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KR100595389B1 - 잉크 카트리지 검출기, 이를 내장한 잉크젯 프린터 및 이에 의해 검출되는 잉크 카트리지 - Google Patents

잉크 카트리지 검출기, 이를 내장한 잉크젯 프린터 및 이에 의해 검출되는 잉크 카트리지 Download PDF

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KR100595389B1
KR100595389B1 KR1020030023887A KR20030023887A KR100595389B1 KR 100595389 B1 KR100595389 B1 KR 100595389B1 KR 1020030023887 A KR1020030023887 A KR 1020030023887A KR 20030023887 A KR20030023887 A KR 20030023887A KR 100595389 B1 KR100595389 B1 KR 100595389B1
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South Korea
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ink
cartridge
light
reflector
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후지카와마사시
스즈키토모지
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

잉크 카트리지는 카트리지 홀더상에 탈착가능하게 장착된다. 하나 이상의 제1 반사기가 카트리지 홀더내에 설치된다. 반사타입의 광센서는 발광기와 수광기를 포함한다. 광센서는, 발광기로부터 제1 반사기를 거쳐 수광기까지의 광경로를 형성하도록 동작할 수 있다. 차폐부재는, 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 장착될 때 광경로를 차폐하도록 잉크 카트리지내에 설치된다. 제2 반사기는 잉크 카트리지내에 설치된다. 제2 반사기는 발광기로부터 방사된 빛을 반사하고, 잉크 카트리지내의 잉크 잔량에 따라 빛의 강도를 변화시킨다.

Description

잉크 카트리지 검출기, 이를 내장한 잉크젯 프린터 및 이에 의해 검출되는 잉크 카트리지{INK CARTRIDGE DETECTOR, INK JET PRINTER INCORPORATING THE SAME AND INK CARTRIDGE DETECTED BY THE SAME}
도 1은 프린터의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 측면도;
도 2는 프린터의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 평면도;
도 3은 프린트 헤드가 장착되는 캐리지의 사시도;
도 4는 잉크 카트리지를 장착하지 않은 상태를 나타내는 잉크 공급부의 정면도;
도 5는 잉크 카트리지를 장착한 상태를 나타내는 잉크 공급부의 정면도;
도 6은 잉크 카트리지를 장착하지 않은 상태를 나타내는 잉크 공급부의 사시도;
도 7은 잉크 카트리지를 장착한 상태를 나타내는 잉크 공급부의 사시도;
도 8은 저부로부터 관찰된 바와 같은 잉크 카트리지의 사시도;
도 9의 (A) ~ (C)는 장착상태의 검출 및 잔여 잉크량의 검출을 나타내는 설명도;
도 10은 도 7에서의 선(X-X)을 따라 취해진 잉크 공급부의 단면도로서, 잉크 카트리지가 완전히 장착된 상태를 나타내는 도면; 및
도 11은 도 7에서의 선(Y-Y)을 따라 취해진 잉크 공급부의 단면도로서, 잉크 카트리지가 임시장착된 상태를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30 : 광센서
30a : 발광기
30b : 수광기
31 : 카트리지 홀더
32A, 32B : 잉크 카트리지
39A, 39B : 반사기
본 발명은 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 바르게 장착되었는지의 여부를 검출할 수 있는 잉크 카트리지 검출기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 잉크 카트리지 검출기가 제공된 잉크젯 프린터, 및 상술한 잉크 카트리지 검출기에 채용되는 잉크 카트리지에 관한 것이다.
잉크 탱크로부터 잉크 헤드를 통해 인쇄 매체상에 공급되는 잉크를 배출하여 인쇄 매체상에 문자와 이미지를 인쇄하는 형식의 잉크젯 프린터가 널리 사용되어왔다. 이런 형식의 잉크젯 프린터에서는 잉크의 공급이 용이하도록 카트리지 시스템(이하 "잉크 카트리지"라 함)의 잉크 탱크가 널리 채용되어 왔다.
상술한 잉크젯 프린터에서는 잉크 카트리지내의 잔여잉크량의 결핍이나 잉크 카트리지의 미장착으로 발생하는 인쇄결함을 방지하기 위해, 또는 그러한 잉크결핍 이나 미장착을 나타내는 알람을 발생하기 위해, 잉크 카트리지내의 잔여 잉크량과 잉크 카트리지의 장착상태를 검출할 필요가 있었다. 이러한 이유로 잔여 잉크량과 잉크 카트리지의 미장착을 반사타입의 단일 광센서에 의해 검출할 수 있는 기구가 제안되었다(예컨대, 일본 특허공개 평10-230616A 호 및 평9-174877A호에 개시됨).
