JP2810751B2 - サーマル・インクジェット・ペン - Google Patents
サーマル・インクジェット・ペンInfo
- Publication number
- JP2810751B2 JP2810751B2 JP2021889A JP2188990A JP2810751B2 JP 2810751 B2 JP2810751 B2 JP 2810751B2 JP 2021889 A JP2021889 A JP 2021889A JP 2188990 A JP2188990 A JP 2188990A JP 2810751 B2 JP2810751 B2 JP 2810751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- standpipe
- printhead
- radius
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/19—Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、一般に、サーマル・インクジェット・プリ
ンタに用いる使い捨てのインクジェット・ペンに関す
る。特に、インク溜めからインクをインクジェット・プ
リントヘッドへ供給する大きい直径のスタンドパイプ
（standpipe）あるいは、供給管（feed tube）を有する
サーマル・インクジェット・ペンに関する。
ンタに用いる使い捨てのインクジェット・ペンに関す
る。特に、インク溜めからインクをインクジェット・プ
リントヘッドへ供給する大きい直径のスタンドパイプ
（standpipe）あるいは、供給管（feed tube）を有する
サーマル・インクジェット・ペンに関する。
インクジェット・ペンのインク貯蔵部と薄膜フィルム
・プリントヘッド（オリフィス・プレートを含む）を相
互接続させる好適な手段としてスタンドパイプまたは供
給管を用いることが知られている。薄膜フィルム・プリ
ントヘッドは、ペン本体のハウジングの一方の表面に取
り付けられる。これらスタンドパイプあるいは供給管
は、インク溜めから毛細管現象によってインクを吸引
し、プリントヘッドの発射部を通ってプリント・オリフ
ィ（print orifii）へインクを送るために必要な力を調
節する役割を果たすものである。
・プリントヘッド（オリフィス・プレートを含む）を相
互接続させる好適な手段としてスタンドパイプまたは供
給管を用いることが知られている。薄膜フィルム・プリ
ントヘッドは、ペン本体のハウジングの一方の表面に取
り付けられる。これらスタンドパイプあるいは供給管
は、インク溜めから毛細管現象によってインクを吸引
し、プリントヘッドの発射部を通ってプリント・オリフ
ィ（print orifii）へインクを送るために必要な力を調
節する役割を果たすものである。
そのようなスタンドパイプの一例として、米国特許第
4,771,295号に開示されている。スタンドパイプの他の
例として、米国特許第4,794,409号に記載されている。
4,771,295号に開示されている。スタンドパイプの他の
例として、米国特許第4,794,409号に記載されている。
最近の実験では、最大の直径を有する部分を備え、こ
こで空気がある最小値以下で蓄積するスタンドパイプ
は、インクジェット・ペンをデプライミングに対して影
響を受けやすいものにすることが観測されている。これ
らのいわゆる小型のスタンドパイプを備えるインクジェ
ット・ペンでは、スタンドパイプに形成される気泡は、
特に、スタンドパイプのインク入口又は入口開口部に形
成され、蓄積しているものは、スタンドパイプの他方の
端部に取り付けられたインクジェット・プリントヘッド
へのインクの流れを遮断し、プリントヘッドのインクを
枯らし、デプライミング（プリントヘッド中のインクに
かかる背圧が強すぎてオリフィスよりインクが噴射しな
いこと）が生じる。プリントヘッドはインクがスタンド
