KR20010039995A - Ink cartridge, manufacturing method thereof, and ink jet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크 카트리지의 제조 방법을 단순화하기 위한 것으로, 여기서 잉크 카트리지는 잉크의 탈기성이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 잉크 카트리지에는 발포 부재가 충전된 잉크 챔버와, 잉크 공급 포트와, 감압 포트와, 대기 연통 포트가 관통 형성되는 한쌍의 리드와, 대기 연통 포트를 차단 밀봉하기 위한 밀봉 부재가 제공되어 있다. 잉크 공급 포트와 감압 포트의 각각에는 탄성 요소가 삽입된다. 밀봉 부재는 가스와 수증기의 양자 모두에 불투과성인 재료로 만들어진다.The present invention is intended to simplify the manufacturing method of the ink cartridge, wherein the ink cartridge can prevent the deaeration of the ink from being impaired. The ink cartridge is provided with an ink chamber filled with a foam member, an ink supply port, a decompression port, a pair of leads through which an atmospheric communication port is formed, and a sealing member for blocking and sealing the atmospheric communication port. An elastic element is inserted into each of the ink supply port and the pressure reducing port. The sealing member is made of a material that is impermeable to both gas and water vapor.
Description
본 발명은 잉크의 탈기성의 손상을 방지할 수 있도록 된 잉크 제트 기록용의 잉크를 수용하기 위한 잉크 카트리지와, 제조 방법이 간단한 잉크 카트리지 제조 방법 및 상기 잉크 카트리지를 사용하는 잉크 제트 기록 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ink cartridge for accommodating ink for ink jet recording capable of preventing degassing damage of ink, an ink cartridge manufacturing method having a simple manufacturing method, and an ink jet recording apparatus using the ink cartridge. will be.
잉크 제트 기록 장치에서, 잉크 제트 기록 장치의 잉크 헤드에 배열된 다수의 잉크 챔버 각각은 수신된 전기 신호에 응답하여 양압을 받게 된다. 그 결과, 각각의 잉크 챔버 내에 수용된 잉크의 액적이 노즐로부터 기록 매체 상에 토출되어 정보 화상을 형성하게 되며, 상기 노즐은 잉크 챔버 각각에 연통하여 있다.In the ink jet recording apparatus, each of the plurality of ink chambers arranged in the ink head of the ink jet recording apparatus is subjected to a positive pressure in response to the received electrical signal. As a result, droplets of ink contained in each ink chamber are ejected from the nozzle onto the recording medium to form an information image, and the nozzle is in communication with each of the ink chambers.
잉크 챔버에 양압을 인가하는 방법으로서는, 잉크 챔버 자체의 체적을 변화시키기 위해 압전 소자의 작동을 이용하는 방법과, 잉크 챔버 내에 증기 기포를 생성하기 위해 잉크를 가열하는 가열 요소를 사용하는 방법 등이 있다.As a method of applying a positive pressure to the ink chamber, there is a method of using the operation of the piezoelectric element to change the volume of the ink chamber itself, a method of using a heating element that heats ink to generate vapor bubbles in the ink chamber, and the like. .
이러한 잉크 기록 방법에서, 인쇄 헤드의 잉크 챔버 등의 잉크 통로에 유입되는 공기는 잉크 토출 압력을 불충분한 수준으로 감소시키는데, 이는 잉크 토출 실패 및 잉크 액적 누락을 일으켜서 잉크 제트 기록 장치의 신뢰성을 손상시키게 된다.In such an ink recording method, air flowing into an ink passage such as an ink chamber of a print head reduces the ink ejection pressure to an insufficient level, which causes ink ejection failure and ink dropping, thereby impairing the reliability of the ink jet recording apparatus. do.
특히, 잉크 제트 기록 장치에서는 사용된 잉크 카트리지를 새 것으로 교환할 때 비교적 많은 양의 공기가 인쇄 헤드의 잉크 통로 내측에 유입된다. 이로 인해서, 잉크 제트 기록 장치의 인쇄 품질이 안정화되기까지는 비교적 많은 양의 잉크를 소모하면서 비교적 긴 시간 주기가 필요하다. 인쇄 헤드의 잉크 통로 내측에 유입되는 공기를 제거하기 위하여, 종래의 방법은 탈기된 잉크를 사용하였다. 이러한 탈기된 잉크를 사용하면 인쇄 헤드 내에 잔류하는 어떠한 공기 기포도 재흡수할 수 있어서 잉크 제트 기록 장치의 신뢰성을 개선할 수 있다.In particular, in the ink jet recording apparatus, when a used ink cartridge is replaced with a new one, a relatively large amount of air flows inside the ink passage of the print head. For this reason, a relatively long time period is required while consuming a relatively large amount of ink until the print quality of the ink jet recording apparatus is stabilized. In order to remove the air flowing inside the ink passage of the print head, the conventional method used degassed ink. By using such degassed ink, it is possible to reabsorb any air bubbles remaining in the print head, thereby improving the reliability of the ink jet recording apparatus.
현재에는, 잉크 카트리지에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 포트와, 잉크가 잉크 제트 기록 작동 중에 소모될 때 잉크 카트리지 내측에 어떠한 부압도 생성되는 것을 방지하는 대기 연통 포트를 구비한 잉크 카트리지가 사용되고 있다. 또한, 잉크의 탈기 특성 손상을 방지하기 위하여 잉크 카트리지 내부를 압력 감소 처리하는 방법도 사용되고 있다.Currently, an ink cartridge having an ink supply port for supplying ink to the ink cartridge and an atmospheric communication port for preventing any negative pressure from being generated inside the ink cartridge when the ink is consumed during the ink jet recording operation are used. In addition, a method of reducing the pressure inside the ink cartridge is also used to prevent the degassing characteristics of the ink.
그러나, 이러한 잉크 카트리지의 압력 감소 처리 시에는 압력 감소가 증진될수록 잉크 카트리지의 잉크 공급 포트 및 대기 연통 포트를 통한 잉크의 누설도 커진다. 특히, 이 현상은 잉크 카트리지가 대기 온도에서 기계적 충격 및/또는 진동을 받는 경우에 현저하게 나타난다.However, in the pressure reduction process of such an ink cartridge, the higher the pressure reduction, the greater the leakage of ink through the ink supply port and the atmospheric communication port of the ink cartridge. In particular, this phenomenon is remarkable when the ink cartridge is subjected to mechanical shock and / or vibration at ambient temperature.
이로 인해서, 일본 특허 공개 평7-132611호에 개시된 것처럼, 잉크 공급 포트 및 대기 연통 포트를 밀봉하도록 수증기는 통과시키지 않지만 가스는 통과시킬 수 있는 밀봉 막을 사용함으로써 잉크 카트리지를 부압 하에서 유지할 수 있는 기밀 용기 내에 잉크 카트리지를 포장하기 위한 방법이 제안되어 있다.For this reason, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-132611, an airtight container capable of holding an ink cartridge under negative pressure by using a sealing film which does not pass water but allows gas to pass through to seal the ink supply port and the atmospheric communication port. A method for packaging an ink cartridge within is proposed.
그러나, 잉크 카트리지를 기밀 용기 내에 포장하는 상기 종래의 방법은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.However, the conventional method of packaging an ink cartridge in an airtight container has the following problems.
첫째, 종래의 방법은 복잡한데, 그 이유는 상기 방법이 부압 하에서 수행되어야 하는 잉크 공급 단계와, 1기압에서 수행되어야 하는 밀봉 단계와, 부압 하에서 수행되어야 하는 재탈기 단계를 포함하기 때문이다. 앞의 설명으로부터 명확한 것처럼, 종래의 방법은 재탈기 단계를 필요로 한다. 그 이유는, 잉크 공급 단계가 부압 하에서 수행됨에도 불구하고 밀봉 단계는 1기압에서 수행되어야 하기 때문이다. 또한, 종래의 방법에서는 수증기는 통과시키지 않지만 가스는 통과시킬 수 있는 밀봉 막의 목적에 의해서 상기 방법이 재탈기 단계를 수행하게 한다.First, the conventional method is complicated because the method includes an ink supply step to be performed under negative pressure, a sealing step to be performed at 1 atmosphere, and a re-degassing step to be performed under negative pressure. As is clear from the foregoing description, the conventional method requires a re-degassing step. The reason is that although the ink supply step is performed under negative pressure, the sealing step should be carried out at 1 atmosphere. In addition, the conventional method allows the method to carry out a re-degassing step for the purpose of a sealing membrane which does not pass water but can pass gas.
