KR101332132B1 - Apparatus for refilling ink and nozzle adapter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크 충전 장치 및 장치에 사용되는 노즐 어댑터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 잉크 충전 장치는 잉크 주입부, 잉크 회수부, 카트리지 고정부, 노즐 어댑터를 포함한다. 잉크 주입부에 의해 잉크 카트리지에 잉크를 공급하고, 실린더에 남은 잉크를 잉크 회수부에 회수한다. 노즐 어댑터는 내부에 하방 통로, 미세 통로, 적어도 하나의 측방 통로가 형성된 내부 통로를 구비한다. 잉크 주입부에서 공급된 잉크는 노즐 어댑터에 의해 잉크 카트리지의 노즐에 주입된다.
본 발명에 따른 잉크 충전 장치는 간단한 동작으로 잉크 카트리지에 정확한 양의 잉크를 주입할 수 있으며, 잉크 충전에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 충전된 잉크 카트리지의 상태가 양호하며, 충전을 반복하여도 잉크 카트리지의 상태가 저하되지 않는다.The present invention relates to an ink filling apparatus and a nozzle adapter for use in the apparatus. An ink filling apparatus according to the present invention includes an ink injection portion, an ink recovery portion, a cartridge fixing portion, and a nozzle adapter. Ink is supplied to the ink cartridge by the ink injection portion, and the ink remaining in the cylinder is collected in the ink recovery portion. The nozzle adapter has an internal passage formed therein with a downward passage, a micro passage, and at least one lateral passage. Ink supplied from the ink injection portion is injected into the nozzle of the ink cartridge by the nozzle adapter.
The ink filling apparatus according to the present invention can inject the correct amount of ink into the ink cartridge with a simple operation, and can shorten the time required for ink filling. In addition, the state of the filled ink cartridge is good, and the state of the ink cartridge does not deteriorate even after the filling is repeated.
Description
본 발명은 잉크 충전 장치 및 장치에 사용되는 노즐 어댑터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 노즐 어댑터와 결합된 카트리지 고정부에 잉크 카트리지를 장착하여, 피스톤, 실린더, 센서부, 주입 밸브를 구비한 잉크 주입부에 의해 잉크 카트리지에 잉크를 공급하고, 실린더에 남은 잉크를 잉크 회수부에 회수하며, 노즐 어댑터는 내부에 하방 통로, 미세 통로, 적어도 하나의 측방 통로가 형성되어 잉크 주입부에 의해 공급된 잉크를 잉크 카트리지에 주입시키는 잉크 충전 장치 및 노즐 어댑터에 관한 것이다. The present invention relates to an ink filling apparatus and a nozzle adapter used in the apparatus, and more particularly, to mount an ink cartridge in a cartridge fixing portion coupled to a nozzle adapter, thereby injecting ink having a piston, a cylinder, a sensor portion, and an injection valve. Supplies ink to the ink cartridge, and collects the ink remaining in the cylinder to the ink recovery unit, and the nozzle adapter has a lower passage, a fine passage, and at least one side passage formed therein, and the ink supplied by the ink injection unit. An ink filling apparatus and a nozzle adapter for injecting the ink into an ink cartridge.
잉크젯 프린터(inkjet printer)는 잉크를 가는 노즐을 통해 분사하여 종이에 인쇄하는 프린터를 말한다. 잉크젯 프린터는 비용이 저렴하고, 인쇄 성능이 좋으며, 다용도 인쇄가 가능하기 때문에 인기가 많다. An inkjet printer is a printer that prints on paper by spraying ink through a thin nozzle. Inkjet printers are popular because of their low cost, good printing performance, and versatile printing.
하지만, 잉크젯 프린터의 잉크 카트리지는 소모품으로써 사용에 따라 지속적으로 교체해 주어야 한다. 잉크 카트리지의 가격은 높은 편으로 잉크를 계속적으로 교체해야 하는 것을 생각한다면 잉크젯 프린터의 유지비가 만만치 않게 된다. 특히 칼라 프린터의 경우 각 색상마다 다른 잉크를 사용하므로, 각 색상이 여러 칸으로 나뉘어진 한 개의 카트리지에 들어 있는 경우 한 색상의 잉크가 떨어지면 카트리지 전체를 교체해야하는 일이 생긴다. 또한, 카트리지 교체시 사용된 카트리지는 그냥 버려지기 때문에 자원이 낭비되게 된다. 이러한 이유로 요즘은 잉크 카트리지에 잉크를 리필하여 쓰는 재생 잉크 카트리지를 많이 사용하고 있다. 재생 잉크 카트리지는 프린터의 유지비를 줄일 수 있고 잉크 카트리지를 재활용하는 것이어서 환경에도 유익하다. However, ink cartridges in inkjet printers are consumables and must be replaced as needed. The cost of ink cartridges is high, and the cost of maintaining an inkjet printer can be daunting given the need to constantly replace ink. In particular, color printers use different inks for each color, so when each color is contained in one cartridge that is divided into several compartments, the entire cartridge may need to be replaced when one color of ink runs out. In addition, the cartridges used to replace the cartridges are simply thrown away, which wastes resources. For this reason, a number of recycled ink cartridges are nowadays used to refill ink in ink cartridges. Remanufactured ink cartridges can reduce printer maintenance costs and recycle the ink cartridges for the environment.
일반적으로 잉크 카트리지에 잉크를 리필할 때 잉크 카트리지 상단에 주사기 등을 이용하여 잉크를 주입하는 방식을 이용하고 있다. 도 1에는 드릴로 잉크 카트리지 상단에 구멍을 뚫어 니들을 이용하여 잉크를 충전하는 방식이 도시되어 있다. 하지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 니들(150)를 이용한 주입 방식은 잉크 카트리지(110) 내에 구비된 스펀지(120)에 잉크가 균일하게 스며들지 않으며, 어느 한 곳에 잉크가 뭉치고 다른 한쪽에는 잉크가 전혀 흡수되지 않는 현상이 생긴다. 이로 인해, 잉크 카트리지에 주입된 잉크가 노즐(140)을 통해 흐르거나 인쇄시 많은 양의 잉크가 분사되어 인쇄 성능이 저하되고, 이로 인해 노즐(140)이 막히는 경우도 생긴다. 또한, 잉크의 주입시 잉크가 새어 나와 작업자의 손이나 카트리지 외부에 잉크가 묻게 되는 일도 생기며, 스펀지(120)나 카트리지 내부의 메쉬(130)가 오염되어 수 회 잉크를 리필하면 카트리지가 손상되어 버리게 된다.In general, when refilling ink in an ink cartridge, a method of injecting ink using a syringe or the like on the top of the ink cartridge is used. 1 illustrates a method of filling an ink using a needle by drilling a hole in an upper portion of an ink cartridge with a drill. However, as shown in FIG. 1, in the injection method using the
따라서 리필 과정의 번거로움과 위험을 없애고, 잉크가 카트리지 내부에 골고루 수용되는 잉크 충전 장치의 개발이 요구된다. 또한, 많은 종류의 잉크 카트리지에 대응하여 잉크를 간편하고 빠르게 충전할 수 있으며, 리필 비용도 저렴한 잉크 충전 장치의 개발이 요구된다. Therefore, there is a need to develop an ink filling device that eliminates the hassle and risk of the refilling process and evenly accommodates the ink in the cartridge. In addition, the ink can be easily and quickly charged in response to many types of ink cartridges, and an ink filling device having a low refilling cost is required.
본 발명의 목적은 많은 종류의 잉크 카트리지에 대해서 그에 대응하는 노즐 어댑터를 장착하여 간편하고 빠르게 잉크를 충전할 수 있는 잉크 충전 장치 및 노즐 어댑터를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink filling apparatus and a nozzle adapter capable of filling ink easily and quickly by mounting nozzle adapters corresponding to many types of ink cartridges.