パイプ中の気泡を通り越すための充分な圧力を生成する
ことができず、小径のスタンドパイプの入口開口部の気
泡は開口部におけるインクの流れを止め、デプライミン
グを生じさせる。
こで空気がある最小値以下で蓄積するスタンドパイプ
は、インクジェット・ペンをデプライミングに対して影
響を受けやすいものにすることが観測されている。これ
らのいわゆる小型のスタンドパイプを備えるインクジェ
ット・ペンでは、スタンドパイプに形成される気泡は、
特に、スタンドパイプのインク入口又は入口開口部に形
成され、蓄積しているものは、スタンドパイプの他方の
端部に取り付けられたインクジェット・プリントヘッド
へのインクの流れを遮断し、プリントヘッドのインクを
枯らし、デプライミング（プリントヘッド中のインクに
かかる背圧が強すぎてオリフィスよりインクが噴射しな
いこと）が生じる。プリントヘッドはインクがスタンド
パイプ中の気泡を通り越すための充分な圧力を生成する
ことができず、小径のスタンドパイプの入口開口部の気
泡は開口部におけるインクの流れを止め、デプライミン
グを生じさせる。
従来より、小直径のスタンドパイプが設計されている
が、インクジェット・ペンがプライミング（priming）
している（インクに係る背圧を解除して、インクの噴射
を促す）あいだ、スタンドパイプを通るインクの流量が
比較的大きいとき、スタンドパイプを通過するインクの
流速が大きくなり、理論的には気泡を押し流すことにな
っているが、実際には、前述の理由により、このような
ことが起きることが極めて稀である。
が、インクジェット・ペンがプライミング（priming）
している（インクに係る背圧を解除して、インクの噴射
を促す）あいだ、スタンドパイプを通るインクの流量が
比較的大きいとき、スタンドパイプを通過するインクの
流速が大きくなり、理論的には気泡を押し流すことにな
っているが、実際には、前述の理由により、このような
ことが起きることが極めて稀である。
本願発明の目的は、上述の問題点を解決し、ディプラ
イムを発生せないスタンドパイプ構造を有するサーマル
・インクジェット・ペンを提供することにある。
イムを発生せないスタンドパイプ構造を有するサーマル
・インクジェット・ペンを提供することにある。
本発明では、気泡によるインク流の閉塞とインクジェ
ット・ペンによるディプライム発生の問題は、空気が蓄
積する部分のスタンドパイプの直径を以下に計算される
に予め決められた最小値と等しくさせるか、あるいはそ
れ以上に設計し、スタンドパイプ内の気泡を通過してイ
ンクを吸引させることにより解決されることがわかっ
た。大口径のスタンドパイプから気泡を一掃することは
事実上不可能であり、この事実からそのような設計は非
常に望ましくないものとなる。しかしながら、精密な実
験により、大口径のスタンドパイプに気泡が存在し、小
直径のスタンドパイプの端部におけるプリントヘッドに
よりインクが注入されると、気泡はわずかに変形し、イ
ンクはスタンドパイプの壁より滑降することが示されて
いる。大きなスタンドパイプを備えるOHP等の透明媒体
用ペン本体では、長時間にわたってディプライムが発生
せず、スタンドパイプ内にインクが見られないときでさ
え頁から頁へと連続的にプリントできることが観測され
た。
ット・ペンによるディプライム発生の問題は、空気が蓄
積する部分のスタンドパイプの直径を以下に計算される
に予め決められた最小値と等しくさせるか、あるいはそ
れ以上に設計し、スタンドパイプ内の気泡を通過してイ
ンクを吸引させることにより解決されることがわかっ
た。大口径のスタンドパイプから気泡を一掃することは
事実上不可能であり、この事実からそのような設計は非
常に望ましくないものとなる。しかしながら、精密な実
験により、大口径のスタンドパイプに気泡が存在し、小
直径のスタンドパイプの端部におけるプリントヘッドに
よりインクが注入されると、気泡はわずかに変形し、イ
ンクはスタンドパイプの壁より滑降することが示されて
いる。大きなスタンドパイプを備えるOHP等の透明媒体