둘째, 종래의 방법은 잉크의 탈기 특성 손상을 방지할 수 없다. 그 이유는, 종래 방법의 밀봉 단계에서 잉크가 대기에 접촉하게 될 때 잉크의 탈기 특성이 손상되기 때문이다. 일반적으로, 부압만을 사용하여 잉크를 충분하게 탈기시키기는 어렵다. 또한, 중공 섬유 멤브레인 등을 사용하여 잉크를 소정의 탈기 수준으로 탈기시키는 것은 가능하다. 또한, 잉크 카트리지를 부압 하에서 포장함으로써 잉크의 탈기 특성 손상을 방지할 수 있다. 그러나, 이 경우에 일단 잉크의 탈기 특성이 손상되면 이러한 손상으로부터 잉크의 탈기 특성을 회복하는 것은 어렵다.Second, the conventional method cannot prevent damage to the degassing properties of the ink. This is because the degassing properties of the ink are impaired when the ink comes into contact with the atmosphere in the sealing step of the conventional method. In general, it is difficult to degas the ink sufficiently using only negative pressure. It is also possible to degas the ink to a predetermined degassing level using a hollow fiber membrane or the like. In addition, damage to the degassing properties of the ink can be prevented by packaging the ink cartridge under negative pressure. In this case, however, once the degassing properties of the ink are impaired, it is difficult to recover the degassing properties of the ink from such damage.
상술한 바와 같은 관점에서, 본 발명의 목적은 잉크의 탈기 특성 손상을 방지할 수 있도록 된 잉크 제트 기록용의 잉크를 수용하기 위한 잉크 카트리지와, 제조 방법이 간단한 잉크 카트리지 제조 방법 및 상기 잉크 카트리지를 사용하는 잉크 제트 기록 장치를 제공하는 것이다.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an ink cartridge for accommodating ink for ink jet recording, which is capable of preventing damage to degassing properties of the ink, an ink cartridge manufacturing method having a simple manufacturing method, and the ink cartridge. It is to provide an ink jet recording apparatus to be used.
도1은 본 발명의 제1 실시예의 잉크 카트리지의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of the ink cartridge of the first embodiment of the present invention.
도2는 도1에 도시된 잉크 카트리지의 분해 사시도.Fig. 2 is an exploded perspective view of the ink cartridge shown in Fig. 1;
도3은 잉크 카트리지의 제조 방법을 나타내는, 도1에 도시된 잉크 카트리지의 종단면도.Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the ink cartridge shown in Fig. 1, showing the manufacturing method of the ink cartridge.
도4는 잉크 카트리지의 제조 방법을 나타내는, 본 발명의 제2 실시예의 잉크 카트리지의 종단면도.Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the ink cartridge of the second embodiment of the present invention, showing the manufacturing method of the ink cartridge.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1 : 잉크 카트리지 본체1: ink cartridge body
3 : 감압 포트3: decompression port
4 : 잉크 공급 포트4: ink supply port
5 : 대기 연통 포트5: standby communication port
6 : 탄성 요소6: elastic element
7a, 7b : 밀봉 부재7a, 7b: sealing member
8 : 발포 부재8: foam member
9a, 9b : 필터9a, 9b: filter
12a, 12b : 리드12a, 12b: lead
22 : 대기 연통 밸브22: atmospheric communication valve
30 : 감압 챔버30: decompression chamber
33 : 가스 제거 처리부33: gas removal processing unit
본 발명의 제1 태양에 따르면, 발포 부재가 충전된 잉크 챔버와, 잉크 공급 포트, 감압 포트 및 대기 연통 포트가 제공된 리드와, 가스 및 수증기의 양자 모두에 불투과성인 재료로 제작되며 대기 연통 포트를 차단 밀봉하기 위한 밀봉 부재와, 잉크 공급 포트 및 감압 포트의 각각에 삽입된 탄성 요소를 포함하는 잉크 카트리지가 제공된다.According to the first aspect of the present invention, there is provided an ink chamber filled with a foam member, a lid provided with an ink supply port, a pressure reducing port and an atmospheric communication port, and an atmospheric communication port made of a material impermeable to both gas and water vapor. An ink cartridge is provided that includes a sealing member for blocking and sealing a seal, and an elastic element inserted into each of the ink supply port and the pressure reducing port.
상기 제1 태양에 있어서, 바람직한 모드는 감압 포트와 잉크 공급 포트 사이에 하나의 포트가 공유되는 것이다.In the first aspect, a preferred mode is that one port is shared between the decompression port and the ink supply port.
또한, 바람직한 모드는 밀봉 부재가 박리성 재료로 제작되는 것이다.In addition, a preferred mode is that the sealing member is made of a peelable material.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 잉크 공급 포트와 감압 포트 및 대기 연통 포트가 제공되는 리드를 잉크 카트리지의 본체 상에 장착하는 제1 단계-상기 잉크 공급 포트와 감압 포트의 각각에는 탄성 요소가 삽입됨-와, 탄성 요소를 관통하도록 잉크 공급 니들을 잉크 공급 포트 내로 삽입하는 제2 단계와, 탄성 요소를 관통하도록 감압 니들을 감압 포트 내로 삽입하는 제3 단계와, 감압 챔버 내에서 잉크 카트리지의 본체를 장착하는 제4 단계와, 감압 포트 내에 삽입된 감압 니들을 통해 잉크 카트리지의 본체의 잉크 챔버 내에 진공을 발생시키는 제5 단계와, 탈기 처리부를 통해 탈기되어 있지 않은 잉크 탱크 내의 잉크를 탈기하는 제6 단계와, 이렇게 탈기된 잉크를 잉크 공급 니들을 사용하여 잉크 공급 포트를 통해 공급하는 제7 단계와, 탈기된 잉크가 공급된 후에, 감압 포트와 잉크 공급 포트로부터 각각 감압 니들과 잉크 공급 니들을 빼냄으로써, 탄성 요소가 그 탄성으로 인해 감압 포트와 잉크 공급 포트의 각각을 봉쇄하는 제8 단계를 포함하는 잉크 카트리지 제조 방법이 제공된다.According to the second aspect of the present invention, a first step of mounting a lid provided with an ink supply port, a decompression port, and an atmospheric communication port on a body of an ink cartridge, wherein an elastic element is inserted into each of the ink supply port and the decompression port. A second step of inserting the ink supply needle into the ink supply port to penetrate the elastic element, a third step of inserting the pressure sensitive needle into the pressure reducing port to penetrate the elastic element, and a body of the ink cartridge in the pressure reduction chamber. And a fifth step of generating a vacuum in the ink chamber of the main body of the ink cartridge through the decompression needle inserted into the decompression port, and a degassing ink in the ink tank not degassed through the degassing processing unit. Step 6, the seventh step of supplying the thus degassed ink through the ink supply port using the ink supply needle, and the degassed ink is And after the pressure reducing needle and the ink supply needle are removed from the pressure reducing port and the ink supply port, respectively, the ink cartridge manufacturing method comprising the eighth step of closing the respective of the pressure reducing port and the ink supply port due to its elasticity. Is provided.
상기 제2 태양에 있어서, 바람직한 모드는 제1 단계와 제2 단계가 가스와 수증기의 양자 모두에 불투과성인 재료로 제작되는 밀봉 부재를 사용하여 대기 연통 포트를 차단 밀봉하는 제9 단계를 포함하는 것이다.In the second aspect, the preferred mode includes a ninth step in which the first step and the second step use a sealing member made of a material impermeable to both gas and water vapor to block seal the atmospheric communication port. will be.