본 발명의 목적은 잉크 카트리지의 노즐을 통해 잉크를 충전함으로써 잉크 카트리지의 성능 저하를 막고, 잉크가 카트리지 내부에 균일하게 수용되는 잉크 충전 장치 및 노즐 어댑터를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide an ink filling apparatus and a nozzle adapter in which ink is prevented from being degraded by filling ink through nozzles of an ink cartridge, and ink is uniformly contained in the cartridge.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치는 잉크 주입부, 잉크 회수부, 카트리지 고정부, 노즐 어댑터를 포함한다. 잉크 주입부는 상하로 이동 가능한 피스톤, 잉크의 주입량을 감지하는 센서부, 잉크가 수용되며 내부로 피스톤이 삽입 이동하는 실린더, 잉크의 주입을 제어하는 주입 밸브를 구비한다. 잉크 회수부는 실린더로부터 잉크를 회수한다. 카트리지 고정부에는 잉크 카트리지가 장착된다. 노즐 어댑터는 카트리지 고정부의 하부와 결합되고, 잉크 주입부와 연결되어 잉크 주입부로부터 공급되는 잉크를 잉크 카트리지에 주입시킨다. In order to achieve the above object, the ink filling apparatus according to an embodiment of the present invention includes an ink injection unit, an ink recovery unit, a cartridge fixing unit, a nozzle adapter. The ink injection unit includes a piston movable up and down, a sensor unit sensing an injection amount of ink, a cylinder in which ink is accommodated, and a piston into which the piston is inserted and moved, and an injection valve controlling injection of ink. The ink recovery unit recovers ink from the cylinder. An ink cartridge is mounted in the cartridge fixing portion. The nozzle adapter is coupled to the lower portion of the cartridge fixing portion and connected to the ink injection portion to inject ink supplied from the ink injection portion into the ink cartridge.
본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 센서부는 피스톤을 수용하는 케이스의 외부에 높이를 달리하여 부착된 복수의 리드 스위치와, 피스톤에 내장된 자석을 구비한다. In the ink filling apparatus according to another embodiment of the present invention, the sensor unit includes a plurality of reed switches attached at different heights to the outside of the case accommodating the piston, and a magnet embedded in the piston.
본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 잉크 주입부와 잉크 회수부는 각각 N개 구비되어 노즐 어댑터에 N개 종류의 잉크를 공급하고, 노즐 어댑터에 의해 N개 종류의 잉크를 충전할 수 있다.In the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention, the N ink injection unit and the ink recovery unit are each provided with N kinds of ink to the nozzle adapter, and the N kinds of ink can be filled by the nozzle adapter.
본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터는 상부면, 하부면, 측면을 구비하며, 상부면에 잉크 카트리지의 노즐에 대응하는 뱅크가 형성되는 본체부를 포함한다. 본체부의 내부에는 하부면으로부터 수직으로 천공되는 하방 통로와, 상부면에서 상기 뱅크에 의해 구획된 면으로부터 수직으로 천공되는 미세 통로와, 하방 통로와 미세 통로를 연결하며, 하부면에 대해 수평으로 천공되는 적어도 하나의 측방 통로가 형성된다.The nozzle adapter according to the embodiment of the present invention includes a main body having an upper surface, a lower surface, and a side surface, and a bank corresponding to the nozzle of the ink cartridge is formed on the upper surface. Inside the main body, the lower passage is vertically drilled from the lower surface, the micro passage is vertically drilled from the surface partitioned by the bank at the upper surface, and the lower passage and the micro passage are connected to each other, and horizontally drilled with respect to the lower surface. At least one lateral passageway is formed.
본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐 어댑터는 상부면에는 뱅크에 의해 N개의 면이 구획되고, 본체부의 내부에는 N개의 하방 통로와 N개의 미세 통로가 형성되어 각각의 하방 통로와 미세 통로는 적어도 하나의 측방 통로에 의해 연결될 수 있다. In the nozzle adapter according to another embodiment of the present invention, N surfaces are partitioned by a bank on an upper surface thereof, and N downward passages and N fine passages are formed inside the main body so that each of the downward passages and the fine passages is at least one. It can be connected by the lateral passage of.
본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 노즐 어댑터는 상부면, 하부면, 측면을 구비하며, 상부면에 잉크 카트리지의 노즐에 대응하는 뱅크가 형성되는 본체부를 포함한다. 본체부의 내부에는 하부면으로부터 수직으로 천공되는 하방 통로와, 상부면에서 뱅크에 의해 구획된 면으로부터 수직으로 천공되는 미세 통로와, 하방 통로와 미세 통로를 연결하며, 하부면에 대해 수평으로 천공되는 적어도 하나의 측방 통로가 형성된다. In the ink filling apparatus according to another embodiment of the present invention, the nozzle adapter includes a main body having an upper surface, a lower surface, and a side surface, and a bank corresponding to the nozzle of the ink cartridge is formed on the upper surface. Inside the main body, the lower passage is vertically drilled from the lower surface, the micro passage is vertically drilled from the surface partitioned by the bank at the upper surface, and the lower passage and the micro passage is connected, and is horizontally drilled with respect to the lower surface. At least one lateral passage is formed.
본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 노즐 어댑터는 상부면에는 뱅크에 의해 N개의 면이 구획되고, 본체부의 내부에는 N개의 하방 통로와 N개의 미세 통로가 형성되어 각각의 하방 통로와 미세 통로는 적어도 하나의 측방 통로에 의해 연결될 수 있다. In the ink filling apparatus according to another embodiment of the present invention, the nozzle adapter has N surfaces defined by banks on an upper surface thereof, and N downward passages and N fine passages are formed inside the main body to form respective downward passages and fine passages. The passageway may be connected by at least one lateral passageway.
본 발명의 일체형 노즐은 잉크 카트리지 노즐에 대응하도록 다양하게 제조되므로, 많은 종류의 잉크 카트리지에 대해서 간단하게 잉크를 충전할 수 있다. Since the integrated nozzle of the present invention is manufactured in various ways to correspond to the ink cartridge nozzles, ink can be simply filled for many kinds of ink cartridges.
본 발명의 일체형 노즐을 이용한 잉크 충전 장치는 잉크가 카트리지 내부에 균일하게 수용되도록 할 수 있고, 간단한 조작으로 잉크를 충전할 수 있어 작업의 효율성을 높게 해준다. The ink filling apparatus using the integrated nozzle of the present invention can allow the ink to be uniformly accommodated inside the cartridge, and can fill the ink with a simple operation, thereby increasing the work efficiency.
도 1은 종래의 니들을 이용한 잉크 충전 방식을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 잉크 주입부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치로 잉크를 충전하기 전에 잉크를 석션하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터를 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터에서 측방 통로의 개구에 볼트가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 카트리지 고정부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 카트리지 고정부를 나타내는 도면이다.
도 11의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 카트리지 고정부에 잉크 카트리지가 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 이용하여 잉크를 충전하는 것을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an ink filling method using a conventional needle.
2 is a block diagram conceptually illustrating an ink filling apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an ink filling apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an ink injection unit in the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a view showing an apparatus for suctioning ink before filling the ink with the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
6 (a) and 6 (b) are diagrams illustrating a nozzle adapter according to an embodiment of the present invention.
7 (a) and 7 (b) are diagrams illustrating a nozzle adapter according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which the bolt is coupled to the opening of the side passage in the nozzle adapter according to an embodiment of the present invention.