用ペン本体では、長時間にわたってディプライムが発生
せず、スタンドパイプ内にインクが見られないときでさ
え頁から頁へと連続的にプリントできることが観測され
た。
スタンドパイプ内の気泡を変形させ、したがってその
表面積を増加させるのにエネルギーが必要である。この
エネルギー項はスタンドパイプの半径に反比例する。ま
たインクの粘性が気泡通過速度を制限するので気泡の変
形量は任意に小さくなることはできない。プリントヘッ
ドの動作によって決定されるインク流量で、そしてイン
クの粘性による制限により、適切な圧力でプリントヘッ
ドで満足させるに十分なインク断面流を確立しなければ
ならない。気泡を変形させるために必要なエネルギー
は、プリントヘッッドにおける強い吸引力によって供給
される。
表面積を増加させるのにエネルギーが必要である。この
エネルギー項はスタンドパイプの半径に反比例する。ま
たインクの粘性が気泡通過速度を制限するので気泡の変
形量は任意に小さくなることはできない。プリントヘッ
ドの動作によって決定されるインク流量で、そしてイン
クの粘性による制限により、適切な圧力でプリントヘッ
ドで満足させるに十分なインク断面流を確立しなければ
ならない。気泡を変形させるために必要なエネルギー
は、プリントヘッッドにおける強い吸引力によって供給
される。
さらに、本発明では、空気が蓄積するスタンドパイプ
部分の最小半径ｒがr/rnozzle＞100という関係式（r
nozzleはインクジェットペンの薄膜フィルム・プリント
ヘッドのオリフィス・プレートのオリフィスの半径であ
る）を満足する場合、ディプライミングが発生したイン
クジェット・ペンは実質的に無くなることがわかった。
部分の最小半径ｒがr/rnozzle＞100という関係式（r
nozzleはインクジェットペンの薄膜フィルム・プリント
ヘッドのオリフィス・プレートのオリフィスの半径であ
る）を満足する場合、ディプライミングが発生したイン
クジェット・ペンは実質的に無くなることがわかった。
第１図に本願発明の一実施例であるサーマルインクジ
ェット・ペン１を示す。本実施例は、適当なプラスチッ
ク材料から成る主単位のペン本体ハウジング10（main u
nitary pen body housing）を含む。ハウジング10は、
典型的に、前述の米国特許第4,771,295号に述べられた
方法でインクを貯蔵するための網状のポリウレタン・フ
ォーム部材（reticulated polyurethane foam）12を含
む。このフォーム部材は、プリントヘッドに毛細管現象
に必要な背圧を与え、インクジェット・ペン１からイン
クがだらだらと流出すること（drooling out）を防ぐ。
インクジェット・ペン１は更に出口、すなわちプリント
ヘッド支持部14を含む。プリントヘッド支持部14は、小
さい出口開口部16を備え、ここに隣接するように薄膜フ
ィルム・サーマル・インクジェット・プリントヘッド18
が取り付けられている。プリントヘッド支持部14は、内
壁20、22を有し、後述する大きい直径のスタンドパイプ
の輪郭を決定し、空気蓄積部分24は以下に述べる方法で
計算された半径ｒによって定義される。
ェット・ペン１を示す。本実施例は、適当なプラスチッ
ク材料から成る主単位のペン本体ハウジング10（main u
nitary pen body housing）を含む。ハウジング10は、
典型的に、前述の米国特許第4,771,295号に述べられた
方法でインクを貯蔵するための網状のポリウレタン・フ
ォーム部材（reticulated polyurethane foam）12を含
む。このフォーム部材は、プリントヘッドに毛細管現象
に必要な背圧を与え、インクジェット・ペン１からイン
クがだらだらと流出すること（drooling out）を防ぐ。
インクジェット・ペン１は更に出口、すなわちプリント
ヘッド支持部14を含む。プリントヘッド支持部14は、小
さい出口開口部16を備え、ここに隣接するように薄膜フ
