JP2927973B2 - インクジェットペン用毛細管制御式インク保持機構 - Google Patents
インクジェットペン用毛細管制御式インク保持機構Info
- Publication number
- JP2927973B2 JP2927973B2 JP3002155A JP215591A JP2927973B2 JP 2927973 B2 JP2927973 B2 JP 2927973B2 JP 3002155 A JP3002155 A JP 3002155A JP 215591 A JP215591 A JP 215591A JP 2927973 B2 JP2927973 B2 JP 2927973B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- capillary
- liquid
- print head
- pen
- 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 - Fee Related
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
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット印字用ペ
ンのインク保持機構に関する。
ンのインク保持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット印字は確立された印字技
法であり、一般的にはインク保持構造、すなわちインク
溜から印字面へのインク小滴の送り出し制御を含む。
法であり、一般的にはインク保持構造、すなわちインク
溜から印字面へのインク小滴の送り出し制御を含む。
【０００３】ドロップ−オン−デマンド印字として知ら
れたインクジェット印字の一つのタイプは印字ヘッド付
きのペンを用い、印字ヘッドはインク溜からのインク小
滴噴射用制御信号に応答する。ドロップ−オン−デマン
ドインクジェットプリンタは典型的には小滴噴射のため
に熱気泡または圧電式圧力波のどちらかの機構を用い
る。熱気泡タイプペンの印字ヘッドは薄膜抵抗器を含
み、薄膜抵抗器は加熱されて微量のインクを急激に蒸発
させる。インク蒸気の急速な膨張により印字ヘッドの流
出口から少量のインクを押し出す。
れたインクジェット印字の一つのタイプは印字ヘッド付
きのペンを用い、印字ヘッドはインク溜からのインク小
滴噴射用制御信号に応答する。ドロップ−オン−デマン
ドインクジェットプリンタは典型的には小滴噴射のため
に熱気泡または圧電式圧力波のどちらかの機構を用い
る。熱気泡タイプペンの印字ヘッドは薄膜抵抗器を含
み、薄膜抵抗器は加熱されて微量のインクを急激に蒸発
させる。インク蒸気の急速な膨張により印字ヘッドの流
出口から少量のインクを押し出す。
【０００４】圧電式圧力波システムは圧電素子を用い、
圧電素子は制御信号に応答して印字ヘッドのインクの体
積を急激に圧縮し、圧力波を発生して流出口からインク
を押し出す。
圧電素子は制御信号に応答して印字ヘッドのインクの体
積を急激に圧縮し、圧力波を発生して流出口からインク
を押し出す。
【０００５】伝統的なドロップ−オン−デマンド印字ヘ
ッドはペンのインク溜からインク小滴を噴射したり「ポ
ンプで押し出したり」するのに効果的ではあるが、印字
ヘッドの静止時に印字ヘッドへのインクの浸透を防ぐ機
構は全く含んでいない。したがって、ドロップ−オン−
デマンド技術では印字ヘッドに僅かな背圧を加えて静止
状態の印字ヘッドからインクが漏れるのを防ぐ必要があ
る。
ッドはペンのインク溜からインク小滴を噴射したり「ポ
ンプで押し出したり」するのに効果的ではあるが、印字
ヘッドの静止時に印字ヘッドへのインクの浸透を防ぐ機
構は全く含んでいない。したがって、ドロップ−オン−
デマンド技術では印字ヘッドに僅かな背圧を加えて静止
状態の印字ヘッドからインクが漏れるのを防ぐ必要があ
る。
【０００６】印字ヘッドに充分な背圧を与えるための一
つの従来技術が Baker らにより発行さ れた米国特許第
4,771,295号に述べられている。Baker らのシステムは
インク溜 内に多孔性の合成フォームを用いている。該
フォームの毛細管現象は印字ヘッドの静止時に印字ヘッ
ドへのインクの浸透防止に必要な背圧を提供する。
つの従来技術が Baker らにより発行さ れた米国特許第
