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JP2003063030A - 分離されたマグネットを適用したインクカートリッジ - Google Patents

分離されたマグネットを適用したインクカートリッジ

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JP2003063030A
JP2003063030A JP2002018140A JP2002018140A JP2003063030A JP 2003063030 A JP2003063030 A JP 2003063030A JP 2002018140 A JP2002018140 A JP 2002018140A JP 2002018140 A JP2002018140 A JP 2002018140A JP 2003063030 A JP2003063030 A JP 2003063030A
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Young-Su Lee
泳洙 李
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離されたマグネットを適用してインク量を
感知するヘッド一体型のインクカートリッジを提供す
る。 【解決手段】 インク貯蔵部１０２を垂直隔壁１１０に
よって第１チャンバ１２０と第２チャンバ１６０に区切
り、第１チャンバ１２０の内部をスポンジで充填し底部
にフィルター１３０を設け、第２チャンバ１６０内部の
インクにマグネットフロート１７０を浮遊させ底部には
第２マグネット１６２を設け、第２チャンバ１６０外部
の下方にマグネットセンサ１８０を設けることにより、
マグネットフロート１７０が第２マグネット１６２に結
合した際に増加する磁束をマグネットセンサ１８０が検
出し、インク切れを感知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分離されたマグネッ
トを適用したインクカートリッジに係り、より詳細に
は、インクチャンバ内で上部と下部に分離して設けられ
た二つのマグネットがインクの消耗に伴ない結合する際
に増加する磁束を検出してインク切れを感知するインク
カートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタに使用するイン
クカートリッジは、その内部にインクが貯蔵されてお
り、ヘッドを通じて印刷媒体上にインク液滴を吐出させ
ることにより所定色相の画像を印刷する装置である。
【０００３】図４は、米国特許第６,０１２,８０８号に
開示された二つのチャンバよりなるインクカートリッジ
の断面図である。
【０００４】インクカートリッジ１は、その内部の垂直
隔壁３０により区分けされる二つのチャンバ１０、２０
を具備する。二つのチャンバは、スポンジ２４で充填さ
れたスポンジチャンバ２０と、垂直隔壁３０の下部に形
成されたインク通路３２を通じてスポンジチャンバ２０
にインクを供給するインク貯蔵チャンバ１０である。ス
ポンジチャンバ２０の一側にはインクジェットプリンタ
ヘッド（図示せず）にインクを供給するインク供給出口
２２が形成されており、その上部には通気口２６が形成
されている。垂直隔壁３０のインク貯蔵チャンバ１０側
の下部には光反射板１２が設けられており、光反射板１
２と向き合うインク貯蔵チャンバ１０の外部には光反射
板１２に光を照射する発光部１３と、光反射板１２から
反射された光を検出する受光部１４が設けられている。
【０００５】上記構造のインクカートリッジ１において
は、スポンジ２４内のインクが消耗されるとインク貯蔵
チャンバ１０内のインクがスポンジ２４の毛細管の力に
より吸い込まれつつ供給さる。この時、通気口２６から
流入する空気はインク貯蔵チャンバ１０からのインクの
供給を円滑にする。インクが消耗されてインク貯蔵チャ
ンバ１０のインクレベルが光反射板１２の位置より下が
ると、発光部１３からの光は光反射板１２に照射されて
から反射する。反射した光を受光部１４が検出すること
により、インクカートリッジ１のインク切れを感知する
ことができる。
【０００６】しかし、上記構造のインクカートリッジ１
は、プリンタヘッド（図示せず）に装着する際にヘッド
部に気泡が流入して印刷の品質を低下させるので、気泡
を除去するために吸入動作を行うが、この吸入動作によ
りインクの一部が消耗されてしまう。また、残留インク
が乱反射することなどにより、発光部１３及び受光部１
４の光センサが感知エラーを起こす場合がある。さら
に、光透過性のために投光性に優れたカートリッジ容器
２を使用しなければならないという制約もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を改善するために、分離されたマグネットを適用
してインク量を感知するヘッド一体型のインクカートリ
ッジを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の主たる観点によれば、その内部に設けられ
た垂直隔壁によって形成された二つの第１、第２チャン
バよりなるインクが貯蔵されるインク貯蔵部と前記イン
ク貯蔵部のインクを印刷媒体に液滴として放出するヘッ
ドとを具備したインクカートリッジにおいて、前記第１