ィルム・サーマル・インクジェット・プリントヘッド18
が取り付けられている。プリントヘッド支持部14は、内
壁20、22を有し、後述する大きい直径のスタンドパイプ
の輪郭を決定し、空気蓄積部分24は以下に述べる方法で
計算された半径ｒによって定義される。
第１図に見られるように、スタンドパイプの空気蓄積
部分24は、スタンドパイプの上部で、ワイヤ・メッシュ
のスクリーン・フィルタ26の直下に設置される。インク
ジェット・ペン１が第１図に示した方向に動作する時、
スクリーン・フィルタ26がプリントヘッドよりスタンド
パイプに入る気泡を捕らえる結果、空気は空気蓄積部分
24に蓄積される。即ち、気泡は、プリントヘッド18を通
り、第１図に示す小さい、または、低いスタンドパイプ
開口部を通って、インクジェット・ペンに入り込み、ス
クリーン・フィルタ26によりスタンドパイプ内に捕らえ
られる。このスクリーン・フィルタ26の絶対ろか速度
（absolute filteration rating）は、25μｍで、毛細
管現象防止の役目をし、フォーム部材12中の空気がスタ
ンドパイプに引き込まれることを防ぐ。
部分24は、スタンドパイプの上部で、ワイヤ・メッシュ
のスクリーン・フィルタ26の直下に設置される。インク
ジェット・ペン１が第１図に示した方向に動作する時、
スクリーン・フィルタ26がプリントヘッドよりスタンド
パイプに入る気泡を捕らえる結果、空気は空気蓄積部分
24に蓄積される。即ち、気泡は、プリントヘッド18を通
り、第１図に示す小さい、または、低いスタンドパイプ
開口部を通って、インクジェット・ペンに入り込み、ス
クリーン・フィルタ26によりスタンドパイプ内に捕らえ
られる。このスクリーン・フィルタ26の絶対ろか速度
（absolute filteration rating）は、25μｍで、毛細
管現象防止の役目をし、フォーム部材12中の空気がスタ
ンドパイプに引き込まれることを防ぐ。
本実施例は、さらに、その中心部に通気管30を備える
キャップ28を含み、通気管30は、インクジェットのプリ
ント動作中にインクが無くなるとフォーム部材12に空気
を供給したり、補給したりする。
キャップ28を含み、通気管30は、インクジェットのプリ
ント動作中にインクが無くなるとフォーム部材12に空気
を供給したり、補給したりする。
第２図により、プリントへッド18には、ハウジング表
面32とほぼ同一平面の出口面またはオリフィス・プレー
トを有し、平坦なハウジング表面32は、曲がった表面34
と交差するように設置されている。これら隣接した二面
はフレキシブル、すなわちFLEX回路（図示せず）を受け
入れるように適合し、FLEX回路は、プリントヘッド18に
電力および駆動信号を供給するために用いられる。さら
に、このFLEX回路は、第２図に示す側壁36上に延びる場
合ももある。側壁36は、第１図のペン本体の右側のハウ
ジング壁に対応する。
面32とほぼ同一平面の出口面またはオリフィス・プレー
トを有し、平坦なハウジング表面32は、曲がった表面34
と交差するように設置されている。これら隣接した二面
はフレキシブル、すなわちFLEX回路（図示せず）を受け
入れるように適合し、FLEX回路は、プリントヘッド18に
電力および駆動信号を供給するために用いられる。さら
に、このFLEX回路は、第２図に示す側壁36上に延びる場
合ももある。側壁36は、第１図のペン本体の右側のハウ
ジング壁に対応する。
スタンドパイプの空気蓄積部分24と最小許容サイズを
決定するため、２組の、各５本のペンを次の表Ｉに示す
サイズで準備した。
決定するため、２組の、各５本のペンを次の表Ｉに示す
サイズで準備した。
小直径のスタンドパイプは、オブラウンド（obroun
d）または、溝穴（slot）の形状の断面を有し、臨界サ
イズは、表Ｉに与えられた直径である。オブラウンド部
分の長さは0.18インチ（0.4572cm）である。
d）または、溝穴（slot）の形状の断面を有し、臨界サ
