) 내의 잉크의 양이 매우 작게 될 경우에도, 주 경사면(24) 및 잉크 유입 홈(21)의 조합에 의해 연통부(10)를 향해 잉크의 부드러운 이동이 가능하게 되며, 연통부(10)의 구역에 제공된 제2 경사면(22) 및 홈(25)의 조합에 의해 잉크 유지 부재 수용 챔버(7)를 향해 작은 양의 나머지 잉크의 이동이 가능하게 된다.

한편, 잉크 유지 부재 수용 챔버(7)에서, 안정된 잉크 구역을 구성하는 내부의 돌출된 구역을 제공함으로써 안정되게 잉크를 공급하도록 헤드에 대한 정적 헤드(static head)가 적절히 유지될 수 있다. 잉크에 대해서는, 내부의 돌출된 구역 내에 잉크 유지 부재의 상태는 아주 균일하여 남아 있는 잉크의 양이 극히 감소된다.

따라서, 본 실시예는 안정된 잉크 공급 및 잉크의 높은 사용 효율을 달성하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 잉크 용기에 의하면, 잉크 유입 홈의 제공은 잉크의 이용 효율을 증가시키기 위해 잉크 수용 챔버 내에서 사용하지 않고 남아있는 잉크의 양을 줄이는 데 효과적이며, 따라서 가동 비용을 줄일 수 있게 된다. 또한, 잉크 수용 챔버의 잉크 잔류량을 검출할 때, 잔류량 검출은 잔류량이 매우 적기 때문에 안정되고, 따라서 인쇄 데이타의 손상을 피할 수 있게 된다. 또한, 잉크 수용 챔버의 기부면을 경사지게 함으로써, 잉크는 잉크 용기가 캐리지에 경사식으로 장착될 때에도 잉크 수용 챔버로부터 확실히 흡입될 수 있어, 사용하지 않은 잔류 잉크의 양은 줄어들게 되고, 따라서 잉크의 이용 효율은 증가하고 가동 비용은 줄어들게 된다. 따라서, 본 발명의 잉크 용기는 안정된 잉크 공급 및 잉크의 높은 사용 효율을 달성하게 된다.

본 발명이 본 명세서에서 개시된 구조를 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 설명된 상세에 한정되는 것은 아니며 본 출원은 이하의 특허 청구의 범위 또는 개선의 목적 내에 있을 수 있는 변형 또는 변경을 커버하도록 되어 있다.

Claims (44)