9 (a) to 9 (d) are views showing the configuration of the cartridge fixing unit in the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
10A and 10B are diagrams showing the cartridge fixing part in the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
11 (a) and 11 (b) are views illustrating a state in which an ink cartridge is mounted on a cartridge fixing unit in the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing the filling of ink using the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
13 is a view showing an ink filling apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 나타내는 도면이다. 2 is a block diagram conceptually illustrating an ink filling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating an ink filling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치(2000)는 잉크 주입부(2100), 잉크 회수부(2200), 노즐 어댑터(2300), 카트리지 고정부(2400)를 포함한다. 잉크 주입부(2100)는 잉크를 사용자가 원하는 용량만큼 주입시키도록 하며, 주입 밸브(2110), 피스톤(2120), 센서부(2130), 실린더(2140)를 구비한다. 주입 밸브(2110)는 솔레노이드 밸브로, 개폐 동작에 의해 잉크의 유동을 제어한다. 피스톤(2120)은 상하로 이동할 수 있다. 센서부(2130)는 잉크의 주입량을 감지한다. 피스톤(2120)이 지나는 위치를 감지함으로써 잉크의 주입량을 알 수 있다. 실린더(2140)의 내부에는 잉크가 수용된다. 실린더(2140)의 내부로 피스톤(2120)이 상하 이동하여 잉크를 주입 밸브(2110)로 밀어낸다.As shown in FIG. 2, the
구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 주입 밸브(2110)는 잉크 주입관(2111)에 설치된다. 잉크 주입관(2111)은 잉크를 실린더(2140)로부터 잉크 주입구(2112)로 이동시킨다. 잉크 주입관(2111)의 한쪽 단부는 실린더(2140)에 연결되어 있으며, 다른 쪽 단부는 잉크 주입구(2112)에 연결된다. 잉크 주입관(2111)에 주입 밸브(2110)가 설치됨으로써 잉크의 유동이 제어된다. 즉, 주입 밸브(2110)가 개방되면 잉크가 잉크 주입구(2112)로 이동하며, 주입 밸브(2110)가 닫히면 잉크는 주입되지 않는다. 잉크 주입구(2112)는 후술할 노즐 어댑터의 하부에 형성된 개구와 결합된다. 잉크 주입구(2112)는 노즐 어댑터와 밀착될 수 있도록 빨판 형태의 흡착판을 구비할 수 있다. 흡착판에 의해 밀착됨으로써 잉크가 주입 도중에 노즐 어댑터 밖으로 새어 나오는 것을 방지할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 3, the
피스톤(2120)은 케이스(2125) 내에 수용되어 있다. 케이스(2125)에는 공기가 유입되는 공기 유입관(2121, 2122)이 구비된다. 공기 유입관(2121, 2122)을 통해 공기가 유입됨에 따라 피스톤(2120)이 상방 또는 하방으로 이동한다. 피스톤(2120)이 실린더(2140)에 삽입되어 하방으로 이동함에 따라, 실린더(2140) 내부에 수용된 잉크가 잉크 주입관(2111)을 통해 주입된다. The
피스톤(2120) 및 케이스(2125)의 외부에는 센서부(2130)가 부착된다. 센서부(2130)에 의해 피스톤(2120)이 이동한 위치를 알 수 있으며, 이에 따라 주입되는 잉크의 양을 알 수 있다. 본 실시예에서 센서부(2130)는 리드 스위치와 자석을 이용하며, 케이스(2125)의 외부에 복수의 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)를 구비한 연성 회로 기판(2131)이 부착되고, 피스톤(2120)의 내부에 자석(2133)이 내장된다. The
한편, 실린더(2140)에는 잉크 공급관(2151, 2152)이 연결되어 있으며, 잉크 공급관(2151, 2152)을 통해 잉크 저장부(2155)에 저장된 잉크가 실린더(2140) 내부에 공급된다. 잉크 공급관(2152)의 일단은 잉크 저장부(2155)에 연결되며, 피스톤(2120)이 상방으로 이동하여 실린더(2140) 내부의 압력이 낮아지면 일정량의 잉크가 실린더(2140) 내부에 채워진다. 잉크 공급관(2152)에는 공급 밸브(2154)가 설치된다. 공급 밸브(2154)는 일방향 밸브이며, 잉크를 잉크 저장부(2155)로부터 실린더(2140) 방향으로만 이동시킨다.Meanwhile,
잉크 회수부(2200)는 잉크 주입부(2100)에 의해 원하는 용량만큼 잉크가 주입되면, 실린더(2140) 내부에 남은 나머지 잉크를 잉크 저장부(2155)로 회수한다. 이러한 동작을 위해 잉크 회수부(2200)는 회수 밸브(2210), 잉크 회수관(2220), T자형 노즐 연결구(2230)를 구비한다. 회수 밸브(2210)는 솔레노이드 밸브로, 개폐 동작에 의해 잉크의 유동을 제어한다. 회수 밸브(2210)는 잉크 회수관(2220)에 설치되며, 잉크가 잉크 주입 밸브(2110)를 통해 주입되는 동안에는 닫힌 상태이다. 잉크가 원하는 용량만큼 주입되어 주입 밸브(2110)가 닫히면 회수 밸브(2210)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 개방된다. 잉크 회수관(2230)의 일단은 T자형 노즐 연결구(2230)를 통해 잉크 공급관(2151)에 연결되어 있으며, 타단은 잉크 저장부(2155)에 연결되어 있다. 회수 밸브(2210)가 개방되면 잉크가 잉크 저장부(2155)로 이동한다. 이 때, 공급 밸브(2154)는 일방향 밸브이므로 잉크가 실린더(2140)로부터 공급 밸브(2154)를 통하여 잉크 저장부(2155)로 이동하지는 않는다.The
노즐 어댑터(2300)는 잉크 주입구(2112)와 연결되어 잉크를 잉크 카트리지의 노즐에 주입시킨다. 복수의 잉크를 주입하는 경우, 각각의 색을 주입하는 잉크 주입구(2112)의 간격은 1cm 이상으로 잉크 카트리지의 노즐의 간격에 비교하여 많이 크다. 따라서 노즐 어댑터(2300)의 내부에는 잉크 카트리지의 노즐 간격에 대응할 수 있도록 내부 통로가 형성된다. 노즐 어댑터(2300)는 잉크 카트리지의 종류에 따라 복수 개가 구비될 수 있다. 자세한 설명은 후술한다. The
카트리지 고정부(2400)는 잉크 카트리지를 장치에 고정시켜 잉크 카트리지의 노즐이 노즐 어댑터(2300)와 잘 밀착되도록 한다. 카트리지 고정부(2400)는 잉크 카트리지의 크기에 따라 여러 형태가 구비되며, 필요에 따라 다양한 형태의 노즐 어댑터(2300)와 결합하여 사용된다. 자세한 설명은 후술한다.