상술한 검출기에서는 광센서로부터 잉크 카트리지의 저부에 설치되는 두개의 반사기(프리즘)상으로 광선을 방사하고, 반사기로부터 수신된 반사 광선량에 기초하여 잔여 잉크량과 장착상태를 검출한다. 상세하게는, 잔여 잉크량을 검출하는 반사기는 잔여 잉크량에 따라 반사도(반사광의 강도)가 변할 수 있도록 투명한 반면, 장착상태를 검출하기 위한 반사기는 잔여 잉크량과는 무관하게 빛이 반사될 수 있게 경면처리된다.
그러나, 상술한 관련 기술의 잉크젯 프린터에서는 아래와 같은 문제점이 있었다.
i) 별도의 부재로 형성된 두개의 반사기를 잉크 카트리지에 설치해야할 필요가 있기 때문에 부품수 및 제조단계가 증가하여 잉크 카트리지에 대한 비용이 높아진다.
ii) 인쇄동작이 수행될 때에도 잉크 카트리지의 반사기가 프린터 내측에서 노출되므로 인쇄동작중에 잉크튕김과 같은 얼룩이 반사기에 들러붙어 광센서에 의한 검출을 불안정하게 만들 가능성이 있었다.
iii) 광센서가 반사광을 수신하였을 때 잉크 카트리지가 바르게 장착되었는지가 판정된다. 따라서, 광센서가 외부 교란광을 수신하게 되면 잉크 카트리지가 아직 장착되지 않았더라도 잉크 카트지리가 바르게 장착되었다고 판단할 수 있다. 따라서, 잉크 카트리지가 바르게 장착되지 않은채로 인쇄동작이 시작될 수도 있다.
본 발명의 목적은, 반사타입의 광센서에 의해 잉크 카트리지의 장착상태를 검출하더라도 장착 상태를 검출하기 위한 반사기를 잉크 카트리지에 설치할 필요가 없음으로써 잉크 카트리지에 대한 비용절감을 달성될 뿐 만 아니라, 반사기상의 오염이나 잉크튕김, 또는 외란광에 의한 장착상태의 오판을 방지할 수 있는 잉크 카트리지 검출기를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 이러한 잉크 카트리지 검출기를 내장한 잉크젯 프린터, 및 이러한 잉크 카트리지 검출기에 의해 검출되는 잉크 카트리지를 제공하는 데에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면,
잉크 카트리지;
잉크 카트리지가 탈착가능하게 장착되는 카트리지 홀더;
카트리지 홀더에 설치되는 하나 이상의 제1 반사기;
발광기 및 수광기를 포함하는 반사타입의 광센서로서, 발광기로부터 제1 반 사기를 통해 수광기까지의 광경로를 형성하도록 동작될 수 있는 반사타입의 광센서; 및
잉크 카트리지를 카트리지 홀더에 장착할 때 광경로를 차폐할 수 있게 잉크 카트리지에 설치된 차폐부재를 포함하는 잉크 카트리지 검출기가 제공된다.
제1 반사기는 카트리지 홀더의 저부에 일체적으로 고정될 수도 있다. 이러한 구성에서는, 반사기가 가동부재로서 제공된 경우와 비교하여 구조를 간단하게 할 수 있을 뿐만 아니라 잉크 카트리지의 장착상태 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
게다가, 차폐부재는 잉크 카트리지의 저부(카트리지 홀더에 대한 잉크 카트리지의 삽입방향에 대하여 하류측부)에 일체적으로 형성될 수도 있다. 이러한 구성에서는 잉크 카트리지의 부품의 수 및 제조단계를 줄일 수 있다.
잉크 카트리지에는, 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 장착될 때 제1 반사기를 덮는 리세스가 형성되어 있어, 리세스를 형성하는 측벽들 중 하나 이상이 차폐부재로서 기능한다. 이러한 구성에서는 잉크 카트리지가 장착되었을 때 제1 반사기가 덮여지기 때문에 인쇄동작에 의해 발생하는 오물이나 잉크튕김을 신뢰성있게 방지할 수 있다.
차폐부재는 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 임시 장착되었을 때에는 광경로를 차폐하지 않을 수도 있다. 이러한 구성에서는, 잉크 카트리지가 임시 장착된 상태에서 인쇄동작이 수행되는 불편함을 회피할 수 있다.
잉크 카트리지 검출기는 잉크 카트리지에 설치된 제1 결합부재 및 카트리지 홀더에 설치된 제2 결합부재를 더 포함할 수도 있다. 제1 결합부재는 차폐부재가 광경로를 차폐하지 않는 제1 위치에 잉크 카트리지가 유지되도록 제2 결합부재와 접촉할 수도 있다. 더욱이, 제1 결합부재는 차폐부재가 광경로를 차폐하는 제2 위치에 잉크 카트리지가 유지되도록 제2 결합부재와 결합할 수도 있다.