1. 화상 형성에 기여할 수 있는 액체를 수용하기 위한 주 본체와, 상기 액체를 유지하기 위해서 상기 주 본체에 수용된 액체 흡수 재료와, 화상 형성을 위해 토출 헤드쪽으로 액체를 공급하기 위한 상기 주 본체 내의 액체 공급 포트와, 상기 주 본체와 대기 사이에 유체 연통을 형성하기 위한 환기구를 포함하며, 돌출면이 상기 액체 공급 포트에 인접해서 상기 주 본체의 내면의 일부에서 상기 주 본체의 안쪽으로 돌출된 것을 특징으로 하는 액체 용기.
2. 제1항에 있어서, 상기 주 본체는 편평 박형이고 사실상 직사각형의 평행육면체의 형상을 가지며, 상기 액체 공급 포트는 그 좁은 쪽으로 구비되며, 상기 돌출면은 액체 공급 포트를 구비한 측면을 상기 액체 공급 포트에 인접해서 개재시키는 각각의 최대 영역 측벽에 제공된 것을 특징으로 하는 용기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주 본체의 각 최대 영역 측벽의 대체로 중심부의 외면이 만입된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 용기.
4. 제2항에 있어서, 상기 돌출면은 상기 공급 포트를 갖지 않는 좁은 벽으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 용기.
5. 제1항에 있어서, 상기 액체 흡수 재료는 상기 주 본체에 위치될 때 소정의 압축비로 압축되는 비압축성 부재인 것을 특징으로 하는 용기.
6. 제1항에 있어서, 상기 액체 흡수 재료는 주 본체에 위치되기 전에 사실상 소정의 압축비로 압축된 열 압축성 부재인 것을 특징으로 하는 용기.
7. 제1항에 있어서, 액체는 적어도 옐로우, 시안, 마젠타 또는 블랙 착색 성분을 포함하는 칼라 잉크인 것을 특징으로 하는 용기.
8. 제1항에 있어서, 상기 액체는 적어도 옐로우, 시안, 마젠타 또는 블랙 착색 성분을 포함하는 칼라 잉크와 반응가능한 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 용기.
9. 액체 흡수 재료를 수용하며, 화상 형성을 위해 토출 헤드쪽으로 공급하기 위한 액체를 액체 공급 포트와 연통부와의 유체 연통을 위한 환기부를 갖는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버로 공급되는 액체를 저장하기 위한 것으로, 상기 주 본체의 저부에 인접해서 제공된 연통부를 통해서 상기 제1 챔버와 유체 연통하며, 사용시 사실상 상기 연통부를 제외하고는 밀봉된 제2 챔버와, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 분리하고, 상기 유체 연통 경로의 상단부를 한정하기 위한 격벽을 포함하며, 상기 용기는 사실상 편평 박형이고 직사각의 평행육면체 형상을 가지며, 돌출면이 상기 액체 공급 포트에 인접해서 액체 공급 포트를 구비한 측면을 개재하고 있는 상기 제1 챔버의 각각의 횡방향 측면의 내면의 일부에서 상기 주 본체의 내부를 향해 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
10. 제9항에 있어서, 상기 액체 공급 포트는 사용시 상기 제1 챔버의 저부에 배치되고, 상기 격벽에는 상기 격벽의 단부가 아닌 부분으로부터 상기 연통부로 연장된 대기 유입 통로가 구비되며, 상기 돌출면은 상기 대기 유입 통로의 상단부 방향으로 저부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 용기.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 챔버의 각각의 최대 영역 측벽의 사실상 중심부의 외면이 만입된 것을 특징으로 하는 용기.
12. 제10항에 있어서, 상기 돌출면은 상기 격벽으로부터 또는 상기 공급 포트를 갖지 않는 좁은 벽으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 용기.
13. 제9항에 있어서, 상기 액체 흡수 재료는 상기 주 본체에 위치될 때 소정의 압축비로 압축되는 비압축성 부재인 것을 특징으로 하는 용기.
14. 제9항에 있어서, 상기 액체 흡수 재료는 주 본체에 위치되기 전에 사실상 소정의 압축비로 압축된 열 압축성 부재인 것을 특징으로 하는 용기.
15. 제9항에 있어서, 액체는 적어도 옐로우, 시안, 마젠타 또는 블랙 착색 성분을 포함하는 칼라 잉크인 것을 특징으로 하는 용기.
16. 제9항에 있어서, 상기 액체는 적어도 옐로우, 시안, 마젠타 또는 블랙 착색 성분을 포함하는 칼라 잉크와 작용가능한 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 용기.
17. 제9항에 있어서, 상기 제2 챔버에는 상기 연통부로 연장된 잉크 유입 홈이 구비된 것을 특징으로 하는 용기.
18. 제17항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 제2 챔버의 저부 또는 횡방향 내면의 만입부에 의해서 구비되는 것을 특징으로 하는 용기.
19. 제17항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 제2 챔버의 저면 또는 측면 상의 돌기에 의해서 구비되는 것을 특징으로 하는 용기.
20. 제17항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 액체 흡수 재료에 접촉되는 것을 특징으로 하는 용기.
21. 제17항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈의 모세관력은 상기 액체 흡수 재료의 모세관력보다 작은 것을 특징으로 하는 용기.