또한, 바람직한 모드는 제7 단계가 감압 챔버 내에 160 torr 이하의 진공을 발생시키는 제10 단계를 포함하는 것이다.In addition, a preferred mode is that the seventh step includes a tenth step of generating a vacuum of 160 torr or less in the decompression chamber.
더욱이, 바람직한 모드는 제2 단계와 제3 단계가 감압 포트를 잉크 공급 포트로서도 작용하도록 잉크 공급 포트와 동일 포트로 형성하는 제11 단계를 포함하고, 제5 단계와 제7 단계가 잉크 카트리지의 본체의 잉크 챔버가 잉크 공급 니들을 통해 감압된 후에 탈기된 잉크를 공급하는 제12 단계를 포함하는 것이다.Moreover, the preferred mode includes an eleventh step in which the second and third steps form the same pressure port as the ink supply port so that the decompression port also acts as the ink supply port, and the fifth and seventh steps are the main body of the ink cartridge. And the twelfth step of supplying the degassed ink after the ink chamber of the pressure is reduced through the ink supply needle.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 잉크 카트리지가 제공되며, 상기 잉크 카트리지는, 잉크 공급 포트와 감압 포트 및 대기 연통 포트가 제공되는 리드를 잉크 카트리지의 본체 상에 장착하는 제1 단계-상기 잉크 공급 포트와 감압 포트의 각각에는 탄성 요소가 삽입됨-와, 탄성 요소를 관통하도록 잉크 공급 니들을 잉크 공급 포트 내로 삽입하는 제2 단계와, 탄성 요소를 관통하도록 감압 니들을 감압 포트 내로 삽입하는 제3 단계와, 감압 챔버 내에 잉크 카트리지의 본체를 장착하는 제4 단계와, 감압 포트 내에 삽입된 감압 니들을 통해 잉크 카트리지의 본체의 잉크 챔버 내에 진공을 발생시키는 제5 단계와, 탈기 처리부를 통해 잉크 탱크 내의 잉크를 탈기하는 제6 단계와, 이렇게 탈기된 잉크를 잉크 공급 니들을 사용하여 잉크 공급 포트를 통해 공급하는 제7 단계와, 탈기된 잉크가 공급된 후에, 감압 포트와 잉크 공급 포트로부터 각각 감압 니들과 잉크 공급 니들을 빼냄으로써, 탄성 요소가 그 탄성으로 인해 감압 포트와 잉크 공급 포트의 각각을 봉쇄하는 제8 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 잉크 제트 기록 장치가 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink cartridge, wherein the ink cartridge comprises: a first step of mounting a lead provided with an ink supply port, a decompression port, and an atmospheric communication port on a body of the ink cartridge-the ink supply An elastic element is inserted into each of the port and the pressure reducing port, a second step of inserting the ink supply needle into the ink supply port to penetrate the elastic element, and a third step of inserting the pressure reducing needle into the pressure reducing port to penetrate the elastic element; A fourth step of mounting the main body of the ink cartridge in the decompression chamber, a fifth step of generating a vacuum in the ink chamber of the main body of the ink cartridge through the decompression needle inserted in the decompression port, and an ink tank through the degassing processing unit. A sixth step of degassing the ink in the ink, and supplying the degassed ink through the ink supply port using the ink supply needle Step 7 and, after the degassed ink is supplied, the pressure reducing needle and the ink supply needle are removed from the pressure reducing port and the ink supply port, respectively, so that the elastic element blocks each of the pressure reducing port and the ink supply port due to its elasticity. An ink jet recording apparatus manufactured by a method comprising the steps is provided.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 이점 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 취해진 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.The above and other objects, advantages and features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명을 실행하는 최상의 모드를 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 사용하여 상세히 설명하기로 한다.Best Mode for Carrying Out the Invention The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1 실시예First embodiment
도1은 본 발명의 제1 실시예의 잉크 카트리지의 종단면도를 도시한다. 도2는 도1에 도시된 잉크 카트리지의 분해 사시도를 도시한다. 도3은 잉크 카트리지의 제조 방법을 나타내는, 도1에 도시된 잉크 카트리지의 종단면도이다.Figure 1 shows a longitudinal sectional view of the ink cartridge of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an exploded perspective view of the ink cartridge shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the ink cartridge shown in FIG. 1 showing a method of manufacturing the ink cartridge.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 발포 부재(8)는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 등과 같은 다공성 재료로 구성되어 잉크 챔버(2) 내에 장착된다. 잉크 챔버(2)는 삽입 방식으로 잉크 카트리지의 잉크 카트리지 본체(1) 내부에 제공된다. 더욱이, 잉크 챔버(2)는 한 쌍의 리드(12a, 12b)으로 폐쇄된다. 이들 리드(12a, 12b)에는 감압 포트(3), 잉크 공급 포트(4) 및 대기 연통 포트(5)가 제공된다.As shown in Figs. 1 and 2, the foam member 8 is made of a porous material such as polyurethane foam or the like and mounted in the ink chamber 2. The ink chamber 2 is provided inside the ink cartridge body 1 of the ink cartridge in an insertion manner. Moreover, the ink chamber 2 is closed with a pair of leads 12a and 12b. These leads 12a, 12b are provided with a decompression port 3, an ink supply port 4, and an atmospheric communication port 5.
탄성 요소(6)는 부틸 고무 등으로 제작되어, 잉크 공급 포트(4) 및 감압 포트(3) 내로 각각 억지 끼움된다. 탄성 요소(6)는 리드(12a, 12b)에 의해 고정된다. 탄성 요소(6)의 요구되는 성질은 잉크 저항성 및 충분한 탄성이다. 즉, 탄성 요소(6)는 잉크 저항성의 필요성은 말할 것도 없이 충분한 탄성을 요구한다. 충분한 탄성의 필요성은 이하에서 상세히 설명될 것이다. 부가적으로, 감압 포트(3)의 사용이 생략될 수 있다. 감압 포트(3)가 생략된 잉크 카트리지의 제조 방법을 후술하기로 한다.The elastic element 6 is made of butyl rubber or the like, and is pressed into the ink supply port 4 and the pressure reduction port 3, respectively. The elastic element 6 is fixed by leads 12a, 12b. The required properties of the elastic element 6 are ink resistance and sufficient elasticity. That is, the elastic element 6 requires sufficient elasticity, not to mention the need for ink resistance. The need for sufficient elasticity will be explained in detail below. In addition, the use of the decompression port 3 can be omitted. The manufacturing method of the ink cartridge in which the pressure reduction port 3 is omitted will be described later.
한편, 대기 연통 포트(5)는 박리성 밀봉 부재(7a)로 밀봉된다. 이 밀봉 부재(7a)는 가스 및 수증기에 대해 불침투성인 알루미늄 시트(sheet) 등의 재료로 구성될 수 있다. 잉크 카트리지(1)에는 인쇄 헤드(15)가 제공된다. 인쇄 헤드(15)에는 연결부측에 잉크 공급부(11)가 제공된다. 잉크 공급부(11)의 상부 부분에는 잉크를 여과하기 위한 필터(9a)가 제공된다.On the other hand, the atmospheric communication port 5 is sealed by the peelable sealing member 7a. This sealing member 7a may be made of a material such as an aluminum sheet that is impermeable to gas and water vapor. The ink cartridge 1 is provided with a print head 15. The print head 15 is provided with an ink supply portion 11 on the side of the connection portion. The upper portion of the ink supply portion 11 is provided with a filter 9a for filtering ink.