한 실시예에서, 제1 결합부재는 잉크 카트리지상에 형성된 볼록부로서 제공될 수도 있다. 제2 결합부재는 카트리지 홀더에 의해 캔틸레버 방식(cantilevered manner)으로 지지되는 탄성부재의 자유단부에 설치되고, 이 제2 결합부재는 잉크 카트리지를 향해 볼록하도록 제1 경사부와 제2 경사부를 포함하는 V자형 부재이며, 잉크 카트리지가 제1 위치에 유지될 때 볼록부가 제1 경사부와 접촉하게 되고, 잉크 카트리지가 제2 위치에 유지될 때에는 볼록부가 제2 경사부에 의해 유지된다.
바람직하게, 광센서와 카트리지 홀더는 서로에 대하여 이동가능하다. 여기에서, 복수의 제1 반사기는 광센서와 카트리지 홀더 사이의 상대적인 이동 방향에 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에서는, 동일한 광센서에 의해 복수의 잉크 카트리지의 장착상태를 검출할 수 있다.
또한, 잉크 카트리지 검출기는, 잉크카트리지에 설치되어 잉크 카트리지내의 잔여 잉크량에 따라 발광기로부터 방사된 빛을 반사하며 그 강도를 변화하는 제2 반사기를 더 포함할 수도 있다. 여기에서, 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 장착될 때 제2 반사기는 발광기로부터 수광기까지의 광경로의 일부를 형성하도록 동작할 수도 있다. 이러한 구성에서는, 잉크 카트리지의 장착상태와 잔여 잉크량 모두를 동일한 광센서에 의해 검출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술한 잉크 카트리지 검출기를 포함하는 잉크젯 프린터도 제공된다.
게다가, 본 발명에 따르면, 외부 광센서의 발광기로부터 광센서의 수광기까지의 광경로의 일부를 형성할 수 있는 제1 반사기가 설치된 카트리지 홀더에 탈착가능하게 부착될 수 있는 잉크 카트리지로서:
상기 잉크 카트리지는,
잉크가 저장되는 잉크통;
발광기로부터 방사된 빛을 반사하고 잉크통내의 잔여 잉크량에 따라 그 강도를 변화시키며, 발광기로부터 수광기까지의 광경로의 일부를 형성할 수 있는 제2 반사기; 및
잉크 카트리지가 카트리지 홀더에 장착될 때 제1 반사기와 광센서에 의해 형성된 광경로를 차폐하는 차폐부재를 포함하며;
제2 반사기와 차폐부재는 카트리지 홀더와 광센서가 서로에 대해 이동하는 방향으로 병치된다.
바람직하게, 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 장착될 때 차폐부재는 제1 반사기를 발광기로부터 방사된 빛으로부터 차폐한다.
여기에서, 잉크 카트리지가 카트리지 홀더에 장착될 때 제1 반사기를 덮도록 리세스가 형성되어 리세스를 형성하는 측벽들 중 하나 이상이 차폐부재로서 기능한다. 리세스는 제1 반사기의 외주를 둘러싸는 형상일 수 있다.
또한, 리세스는 카트리지 홀더의 대향면에 형성되는 것이 바람직하다.
잉크 카트리지는 제1 결합부재를 더 포함할 수도 있다. 한 실시예에서, 제1 결합부재는 카트리지 홀더에 설치된 제2 결합부재와 접촉하게 되어 차폐부재가 광경로를 차폐하지 않는 제1 위치에 잉크 카트리지를 유지한다. 제1 결합부재는 제2 결합부재와 결합하여 차폐부재가 광경로를 차폐하는 제2 위치에 잉크 카트리지를 유지한다.
삭제
본 발명의 목적 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로서 보다 분명해질 것이다.
본 발명의 제1 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 손으로 용지(P)를 삽입하기 위한 입구(11)는 프린터(10)의 전방면에 형성된다. 인쇄후 용지(P)를 배출하기 위한 출구(12)는 프린터(10)의 상부면에 형성된다. 프린터(10)의 내부에는, 입구(11)로부터 출구(12)까지 뻗어 있는 용지 이송로가 측면으로 보았을 때 V형으로 형성되어 있고, 용지이송 롤러 유니트(14) 및 프린트 헤드(15)가 용지 이송로(13)상에 배치된다. 용지이송 롤러 유니트(14)는, 용지이송롤러(16)와, 용지 이송로(13)의 양측에서 서로 대향하고 있는 용지유지 롤러(17)를 포함하여 용지 이송로울러(16)의 회전구동에 따라 용지(P)를 고정하면서 운반하도록 되어 있다.