イズは、表Ｉに与えられた直径である。オブラウンド部
分の長さは0.18インチ（0.4572cm）である。
２組のペンは、通常、同一で、次に述べる詳細な構造
を適用することができる。ステンレス鋼ワイヤを編んだ
スクリーンを各スタンドパイプの先端部で熱で焼き付け
る（heatstaked）。このようなスクリーン材料は、New
York、East HillsのPall Process Filtration社から入
手可能な、Pall J−mash材を本実施例に用いた。多孔度
65孔／インチ（pore per inch）の網状ポリウレタン・
フォーム部材の一部、長さ1.30インチ（3.302cm）、高
さ1.60インチ（4.064cm）、深さ1.00インチ（2.54cm）
のインク溜め（ハウジング）10内に、あるいは、第１図
示すハウジング10に配置させる。フォーム部材は、例え
ば、Pennsylvania、EddystoneのScotfoam社より入手し
た。他のフッ化炭化水素溶媒を用いることもてきるが、
最初はフレオンで洗浄した。フォーム材は、長さ1.65イ
ンチ（4.191cm）、高さ2.00インチ（5.08cm）、深さ1.3
0インチ（3.302cm）で、フェルト軸（axis of feltin
g）である。インクジェット・ペンに挿入する以前に後
述するようにインクをしみ込ませ、フォーム部材の重さ
を２倍にし、そして、乾燥状態のフォーム部材の重さに
等しくなるまで、全てのインクを排出させる。このステ
ップは、フォーム部材にインクで充填させることに役立
つ。
を適用することができる。ステンレス鋼ワイヤを編んだ
スクリーンを各スタンドパイプの先端部で熱で焼き付け
る（heatstaked）。このようなスクリーン材料は、New
York、East HillsのPall Process Filtration社から入
手可能な、Pall J−mash材を本実施例に用いた。多孔度
65孔／インチ（pore per inch）の網状ポリウレタン・
フォーム部材の一部、長さ1.30インチ（3.302cm）、高
さ1.60インチ（4.064cm）、深さ1.00インチ（2.54cm）
のインク溜め（ハウジング）10内に、あるいは、第１図
示すハウジング10に配置させる。フォーム部材は、例え
ば、Pennsylvania、EddystoneのScotfoam社より入手し
た。他のフッ化炭化水素溶媒を用いることもてきるが、
最初はフレオンで洗浄した。フォーム材は、長さ1.65イ
ンチ（4.191cm）、高さ2.00インチ（5.08cm）、深さ1.3
0インチ（3.302cm）で、フェルト軸（axis of feltin
g）である。インクジェット・ペンに挿入する以前に後
述するようにインクをしみ込ませ、フォーム部材の重さ
を２倍にし、そして、乾燥状態のフォーム部材の重さに
等しくなるまで、全てのインクを排出させる。このステ
ップは、フォーム部材にインクで充填させることに役立
つ。
スタンドパイプをインクジェット・ペンのインク溜め
の他の位置に配置させてもよいが、フォーム部材の中に
少なくとも0.10インチ（0.254cm）、好適には0.125イン
チ（0.31745cm）伸長させなければならない。また、ス
クリーン・フィルタ26の平面で測定されるように、スタ
ンドパイプはインク溜めのどの壁からも0.08インチ（0.
2032cm）以上離れていなければならない。スタンドパイ
プの垂直の高さは、0.408インチ（1.03632cm）で、イン
クが存在する低い方の端部に0.070インチ7x0.170インチ
（0.1778cmx0.4318cm）のオブラウンド溝穴を備えてい
る。
の他の位置に配置させてもよいが、フォーム部材の中に
少なくとも0.10インチ（0.254cm）、好適には0.125イン
チ（0.31745cm）伸長させなければならない。また、ス
クリーン・フィルタ26の平面で測定されるように、スタ
ンドパイプはインク溜めのどの壁からも0.08インチ（0.