4,771,295号に述べられている。Baker らのシステムは
インク溜 内に多孔性の合成フォームを用いている。該
フォームの毛細管現象は印字ヘッドの静止時に印字ヘッ
ドへのインクの浸透防止に必要な背圧を提供する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】印字ヘッドに背圧を確
立するためにフォームを用いることの一つの問題はイン
ク溜の中の幾らかのインクがフォームの非常に小さい細
孔に捕らえられることである。特にフォームの気孔径は
フォームの体積の至る所で変化する。非常に小さなフォ
ームの気孔はインクに対して気孔径に応じた強い毛細管
現象を起こし、これを伝統的な印字ヘッドのポンプ押し
出し効果で克服することはできない。インクがペン内に
僅かでも詰まっているとペンの体積効率を減少する。該
体積効率は印字ヘッドが送出するインクの全体積でペン
の内容積を割ることで表される。
立するためにフォームを用いることの一つの問題はイン
ク溜の中の幾らかのインクがフォームの非常に小さい細
孔に捕らえられることである。特にフォームの気孔径は
フォームの体積の至る所で変化する。非常に小さなフォ
ームの気孔はインクに対して気孔径に応じた強い毛細管
現象を起こし、これを伝統的な印字ヘッドのポンプ押し
出し効果で克服することはできない。インクがペン内に
僅かでも詰まっているとペンの体積効率を減少する。該
体積効率は印字ヘッドが送出するインクの全体積でペン
の内容積を割ることで表される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はインクジェット
ペンのインク保持構造内の毛細管現象の量の制御を提供
する。本発明の装置は毛細管部材の配列を含み、インク
溜の隅々まで本質的に均一な毛細管現象を起こすように
配置されている。したがって、印字ヘッドのポンプ押し
出し動作にもかかわらずインクを保持するような強い毛
細管現象の領域は毛細管部材には全く含まれていない。
その結果、今まで入手可能なインク保持機構で得られた
ものよりインクジェットペンの体積効率が増大してい
る。
ペンのインク保持構造内の毛細管現象の量の制御を提供
する。本発明の装置は毛細管部材の配列を含み、インク
溜の隅々まで本質的に均一な毛細管現象を起こすように
配置されている。したがって、印字ヘッドのポンプ押し
出し動作にもかかわらずインクを保持するような強い毛
細管現象の領域は毛細管部材には全く含まれていない。
その結果、今まで入手可能なインク保持機構で得られた
ものよりインクジェットペンの体積効率が増大してい
る。
【０００９】本発明の他の見地として、本質的に全ての
インクがインク溜から無くなるまで印字ヘッドの提供す
るポンプ押し出し動作、あるいは吸引動作が維持される
ことを保証するための手段が提供されている。
インクがインク溜から無くなるまで印字ヘッドの提供す
るポンプ押し出し動作、あるいは吸引動作が維持される
ことを保証するための手段が提供されている。
【００１０】
【実施例】図１及び図２を参照すると、本発明の好適実
施例は一般的にはインクジェットペン14のインク溜12内
に間隔を置いて並べられた毛細管部材10の配列から成
る。インク溜12はペンの前部15の近傍に形成され下方に
伸びた窪み16を含む。ドロップ−オン−デマンドタイプ
の伝統的な印字ヘッド18がインク溜12の窪み16の底に取
りつけられている。
施例は一般的にはインクジェットペン14のインク溜12内
に間隔を置いて並べられた毛細管部材10の配列から成
る。インク溜12はペンの前部15の近傍に形成され下方に
伸びた窪み16を含む。ドロップ−オン−デマンドタイプ
の伝統的な印字ヘッド18がインク溜12の窪み16の底に取
りつけられている。
【００１１】インクジェットペン14の頂上20はインク溜
12の残りの部分を密閉し、通気口22を含む。通気口22は
インク溜12の流体圧のはけ口となる。通気口22はインク
溜の頂上20の内部面26に形成されたリセス24を含む。リ
セス24から頂上20を通って伸びるポート28は、リセス24
と大気間の流体の連絡を提供する。
12の残りの部分を密閉し、通気口22を含む。通気口22は
インク溜12の流体圧のはけ口となる。通気口22はインク
溜の頂上20の内部面26に形成されたリセス24を含む。リ
セス24から頂上20を通って伸びるポート28は、リセス24
と大気間の流体の連絡を提供する。