인쇄헤드(15)는, 용지 이송로(13)의 측방 방향으로(도 2에 있어서 좌측으로부터 우측으로의 방향으로) 왕복운동하는 캐리지(18)상에 장착되어 용지(P)상에 도트 매트릭스 인쇄를 수행하도록 되어 있다. 용지(P)의 위치는 압반(platen)(19)에 의해 조정된다. 인쇄헤드(15)의 인쇄 시스템은 잉크를 배출함으로써 용지(P)상에 문자나 이미지가 인쇄되는 잉크젯 시스템이고, 인쇄에 사용되는 잉크는 프린터(10)의 후방영역에 설치된 잉크 공급부(20)로부터 인쇄헤드(15)로 공급된다.
캐리지(18)는 한쌍의 전방/후방 안내축(21,22)에 의해 지지되어 좌측으로부터 우측으로 이동하고, 캐리지 구동기구(23)의 구동운동에 따라 강제적으로 이동된다. 캐리지 구동기구(23)는 전방 안내축(21)의 하방에 그와 평행하게 배치되는 캠축(24)과, 캠축(24)을 작동시켜 감속 기어열(25)을 통해 회전시키는 캐리지 모터(26)를 포함한다(도 2). 캠축(24)의 외주면상에는 캐리지(18)로부터 연장되어 있는 캠플라워(cam follower)(27)가 결합하도록 캠홈(미도시)이 나선형으로 형성된다. 캠축(24)이 캐리지 모터(26)의 구동운동에 따라 회전될 때, 캠플라워(27)는 캠홈의 나선형 쉬프트 작동에 의해 축방향으로 쉬프트된다. 이러한 방법으로, 캐리지 모터(26)의 정구동 및 역구동에 따라 캐리지(18)를 좌측으로부터 우측으로 왕복운동시킬 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 인쇄헤드(15)는 캐리지(18)의 상부에 장착된다. 가요성의 플랫 케이블(28)(flat cable)과 잉크 튜브(29)가 인쇄헤드(15)의 측면영역으로부터 인출되어, 잉크 공급부(20)로부터 잉크 튜브(29)를 거쳐서 인쇄헤드(15)에 잉크가 공급된다. 캐리지(18)는 후방부로부터 하방으로 연장되는 센서 장착부(18a)를 가지며, 후방으로 광선을 방사하는 발광소자(30a)와 반사광선을 수신하는 수광소자를 포함하는 반사타입의 광센서(30)가 센서 장착부(18a)의 배면에 부착된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 잉크 공급부(20)는 프린터(10) 내측의 후방영역에 설치된 카트리지 홀더(31), 및 카트리지 홀더(31)상에 위쪽으로부터 탈착가능하게 장착되는 2개의 잉크 카트리지(32A,32B)를 포함한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 잉크통(34A)은 제2 잉크(예컨대, 남색, 자홍색, 황색, 적색, 녹색, 청색)를 저장하도록 잉크 카트리지(32A)의 내측에 파티션되어 있다. 제2 잉크는 잉크 카트리지(32A)의 저부에 형성된 잉크출구(33A)로부터 적절하게 배출된다. 폐잉크통(36)도 잉크 카트리지(32A)의 내측에서 파티션되어 저부에 형성된 회수입구(35)로부터 공급된 폐잉크를 저장한다. 잉크 카트리지(32A)가 카트리지 홀더상의 소정(특정) 위치에 장착되었을 때, 잉크 출구(33A) 및 회수 입구(35)가 카트리지 홀더(31)의 저부에 형성되어 있는 연결포트(37A,38)와 연통하게 되어, 제2 잉크의 공급과 폐잉크의 회수를 가능하게 해준다.
한편, 잉크 카트리지(32B)의 내측에는 제1 잉크(예컨대, 검정잉크)를 저장하여 잉크 카트리지(32B)의 저부에 있는 잉크 출구(33B)로부터 제1 잉크를 적절히 배출하는 파티션된 잉크통(34B)이 있다. 잉크 카트리지(32B)가 카트리지 홀더(31) 상의 소정(특정) 위치에 장착되었을 때 잉크 출구(33B)는 카트리지 홀더(31)의 저부에 형성되는 연결구(37B)와 연통되어 제1 잉크를 공급할 수 있다.