잉크 카트리지 본체(1)를 인쇄 헤드(15) 상에 장착할 때, 잉크 카트리지 본체(1)는 삽입 방식으로 연결부(13)에 끼워진다. 연결부(13)에는 필터(9b)가 제공된다. 이 필터(9b)는 인쇄 헤드 케이싱(14)에 제공된다.When mounting the ink cartridge body 1 on the print head 15, the ink cartridge body 1 is fitted to the connecting portion 13 in an insertion manner. The connection part 13 is provided with a filter 9b. This filter 9b is provided to the print head casing 14.
잉크 카트리지 본체(1)가 삽입 방식으로 인쇄 헤드(15) 상에 장착될 때, 잉크 카트리지 본체(1)를 연결부(13)와 기밀 연결하기 위하여, 고무 등의 탄성 재료로 구성된 패킹 부재(10)가 잉크 카트리지 본체(1)와 연결부(13) 사이에 개재된다. 인쇄 헤드(15)의 연결측을 밀봉하기 위하여, 밀봉 부재(7b)가 패킹 부재(10)의 하부 부분에 제공된다. 이 밀봉 부재(7b)는 밀봉 부재(7a)의 경우에서처럼 가스 및 수증기에 대해 불침투성인 재료로 구성될 수 있다.When the ink cartridge body 1 is mounted on the print head 15 in an inserting manner, a packing member 10 made of an elastic material such as rubber, for hermetically connecting the ink cartridge body 1 with the connecting portion 13. Is interposed between the ink cartridge body 1 and the connecting portion 13. In order to seal the connecting side of the print head 15, a sealing member 7b is provided in the lower portion of the packing member 10. This sealing member 7b may be made of a material that is impermeable to gas and water vapor as in the case of the sealing member 7a.
이 때, 잉크 챔버(2)가 전체로 음압 하에 있기 때문에, 잉크 카트리지 본체(1)가 인쇄 헤드(15)에 장착되기 전 잉크 카트리지 본체(1)의 내부가 대기 연통 포트(5)와 연통되도록 밀봉 부재(7a)를 개방시키는 것이 필요하다. 밀봉 부재(7a)가 미리 개방되는 이유는 후술하기로 한다.At this time, since the ink chamber 2 is under negative pressure as a whole, the interior of the ink cartridge body 1 communicates with the atmospheric communication port 5 before the ink cartridge body 1 is mounted on the print head 15. It is necessary to open the sealing member 7a. The reason why the sealing member 7a is opened in advance will be described later.
또한, 이 때, 잉크는 음압의 영향 하에서 잉크 카트리지 본체(1)로부터 인쇄 헤드(15)로 공급된다. 이러한 음압은 흡입 펌프(21)에 의해 발생되며, 캡(20)이 인쇄 헤드(15)의 (도시되지 않은) 노즐 판과 기밀 연결된 상태에서 튜브(23)를 통해 캡(20)의 내부에 가해진다. 반면, 캡(20) 내에 수용된 잉크는 대기 연통 밸브(22) 및 튜브(23)를 통해 캡(20)의 내부에 가해진 흡입력의 사용에 의해 캡(20)으로부터 토출된다.At this time, ink is also supplied from the ink cartridge body 1 to the print head 15 under the influence of negative pressure. This negative pressure is generated by the suction pump 21 and applied to the inside of the cap 20 through the tube 23 with the cap 20 in hermetic connection with the nozzle plate (not shown) of the print head 15. All. On the other hand, the ink contained in the cap 20 is discharged from the cap 20 by the use of suction force applied to the inside of the cap 20 through the atmospheric communication valve 22 and the tube 23.
(도시되지 않은) 잉크는 상기 흡입력의 영향 하에서 인쇄 헤드(15) 내에 충전된다. 그 후, 작동시, 가요성 인쇄 회로(FPC, 도시되지 않음)로부터 발생되어 인터페이스 보드(16)를 통해 전달된 전기 신호에 반응하여, 양압이 인쇄 헤드(15)에 배치된 다수의 잉크 챔버(도시되지 않음) 각각에 가해져, 잉크 액적이 잉크 격실들(도시되지 않음)의 각각과 연통된 노즐(도시되지 않음)로부터 토출되며, 그에 의해 정보 화상이 기록 매체(도시되지 않음) 상에 형성된다.Ink (not shown) is filled in the print head 15 under the influence of the suction force. Then, in operation, in response to electrical signals generated from the flexible printed circuit (FPC, not shown) and transmitted through the interface board 16, a plurality of ink chambers (with positive pressure) disposed in the print head 15 ( (Not shown), ink droplets are ejected from nozzles (not shown) in communication with each of the ink compartments (not shown), whereby an information image is formed on the recording medium (not shown). .
이와 관련하여, 인쇄 헤드(15)가 인쇄 작동시 잉크를 소비하도록 작동될 때, 대기 연통 포트(5)가 아직 개방되지 않을 때 잉크 손실에 대한 보상이 공기의 형태로 추가될 수 없다. 이 때문에, 잉크 공급부(11)를 포함하는 잉크 챔버(2)는 큰 음압을 받는다. 반면, 잉크 챔버(2) 내로 공급된 잉크는 모세관 현상 때문에, 인쇄 헤드(15)의 노즐(도시되지 않음) 내로 또한 공급되며, 잉크가 노즐(도시되지 않음)의 선단부에서 토출 포트(도시되지 않음)의 표면 상에 메니스커스를 형성하기 때문에 내부에서 안정적으로 유지된다.In this regard, when the print head 15 is operated to consume ink in the printing operation, compensation for ink loss cannot be added in the form of air when the standby communication port 5 is not yet open. For this reason, the ink chamber 2 containing the ink supply part 11 receives a large negative pressure. On the other hand, ink supplied into the ink chamber 2 is also supplied into the nozzle (not shown) of the print head 15 because of the capillary phenomenon, and ink is discharged (not shown) at the tip of the nozzle (not shown). It remains stable internally because it forms a meniscus on the surface.
그러나, 상술된 큰 음압의 존재 때문에, 잉크의 메니스커스는 인쇄 헤드(15)의 노즐(도시되지 않음) 내로 깊이 견인된다. 큰 음압의 크기가 소정의 한계(즉, 메니스커스 내의 잉크의 표면 장력)를 초과하면, 잉크의 메니스커스는 파손되어 노즐(도시되지 않음)의 선단부로부터 어떠한 잉크 액적을 토출하는 것도 불가능하게 된다.However, due to the presence of the large negative pressure described above, the meniscus of the ink is pulled deep into the nozzle (not shown) of the print head 15. If the magnitude of the large negative pressure exceeds a predetermined limit (i.e., the surface tension of the ink in the meniscus), the meniscus of the ink is broken and it is impossible to discharge any ink droplets from the tip of the nozzle (not shown). .
또한, 잉크 카트리지가 사용되어 새것으로 교체되거나 또는 세척 작업을 받을 때, 캡(20)은 음압을 받는 캡(20)의 내부를 갖는 인쇄 헤드(15)의 노즐 판(도시되지 않음)과 기밀 연결되며, 이는 흡입 펌프(21)에 의해 발생되며 펌프(21)로부터 캡(20)에 연장된 튜브(23)를 통해 캡(20)의 내부에 가해진다. 그러나, 잉크 카트리지 본체(1)의 대기 연통 포트(5)가 아직 개방되지 않은 상태에서, 충분한 양의 잉크가 인쇄 헤드(15) 내로 견인된 후에 음압은 잉크 챔버(2) 내부에 유지된다. 그 결과, 인쇄 헤드(15) 내에 수용된 잉크(도시되지 않음)가 잉크 챔버(2)의 내부의 이러한 음압의 영향 하에서 잉크 챔버(2) 내로 역으로 견인되며, 이는 잉크 제트 기록 작업에서 잉크 인쇄 헤드(15)로 잉크를 공급하는 것을 어렵게 한다. 그 결과, 본 발명의 제1 실시예의 잉크 카트리지를 사용하여 잉크 기록 작업이 수행되기 전 대기 연통 포트(5)를 개방하는 것이 필요하다.In addition, when an ink cartridge is used to replace a new one or receive a cleaning operation, the cap 20 is hermetically connected to a nozzle plate (not shown) of the print head 15 having the inside of the cap 20 which is negatively pressured. This is generated by the suction pump 21 and applied to the interior of the cap 20 via a tube 23 extending from the pump 21 to the cap 20. However, with the air communication port 5 of the ink cartridge body 1 not yet open, the negative pressure is maintained inside the ink chamber 2 after a sufficient amount of ink is drawn into the print head 15. As a result, ink contained in the print head 15 (not shown) is drawn back into the ink chamber 2 under the influence of this negative pressure inside the ink chamber 2, which is the ink print head in the ink jet recording operation. It becomes difficult to supply ink to (15). As a result, it is necessary to open the standby communication port 5 before the ink recording operation is performed using the ink cartridge of the first embodiment of the present invention.