チャンバは、その内部を充填するスポンジと、前記内部
の底部に形成されたフィルターと、前記フィルターを通
過したインクを前記ヘッドに供給するインク供給管とを
具備し、前記第２チャンバは、その内部を充填するイン
クにより浮遊し、その内部に第１マグネットを含むマグ
ネットフロートと、前記内部の底部に設けられる第２マ
グネットとを具備し、前記第２マグネットに前記マグネ
ットフロートが結合される時に増加する磁束を検出する
マグネットセンサとを具備すること、を特徴とする分離
されたマグネットを適用したインクカートリッジが提供
される。
【０００９】上記記載の発明では、前記第２チャンバよ
り吸収されたインクが前記第１チャンバ内のスポンジの
気孔から前記インク供給管を通じて前記ヘッドに供給さ
れ、その際、前記フィルターによりインク内の不純物及
び微細なバブルが除去され前記ヘッドの噴出口が閉塞さ
れるのを防止する。また、前記第２チャンバ内部のイン
クの残量がある間は前記マグネットフロートと前記第２
マグネットは分離した状態にあり、前記第２チャンバ内
部のインクの残量がゼロになる時に前記マグネットフロ
ートと前記第２マグネットが結合して増加する磁束を検
出することにより、前記第２チャンバ内部のインクの残
量がゼロになったことを感知することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本実施形態に係る分離さ
れたマグネットを適用したインクカートリッジ１００の
平面図である。図２は、図１の３−３’線に沿って切開
した断面図である。図１及び図２のインクカートリッジ
１００は、イエロー、マゼンタ、シアンの３色のインク
が３つのインク貯蔵部１０２に各々貯蔵されるカラーイ
ンクカートリッジである。各インクの貯蔵部１０２は、
図２のインクの貯蔵部１０２の構造と同一である。
【００１１】インクカートリッジ１００は、インクを貯
蔵するインク貯蔵部１０２と、インクを液滴形態として
吐出するヘッド１４０と、を具備する。インク貯蔵部１
０２は、その内部の上部から底部に渡って垂直に設けら
れた隔壁１１０によって、第１チャンバ１２０と第２チ
ャンバ１６０に区切られる。隔壁１１０の下部にはイン
ク通路１１２が形成される。
【００１２】第１チャンバ１２０は、その内部をほぼ充
填するスポンジ１２２を具備する。スポンジ１２２の底
部には、このスポンジ１２２と接触してインク内の不純
物及び微細なバブルをフィルタリングすることによって
ヘッド１４０の噴出口が閉塞されるのを防止するフィル
ター１３０が具備される。フィルター１３０の下部に
は、インク供給管１３２を通じてインクが供給されるヘ
ッド１４０が、フレキシブル印刷回路（ｆｌｅｘｉｂｌ
ｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）１４２
と共に設けられる。第１チャンバ１２０の上部には、ス
ポンジ１２２からインクが抜け出ることにより生じる気
泡による過度の負圧を防止するように通気口１２４が形
成されている。スポンジ１２２はポリウレタンフォーム
よりなる。
【００１３】第２チャンバ１６０は、チャンバ内部を充
填するインクにより浮遊するマグネットフロート１７０
と、第２チャンバ１６０の下部に固定設置される第２マ
グネット１６２と、を具備する。マグネットフロート１
７０は、発泡成形したポリプロピレン樹脂よりなり、そ
の内部の底部に第１マグネット１７２が設けられる。第
１マグネット１７２はプラスチックマグネットである。
【００１４】第１マグネット１７２においては、その磁
束が強すぎて隣接する他のカラーの第２チャンバ１６
０’に設けられた第１マグネット１７２'と干渉を起こ
して、第２チャンバ１６０のインクレベルが下がってい
るにもかかわらず第１マグネット１７２が下降しない、
といった現象が発生しないような構成をとらなければな
らない。一方で、第１マグネット１７２が第２チャンバ
１６０の底部に到達した際には、第２チャンバ１６０の
下方に所定距離だけ離隔して設けられたマグネットセン
サ１８０によって第１マグネット１７２の磁束が検出さ
れるように、所定水準以上の磁束を有さなければならな
い。したがって、本実施形態においては、上記干渉現象
を排除し、かつマグネットセンサ１８０が磁束を検出が
できるよう、マグネット１６２と１７２を分離して設
け、両マグネットが結合した際に磁束が増加するように
した。
【００１５】マグネットセンサ１８０はホール効果セン
サであり、本実施形態においては、磁石のＳ極を感知す
る。したがって、第１マグネット１７２及び第２マグネ
ット１６２は、その下部にＳ極がくるように配置され
る。本実施形態においては、第１マグネット１７２及び
第２マグネット１６２の磁束は各々３００ガウスであ
り、上記マグネットセンサ１８０を第２マグネット１６
２の下部から約４ｍｍ離隔して設けた。
【００１６】図３は、ホール効果センサ１８０の一例を
示した図である。ホール効果センサ１８０は、センサ部
１８２と３本のリード線１８３、１８４、１８５からな
る。第１リード線１８３には３．３Ｖ直流電圧が印加さ
れる。第２リード線１８４は接地される。第３リード線
１８５は出力線であり、センサ部１８２から所定値以上
の磁束が検出される場合は出力電圧３．３Ｖを出力し、
所定値未満の磁束が検出される場合は０Ｖを出力するこ
とにより、所定値以上の磁束検出信号を出力する。