【００１２】リセス24は空気を含んだ多孔性の薄膜30で
覆われ、薄膜30はペン14が反転されるときに通気口22を
通ってインクが流れるのを防ぐために充分な密度の、た
とえばポリテトラフルオロエチレンで形成されている。
好適にはポート28はインク溜12からの水蒸気損を制限す
るのに適した直径と長さをしている。
覆われ、薄膜30はペン14が反転されるときに通気口22を
通ってインクが流れるのを防ぐために充分な密度の、た
とえばポリテトラフルオロエチレンで形成されている。
好適にはポート28はインク溜12からの水蒸気損を制限す
るのに適した直径と長さをしている。
【００１３】印字ヘッド18は既知の手段によって動作
し、印字ヘッドの流出口（図示せず）からインク小滴を
噴射する。インク溜12内に含まれたインクに作用する重
力は、それに逆らう力が無い場合には静止した印字ヘッ
ド18にインクを浸透させる。したがって、印字ヘッドが
静止している時はいつでも印字ヘッド18に一定の背圧を
かけ印字ヘッド18にインクが浸透（すなわち、漏れ）し
ないようにペン14を設計する必要がある。本発明はペン
14の体積効率を著しく減らすことなく必要な背圧を提供
する装置について述べたものである。
し、印字ヘッドの流出口（図示せず）からインク小滴を
噴射する。インク溜12内に含まれたインクに作用する重
力は、それに逆らう力が無い場合には静止した印字ヘッ
ド18にインクを浸透させる。したがって、印字ヘッドが
静止している時はいつでも印字ヘッド18に一定の背圧を
かけ印字ヘッド18にインクが浸透（すなわち、漏れ）し
ないようにペン14を設計する必要がある。本発明はペン
14の体積効率を著しく減らすことなく必要な背圧を提供
する装置について述べたものである。
【００１４】本発明の毛細管部材10は厚さ約75μのステ
ンレス鋼のような薄くて平らなシート状の湿潤性物質か
ら成る。代替的には、該シートは外側の面が湿潤性のプ
ラスチックフィルムでもよい。たとえばポリエチレンの
薄い層でコートされたポリエステルフィルムが毛細管部
材10として適している。さらに、湿潤性表面のシート状
の物質の製造にプラズマ重合技術を用いてもよい。たと
えば、メタンプラズマを発生し、伝統的なプラズマ重合
技術に従って高圧下で適当な物質上に沈積する。その結
果、基板表面上の架橋分子構造が毛細管部材10に必要な
湿潤性表面（すなわち、高い表面エネルギー）を提供す
る。
ンレス鋼のような薄くて平らなシート状の湿潤性物質か
ら成る。代替的には、該シートは外側の面が湿潤性のプ
ラスチックフィルムでもよい。たとえばポリエチレンの
薄い層でコートされたポリエステルフィルムが毛細管部
材10として適している。さらに、湿潤性表面のシート状
の物質の製造にプラズマ重合技術を用いてもよい。たと
えば、メタンプラズマを発生し、伝統的なプラズマ重合
技術に従って高圧下で適当な物質上に沈積する。その結
果、基板表面上の架橋分子構造が毛細管部材10に必要な
湿潤性表面（すなわち、高い表面エネルギー）を提供す
る。
【００１５】図２に示したように、毛細管部材10は長方
形をしており、インク溜12の前15と後ろ17の間、および
インク溜12（図１）の左側19と右側21の間に実質的に広
がっている。
形をしており、インク溜12の前15と後ろ17の間、および
インク溜12（図１）の左側19と右側21の間に実質的に広
がっている。
【００１６】インク溜の前面15の近くには、窪み16の上
端を完全に覆うようにインク溜12に取りつけられた細か
い網目のスクリーン34上に毛細管部材10の底端32が広が
り、支えられている。この説明を読めば明らかになるで
あろうが、スクリーン34は、異質の粒子が印字ヘッド18
に到達するのを防ぐのに加えて、毛細管の制御特性を提
供している。
端を完全に覆うようにインク溜12に取りつけられた細か
い網目のスクリーン34上に毛細管部材10の底端32が広が
り、支えられている。この説明を読めば明らかになるで
あろうが、スクリーン34は、異質の粒子が印字ヘッド18
に到達するのを防ぐのに加えて、毛細管の制御特性を提
供している。
【００１７】充分な毛細管現象が生ずるように毛細管部
材10の表面間の距離Ｄ（図１）を選択し、印字ヘッドの
休止中は印字ヘッド18にインク溜のインクが浸透しない
ようにする。
材10の表面間の距離Ｄ（図１）を選択し、印字ヘッドの
休止中は印字ヘッド18にインク溜のインクが浸透しない