이제, 상기의 구성을 갖는 잉크 카트리지의 제조 방법을 도3을 참조하여 설명한다.Now, a manufacturing method of the ink cartridge having the above configuration will be described with reference to FIG.
먼저, 리드(12a, 12b)는 감압 포트(3), 잉크 공급 포트(4) 및 대기 연통 포트(5) 등을 구비하고, 패킹 부재(10), 필터(9a) 및 발포 부재(8) 등을 이미 구비한 잉크 카트리지 본체(1) 상에 장착된다. 그후, 이러한 상황에서, 잉크는 잉크 카트리지 본체(1)로 공급된다.First, the lids 12a and 12b are provided with a decompression port 3, an ink supply port 4, an atmospheric communication port 5, and the like, and include a packing member 10, a filter 9a, a foam member 8, and the like. Is mounted on the ink cartridge body 1 already provided. Then, in this situation, ink is supplied to the ink cartridge body 1.
이때, 대기 연통 포트(5)는 밀봉 부재(7a)로써 밀봉된 상태로 유지된다. 또한, 잉크가 잉크 카트리지에 공급될 때 잉크 카트리지 본체(1)는 감압 챔버(30) 내에 장착되고, 이 경우에 잉크 공급 니들(32) 및 감압 니들(31)은 도3에 도시된 바와 같이 잉크 공급 포트(4) 및 감압 포트(3)의 각각으로 삽입 끼워 맞춤되는 탄성 요소(6)를 잉크 공급 니들(32) 및 감압 니들(31)이 관통하는 방법으로 잉크 카트리지 본체(1)의 잉크 공급 포트(4)와 감압 포트(3) 내로 각각 삽입된다.At this time, the atmospheric communication port 5 is kept sealed by the sealing member 7a. Further, when ink is supplied to the ink cartridge, the ink cartridge body 1 is mounted in the pressure reduction chamber 30, in which case the ink supply needle 32 and the pressure reduction needle 31 are ink as shown in FIG. Ink supply of the ink cartridge body 1 in such a manner that the ink supply needle 32 and the pressure sensitive needle 31 penetrate the elastic element 6 inserted into each of the supply port 4 and the pressure reduction port 3. It is inserted into the port 4 and the decompression port 3, respectively.
이어서, 잉크 챔버(2)는 감압 포트(3)를 통해 공기를 잉크 챔버(2)로부터 끌어냄으로써 소거된다. 이후, 잉크 탱크(36) 내에 수용되고 여전히 탈기되지 않은 잉크(35)는 중공의 섬유 막 등이 잉크(35)를 탈기를 위해 사용되는 가스 제거 처리부(33)를 통해 탈기된다. 이와 같이 탈기된 잉크는 잉크 공급 포트(4)를 통해 잉크 챔버(2)로 공급된다.The ink chamber 2 is then erased by drawing air out of the ink chamber 2 through the pressure reducing port 3. Thereafter, the ink 35 contained in the ink tank 36 and still not degassed is degassed through the gas removal processing unit 33 in which a hollow fiber film or the like is used for degassing the ink 35. The degassed ink is supplied to the ink chamber 2 through the ink supply port 4.
이때, 양호하게는, 감압 챔버(30)는 160 torr 이하의 부압으로 소거된다. 잉크가 공급된 후, 감압 니들(31) 및 잉크 공급 니들(32)은 후퇴된다. 그 결과, 감압 포트(3)와 잉크 공급 포트(4)는 그 탄성에 의해 탄성 요소(6)로써 자동적으로 밀폐된다.At this time, preferably, the decompression chamber 30 is erased at a negative pressure of 160 torr or less. After the ink is supplied, the pressure reducing needle 31 and the ink supply needle 32 are retracted. As a result, the decompression port 3 and the ink supply port 4 are automatically sealed by the elastic element 6 by its elasticity.
결과적으로, 감압 챔버(30)가 대기와 연통된 후에도, 잉크 챔버(2)가 부압의 영향하에 유지되는 것이 가능하게 된다. 이는 잉크의 탈기성이 잉크 챔버(2) 내에서 손상되지 않는다는 것을 보장한다. 따라서, 잉크에 대한 임의의 탈기 단계는 본 실시예에서 더 요구되지 않는다. 또한, 잉크를 공급하기 위한 방법에 있어서, 잉크 공급 니들(32) 및 잉크 공급 포트(4) 사이의 연결 영역이 기밀 밀봉되므로, 많은 양의 잉크를 잉크 챔버(2)로 공급하는 것을 가능하게 하는 상기 연결 영역에서 임의의 잉크 누설이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.As a result, even after the decompression chamber 30 is in communication with the atmosphere, the ink chamber 2 can be maintained under the influence of negative pressure. This ensures that the deaeration of the ink is not damaged in the ink chamber 2. Therefore, any degassing step for the ink is no longer required in this embodiment. In addition, in the method for supplying ink, since the connection area between the ink supply needle 32 and the ink supply port 4 is hermetically sealed, it is possible to supply a large amount of ink to the ink chamber 2. It is possible to prevent any ink leakage from occurring in the connection area.
잉크가 잉크 챔버(2) 내로 공급된 후에 잉크 챔버(2) 내의 부압 또는 진공의 정도가 상당히 크게 되더라도, 탄성 요소(6)가 각각의 잉크 공급 포트(4) 및 감압 포트(3) 내로 삽입되고 밀봉 부재(7a)가 가스 및 수증기에 대해 불투과성인 재료로 제조되므로 잉크 챔버(2)가 주변 온도에서 기계적 충격 및/또는 변동을 받는 경우에도 임의의 잉크 누설이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.Even after the ink has been supplied into the ink chamber 2, the degree of negative pressure or vacuum in the ink chamber 2 becomes quite large, the elastic element 6 is inserted into the respective ink supply port 4 and the decompression port 3, and Since the sealing member 7a is made of a material which is impermeable to gas and water vapor, it is possible to prevent any ink leakage from occurring even when the ink chamber 2 is subjected to mechanical shock and / or fluctuations at ambient temperature. .
제2 실시예에 사용된 잉크의 탈기성을 탈기성의 측정 결과를 참조하여 설명하며, 이 경우에 잉크의 탈기성이 잉크 내에 용해된 공기의 양을 나타낸다. 이하의 표 1은 잉크 내에 용해된 산소 수준(이하에서, DO 값이라 함)의 측정 결과를 나타낸다.The deaeration property of the ink used in the second embodiment will be described with reference to the measurement result of the deaeration property, in which case the deaeration property of the ink indicates the amount of air dissolved in the ink. Table 1 below shows measurement results of oxygen levels dissolved in the ink (hereinafter referred to as DO values).
이하의 표 1에서, 비교 측정 결과는 잉크 카트리지의 비교 실시예의 감압 포트(3)와 잉크 공급 포트(4)의 각각이 탄성 요소(6)를 구비하지 않았고 가스에 대해서는 불투과성이지만 수증기에 대해서는 불투과성이지 않은 밀봉 부재로써 밀봉되었던 조건에서 얻어졌고, 이와 같이 준비된 잉크 카트리지의 비교 실시예는 그 잉크를 탈기된 부압 하에서 포장되었고 그 DO 값은 측정되어 이하의 표 1에 기재된다.In Table 1 below, the comparative measurement results show that each of the decompression port 3 and the ink supply port 4 of the comparative example of the ink cartridge did not have the elastic element 6 and was impermeable to gas but not vapor. A comparative example of an ink cartridge which was obtained under conditions that were sealed with a non-permeable sealing member, and thus prepared the ink was packaged under degassed negative pressure and its DO value was measured and listed in Table 1 below.