2032cm）以上離れていなければならない。スタンドパイ
プの垂直の高さは、0.408インチ（1.03632cm）で、イン
クが存在する低い方の端部に0.070インチ7x0.170インチ
（0.1778cmx0.4318cm）のオブラウンド溝穴を備えてい
る。
薄膜フィルム・プリントヘッド18は、スタンドパイプ
の出口開口部16、および直径52μのプリントヘッド小滴
噴射オリフィに取りつけられる。次に、TAB（tape auto
mated bond）接続形式を用いてプリントへッドと電気的
に相互接続させる。この接続形式は、米国特許第4,635,
073号に述べられたタイプの接続形式である。次に、イ
ンクジェット・ペンに、15重量％のジエチレングリコー
ル（DEG）と３重量％の黒色染料（Food Black 2）を含
む22グラムの水性インクを充填させる。
の出口開口部16、および直径52μのプリントヘッド小滴
噴射オリフィに取りつけられる。次に、TAB（tape auto
mated bond）接続形式を用いてプリントへッドと電気的
に相互接続させる。この接続形式は、米国特許第4,635,
073号に述べられたタイプの接続形式である。次に、イ
ンクジェット・ペンに、15重量％のジエチレングリコー
ル（DEG）と３重量％の黒色染料（Food Black 2）を含
む22グラムの水性インクを充填させる。
そして、インクジェット・ペンによってプリントさ
せ、インクがなくなり、ーまたは複数のノズルによりデ
ィプライムが発生した頁が見つけられるまでプリントを
続けさせる。結果を表にまとめ、表Ｉに示した。さら
に、表Ｉで与えられた値のサイズ範囲を直径で実験を行
ったが、入口開口部24で直径が0.20インチ（0.508cm）
と小さいのスタンドパイプを用いても、ディプライム発
生の割合が著しく増加することはなかった。
せ、インクがなくなり、ーまたは複数のノズルによりデ
ィプライムが発生した頁が見つけられるまでプリントを
続けさせる。結果を表にまとめ、表Ｉに示した。さら
に、表Ｉで与えられた値のサイズ範囲を直径で実験を行
ったが、入口開口部24で直径が0.20インチ（0.508cm）
と小さいのスタンドパイプを用いても、ディプライム発
生の割合が著しく増加することはなかった。
ディプライムを発生させないスタンドパイプの最小半
径は、プリントヘッドの小滴噴射オリフィの可能な吸引
力に依存する。当業者に周知のように吸引力は、ｐ＝２
σ cosθ/rの関係式により推測することができる。ここ
で、ｐはプリントヘッドのインクに働く吸引力、σは空
気−インク界面の表面張力、θはインクとオリフィの壁
が成す接触角、ｒはプリントヘッドのオリフィの半径で
ある。これらの関係からプリントヘッドがディプライム
を発生させないための可能な吸引力は、小滴噴射オリフ
ィスの半径に反比例することがわかる。プリントヘッド
のオリフィが小さくなるにつれ、入口開口部24のスタン
ドパイプの最小許容直径も小さくなる。これは、プリン
トヘッドが増加する吸引力を与え、気泡を変形させ、そ
して、気泡を通ってインクが流れることに適用できるか
らである。
径は、プリントヘッドの小滴噴射オリフィの可能な吸引
力に依存する。当業者に周知のように吸引力は、ｐ＝２
σ cosθ/rの関係式により推測することができる。ここ
で、ｐはプリントヘッドのインクに働く吸引力、σは空
気−インク界面の表面張力、θはインクとオリフィの壁
が成す接触角、ｒはプリントヘッドのオリフィの半径で
ある。これらの関係からプリントヘッドがディプライム
を発生させないための可能な吸引力は、小滴噴射オリフ
ィスの半径に反比例することがわかる。プリントヘッド
のオリフィが小さくなるにつれ、入口開口部24のスタン
ドパイプの最小許容直径も小さくなる。これは、プリン
トヘッドが増加する吸引力を与え、気泡を変形させ、そ
して、気泡を通ってインクが流れることに適用できるか
らである。
したがって、前述の関係とパラメータの前述の実験と
共に検討するとスタンドパイプ、あるいは、供給管の大
直径開口部24の最小許容半径は次の関係を成立させなけ
ればならないことがわかった。r/rnozzle＞rmin/r
nozzleこの式はrmin/rnozzle＝最小直径／ノズル直径＝
0.20インチ/0.52μ＝0.20インチ/0.002インチ（0.509cm
/0.00508cm）＝100と前述の実験に従って計算すること
ができる。したがって、r/rnozzle＞100であり、同様の
関係がオリフィスの直径や表面張力の異なるペンに対し
ても決めることができる。
共に検討するとスタンドパイプ、あるいは、供給管の大