잉크 카트리지(32A,32B)는 캐리지(18)(광센서(30))의 이동방향을 따라 한줄로 배치된다. 잉크 카트리지(32A,32B)에는 그들 전방면상의 광센서(30)의 이동경로(L)(도5 참조)에 대향하는 위치에 각각 투명한 프리즘 형상의 반사기(잔여 잉크량을 검출하는 반사기)(39A,39B)를 구비한다. 반사기(39A,39B)는 직삼각형 프리즘의 형상이며, 서로 직각인 2개의 프리즘 반사면(S1,S2)이 잉크통(34A,34B) 안으로 돌출된다. 도9의 B에 나타낸 바와 같이, 광센서(30)가 반사기(39A)에 대해 대향하는 위치로 이동하고 빛이 이 반사기에 방사될 때, 방사된 빛이 반사기(39A)의 내부를 지나는 동안 프리즘 반사면(S1,S2)에서 순차적으로 반사되고, 수광소자(30b)에 의해 수신된다. 광센서(30)가 반사기(39B)에 대향하는 위치로 이동되고 빛이 그곳에 방사될 때, 방사된 빛이 반사기(39B)의 내부를 지나는 동안 프리즘 반사면(S1,S2)에서 순차적으로 반사되고, 수광소자(30b)에 의해 수신된다.
잉크통(34A,34B)내의 잔여 잉크의 레벨이 프리즘 반사면(S1,S2) 보다 높은 경우에는 프리즘 반사면(S1,S2)의 반사도(반사율)가 낮고, 잉크통(34A,34B)내의 잔여 잉크의 레벨이 프리즘 반사면(S1,S2) 보다 낮은 경우에는 반사도가 높다. 즉, 도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이, 프리즘 반사면(S1,S2)이 잉크와 접촉하는 상태에서는 잉크에 의해 광센서(30)의 방사광선이 흡수되어 반사도가 낮고(반사광의 강도가 낮아짐), 도 9의 (B)에 나타낸 바와 같이, 프리즘 반사면(S1,S2)이 공기와 접촉한 상태에서는 잉크에 의해 광선이 흡수되지 않아 반사도가 높다(반사광의 강도가 높아짐). 이러한 방법으로, 광센서(30)의 수광소자(30b)에 의해 검출된 값에 기초하여 잉크 카트리지(32A,32B)내의 잔여 잉크량을(잉크가 소정 레벨에 있는지 없는지를) 검출할 수 있을 것이다.
도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(31)의 저부에는 두개의 반사기(장착상태 검출용의 반사기)(40A,40B)가 캐리지(18)의 이동방향[광센서(30)의 이동 경로(L)]을 따라 일렬로, 상방으로 돌출한 자세로 고정된다. 각 반사기(40A,40B)는 직삼각형 프리즘의 형상의 프리즘부(40a)를 가지며, 광센서(30)의 반사광 경로는 잔여 잉크량의 검출을 위한 반사기(39A,39B)와 동일한 방법으로 서로 직각인 두개의 프리즘 반사면(S3,S4)에 의해 형성된다. 한편, 리세스(중공부)(41A,41B)는 잉크 카트리지(32A,32B)의 각각의 저부에 일체적으로 형성된다. 잉크 카트리지(32A,32B)는 카트리지 홀더(31)의 소정 위치에 장착되며, 반사기(40A,40B)는 리세스(41A,41B)내에 삽입되어 그 주변이 덮여진다. 이러한 경우에, 리세스(41A,41B)의 일측면상에 일체적으로 형성되는 차폐부(42A,42B)(광센서에 대향하는 벽부)가 광센서(30)와 반사기(40A,40B) 사이에 개재되어 광센서(30)와 반사기(40A,40B) 사이의 광경로(조사경로 및 반사경로)를 차폐한다.
도 4 및 도 9의 (C)에 나타낸 바와 같이, 잉크 카트리지(32A,32B)를 카트리지 홀더(31)에 장착하지 않은 상태에서는 반사기(40A,40B)가 노출된다. 이 상태에서 광센서(30)가 반사기(40A)에 대향하는 위치로 이동할 때, 방사광이 반사기(40A)의 내부를 지나는 동안 반사면(S3,S4)에서 순차적으로 반사되고, 수광소자(30b)에 진입할 것이다. 이상태에서는 광센서(30)가 반사기(40B)에 대향하는 위치로 이동할 때 방사광이 반사기(40B)의 내부를 지나는 동안 반사면(S3,S4)에서 순차적으로 반사되고, 수광소자(30b)에 진입할 것이다. 한편, 도 9의 (A) 및 도 9의 (B)에 나타낸 바와 같이, 잉크 카트리지(32A,32B)를 카트리지 홀더(31)에 장착한 상태에서는, 반사기(40A,40B)의 전방 영역이 차폐부(42A,42B)에 의해 덮여진다. 이상태에서는 광센서(30)가 반사기(40A)에 대향하는 위치로 이동할 때 방사광이 차폐부(42A)에 의해 차폐되어 반사기(40A)와 광센서(30)의 수광소자(30b) 모두에 도달하지 못할 것이다. 이상태에서 광센서(30)가 반사기(40B)에 대향하는 위치로 이동할 때 방사광이 차폐부(42B)에 의해 차폐되어 반사기(40B)와 광센서(30)의 수광부(30b) 모두에 도달하지 못할 것이다.