The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 잉크 주입부를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing an ink injection unit in the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
잉크 주입부(2100)의 동작을 도 4를 이용하여 구체적으로 설명한다. 잉크 주입부(2100)를 점선 내에 나타내었다. 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(2120)은 잉크가 주입되기 전인 초기 상태에 놓여 있다. 초기 상태에서 실린더(2140)에 수용된 잉크의 용량은 50ml이다. 본 실시예에서는 실린더(2140)에 수용된 잉크의 용량을 50ml로 하였지만, 이에 한정되지는 않으며, 대용량의 카트리지를 고려하여 실린더(2140)의 내부에 다양한 용량의 잉크를 수용할 수 있다. An operation of the
피스톤(2120)이 수용된 케이스(2125)의 외부에는 연성 회로 기판(2131)이 부착된다. 연성 회로 기판(2131)에는 복수의 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)가 높이를 달리하여 부착되어 있다. 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)는 탄성에 의해 서로 떨어진 상태로 있는 한 쌍의 리드 조각을 구비하며, 자석을 가까이 하면 한 쌍의 리드 조각이 서로 접하여 회로의 동작을 개시시키는 스위치를 말한다. 복수의 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)가 부착되는 위치는 주입되는 잉크의 양을 선형적으로 나타내는 위치이다. 즉, 케이스(2125)의 단부로부터 각각의 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)까지의 거리는 일정한 양의 잉크를 주입하기 위하여 피스톤(2120)이 이동하여야 할 거리이다. 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)는 피스톤(2120)이 하방으로 이동함으로써 주입하는 잉크의 양에 대응하여 일정한 간격으로 부착되어 있으며, 연성 회로 기판(2131)의 하부에 부착된 리드 스위치일수록 많은 용량의 잉크 주입을 의미한다. The
한편, 피스톤(2120)의 상부에는 자석(2133)이 내장된다. 자석(2133)은 피스톤(2120)이 하방으로 이동함에 따라 같이 위치가 내려간다. 자석(2133)은 하방으로 이동하면서 케이스(2125)에 부착된 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)가 온 상태가 되도록 한다. 자석(2133)이 이동하면 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)는 차례로 온 상태가 된다. 단, 제어부에 의해 세팅되지 않은 리드 스위치는 스위치의 역할을 하지 못한다. 선택된 리드 스위치(2132a, 2132b, ...)가 온 상태가 됨으로써 주입 밸브(2110)가 닫히고 회수 밸브(2210)가 개방된다. 피스톤(2120)의 이동 거리가 커질수록 자석(2133)의 위치는 아래쪽으로 내려가므로, 아래쪽에 있는 리드 스위치를 선택할수록 많은 양의 잉크를 주입할 수 있다.On the other hand, the
제어부(미도시)는 잉크 충전 장치(2000) 외부의 입력부에 입력되는 잉크 용량에 따라 하나의 리드 스위치를 선택하여 세팅한다. 예를 들어, 입력부에 10ml를 입력하면 제어부는 리드 스위치(2132b)를 선택하여 세팅한다. 제어부는 공기 유입관(2121)에 공기를 유입시켜 피스톤(2120)을 하방으로 이동시킨다. 피스톤(2120)이 하방으로 이동하면서, 내장된 자석(2133)의 위치도 내려간다. 이 때, 주입 밸브(2110)는 개방 상태이며, 회수 밸브(2210)는 닫힘 상태이다. 자석(2133)이 세팅된 리드 스위치(2132b) 근처를 지나면서 리드 스위치(2132b)가 온 상태가 되면, 주입 밸브(2110)는 닫힘 상태가 된다. 또한, 주입 밸브(2110)가 닫힘과 동시에 회수 밸브(2210)가 개방 상태가 된다. 피스톤(2120)은 단부가 실린더(2140)의 바닥에 닿을 때까지 하방으로 이동하며, 주입 밸브(2110)가 닫히고 회수 밸브(2410)가 개방됨으로써 실린더에 남은 잉크가 잉크 저장부(2155)로 회수된다. 회수 과정이 종료되면 주입 밸브(2110) 및 회수 밸브(2210)가 모두 닫힌다.The controller (not shown) selects and sets one reed switch according to the ink capacity input to the input unit outside the
피스톤(2120)의 초기 상태에서 실린더(2140) 내에는 항상 일정한 양의 잉크가 수용되는데, 수용된 잉크의 일부만이 주입되고 피스톤(2120)이 원상태로 복귀하면 초기 상태와 동일한 양의 잉크가 수용되기 어려우며, 이는 잉크의 부정확한 주입으로 이어진다. 따라서 남은 잉크를 일단 전부 회수한 후 다시 초기 상태로 잉크를 채워 정확한 양이 수용되도록 한다. 피스톤(2120)이 실린더(2140)의 바닥까지 이동하면 회수 밸브(2210)도 닫힘 상태가 되며, 피스톤(2120)이 원래의 위치로 돌아감에 따라 잉크 공급부로부터 실린더(2140) 내부로 잉크가 공급된다. 피스톤(2120)의 위치와 실린더(2140) 내부에 수용된 잉크의 양은 초기 상태로 된다.In the initial state of the
본 실시예에서는 하나의 잉크 주입부(2100)와 하나의 잉크 회수부(2200)를 갖는 잉크 충전 장치(2000)를 설명하였지만 이에 한정하지는 않으며, 주입하고자 하는 잉크의 개수만큼 잉크 주입부 및 잉크 회수부를 구비하여 복수 종류의 잉크를 주입할 수도 있다. 이 때, 노즐 어댑터는 복수의 잉크 주입구와 연결되며, 내부에 형성된 복수의 통로를 통하여 잉크를 잉크 카트리지 노즐에 주입한다.
In the present embodiment, the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치로 잉크를 충전하기 전에 잉크를 석션하는 장치를 나타내는 도면이다.5 is a view showing an apparatus for suctioning ink before filling the ink with the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
잉크를 정량 충전하기 위해서 우선 잉크 카트리지 내의 잉크를 제거해야 한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 잉크 석션 장치(3000)는 진공 펌프(3100), 제1 석션관(3110), 흡입 밸브(3111), 제2 석션관(3120)을 구비한다. 진공 펌프(3100)는 흡입 동작을 수행하며, 잉크 카트리지 내에 수용된 잉크를 빨아들인다. 잉크를 잉크 카트리지 노즐을 통해 석션함에 따라 노즐에 낀 오염 물질 등이 제거될 수 있다. To quantitatively fill the ink, the ink in the ink cartridge must first be removed. As shown in FIG. 5, the
제1 석션관(3110)은 잉크의 개수에 따라 복수 개 구비될 수 있으며, 단부가 노즐 어댑터와 연결된다. 제1 석션관(3110)에는 각각 흡입 밸브(3111)가 설치된다. 흡입 밸브(3111)는 솔레노이드 밸브로서, 개폐 동작에 의해 잉크의 유동을 제어한다. 흡입 밸브(3111)의 개폐를 조절함으로써 선택적으로 잉크를 석션할 수 있다. 복수의 제1 석션관(3110)은 십(十)자형 연결구를 이용하여 하나로 모아질 수 있으며, 모아진 제1 석션관(3110)은 진공 펌프(3100)와 연결된다. The
제2 석션관(3120)은 진공 펌프(3100)와 연결되며, 진공 펌프(3100)에 의해 흡입된 잉크를 모아서 잉크 수거부(미도시)로 이동시킨다. 흡입된 잉크는 버려지는 것으로 제2 석션관(3120)을 통해 잉크 수거부로 배출된다. 입력부에 석션 버튼을 입력하면 제어부는 진공 펌프(3100)가 작동하도록 제어하고, 진공 펌프(3100)가 흡입 동작을 수행하면 잉크 카트리지 내에 수용된 잉크가 흡입되어 잉크 수거부로 이동한다. 잉크 카트리지 내의 복수의 잉크를 동시에 석션하거나, 색상 별로 따로 석션할 수 있다.
The
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터를 나타내는 도면이고, 도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터에서 측방 통로의 개구에 볼트가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.6 (a) and 6 (b) are views showing a nozzle adapter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 (a) and (b) are views showing a nozzle adapter according to an embodiment of the present invention, 8 is a view showing a state in which the bolt is coupled to the opening of the side passage in the nozzle adapter according to an embodiment of the present invention.
다음으로 노즐 어댑터를 설명한다. 노즐 어댑터는 잉크 주입관으로부터 공급된 잉크를 잉크 카트리지의 노즐에 주입한다. 보통 잉크 카트리지의 노즐은 그 폭이 1mm 정도로 매우 좁다. 따라서 주입구 사이의 간격이 큰 잉크 주입구를 통하여 잉크를 바로 주입하기에는 무리가 있다. 또한, 서로 다른 색상의 잉크를 분사하는 노즐이 나란히 붙어 있기 때문에 잉크 주입 과정에서 잉크가 혼색되는 경우가 생길 수도 있다. 노즐 어댑터는 내부에 각기 다른 색의 잉크가 지나가는 내부 통로를 형성하여 잉크 주입구로부터 잉크 카트리지의 노즐까지 잉크를 공급한다. Next, the nozzle adapter will be described. The nozzle adapter injects ink supplied from the ink injection tube into the nozzle of the ink cartridge. Usually, the nozzles of an ink cartridge are very narrow, about 1 mm in width. Therefore, it is difficult to directly inject the ink through the ink injection hole having a large gap between the injection holes. In addition, since nozzles for ejecting ink of different colors are attached side by side, the ink may be mixed in the ink injection process. The nozzle adapter forms an internal passage through which different colored inks pass, and supplies ink from the ink inlet to the nozzle of the ink cartridge.