22. 제17항에 있어서, 상기 제2 챔버의 저면은 경사진 것을 특징으로 하는 용기.
23. 제22항에 있어서, 상기 경사는 상기 제2 챔버에 인접한 부분이 낮게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 용기.
24. 액체 보유 부재를 수용하는 액체 보유 부재 수용 챔버가 유체 연통 경로를 통해서 잉크를 수용하는 잉크 수용 챔버와 유체 연통하는 잉크 용기에 있어서, 상기 유체 연통 경로로 연장된 잉크 유입 홈이 상기 잉크 수용 챔버에 구비된 것을 특징으로 하는 잉크 용기.
25. 제24항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 잉크 수용 챔버의 저부 내면 또는 횡방향 내면의 만입부에 의해서 구비된 것을 특징으로 하는 용기.
26. 제24항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 돌출부에 의해 상기 잉크 수용 챔버의 하부 또는 횡방향 내면 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 용기.
27. 제24항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 잉크 보유 부재에 접촉하는 것을 특징으로 하는 용기.
28. 제24항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈의 모세관력은 상기 액체 보유 부재의 모세관력보다 작은 것을 특징으로 하는 용기.
29. 제24항에 있어서, 상기 제2 챔버의 하부 표면은 경사진 것을 특징으로 하는 용기.
30. 제29항에 있어서, 상기 경사는 상기 제2 챔버에 인접한 부분이 낮게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 용기.
31. 잉크 용기에 있어서, 액체 흡수 재료를 수용하고, 화상 형성용 토출 헤드를 향해 액체를 공급하기 위한 액체 공급 포트와 연통부와의 유체 연통용 환기구를 갖는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버에 공급된 액체를 보유하고, 사용시 연통부를 제외하고는 사실상 밀봉된 상기 주 본체의 하부 부분에 인접하게 제공된 상기 연통부를 통해 상기 제1 챔버와 유체 연통하는 제2 챔버와, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 분리하고 상기 유체 연통 통로의 상단부를 한정하기 위한 격벽을 포함하고 있으며, 상기 용기는 사실상 편평 박형이고 직사각 평행 육면체 형상을 가지고, 돌출면이 상기 액체 공급 포트에 인접해서 액체 공급 포트를 갖는 측면을 개재하고 있는 상기 제1 챔버의 각각의 횡방향 측면의 내면의 일부에서 상기 주 본체의 내부를 향해 돌출하고, 상기 제2 챔버는 상기 연통부를 향해 연장하는 잉크 유입 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기.
32. 제31항에 있어서, 상기 액체 공급 포트는 사용시 상기 제1 챔버의 하부 부분 내에 배치되고, 상기 격벽은 상기 격벽의 단부가 아닌 부분으로부터 상기 연통부로 연장된 대기 유입 통로를 구비하고, 상기 돌출면은 상기 대기 유입 통로의 상단부 방향으로 저부 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 용기.
33. 제31항에 있어서, 상기 제1 챔버의 각각의 최대 영역 측벽의 사실상 중심부의 외면이 만입된 것을 특징으로 하는 용기.
34. 제32항에 있어서, 상기 돌출 표면은 상기 격벽으로부터 또한 상기 공급 포트를 갖지 않는 좁은 벽으로부터 이격된 것을 특징으로 하는 용기.
35. 제31항에 있어서, 상기 액체 흡수 재료는 상기 주 본체 상에 위치될 때 소정의 압축비로 압축되는 비압축성 부재인 것을 특징으로 하는 용기.
36. 제31항에 있어서, 상기 액체 흡수 재료는 주 본체 상에 위치되기 전에 소정의 압축비로 사실상 압축된 열 압축성 부재인 것을 특징으로 하는 용기.
37. 제31항에 있어서, 상기 액체는 적어도 옐로우, 시안, 마젠타 또는 블랙 착색 성분을 갖는 칼라 잉크인 것을 특징으로 하는 용기.
38. 제31항에 있어서, 상기 액체는 적어도 옐로우, 시안, 마젠타 또는 블랙 착색 성분을 갖는 칼라 잉크와 반응 가능한 요소를 함유하는 것을 특징으로 하는 용기.
39. 제31항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 제2 챔버의 저부 또는 횡방향 내면의 만입부에 의해 구비되는 것을 특징으로 하는 용기.
40. 제31항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 제2 챔버의 저면 또는 횡방향 측면 상의 돌기에 의해 구비되는 것을 특징으로 하는 용기.
41. 제31항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈은 상기 액체 흡수 재료에 접촉하는 것을 특징으로 하는 용기.
42. 제31항에 있어서, 상기 잉크 유입 홈의 모세관력은 상기 액체 흡수 재료의 모세관력보다 작은 것을 특징으로 하는 용기.
43. 제31항에 있어서, 상기 제2 챔버의 저면은 경사진 것을 특징으로 하는 용기
44. 제43항에 있어서, 상기 경사는 상기 제2 챔버에 인접한 부분이 낮게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 용기.