이러한 방법으로, 장착상태를 검출하기 위한 반사기를 잉크 카트리지(32A,32B)에 설치하지 않으면서 광센서(30)에 의해 잉크 카트리지(32A, 32B)의 장착상태를 검출할 수 있다. 게다가, 잉크 카트리지(32A,32B)를 상술한 바와 같이 카트리지 홀더(31)에 장착하지 않은 상태에서는, 수광소자(30b)가 방사광에 항상 노출되기 때문에 외란광이 수광소자(30b)에 방사되더라도 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착상태의 검출결과에 영향을 끼치지 못할 것이다. 또한, 잉크 카트리지(32A,32B)를 카트리지 홀더(31)상에 장착한 상태에서는, 리세스(41A,41B)에 의해 반사기(40A,40B)가 덮여져서 인쇄동작중에 잉크가 튀더라도 반사기(40A,40B)에 잉크가 들러붙지 않는다. 결과적으로, 반사기(40A,40B)에 잉크가 들러붙어 발생하는 오검출을 방지할 수 있다.
도 10은 도 7에서의 선(X-X)을 따라 취해진 잉크 공급부의 단면도로서, 잉크 카트리지가 완전히 장착된 상태를 보여주고 있으며, 도 11은 도 7에서의 선(Y-Y)을 따라 취해진 잉크 공급부의 단면도로서, 잉크 카트리지가 임시 장착된 상태를 보여주고 있다. 이들 도면에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(31)의 후방부에는 2개의 잠금판(43A,43B)이 직립하여 설치된다. 잠금판(43A,43B)은 그 상단부에 V자형의 잠금부(44A,44B)가 형성된 탄성판부재이다. 잉크 카트리지(32A,32B)가 상방으로부터 카트리지 홀더(31)상에 장착될 때, 도 11에 나타낸 바와 같이, 잉크 카트리지(32A,32B)의 배면으로부터 돌출한 볼록부(45A,45B)가 잠금판(43A,43B)의 잠금부(44A,44B)상에 놓여져 잉크 카트리지(32A,32B)를 임시 장착된 상태로 유지한다. 이러한 경우에, 잉크 카트리지(32A,32B)의 차폐부(42A,42B)는 반사기(40A,40B)의 프리즘부(40a)의 상부에 위치되어 광센서(30)와 반사기(40A,40B) 사이의 광경로는 차폐되지 않을 것이다.
게다가, 상술한 임시 장착 상태에서 잉크 카트리지(32A,32B)를 하방으로 밀면 잠금판(43A,43B)은 볼록부(45A,45B)에 의해 눌려져서 한번에 후퇴하도록 기울어지고, 그 다음 볼록부(45A,45B) 위에 걸쳐져 전방으로 복원되도록 기울어진다. 잠금판(43A,43B)이 복원되도록 기울어진 후, 도 10에 나타낸 바와 같이, 잠금부(44A,44B)는 볼록부(45A,45B)의 상부와 결합되고, 잉크 카트리지(32A,32B)가 그들의 장착위치에 유지된다(잠궈진다). 이 경우에, 잉크 카트리지(32A,32B)의 차폐부(42A,42B)가 반사기(40A,40B)의 프리즘부(40a)와 광센서(30) 사이에 개재되어 광센서(30)의 광경로를 차폐한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 프린터(10)는 카트리지 홀더(31)에 빛을 투사하여 반사광에 기초하여 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착상태를 검출하는 반사타입의 광센서(30), 카트리지 홀더(31)상에 설치되어 광센서(30)의 반사광경로를 형성하는 반사기(40A,40B), 및 잉크 카트리지(32A,32B)내에 설치되어 잉크 카트리지(32A,32B)가 카트리지 홀더(31)상에 장착되었을 때 광센서(30)의 광경로를 차폐하도록 된 차폐부(42A,42B)를 포함하여 구성된다. 즉, 반사타입의 광센서(30)에 의해 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착상태를 검출하더라도 장착상태를 검출하기 위한 반사기를 잉크 카트리지(32A,32B)에 설치할 필요가 없다. 따라서, 잉크 카트리지(32A,32B)에 대한 비용을 절감할 뿐 만 아니라 반사기상의 잉크튕김이나 외란광에 의한 장착상태의 오인식을 방지할 수 있다.