설명의 편의를 위해 우선 내부에 한 종류의 잉크가 통과하는 통로가 형성된 노즐 어댑터를 설명한다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 노즐 어댑터(300)는 상부면(310), 하부면(320), 측면(330, 340, 350)을 구비하는 직육면체의 형상이다. 노즐 어댑터(300)의 상부면(310)에는 잉크 카트리지의 하면에 대응하는 오목부(315)가 형성되어 있다. 오목부(315)의 형상은 잉크 카트리지의 종류에 따라 달라질 수 있다. 오목부에는 잉크 카트리지의 노즐에 대응하여 뱅크(317)가 형성되어 있다. 뱅크(317)는 잉크 카트리지 노즐의 가장자리에 밀착되는 것으로, 잉크가 노즐 밖으로 새는 것을 방지한다. 오목부(315)에 잉크 카트리지의 하면이 끼워 맞춤되면서 뱅크(317)가 잉크 카트리지의 노즐 가장자리에 밀착된다. 노즐 어댑터(300)는 일체의 고무로 형성될 수 있으며, 노즐 어댑터(300)가 고무로 형성되는 경우 잉크 카트리지의 끼워 맞춤으로 인해 뱅크(317)는 노즐의 가장자리에 더욱 잘 밀착되게 된다. For convenience of explanation, first, a nozzle adapter in which a passage through which one kind of ink passes is described. As shown in FIG. 6A, the
노즐 어댑터(300)의 내부에는 잉크가 통과하는 내부 통로가 형성된다. 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 노즐 어댑터(300)의 하부면(320)으로부터 상방으로 수직하게 하방 통로(321)가 형성된다. 하방 통로(321)는 노즐 어댑터(300) 내부의 일정 높이까지 천공되며, 송곳이나 드릴 등을 이용하여 천공한다. 다음으로 측면(330)에 하부면(320)에 대하여 수평으로 제1 측방 통로(331)를 형성한다. 제1 측방 통로(331)는 하방 통로(321)와 측면(340)과의 거리(A)만큼 측면(340)에서 떨어진 위치에서 천공되며, 하방 통로(321)와 연결된다. 제1 측방 통로(331)는 노즐 어댑터(300)의 깊이 방향으로 형성된다. 측면(350)에 제1 측방 통로(331)가 형성된 높이(B)와 같은 높이에서 제2 측방 통로(351)가 천공된다. 제2 측방 통로(351)는 노즐 어댑터(300)의 폭 방향으로 형성되며, 제1 측방 통로(331)와 연결된다. 제2 측방 통로(331, 351)는 드릴 등을 이용하여 천공한다. An internal passage through which ink passes is formed inside the
노즐 어댑터(300)의 상부면(310)에서 뱅크(317)에 의해 구획된 면으로부터 수직하게 미세통로(311)가 형성된다. 뱅크(317)에 의해 구획된 면은 잉크 카트리지의 노즐에 대응하여 노즐의 폭과 같은 0.8~1.2mm의 길이를 갖는다. 미세 통로(311)는 수직으로 천공되어 제2 측방 통로(351)와 연결된다. 미세 통로(311)는 드릴 등을 이용하여 천공하며, 하방 통로(321), 제1 및 제2 측방 통로(331, 351)에 비해 통로의 폭이 좁게 형성되도록 천공할 수 있다. In the
하방 통로(321), 측방 통로(331, 351), 미세 통로(311)가 연결됨으로써 노즐 어댑터(300) 내부에 내부 통로가 형성된다. 노즐 어댑터(300)의 측면(330, 350)에 형성된 측방 통로(331, 351)의 개구에 볼트를 삽입하여 잉크의 유출을 방지한다. 한편, 노즐 어댑터(300)의 측면(330)에는 노즐 어댑터(300)가 카트리지 고정부에 장착되어 볼트에 의해 고정될 수 있도록 나사 홀(335)이 형성된다. 노즐 어댑터(300)는 카트리지 하부에 장착되어, 볼트에 의해 고정된다. The lower passage 321, the
노즐 어댑터(300)의 내부 통로를 통과한 잉크는 뱅크(317)에 의해 구획된 공간으로 공급되고, 구획된 공간에 공급된 잉크는 잉크 카트리지 노즐에 형성된 미세 구멍을 통하여 잉크 카트리지에 충전된다. 잉크 카트리지 노즐을 통하여 잉크가 충전됨으로써 잉크 카트리지 내부에 잉크가 균일하게 수용된다.
Ink passing through the internal passage of the
칼라 프린터용 잉크 카트리지의 경우, 잉크 카트리지는 잉크 종류에 따라 세 개의 격실로 나뉘어져 있고, 각각 옐로우(Y, Yellow), 마젠타(M, Magenta), 시안(C, Cyan) 잉크가 채워진다. 세 종류의 잉크를 주입하기 위해서는 세 종류의 잉크를 통과시키는 노즐 어댑터를 사용한다. In the case of an ink cartridge for a color printer, the ink cartridge is divided into three compartments according to ink types, and filled with yellow (Y, Yellow), magenta (M, Magenta), and cyan (C, Cyan) inks, respectively. To inject three types of ink, a nozzle adapter that passes three types of ink is used.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부면(2310), 하부면(2320), 측면(2330, 2340, 2350)을 구비하는 직육면체의 형상이다. 노즐 어댑터(2300)의 상부면(2310)에는 잉크 카트리지의 하면에 대응하는 오목부(2315)가 형성되어 있다. 오목부(2315)의 형상은 잉크 카트리지의 종류에 따라 달라질 수 있다. 노즐 어댑터(2300)의 오목부(2315)에는 잉크 카트리지 노즐에 대응하는 뱅크(2317)가 형성되어 있다. 잉크 카트리지의 노즐은 3개이므로, 뱅크(2317)에 의해 3개의 면이 구획되어야 한다. 잉크 카트리지에서 각 색의 잉크를 분사하는 노즐은 각각의 폭이 1mm 정도이며, 미세한 간격으로 나란히 배열되어 있다. 뱅크(2317)는 각각의 노즐의 가장자리에 대응되도록 형성되며, 각각의 노즐 가장자리에 밀착되어 구획된 공간을 이웃 노즐과 격리시킴으로써, 잉크 주입시 이웃한 노즐로 다른 색의 잉크가 혼색되어 주입되는 것을 방지한다. 뱅크(2317)의 높이는 0.3~0.7mm이다. 뱅크(2317)는 또한 잉크 카트리지의 각각의 노즐 가장자리에 밀착되어 잉크가 노즐 어댑터(2300) 밖으로 유출되는 것을 방지한다. 오목부(2315)에 잉크 카트리지의 하면이 끼워 맞춤됨으로써 뱅크(2317)가 잉크 카트리지 노즐의 가장자리에 밀착될 수 있다. 노즐 어댑터(2300)의 재질은 탄성이 있는 고무 등이며, 뱅크(2317)는 탄성에 의해 노즐의 가장자리에 더욱 잘 밀착되게 된다. 본 실시예에서 노즐 어댑터(2300)의 재질은 고무이지만 이에 한정하지는 않으며, 실리콘, 실리콘 고무 등 탄성이 있는 재료 등이 이용될 수 있다. As shown in FIG. 7A, the rectangular parallelepiped includes an
노즐 어댑터(2300)의 내부에는 세 가지 종류의 잉크가 통과하는 통로가 형성된다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 노즐 어댑터(2300)의 하부면(2320)으로부터 상방으로 수직하게 하방 통로(2321, 2322, 2323)가 형성된다. 하방 통로(2321, 2322, 2323)는 노즐 어댑터(2300) 내부의 일정 높이까지 천공된다. 다음으로 측면(2330)에 하부면(2320)에 대하여 수평으로 제1 측방 통로(2331, 2332, 2333)를 형성한다. 제1 측방 통로(2331, 2332, 2333)는 노즐 어댑터(300)의 깊이 방향으로 형성된다. 제1 측방 통로(2331, 2332, 2333)는 각각 하방 통로(2321, 2322, 2323)와 측면(2340, 2350)과의 거리(A, A', A")만큼 측면(2340, 2350)으로부터 떨어진 위치에서 천공된다. 제1 측방 통로(2331)는 하방 통로(2321)와, 제1 측방 통로(2332)는 하방 통로(2322)와, 제1 측방 통로(2333)는 하방 통로(2323)와 연결된다. 제1 측방 통로(2331, 2332, 2333)는 각각 다른 높이에 천공될 수 있다. 노즐 어댑터(2300) 내부에 형성된 내부 통로가 중첩되어 노즐 어댑터(2300)의 내부를 통과하는 잉크가 혼색되는 것을 방지하기 위함이다. A passage through which three kinds of ink pass is formed in the
측면(2340, 2350)에 제1 측방 통로(2331, 2333)가 형성된 높이와 같은 높이(B, B')에서 제2 측방 통로(2341, 2351)가 천공된다. 제2 측방 통로(2341, 2351)는 노즐 어댑터(2300)의 폭 방향으로 형성되며, 제1 측방 통로(2331, 2333)와 연결된다. 본 실시예에서는 하방 통로(2322)가 노즐 어댑터(2300)의 정중앙에 위치하므로, 가운데 위치하는 내부 통로의 경우에는 제2 측방 통로는 천공할 필요가 없다. 하지만, 하방 통로(2322)가 중앙에 있지 않은 경우나 잉크 카트리지 노즐의 위치가 변경(예를 들어, 색 배열의 순서가 바뀌는 경우)되는 경우에는 가운데 위치하는 내부 통로의 경우에도 제2 측방 통로를 천공한다. 하방 통로(2321, 2322, 2323)와 제1 측방 통로(2331, 2332, 2333), 제2 측방 통로(2341, 2351)는 송곳이나 드릴 등을 이용하여 천공한다.