直径開口部24の最小許容半径は次の関係を成立させなけ
ればならないことがわかった。r/rnozzle＞rmin/r
nozzleこの式はrmin/rnozzle＝最小直径／ノズル直径＝
0.20インチ/0.52μ＝0.20インチ/0.002インチ（0.509cm
/0.00508cm）＝100と前述の実験に従って計算すること
ができる。したがって、r/rnozzle＞100であり、同様の
関係がオリフィスの直径や表面張力の異なるペンに対し
ても決めることができる。
入口開口部24に対して許容できるスタンドパイプの最
小直径の必要条件は、フォーム部材にインクを溜めるイ
ンクジェット・ペンに制限されない。むしろ、この必要
条件は、米国特許第4,794,409号に開示されたインク供
給構造等のブラダー（bladder）または他の手段によっ
てインクを有するインクジェット・ペンに対しても同様
にうまく適用される。ゆえに、本願発明は、スタンドパ
イプやチャンバを空気に対して耐性を与えるため、イン
ク供給のスタンドパイプや他の同様な空気蓄積部あるい
はインク通過部材等のユニークな設計寸法を提供するこ
とができる。
小直径の必要条件は、フォーム部材にインクを溜めるイ
ンクジェット・ペンに制限されない。むしろ、この必要
条件は、米国特許第4,794,409号に開示されたインク供
給構造等のブラダー（bladder）または他の手段によっ
てインクを有するインクジェット・ペンに対しても同様
にうまく適用される。ゆえに、本願発明は、スタンドパ
イプやチャンバを空気に対して耐性を与えるため、イン
ク供給のスタンドパイプや他の同様な空気蓄積部あるい
はインク通過部材等のユニークな設計寸法を提供するこ
とができる。
以上説明したように、プリントヘッド内部のインク流
を閉塞させる気泡を変形させ、強制的にインクを流入さ
せるようにスタンドパイプ（供給管）を構成させること
により、インクジェット・ペンによるディプライミング
の発生を顕著に低減させることが可能となる。
を閉塞させる気泡を変形させ、強制的にインクを流入さ
せるようにスタンドパイプ（供給管）を構成させること
により、インクジェット・ペンによるディプライミング
の発生を顕著に低減させることが可能となる。
第１図は本発明の一実施例であるサーマル・インクジェ
ット・ペンの断面図。 第２図は第１図の部分詳細図。 10:ハウジング、 12:フォーム部材、 14:プリントヘッド支持部、 16:出口開口部、 18:プリントヘッド、 24:入口開口部、 26:スクリーン・フィルタ、 28:キャップ、 30:通気管。
ット・ペンの断面図。 第２図は第１図の部分詳細図。 10:ハウジング、 12:フォーム部材、 14:プリントヘッド支持部、 16:出口開口部、 18:プリントヘッド、 24:入口開口部、 26:スクリーン・フィルタ、 28:キャップ、 30:通気管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4771295（ＵＳ，Ａ) 米国特許4794409（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/17
Claims (2)
- 【請求項１】インク貯蔵部と、インクジェット薄膜プリ
ントヘッドと、前記プリントへッドと前記インク貯蔵部
を連結するスタンドパイプとからなるサーマル・インク
ジェット・ペンにおいて、前記スタンドパイプは前記イ
ンク貯蔵部と隣接する半径ｒを有する空気蓄積部分を備
え、前記プリントヘッドは複数の半径rnozzleを有する
オリフィス開口が設けられているオリフィスプレートを
有し、前記スタンドパイプの前記空気蓄積部分は半径ｒ
を有し、r/rnozzle＞100の条件が成立する寸法にするこ
とで、前記空気蓄積部分内に形成された気泡を前記プリ
ントヘッドの吸引力で変形させ、インクが前記気泡スタ
ンドパイプ壁を通って前記スタンドパイプの中を通過す
ることにより、前記気泡による閉塞から生じるデプライ
ミングを防ぐことを特徴とするサーマル・インクジェッ
ト・ペン。 - 【請求項２】インク貯蔵器を備え、スタンドパイプによ
って前記インク貯蔵器と接続する薄膜のプリントヘッド
を含み、前記スタンドパイプはそのインク受け端部にお
いて空気蓄積部分を有し、前記プリントヘッドは、半径
rnozzleの複数のオリフィスを含むオリフィスプレート
を有し、前記空気蓄積部分の半径ｒの最小許容寸法は、
r/rnozzle＞100の条件を満たすものであることを特徴と
するサーマル・インクジェット・ペン。
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