표 1Table 1
여기서, 본 실시예의 감압 챔버의 진공 정도는 대략 160 torr이었고, 비교 실시예의 감압 챔버의 진공 정도는 160 torr이었고, 잉크 카트리지가 각 실시예 및 비교 실시예에서 포장되는 주변 압력의 진공 정도는 100 torr이었고, 잉크 공급 작동의 종료 직후에 잉크 카트리지의 대기와의 연통 및 부압 하의 잉크 카트리지의 포장 사이의 시간 간격은 5분이었고, 각 실시예 및 비교 실시예의 시편의 개수는 5개이었고, 측정시의 주변 온도는 25 ℃이었고, 측정시의 주변 압력은 1기압이었다.Here, the vacuum degree of the decompression chamber of this embodiment was approximately 160 torr, the vacuum degree of the decompression chamber of the comparative example was 160 torr, and the vacuum degree of the ambient pressure at which the ink cartridge was packaged in each example and the comparative example was 100 torr. Immediately after the end of the ink supply operation, the time interval between the communication with the atmosphere of the ink cartridge and the packaging of the ink cartridge under negative pressure was 5 minutes, and the number of specimens of each example and the comparative example was 5, The ambient temperature was 25 ° C., and the ambient pressure at the time of measurement was 1 atm.
더욱이, 아직 탈기되지 않은 잉크의 DO 값은 1 대기압의 주위 압력하에 25 ℃의 주위 온도에서 7.5 내지 8.5 mg/L의 범위내이었다.Moreover, the DO value of the ink not yet degassed was in the range of 7.5 to 8.5 mg / L at an ambient temperature of 25 ° C. under an ambient pressure of 1 atmosphere.
표1은 다음과 같은 것을 보여 준다. 잉크의 탈기 상태는 실시예와 비교예에서 상당한 시간 동안 유지되었다. 본 실시예에서의 잉크의 탈기성의 초기 수준은 비교예에서 잉크의 탈기성의 2배 이상이었다. 실시예와 비교예의 사이의 탈기성의 초기 수준에서의 이러하 차이는 본 실시예와 비교예의 사이의 잉크 공급 작동의 종료 후 잉크의 주위 조건에서의 차이로부터 발생되고, 잉크 공급 작동의 종료 후의 본 실시예에서의 잉크는 대기와 연통하는 것이 방지되는 한편, 잉크 공급 작동의 종료 후의 비교예에서의 잉크는 대기와 연통하도록 허용되었다. 따라서, 상기 표1의 측정 결과로 판단하면, 잉크의 탈기성은 대기상의 공기가 탈기된 잉크에 용해하려고 하기 때문에 탈기된 잉크는 대기와 접촉하게 될 때 손상되는 것을 알 수 있다.Table 1 shows the following. The degassing state of the ink was maintained for a considerable time in the examples and the comparative examples. The initial level of deaeration of the ink in this example was at least twice that of the ink in the comparative example. This difference in the initial level of deaeration between the Example and the Comparative Example arises from the difference in the ambient conditions of the ink after the end of the ink supply operation between the present Example and the Comparative Example, and the pattern after the end of the ink supply operation. The ink in the example was prevented from communicating with the atmosphere, while the ink in the comparative example after the end of the ink supply operation was allowed to communicate with the atmosphere. Therefore, judging from the measurement results in Table 1, it can be seen that the degassed ink is damaged when the air in the air tries to dissolve in the degassed ink when it comes into contact with the atmosphere.
더욱이, 잉크 카트리지의 비교예가 잉크의 탈기성을 유지하도록 부압하에 패키징되지만, 부압하에 수행되는 이러한 패키징은 잉크의 탈기성에의 개선에 사실상 영향을 미치지 못한다. 다시 말하면, 부압만을 사용하여 잉크의 가스를 제거하는 것이 어렵다. 일반적으로, 잉크의 가스 제거 작동은 중공의 섬유막을 사용함으로써 수행된다. 잉크의 탈기성이 손상받으면, 부압만을 사용하여 잉크의 손상된 탈기성을 개선하는 것이 어렵다.Moreover, although the comparative example of the ink cartridge is packaged under negative pressure to maintain the degassability of the ink, such packaging performed under negative pressure does not substantially affect the improvement of the degassability of the ink. In other words, it is difficult to degas the ink using only negative pressure. In general, the degassing operation of the ink is performed by using a hollow fiber membrane. If the deaeration of the ink is impaired, it is difficult to improve the damaged deaeration of the ink using only negative pressure.
잉크 카트리지의 본 실시예와 비교예의 각각은 인쇄 헤드(15)상에 장착되었고, 교체된 새로운 잉크 카트리지의 잉크 흡입 작동의 수행 후에 잉크 제트 기록 작동에서 사용됨으로써, 정보 화상은 기록 매체상에 형성되었고 이러한 화상들에서 도트 탈락(dot omission)으로 평가되었고, 그 측정 결과는 다음의 표2에 나타나있다.Each of this embodiment of the ink cartridge and the comparative example was mounted on the print head 15, and used in the ink jet recording operation after performing the ink suction operation of the replaced new ink cartridge, whereby an information image was formed on the recording medium. These images were evaluated for dot omission and the measurement results are shown in Table 2 below.
표 2TABLE 2
여기에서, 본 실시에와 비교예의 각각의 시편의 개수는 8개이었고, 표2에서 표시된 측정 결과 또는 값은 전체로 나타내었다.Here, the number of each specimen of the present example and the comparative example was eight, the measurement results or values shown in Table 2 are shown as a whole.
표2로부터 판단하면, 도트 탈락율은 본 실시예를 사용하여 형성된 화상에서 매우 빠르고, 그 비율은 비교예를 사용하여 형성된 화상의 도트 탈락율의 1/100과 사실상 동일하다. 본 실시예를 사용하여 형성된 화상의 도트 탈락율이 매우 빠른 이유는 다음과 같다. 잉크의 탈기 수준의 정도가 증가할수록 공기는 더욱 많이 탈기된 잉크에 용해하고, 이로써 인쇄 헤드(15)에서 존재하는 어떠한 기포도 재흡수한다. 다시 말하면, 표2에서 나타난 측정 결과 또는 값은 표1에 나타난 실시예 및 비교예의 사이에 잉크의 탈기성의 차이를 반영한다.Judging from Table 2, the dot dropout rate is very fast in the image formed using this embodiment, and the ratio is substantially equal to 1/100 of the dot dropout rate of the image formed using the comparative example. The reason why the dot dropout rate of the image formed using this embodiment is so fast is as follows. As the degree of degassing of the ink increases, more air dissolves in the degassed ink, thereby reabsorbing any bubbles present in the print head 15. In other words, the measurement results or values shown in Table 2 reflect the difference in the degassability of the ink between the examples and comparative examples shown in Table 1.
전술한 바와 같이, 잉크 카트리지의 제1 실시예에서, 잉크 챔버(2)는 발포 부재(8)로 채워져 있으며, 리드(12a,12b)에는 잉크 공급 포트(4), 감압 포트(3) 및 대기 연통 포트(5)가 제공되어 있다. 대기 연통 포트(5)를 밀봉하기 위한 밀봉 부재(7a)가 제공되어 있으며, 잉크 공급 포트(4) 및 감압 포트(3) 각각으로 탄성 요소(6)가 삽입되며, 밀봉 부재(7a)는 가스 및 수증기가 침투하지 않는 재료로 제조된다.As described above, in the first embodiment of the ink cartridge, the ink chamber 2 is filled with the foam member 8, and the lids 12a and 12b have the ink supply port 4, the pressure reducing port 3, and the atmosphere. The communication port 5 is provided. A sealing member 7a is provided for sealing the atmospheric communication port 5, an elastic element 6 is inserted into each of the ink supply port 4 and the pressure reducing port 3, and the sealing member 7a is a gas. And a material that does not penetrate water vapor.