노즐 어댑터(2300)의 상부면(2310)에서 뱅크(2317)에 의해 구획된 면으로부터 수직하게 미세통로(2311, 2312, 2313)가 형성된다. 미세 통로(2311, 2313)는 수직으로 천공되어 각각 제2 측방 통로(2341, 2351)와 연결되며, 미세 통로(2312)는 제1 측방 통로(2332)와 연결된다. 미세 통로(2311, 2312, 2313)는 드릴 등을 이용하여 천공하며, 하방 통로(2321, 2322, 2323), 제1 및 제2 측방 통로(2331, 2332, 2333, 2341, 2351)에 비해 통로의 폭이 좁게 형성되도록 천공할 수 있다. 하방 통로(2321)와 제1 측방 통로(2331)와 제2 측방 통로(2341)와 미세 통로(2311)가, 하방 통로(2322)와 제1 측방 통로(2332)와 미세 통로(2312)가, 하방 통로(2323)와 제1 측방 통로(2333)와 제2 측방 통로(2351)와 미세 통로(2313)가 각각 연결됨으로써 노즐 어댑터(2300) 내부에 3 개의 내부 통로가 형성된다. 한편, 노즐 어댑터(2300)의 측면(2330)에는 노즐 어댑터(2300)가 카트리지 고정부에 장착되어 볼트에 의해 고정될 수 있도록 나사 홀(2335)이 형성된다. 노즐 어댑터(2300)은 카트리지 하부에 장착되어, 볼트에 의해 고정된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 노즐 어댑터(2300)의 측면(2330, 2340, 2350)에 형성된 제1 측방 통로(2331, 2332, 2333)의 개구, 제2 측방 통로(2341, 2351)의 개구에는 볼트(2331a, 2332a, 2333a, 2341b, 2343b)를 삽입한다. 볼트(2331a, 2332a, 2333a, 2341b, 2343b)의 재질은 금속, 고무 등이 될 수 있으며, 나사면에 접착제를 도포한 후 개구에 결합될 수 있다. 볼트(2331a, 2332a, 2333a, 2341b, 2343b)를 결합함으로써 잉크의 유출을 방지할 수 있다. As shown in FIG. 8, the openings of the
노즐 어댑터(2300)가 카트리지 고정부에 장착되면, 노즐 어댑터(2300)의 하부면(2320)에 형성된 세 개의 하방 통로(2321, 2322, 2323)의 개구는 잉크 주입구(2112)와 연결된다. 각각 다른 색의 잉크를 공급하는 잉크 주입구(2112)의 간격은 잉크 카트리지의 노즐 간격에 비해 넓다. 따라서, 잉크의 혼색 없이 잉크 카트리지에 잉크를 주입하기 위해서는 잉크 카트리지의 노즐 간격에 부합하도록 내부 통로가 형성된 노즐 어댑터를 이용하여야 한다. 여기서, 잉크 주입구(2112)는 흡착판을 구비할 수 있으며, 이로 인해 잉크 주입구(2112)와 노즐 어댑터(2300)가 더 잘 밀착된다. 본 실시예에서는 노즐 어댑터(2300) 내부에 3개의 통로가 형성되어 있지만, 내부 통로는 잉크 카트리지의 종류에 따라 다르게 형성될 수 있다. 본 발명은 다양한 잉크 카트리지의 종류에 대응하는 노즐 어댑터(2300)를 구성하고 노즐 어댑터(2300)만을 교체하여 다양한 잉크 카트리지에 대해서 잉크를 간편하게 충전할 수 있다. When the
노즐 어댑터(2300)가 장착된 카트리지 고정부에 잉크 카트리지를 수용시키면, 잉크 카트리지의 하면은 노즐 어댑터(2300)의 상부에 형성된 오목부(2315)와 결합된다. 뱅크(2317)는 잉크 카트리지의 노즐과 정확하게 대응하며, 잉크 카트리지 노즐의 가장자리에 밀착된다. 뱅크(2317)의 형태와 위치는 잉크 카트리지의 종류에 따라 달라질 수 있다.
When the ink cartridge is accommodated in the cartridge fixing unit in which the
도 9의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 카트리지 고정부의 구성을 나타내는 도면이고, 도 10의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 카트리지 고정부를 나타내는 도면이며, 도 11의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치에서 카트리지 고정부에 잉크 카트리지가 장착된 상태를 나타내는 도면이다.9 (a) to (d) are views showing the configuration of the cartridge fixing unit in the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention, Figures 10 (a) and (b) according to the embodiment of the present invention It is a figure which shows the cartridge fixing part in an ink filling apparatus, and FIG. 11 (a) and (b) is a figure which shows the state in which the ink cartridge was mounted in the cartridge fixing part in the ink filling apparatus which concerns on embodiment of this invention.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 카트리지 고정부(2400)는 지지대(2410), 스프링(2413), 압박부(2420)를 구비한다. 지지대(2410)는 'ㄷ'자 형상으로 내측으로 압박부(2420)를 이동 가능하게 장착하는 홈(2411)이 형성되어 있다. 지지대(2410)의 뒤쪽 벽에는 스프링(2413)이 수용되는 홀(2412)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 9A, the
압박부(2420)는 지지대(2410)에 장착되어 상하로 이동하며, 지지대(2410)의 홈(2411)에 이동 가능하게 결합되도록 측면에 한 쌍의 돌출부(2421)가 형성된다. 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 압박부(2420)의 상부에는 스프링(2413)을 압박할 수 있는 돌기(2422)가 형성된다. 돌기(2422)는 홀(2412)의 길이 방향을 따라 형성된 슬릿에 끼워진다. The
도 9의 (c)와 (d)에는 도 9의 (b)에서의 A-A'의 단면도를 도시하였다. 돌기(2422)가 슬릿에 끼워진 상태에서 압박부(2420)를 누르면, 압박부(2420)는 하방으로 이동하며 스프링(2413)은 돌기(2422)에 의해 압축된다(도 9의 (d)). 압박부(2420)를 누르는 힘이 제거되면 스프링(2411)의 탄성력에 의해 압박부(2420)가 원위치로 돌아간다(도 9의 (c)). 지지대(2410), 스프링(2413), 압박부(2410)가 결합한 후, 홀(2412)에 볼트(2415)를 끼워 압박부(2420)가 지지대(2410)와 분리되지 않도록 고정시킨다. 카트리지 고정부(2400)의 하부에는 노즐 어댑터(2300)가 연결된다.9C and 9D are cross-sectional views taken along the line A-A 'in FIG. 9B. When the
압박부(2420)는 장착되는 카트리지의 종류에 따라 길이가 달라질 수 있다. 즉, 크기가 작은 잉크 카트리지를 장착하는 경우에는 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 상면에서 하면까지의 길이가 긴 압박부(2420)를 사용하며, 크기가 큰 잉크 카트리지를 장착하는 경우에는 도 10의 (b)와 같이 상면에서 하면까지의 길이가 짧은 압박부(2420)를 사용한다. The
도 11의 (a)와 (b)에는 크기가 다른 잉크 카트리지를 장착한 카트리지 고정부(2400)가 도시되어 있다. 카트리지 고정부(2400)에 잉크 카트리지(2450)를 장착시키고, 잉크 충전 장치(2000)에 구비된 고정 로드가 카트리지 고정부(2400)의 압박부(2420) 상면을 누름으로써 잉크 카트리지가 고정된다. 이 때 크기가 작은 잉크 카트리지는 길이가 긴 압박부(2420)에 의해 고정된다(도 11의 (a)). 한편, 크기가 큰 잉크 카트리지는 길이가 짧은 압박부(2420)에 의해 고정된다(도 11의 (b)). 압박부(2420)의 길이를 잉크 카트리지의 크기에 따라 달리함으로써 고정 로드에 의해 눌려 압박부(2420)가 이동하는 거리는 비슷해진다. 이에 따라, 스프링(2413)에 무리한 힘이 가해지는 것을 막을 수 있다. 또한, 지지대(2410)에 형성된 홀(2412) 및 스프링(2413)의 길이를 다양하게 형성할 필요없이, 압박부(2420)의 길이를 다양하게 구비함으로써 카트리지 고정부가 많은 종류의 잉크 카트리지에 대응할 수 있으므로, 잉크 충전 장치의 제작 비용에 있어서도 경제적이다.