게다가, 반사기(40A,40B)는 카트리지 홀더(31)의 저부에 일체적으로 설치되는 고정부재이기 때문에 가동부재로 형성된 반사기(40A,40B)에 비해 구조를 간단하게 할 수 있을 뿐 만 아니라 장착상태 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 차폐부(42A,42B)가 잉크 카트리지(32A,32B)의 저부에 일체적으로 형성되기 때문에 잉크 카트리지(32A,32B)의 부품의 수와 제조단계를 줄일 수 있다.
더욱이, 카트리지 홀더(31)상에 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착시 반사기(40A,40B)를 덮는 리세스(41A,41B)를 가지며, 리세스(41A,41B)의 일측면에는 차폐부(42A,42B)가 형성되어 있기 때문에 잉크카트리지의 장착시에 반사기(40A,40B)가 보호되고, 잉크튕김등의 얼룩이나 반사기(40A,40B)의 손상으로 인한 오검출을 방지할 수 있다.
또한, 잉크 카트리지(32A,32B)가 카트리지 홀더(31)에 임시 장착되었을 때, 차폐부(42A,42B)는 광센서(30)의 광경로를 차폐하지 않고, 따라서, 잉크 카트리지(32A,32B)가 임시 장착된 상태에서 인쇄동작을 수행하는 등의 문제를 회피할 수 있다.
더욱이, 카트리지 홀더(31)와 광센서(30)는 서로에 대하여 상대 이동하기 때문에 복수의 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착상태를 검출할 수 있고, 동일한 광센서(30)에 의해 잉크 카트리지(32A,32B)내의 잔여 잉크량을 검출할 수 있다.
게다가, 카트리지 홀더(31)에는 광센서(30)의 상대 이동 방향을 따라[도 4 및 도 5에 나타낸 선(L)을 따라] 일렬로 배치된 복수의 반사기(40A,40B)가 설치되고, 따라서 동일한 광센서(30)가 복수의 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착상태를 검출할 수 있다.
또한, 잉크 카트리지(32A,32B)에는 잔여 잉크량을 검출하기 위한 반사기(39A,39B)가 설치되어 광센서(30)가 잔여 잉크량을 검출하도록 한다. 따라서 동일한 광센서(30)가 잉크 카트리지(32A,32B)의 장착상태 뿐 만 아니라 잔여 잉크량도 검출할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예 중 하나를 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 나타낸 것으로 한정되지는 않고, 본 발명의 청구의 범위, 본 발명의 상세한 설명 및 종래의 기술에 기초하여 당업자들에 의해 변경 및 응용되어지는 것들을 포함할 수도 있다.
예컨대, 상술한 실시예에서는 잉크 카트리지에 일체적으로 형성되는 리세스의 일측면에 차폐부가 형성되지만, 이 차폐부는 잉크 카트리지가 카트리지 홀더상에 장착될 때 광센서(30)의 광경로를 차폐할 수 있으면 어떤 형태라도 좋다. 예컨대, 차폐부는 잉크 카트리지의 일측면상에 후크형(L형)으로 형성될 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 잉크 카트리지가 프린터의 몸체에 장착되지만, 본 발명은 잉크 카트리지가 캐리지 상에 장착되는 프린터에서 구현할 수 있다. 상세하게는, 캐리지상에 장착되는 카트리지 홀더상에 반사기를 설치하고, 프린터 몸체상에 설치되는 광센서에 의해 이를 검출함으로써 상술한 실시예와 마찬가지의 기능 및 장점을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 잉크 카트리지의 장착상태가 반사타입의 광센서에 의해 검출되더라도 장착상태를 검출하기 위한 반사기를 잉크 카트리지에 설치할 필요가 없고, 또한 반사기상으로의 잉크튕김 등의 얼룩이나 외란광으로 인한 장착 상태의 오인식을 방지할 수 있다.