더욱이, 잉크 공급 작업중에, 잉크 공급 니들(32) 및 감압 니들(31)은 각각 잉크 공급 포트(4) 및 감압 포트(3)로 삽입되어, 잉크 챔버(2)가 감압 포트(3)를 통해 잉크 챔버(2)의 외부로 공기를 빼내기 위해 진공화된다. 상기 환경하에서, 가스가 배출된 잉크는 잉크 공급 포트(4)를 통해 잉크 챔버(2)로 공급된다.Furthermore, during the ink supply operation, the ink supply needle 32 and the pressure reduction needle 31 are inserted into the ink supply port 4 and the pressure reduction port 3, respectively, so that the ink chamber 2 is connected through the pressure reduction port 3. It is evacuated to draw air out of the ink chamber 2. Under the above circumstances, the gas discharged ink is supplied to the ink chamber 2 through the ink supply port 4.
잉크 공급 작업이 완료된 이후에, 감압 니들(31) 및 잉크 공급 니들(32)은 감압 포트(3) 및 잉크 공급 포트(4)의 각각이 탄성 영향하에 탄성 요소(6)로 자동 밀폐되도록 후퇴된다.After the ink supply operation is completed, the pressure reduction needle 31 and the ink supply needle 32 are retracted such that each of the pressure reduction port 3 and the ink supply port 4 is automatically sealed with the elastic element 6 under elastic influence. .
결과적으로, 감압 챔버(30)가 대기와 연통한 이후에도, 부압 상태에서 잉크 챔버를 유지시키는 것이 가능하며, 잉크의 탈기성이 손상되지 않도록 한다. 이로 인해, 잉크 공급 작업이 완료된 이후에 잉크의 재탈기 작업을 수행할 필요가 없다. 이는 부압 하에서 잉크 카트리지의 패킹 작업을 수행할 필요가 없으며, 제조 단계에서 잉크 카트리지를 단순화시킬 수 있다.As a result, even after the decompression chamber 30 communicates with the atmosphere, it is possible to maintain the ink chamber in a negative pressure state, so that the deaeration of the ink is not impaired. For this reason, it is not necessary to perform the degassing operation of the ink after the ink supply operation is completed. This eliminates the need to perform the packing operation of the ink cartridge under negative pressure, which can simplify the ink cartridge in the manufacturing step.
또한, 잉크 공급 니들(32)이 완전하게 밀봉됨으로 인해, 잉크 공급 작업 중에 임의의 잉크 누설이 발생하지 않도록 하여, 대용량의 잉크가 잉크 챔버(2)로 공급되도록 한다.In addition, since the ink supply needle 32 is completely sealed, no ink leakage occurs during the ink supply operation, so that a large amount of ink is supplied to the ink chamber 2.
또한, 탄성 요소(6)는 잉크 공급 포트(4) 및 감압 포트(3)의 각각에 삽입되고 밀봉 부재(7)는 가스 및 수증기에 불투과성인 재료로 제조되기 때문에, 본 실시예의 잉크 카트리지가 주변 온도에서 기계적 충격을 받거나 변화될 때에도 본 실시예의 카트리지에서 잉크 누수를 방지할 수 있도록 한다.In addition, since the elastic element 6 is inserted into each of the ink supply port 4 and the decompression port 3, and the sealing member 7 is made of a material impermeable to gas and water vapor, the ink cartridge of this embodiment is It is possible to prevent ink leakage in the cartridge of this embodiment even when subjected to mechanical shock or change at ambient temperature.
또한, 본 실시예의 잉크 카트리지에서, 탈가스된 잉크는 잉크 공급 작업 완료후 대기와 연통되는 것이 방지되기 때문에, 탈기된 잉크 성분이 잉크 카트리지의 제조 중에 손상될 위험이 없다. 또한, 밀봉 부재(7a)는 가스 및 수증기 모두에 불투과성인 재료로 제조되기 때문에, 잉크가 장기간 동안 저장되더라도 잉크의 탈기된 성분이 손상될 위험이 없다.Also, in the ink cartridge of this embodiment, since the degassed ink is prevented from communicating with the atmosphere after the ink supply operation is completed, there is no risk of degassed ink components being damaged during manufacture of the ink cartridge. In addition, since the sealing member 7a is made of a material which is impermeable to both gas and water vapor, there is no risk of damaging the degassed components of the ink even if the ink is stored for a long time.
상술된 바와 같이, 본 실시예의 잉크 카트리지는 잉크 카트리지가 인쇄 헤드(15)에 장착될 때 공기가 잉크 카트리지로 들어가는 것을 방지할 수 있어서, 잉크 제트 기록 작업에서 어떠한 잉크 토출 실수도 방지할 수 있다.As described above, the ink cartridge of this embodiment can prevent air from entering the ink cartridge when the ink cartridge is mounted on the print head 15, thereby preventing any ink ejection mistake in the ink jet recording operation.
상술된 제조 방법에서 생산된 실시예의 잉크 카트리지를 사용함으로써, 잉크 제트 기록 장치가 인쇄 헤드(15)에서 생성된 잉크 배출 압력에서 안정화되고 어떠한 도트 유루와 잉크 토출 실수도 없는 소형 잉크 제트 기록 장치를 저렴하게 제조할 수 있다.By using the ink cartridge of the embodiment produced in the above-described manufacturing method, the ink jet recording apparatus is stabilized at the ink ejection pressure generated in the print head 15, and a small ink jet recording apparatus is free of any dot rubbing and ink ejection mistakes. Can be manufactured.
제2 실시예Second embodiment
도4는 본 발명의 제2 실시예의 잉크 카트리지의 종단면도로서, 그 제조 방법을 도시하고 있다.Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the ink cartridge of the second embodiment of the present invention, showing the manufacturing method thereof.
제2 실시예에서, 도1 내지 도3에 도시된 감압 포트(3)는 생략되어 있다. 결국, 잉크 챔버(2)는 감압 포트(3)를 거치지 않고 잉크 공급 포트(4)를 거쳐 배기된다.In the second embodiment, the decompression port 3 shown in Figs. 1 to 3 is omitted. As a result, the ink chamber 2 is exhausted via the ink supply port 4 without passing through the decompression port 3.
즉, 도4에 도시된 바와 같이, 잉크 카트리지 본체(1)에는 패킹 부재(10)와, 필터(9a)와, 발포 부재(8)와, 다른 구성 요소들이 마련되어 있다. 리드(12a, 12b)에는 잉크 공급 포트(4)와 대기 연통 포트(5)의 각각에 삽입되는 탄성 요소(6)가 마련된다. 이들 리드(12a, 12b)는 잉크 카트리지 본체(1) 상에 장착된다. 이런 상태에서, 잉크는 잉크 카트리지 본체(1)로 공급된다.That is, as shown in Fig. 4, the ink cartridge body 1 is provided with a packing member 10, a filter 9a, a foam member 8, and other components. The leads 12a and 12b are provided with an elastic element 6 inserted into each of the ink supply port 4 and the atmospheric communication port 5. These leads 12a and 12b are mounted on the ink cartridge body 1. In this state, ink is supplied to the ink cartridge body 1.
이 때, 대기 연통 포트(5)는 밀봉 부재(7a)로 밀봉된다. 잉크가 공급될 때, 잉크 카트리지 본체(1)는 감압 챔버(30)에 장착되고, 여기에서 잉크 공급 니들(32)은 잉크 공급 포트(4)로 삽입된 탄성 요소(6)를 관통한다.At this time, the atmospheric communication port 5 is sealed with the sealing member 7a. When ink is supplied, the ink cartridge body 1 is mounted in the decompression chamber 30, where the ink supply needle 32 penetrates the elastic element 6 inserted into the ink supply port 4.