11A and 11B show a
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 이용하여 잉크를 충전하는 것을 나타내는 순서도이고, 도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 나타내는 도면이다.12 is a flowchart illustrating filling of ink using an ink filling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a view illustrating an ink filling apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 노즐 어댑터(2300)를 사용한 잉크 공급 장치(2000)를 이용하여 잉크를 충전하는 방법에 대하여 구체적인 실시예를 통해 설명한다.A method of filling ink using the
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 잉크 충전 장치를 이용하여 잉크 카트리지에 잉크를 충전하기 위해서, 우선 잉크 카트리지의 노즐 상태를 체크한다(S1210). 노즐이 막혀 있거나 오염되어 있으면, 잉크가 제대로 주입되기 어렵다. 잉크 카트리지(2450)의 노즐면을 육안 또는 전자 현미경 등으로 관찰하여 막히거나 오염된 부분이 없는지 체크한다. 노즐이 막혀 있거나 오염되어 있으면, 초음파 세척기 등을 이용하여 노즐면을 세척한다. 오염 물질이 제거됨으로써, 잉크의 충전이 잘 이루어지고, 인쇄 성능이 향상된다. As shown in Fig. 12, in order to charge ink in the ink cartridge using the ink filling apparatus according to the embodiment of the present invention, the nozzle state of the ink cartridge is first checked (S1210). If the nozzles are clogged or contaminated, ink is difficult to inject properly. The nozzle surface of the
다음으로, 잉크 석션 장치에 잉크 카트리지를 장착하고 잉크 카트리지 내부의 잉크를 석션한다(S1220). 잉크 카트리지 내에 남아 있는 잉크의 양은 정확하게 측정하기 어려우며, 잔여 잉크로 인해 잉크 주입시 잉크 카트리지의 용량을 넘게 되면 잉크가 새어 나와 카트리지를 오염시키거나 인쇄시 다량의 잉크가 흘러나올 수 있다. 따라서 잉크 카트리지에 수용 가능한 용량의 잉크를 주입하기 위해서 잉크 카트리지의 내부를 비운다. 잉크 석션 장치 내의 진공 펌프에 의해 잉크 카트리지 내의 잉크가 흡입된다.Next, the ink cartridge is mounted on the ink suction device and the ink inside the ink cartridge is suctioned (S1220). The amount of ink remaining in the ink cartridge is difficult to accurately measure, and if the remaining ink exceeds the capacity of the ink cartridge during ink injection, the ink may leak out and contaminate the cartridge or a large amount of ink may flow out during printing. Therefore, the inside of the ink cartridge is emptied in order to inject ink of a capacity acceptable in the ink cartridge. The ink in the ink cartridge is sucked up by the vacuum pump in the ink suction device.
잉크 카트리지의 무게를 체크한다(S1230). 석션 과정을 마친 잉크 카트리지(2450)의 무게를 측정하여 카트리지 내에 남아 있는 잉크가 없는지 체크한다. 잉크를 카트리지(2450)에 수용 가능한 용량만큼 주입하기 위함이다. The weight of the ink cartridge is checked (S1230). After the suction process, the weight of the
잉크 카트리지를 잉크 충전 장치에 장착하고 잉크를 주입한다(S1240). 도 13에 도시된 바와 같이, 잉크 충전 장치(2000)는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 세 종류의 잉크를 충전할 수 있도록 각각 3개의 잉크 주입부(2100)와 잉크 회수부(2200)를 구비한다. 카트리지 고정부(2400)에 잉크 카트리지(2450)를 장착하고, 잉크 충전 장치(2000) 외부의 입력부에 색상 별로 주입하고자하는 잉크의 양을 입력한다. 색상마다 잉크의 주입량을 달리할 수도 있다. 잉크의 양이 입력되면 제어부는 고정 로드가 압박부(2420)의 상면을 눌러 잉크 카트리지(2450)를 고정하여 충전 준비를 한다. 고정 로드가 압박부(2420)를 누름으로써 잉크 카트리지(2450)가 위치 고정되고, 잉크 카트리지의 노즐이 노즐 어댑터(2300)의 뱅크에 밀착된다. The ink cartridge is mounted in the ink filling apparatus and the ink is injected (S1240). As shown in FIG. 13, the
피스톤(2120)을 수용하는 케이스(2125)에는 연성 회로 기판(2131)이 부착되어 있다. 연성 회로 기판(2131)에는 주입되는 잉크의 양에 대응하는 복수의 리드 스위치가 높이를 달리하여 부착되어 있다. 제어부는 입력된 잉크의 양에 해당하는 리드 스위치를 선택하여 세팅한다. 충전 동작이 실행되면 에어 컴프레셔를 작동시켜 공기 유입관에 공기를 가압하고, 피스톤(2120)을 하방으로 이동시킨다. 초기 상태에서 실린더(2140)는 일정한 양의 잉크를 수용하며, 주입 밸브(2110)는 개방되고 회수 밸브는 닫혀 있는 상태이다. 피스톤(2120)이 하강하는 동안 실린더(2140)에 수용된 잉크가 잉크 주입관(2111) 및 노즐 어댑터를 통해 잉크 카트리지에 주입된다. 피스톤(2120)이 이동하는 동안 피스톤(2120)에 내장된 자석(2133)의 위치가 내려간다. 자석(2133)이 세팅된 리드 스위치의 근처를 지날 때 선택된 리드 스위치는 온 상태가 되며, 이에 따라 주입 밸브(2110)는 닫히고 회수 밸브(2210)는 개방된다. 주입 밸브(2110)가 리드 스위치의 온 상태에 따라 닫힘으로써 정확한 양의 잉크가 노즐 어댑터(2300)를 통해 주입된다. 피스톤(2120)은 하면이 실린더(2140)의 바닥에 닿을 때까지 이동하며, 입력된 용량 외의 잉크는 회수 밸브(2410)를 통해 잉크 저장부로 이동한다. 이 때 공급 밸브(2154)는 일방향 밸브이므로 잉크가 공급 밸브(2154)를 통해 이동하지는 않는다. 피스톤(2120)이 실린더(2140)의 바닥에 닿으면 주입 밸브(2110)와 회수 밸브(2410)는 모두 닫히며, 회수 과정이 종료된다. 실린더(2140)에 수용된 잉크의 회수가 종료되면 피스톤(2120)은 원 위치로 복귀한다. 피스톤(2120)이 원 위치로 복귀함에 따라 잉크 공급관(2510)을 통해 잉크 저장부에 저장된 잉크가 실린더(2140) 내로 이동한다. 본 발명은 피스톤(2120)이 실린더(2140)의 바닥까지 이동하여 남은 잉크를 일단 전부 회수한 후 다시 초기 상태로 잉크를 채움으로써 실린더(2140)에 정확한 양의 잉크가 수용될 수 있다.The
충전을 마친 잉크 카트리지의 무게를 체크한다(S1250). 충전을 마친 잉크 카트리지의 무게를 충전함으로써 정확한 양의 잉크가 충전되었는지 확인할 수 있다.Check the weight of the ink cartridge is finished filling (S1250). By filling the weight of the refilled ink cartridge, you can verify that the correct amount of ink has been filled.