Claims (20)

  1. 잉크 카트리지;
    상기 잉크 카트리지가 탈착가능하게 장착되는 카트리지 홀더;
    상기 카트리지 홀더에 설치되는 하나 이상의 제1 반사기;
    발광기 및 수광기를 포함하는 반사타입 광센서로서, 상기 발광기로부터 상기 제1 반사기를 거쳐 상기 수광기까지의 광경로를 형성하도록 동작가능한 반사타입 광센서; 및
    상기 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더에 장착될 때 광경로를 차폐할 수 있게 상기 잉크 카트리지내에 설치된 차폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 반사기는 상기 카트리지 홀더의 저부상에 일체적으로 고정되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차폐부재는 상기 카트리지 홀더상에 상기 잉크 카트리지가 장착될 때 상기 카트리지 홀더와 근접한 잉크 카트리지의 부분에 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 잉크 카트리지에는 이 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더상에 장착될 때 제1 반사기를 덮는 리세스가 형성되어 있어 상기 리세스를 형성하는 측벽들 중 하나 이상이 차폐부재로서 기능하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더상에 임시 장착되었을 때에는 상기 차폐부재가 광경로를 차폐하지 않는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 잉크 카트리지에 설치되는 제1 결합부재; 및
    상기 카트리지 홀더에 설치되는 제2 결합부재를 더 포함하는 잉크 카트리지 검출기로서,
    상기 제1 결합부재는 상기 제2 결합부재와 접촉하여 상기 차폐부재가 상기 광경로를 차폐하지 않는 제1 위치에 상기 잉크 카트리지를 유지하고,
    상기 제1 결합부재는 상기 제2 결합부재와 결합하여 상기 차폐부재가 상기 광경로를 차폐하는 제2 위치에 상기 잉크 카트리지를 유지하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 결합부재는 상기 잉크 카트리지상에 형성된 볼록부로서 설치되고;
    상기 제2 결합부재는 캔틸레버 방식으로 상기 카트리지 홀더에 의해 지지되 는 탄성부재의 자유단부에 설치되며;
    상기 제2 결합부재는 상기 잉크 카트리지를 향해 볼록하도록 제1 경사부와 제2 경사부를 포함하는 V형 부재이고;
    상기 잉크 카트리지가 상기 제1 위치에 유지될 때 상기 볼록부는 상기 제1 경사부와 접촉하게 되고;
    상기 잉크 카트리지가 상기 제2 위치에 유지될 때 상기 볼록부는 제2 경사부에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광센서와 상기 카트리지 홀더는 서로에 대해 이동가능한 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  9. 제8항에 있어서, 복수의 제1 반사기는 상기 광센서와 상기 카트리지 홀더 사이의 상대 이동의 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 잉크 카트리지에 설치되고, 상기 발광기로부터 방사된 빛을 반사하며, 상기 잉크 카트리지 내의 잔여 잉크량에 따라 빛의 강도를 변화시키도록 동작가능한 제2 반사기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더상에 장착될 때 상기 제2 반사기는 상기 발광기로부터 상기 수광기까지의 광경로의 일부를 형성하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지 검출기.
  12. 제1항에 기재한 잉크 카트리지 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  13. 외부 광센서의 발광기로부터 상기 광센서의 수광기까지의 광경로의 일부를 형성할 수 있는 제1 반사기가 설치된 카트리지 홀더에 탈착가능하게 부착되는 잉크 카트리지로서:
    내부에 잉크를 저장하는 잉크통;
    상기 발광기로부터 방사된 빛을 반사하고, 상기 잉크통내의 잔여 잉크량에 따라 빛의 강도를 변화시키며, 상기 발광기로부터 상기 수광기까지의 광경로의 일부를 형성하도록 동작가능한 제2 반사기; 및
    상기 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더상에 장착될 때 상기 제1 반사기와 상기 광센서에 의해 형성되어진 광경로를 차폐하는 차폐부재를 포함하며;
    상기 제2 반사기와 상기 차폐부재는 상기 카트리지 홀더와 상기 광센서가 서로에 대해 이동하는 방향으로 병치되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더상에 장착될 때 상기 차폐부재는 상기 제1 반사기를 상기 발광기로부터 방사된 빛으로부터 차폐하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 상기 카트리지 홀더에 장착될 때 리세스는 상기 제1 반사기를 덮도록 형성되어 상기 리세스를 형성하는 측벽들 중 하나 이상이 차폐부재로서 기능하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
  16. 제15항에 있어서, 상기 리세스는 상기 제1 반사기의 외주를 둘러싸는 형태인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
  17. 제15항에 있어서, 상기 리세스는 상기 카트리지 홀더에 대향하는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
  18. 제13항에 있어서, 제1 결합부재를 더 포함하는 잉크 카트리지로서,
    상기 제1 결합부재는 상기 카트리지 홀더에 설치된 제2 결합부재와 접촉하여 상기 차폐부재가 상기 광경로를 차폐하지 않는 제1 위치에 상기 잉크 카트리지를 유지하고,
    상기 제1 결합부재는 상기 제2 결합부재와 결합하여 상기 차폐부재가 상기 광경로를 차폐하는 제2 위치에 상기 잉크 카트리지를 유지하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
  19. 삭제
  20. 제3항에 있어서,
    상기 차폐부재는 잉크 카트리지의 저부에 일체적으로 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
KR1020030023887A 2002-04-16 2003-04-16 잉크 카트리지 검출기, 이를 내장한 잉크젯 프린터 및 이에 의해 검출되는 잉크 카트리지 Expired - Fee Related KR100595389B1 (ko)

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