【００１７】上記構造のインクカートリッジ１００がイ
ンク切れを感知する過程を以下に説明する。
【００１８】インクカートリッジ１００は、使用開始時
においては、各カラー別に各々設けられた二つのチャン
バ１２０、１６０にインクが充填されている。印刷時に
は、第１チャンバ１２０内のスポンジ１２２の気孔から
インク供給管１３２を通じてヘッド１４０にインクが供
給される。インクが使用されていくと同時に通気口１２
４より空気が流入するので、スポンジ１２２はその気孔
の毛細管の力でインク通路１１２を通じて第２チャンバ
１６０のインクを吸収する。マグネットフロート１７０
は、第２チャンバ１６０のインクレベルの下降と共に下
方に移動し、インクが切れた状態において第２チャンバ
１６０の底部に着いて第２マグネット１６２と接触して
磁束が増加する。マグネットセンサ１８０は、磁束が増
加するとセンサ部１８２が作動して第３リード線１８５
の出力部を通じて３.３Ｖ電圧を出力し、インクカート
リッジ内のインクが切れた状態を知らせる。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る分離されたマグネットを適
用したインクカートリッジは、第１チャンバの内部を充
填するスポンジの底部にフィルターが具備されるので、
インク内の不純物及び微細なバブルを除去し、ヘッドの
噴出口が閉塞されて印刷の品質が低下するのを防止する
ことができる。また、マグネットセンサを使用するので
透明材質のカートリッジ容器を使用する必要がない。更
に、マグネットを上下に分離して設置することによっ
て、カラーごとに設けられるインク貯蔵部間での磁力干
渉を防止しつつも磁束検出に必要な磁束を形成でき、イ
ンク切れの検出エラーが発生するのを防止することがで
きる。
【００２０】以上、本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において、各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり、それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望ましい実施例に係る分離されたマグ
ネットを適用したインクカートリッジの平面図である。
【図２】図１の３−３’線の断面図である。
【図３】ホール効果センサの一例を示す図面である。
【図４】従来の二つのチャンバよりなるインクカートリ
ッジの断面図である。
フロントページの続き (72)発明者 白 五賢 大韓民国ソウル市永登浦区道林２洞165− １番地 東亜アパート103−1202 (72)発明者 李 在哲 大韓民国京畿道水原市八達区靈通洞973− ３番地 壁積谷８団地 斗山アパート805 −1704 (72)発明者 崔 食先 大韓民国京畿道水原市八達区牛満洞476番 地 15 (72)発明者 李 泳洙 大韓民国京畿道水原市勧善区九雲洞890番 地 エルジーコーロンアパート101−503 (72)発明者 金 武烈 大韓民国ソウル市永登浦区大林２洞1026番 地 30 Ｆターム(参考） 2C056 EA29 EB20 EB53 KB27 KC12 KC13 KC16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その内部に設けられた垂直隔壁によって
    形成された二つの第１、第２チャンバよりなるインクが
    貯蔵されるインク貯蔵部と前記インク貯蔵部のインクを
    印刷媒体に液滴として放出するヘッドとを具備したイン
    クカートリッジにおいて、 前記第１チャンバは、その内部を充填するスポンジと、 前記内部の底部に形成されたフィルターと、 前記フィルターを通過したインクを前記ヘッドに供給す
    るインク供給管とを具備し、 前記第２チャンバは、その内部を充填するインクにより
    浮遊し、その内部に第１マグネットを含むマグネットフ
    ロートと、 前記内部の底部に設けられる第２マグネットとを具備
    し、 前記第２マグネットに前記マグネットフロートが結合さ
    れる時に増加する磁束を検出するマグネットセンサとを
    具備すること、 を特徴とする分離されたマグネットを適用したインクカ
    ートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記マグネットフロートは発泡成形され
    たポリプロピレン樹脂よりなること、を特徴とする請求
    項１に記載の分離されたマグネットを適用したインクカ
    ートリッジ。
  3. 【請求項３】 前記第１マグネットはプラスチックマグ
    ネットであること、を特徴とする請求項１に記載の分離
    されたマグネットを適用したインクカートリッジ。
  4. 【請求項４】 前記マグネットセンサは一定磁束以上が
    検出される時その検出信号を出力するホール効果センサ
    であること、を特徴とする請求項１に記載の分離された
    マグネットを適用したインクカートリッジ。
  5. 【請求項５】 前記スポンジはポリウレタンフォームで
    あること、を特徴とする請求項１に記載の分離されたマ
    グネットを適用したインクカートリッジ。
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