다음에, 도4에 도시된 바와 같이, 잉크 공급 밸브(38)가 폐쇄된 상태에서 감압 밸브(37)가 개방되어, 잉크 챔버(2)는 잉크 챔버(2)로부터 잉크 공급 포트(4)를 통해 공기를 뽑아 진공이 되게 한다. 그 후, 잉크 탱크(36)에 수용되어 여전히 탈기되지 않은 잉크(35)는 잉크(35)의 가스를 제거하는 데 중공 섬유 멤브레인 등이 사용되는 가스 제거 처리부(33)를 통해 가스가 제거된다. 다음에, 이와 같이 탈기된 잉크는 잉크 공급 포트(4)를 통해 잉크 챔버(2)로 공급된다.Next, as shown in Fig. 4, the pressure reducing valve 37 is opened with the ink supply valve 38 closed, so that the ink chamber 2 opens the ink supply port 4 from the ink chamber 2; Draw air through the vacuum. Thereafter, the ink 35 contained in the ink tank 36 and still not degassed is degassed through the gas removal processing unit 33 in which a hollow fiber membrane or the like is used to remove the gas of the ink 35. The degassed ink is then supplied to the ink chamber 2 through the ink supply port 4.
감압 챔버(30)에서의 진공도는 160torr이하인 것이 바람직하다. 잉크 공급 단계의 완료 후, 잉크 공급 니들(32)이 후퇴될 때, 잉크 공급 포트(4)는 탄성 요소(6)로 그 탄성으로 인해 자동적으로 폐쇄된다.It is preferable that the vacuum degree in the pressure reduction chamber 30 is 160 torr or less. After completion of the ink supply step, when the ink supply needle 32 is retracted, the ink supply port 4 is automatically closed due to its elasticity to the elastic element 6.
결국, 감압 챔버(30)가 대기와 연통된 후에도, 잉크의 탈기성이 손상을 받는 것을 방지하는 잉크 챔버(2)의 부압 상태를 유지하는 것이 가능하다. 상기로 인해, 제2 실시예에서 잉크의 재탈기 단계가 요구되지 않는다. 상기 잉크 공급 단계에서, 잉크 공급 니들(32)은 완전히 밀봉되므로, 잉크 공급 단계에서의 잉크 누설의 위험성은 없는데, 이는 대량의 잉크가 잉크 카트리지의 잉크 챔버(2)로 공급되게 한다.As a result, even after the decompression chamber 30 is in communication with the atmosphere, it is possible to maintain the negative pressure state of the ink chamber 2 which prevents the degassability of the ink from being damaged. Due to the above, the re-degassing step of the ink in the second embodiment is not required. In the ink supply step, the ink supply needle 32 is completely sealed, so there is no risk of ink leakage in the ink supply step, which causes a large amount of ink to be supplied to the ink chamber 2 of the ink cartridge.
잉크 공급 단계의 완료 후의 잉크 챔버(2)의 진공도는 상당히 크지만, 탄성 요소(6)가 잉크 공급 포트(4) 내로 삽입되고 가스 및 수증기가 통과할 수 없는 재료로 밀봉 부재(7a)가 제조되기 때문에, 잉크 카트리지에 기계적인 충격 및/또는 대기 온도의 변화가 작용할 때에도 잉크 누설이 발생할 위험성은 없다.The vacuum degree of the ink chamber 2 after completion of the ink supply step is quite large, but the sealing member 7a is made of a material in which the elastic element 6 is inserted into the ink supply port 4 and gas and water vapor cannot pass through. Therefore, there is no risk of ink leakage even when a mechanical shock and / or a change in the ambient temperature acts on the ink cartridge.
전술한 바와 같이, 잉크 카트리지의 제2 실시예에서, 잉크 카트리지의 제1 실시예에서 얻어진 효과외에도, 다음의 효과들이 얻어진다. 즉, 첫째, 도1 내지 도3에 도시된 감압 포트(3)는 제2 실시예에서 제거되고 잉크 공급 포트(4)가 그 감압 포트(3) 대신으로 기능할 수 있으며, 이로써 제2 실시예는 감압 포트(3)의 형성의 필요성을 제거하고 감압 포트(3) 내로 삽입되는 탄성 요소(6)를 제거할 수 있고, 그러한 감압 포트(3)의 제거로 인해 잉크 공급 조작에서 감압 니들(31)을 감압 포트(3) 내로 삽입시킬 필요가 없어져서 잉크 카트리지의 제2 실시예의 제조 단계들을 더욱 단순하게 할 수 있다.As described above, in the second embodiment of the ink cartridge, in addition to the effects obtained in the first embodiment of the ink cartridge, the following effects are obtained. That is, firstly, the decompression port 3 shown in Figs. 1 to 3 can be removed in the second embodiment and the ink supply port 4 can function instead of the decompression port 3, whereby the second embodiment Can eliminate the need for the formation of the decompression port 3 and eliminate the elastic element 6 inserted into the decompression port 3, and the removal of the decompression port 3 causes the decompression needle 31 in the ink supply operation. ) Need not be inserted into the decompression port 3, making the manufacturing steps of the second embodiment of the ink cartridge simpler.
즉, 각 실시예들의 잉크 카트리지, 그 제조 방법 및 전술한 구성을 갖는 잉크 카트리지를 지지하는 잉크 제트 기록 장치는 다음의 개별적인 효과들을 갖는다. 즉, 발포 부재로 채워진 잉크 챔버, 잉크 공급 포트, 대기 연통 포트가 형성된 리드, 및 대기 연통 포트를 밀봉하기 위한 밀봉 부재가 제공된 본 발명의 잉크 카트리지에서, 탄성 요소는 잉크 공급 포트 및 감압 포트의 각각 내로 삽입되고 밀봉 부재는 가스 및 수증기에 불투과성인 재료로 제조된다. 결과적으로, 본 발명은 잉크 카트리지의 제조 방법을 단순화할 수 있고 탈기된 잉크가 그 특성으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다.That is, the ink jet recording apparatus supporting the ink cartridge, the manufacturing method thereof, and the ink cartridge having the above-described configuration in each of the embodiments has the following individual effects. That is, in the ink cartridge of the present invention provided with an ink chamber filled with a foam member, an ink supply port, a lead in which an atmospheric communication port is formed, and a sealing member for sealing the atmospheric communication port, the elastic element is each of the ink supply port and the pressure reducing port. The sealing member is inserted into a material which is impermeable to gas and water vapor. As a result, the present invention can simplify the manufacturing method of the ink cartridge and can prevent the degassed ink from being damaged due to its characteristics.
본 발명은 전술한 실시예들로 제한되지 않음은 명백하며 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어남 없이 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다.It is apparent that the present invention is not limited to the above-described embodiments and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
최종적으로, 본 출원은 1999년 10월 5일자 출원된 일본 특허 출원 평11-283762호에 기초한 조약 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 본 명세서에서 전반적으로 참조된다.Finally, this application claims the treaty priority based on Japanese Patent Application No. Hei 11-283762, filed October 5, 1999, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 잉크 카트리지 및 그 제조 방법과 잉크 제트 기록 장치에 따르면 잉크의 탈기 특성 손상을 방지할 수 있도록 된 잉크 제트 기록용의 잉크를 수용하기 위한 잉크 카트리지와, 제조 방법이 간단한 잉크 카트리지 제조 방법 및 상기 잉크 카트리지를 사용하는 잉크 제트 기록 장치를 제공할 수 있다.According to the ink cartridge of the present invention having the above-described configuration, the manufacturing method thereof, and the ink jet recording apparatus, an ink cartridge for accommodating ink for ink jet recording capable of preventing damage to the degassing characteristics of the ink, and a manufacturing method This simple ink cartridge manufacturing method and an ink jet recording apparatus using the ink cartridge can be provided.
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