테스트 인쇄를 한다(S1260). 테스트 인쇄를 하여 잉크 카트리지의 인쇄 성능 및 이상 여부를 확인한다.
Test printing is performed (S1260). Perform a test print to check the print performance and abnormality of the ink cartridge.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate description of the present invention and to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
2000 : 잉크 충전 장치 2100 : 잉크 주입부
2110 : 주입 밸브 2111 : 잉크 주입관
2112 : 잉크 주입구 2120 : 피스톤
2121, 2122 : 공기 유입관 2125 : 케이스
2130 : 센서부 2131 : 연성 회로 기판
2132a, 2132b : 리드 스위치 2133 : 자석
2140 : 실린더 2151, 2152 : 잉크 공급관
2154 : 공급 밸브 2200 : 잉크 회수부
2210 : 회수 밸브 2220 : 잉크 회수관
2230 : 노즐 연결구 2300 : 노즐 어댑터
2310 : 상부면 2311, 2312, 2313 : 미세 통로
2315 : 오목부 2317 : 뱅크
2320 : 하부면 2321, 2322, 2323 : 하방 통로
2330, 2340, 2350 : 측면 2331, 2332, 2333 : 제1 측방 통로
2341, 2351 : 제2 측방 통로 2400 : 카트리지 고정부
2410 : 지지대 2411 : 홈
2412 : 홀 2413 : 스프링
2420 : 압박부 2421 : 돌출부
2422 : 돌기 3000 : 석션 장치
3100 : 진공 펌프 3110 : 제1 석션관
3111 : 흡입 밸브 3120 : 제2 석션관2000: ink filling device 2100: ink injection unit
2110: injection valve 2111: ink injection pipe
2112: ink injection hole 2120: piston
2121, 2122: air inlet pipe 2125: case
2130: sensor portion 2131: flexible circuit board
2132a, 2132b: Reed Switch 2133: Magnet
2140:
2154: supply valve 2200: ink recovery unit
2210: recovery valve 2220: ink recovery tube
2230: nozzle connector 2300: nozzle adapter
2310:
2315: recess 2317: bank
2320:
2330, 2340, 2350:
2341, 2351: second side passage 2400: cartridge fixing part
2410: support 2411: groove
2412: hole 2413: spring
2420: compression portion 2421: protrusion
2422: projection 3000: suction device
3100: vacuum pump 3110: first suction tube
3111: suction valve 3120: second suction pipe
Claims (7)
상기 실린더로부터 잉크를 회수하는 잉크 회수부;
잉크 카트리지가 장착되는 카트리지 고정부; 및
상기 카트리지 고정부의 하부와 결합되고, 상기 잉크 주입부와 연결되어 상기 잉크 주입부로부터 공급되는 잉크를 잉크 카트리지에 주입시키는 노즐 어댑터;를 포함하며,
상기 노즐 어댑터는
상부면, 하부면, 측면을 구비하며, 상부면에 잉크 카트리지의 노즐에 대응하는 뱅크가 형성되는 본체부;를 포함하고,
상기 본체부의 내부에는
상기 하부면으로부터 수직으로 천공되는 하방 통로와,
상기 상부면에서 상기 뱅크에 의해 구획된 면으로부터 수직으로 천공되는 미세 통로와,
상기 하방 통로와 상기 미세 통로를 연결하며, 상기 하부면에 대해 수평으로 천공되는 적어도 하나의 측방 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 잉크 충전 장치.An ink injection unit including a piston movable up and down, a sensor unit sensing an injection amount of ink, a cylinder into which ink is inserted and the piston is inserted and moved, and an injection valve controlling injection of ink;
An ink recovery unit for recovering ink from the cylinder;
A cartridge fixing part in which an ink cartridge is mounted; And
And a nozzle adapter coupled to a lower portion of the cartridge fixing part and connected to the ink injection part to inject ink supplied from the ink injection part into the ink cartridge.
The nozzle adapter
And a main body having an upper surface, a lower surface, and a side surface, and a bank corresponding to the nozzle of the ink cartridge is formed on the upper surface.
Inside the body portion
A downward passage drilled vertically from the lower surface,
Fine passages perforated vertically from a surface partitioned by the bank at the upper surface;
At least one side passage connecting the lower passage and the micro passage, the at least one side passage being horizontally perforated with respect to the lower surface.
상기 센서부는,
상기 피스톤을 수용하는 케이스의 외부에 높이를 달리하여 부착된 복수의 리드 스위치와, 상기 피스톤에 내장된 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 충전 장치.The method of claim 1,
The sensor unit includes:
And a plurality of reed switches attached at different heights to the outside of the case accommodating the piston, and a magnet embedded in the piston.
상기 잉크 주입부와 상기 잉크 회수부는 각각 N개 구비되어 상기 노즐 어댑터에 N개 종류의 잉크를 공급하고, 상기 노즐 어댑터에 의해 N개 종류의 잉크를 충전하는 것을 특징으로 하는 잉크 충전 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The ink injection unit and the ink recovery unit are each provided with N pieces of ink supplying the N kinds of ink to the nozzle adapter, the ink filling apparatus characterized in that for filling the N kinds of ink by the nozzle adapter.
상기 본체부의 내부에는
상기 하부면으로부터 수직으로 천공되는 하방 통로와,
상기 상부면에서 상기 뱅크에 의해 구획된 면으로부터 수직으로 천공되는 미세 통로와,
상기 하방 통로와 상기 미세 통로를 연결하며, 상기 하부면에 대해 수평으로 천공되는 적어도 하나의 측방 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 노즐 어댑터.And a main body having an upper surface, a lower surface, and a side surface, and a bank corresponding to the nozzle of the ink cartridge is formed on the upper surface.
Inside the body portion
A downward passage drilled vertically from the lower surface,
Fine passages perforated vertically from a surface partitioned by the bank at the upper surface;
And at least one side passage connecting the lower passage and the micro passage, the at least one side passage being horizontally drilled with respect to the lower surface.
상기 상부면에는 상기 뱅크에 의해 N개의 면이 구획되고,
상기 본체부의 내부에는 N개의 하방 통로와 N개의 미세 통로가 형성되어 각각의 하방 통로와 미세 통로는 적어도 하나의 측방 통로에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 노즐 어댑터.5. The method of claim 4,
N upper surfaces are partitioned by the banks,
N downward passages and N fine passages are formed in the main body, and each of the downward passages and the fine passages is connected by at least one side passage.
상기 노즐 어댑터는
상기 상부면에 상기 뱅크에 의해 N개의 면이 구획되고,
상기 본체부의 내부에 N개의 하방 통로와 N개의 미세 통로가 형성되어 각각의 하방 통로와 미세 통로는 적어도 하나의 측방 통로에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 잉크 충전 장치.
The method of claim 1,
The nozzle adapter
N surfaces are partitioned by the bank on the upper surface,
N down passages and N fine passages are formed in the main body, and each of the down passages and the micro passages is connected by at least one side passage.
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