ようにする。
【００１８】好適には、毛細管部材10が生ずる毛細管現
象はインク溜12内のインクに重力が作用する結果印字ヘ
ッド18に起こり得る最大の静水圧を中和するのに充分で
ある。これに関して、ペンが先端に付けられ、インク溜
内の最も長いインク筒が直接プリントヘッド18の上に来
る時はいつでも印字ヘッド18での最大静水圧が起こるこ
とがわかる。
象はインク溜12内のインクに重力が作用する結果印字ヘ
ッド18に起こり得る最大の静水圧を中和するのに充分で
ある。これに関して、ペンが先端に付けられ、インク溜
内の最も長いインク筒が直接プリントヘッド18の上に来
る時はいつでも印字ヘッド18での最大静水圧が起こるこ
とがわかる。
【００１９】特に、インク溜12がインクで満たされてい
る場合、ペン14が先端に取りつけられ（たとえば、出荷
中）、その結果、印字ヘッド18から最も離れたインク溜
内の点36（図２）が印字ヘッド18上に直接来る時はいつ
でも最大の静水圧が印字ヘッド18に現れる。好適実施例
において、前述のように満タンのペンを先端に取りつけ
ると印字ヘッド18に約５cmの静水圧を生ずる。したがっ
て、毛細管部材10が生ずる毛細管現象Ｃは５cmより大き
くなければならない。既知のように、毛細管現象、すな
わち、毛細管の吸い上げる力は以下の計算で求められ
る。
る場合、ペン14が先端に取りつけられ（たとえば、出荷
中）、その結果、印字ヘッド18から最も離れたインク溜
内の点36（図２）が印字ヘッド18上に直接来る時はいつ
でも最大の静水圧が印字ヘッド18に現れる。好適実施例
において、前述のように満タンのペンを先端に取りつけ
ると印字ヘッド18に約５cmの静水圧を生ずる。したがっ
て、毛細管部材10が生ずる毛細管現象Ｃは５cmより大き
くなければならない。既知のように、毛細管現象、すな
わち、毛細管の吸い上げる力は以下の計算で求められ
る。
【００２０】 Ｃ＝（σ／γ×（Ｄ／２）） ここでσはインク溜内の液体の表面張力、γは液体の比
重、Ｄは毛細管部材の表面間の距離である。この方程式
は毛細管部材に対する液体の完全な湿潤を仮定してお
り、メニスカスの重力によるひずみを無視している。イ
ンクが非常に水に近い表面張力(0.0731N/m)と比重(9802
N/m 3 )を持つと仮定して、５cmの最大重力静水圧の克服
に必要な間隔Ｄは前述の方程式から300μと計算され
る。
重、Ｄは毛細管部材の表面間の距離である。この方程式
は毛細管部材に対する液体の完全な湿潤を仮定してお
り、メニスカスの重力によるひずみを無視している。イ
ンクが非常に水に近い表面張力(0.0731N/m)と比重(9802
N/m 3 )を持つと仮定して、５cmの最大重力静水圧の克服
に必要な間隔Ｄは前述の方程式から300μと計算され
る。
【００２１】毛細管部材10が提供する毛細管現象は印字
ヘッド18へのインクの浸透を防ぐのに充分強いが、印字
ヘッド18の動作中に印字ヘッドがインク溜からインクを
「吸引する」のを防げるほど強くないことに注目すべき
である。伝統的な印字ヘッド18は約25cmの逆静水圧で正
しく機能する。
ヘッド18へのインクの浸透を防ぐのに充分強いが、印字
ヘッド18の動作中に印字ヘッドがインク溜からインクを
「吸引する」のを防げるほど強くないことに注目すべき
である。伝統的な印字ヘッド18は約25cmの逆静水圧で正
しく機能する。
【００２２】穴44を通してインク溜12にインクを満た
し、その後穴44を塞ぐ。好適には窪み16内の空隙を無く
すようにインク溜を満す。ペンのインク溜12を満たすこ
とでそのような空隙を無くし、ペンを反転して窪み16に
詰まった全ての空気を印字ヘッド18から除去する。空気
が窪みから除去されるとインクが追加され窪みを完全に
満たす。満たされた直後に少量のインクが印字ヘッド18
から噴射され、ペン内の背圧が確立される。該背圧はそ
の後、毛細管部材10が提供する毛細管現象によって維持
される。
し、その後穴44を塞ぐ。好適には窪み16内の空隙を無く
すようにインク溜を満す。ペンのインク溜12を満たすこ
とでそのような空隙を無くし、ペンを反転して窪み16に
詰まった全ての空気を印字ヘッド18から除去する。空気
が窪みから除去されるとインクが追加され窪みを完全に
満たす。満たされた直後に少量のインクが印字ヘッド18
から噴射され、ペン内の背圧が確立される。該背圧はそ
の後、毛細管部材10が提供する毛細管現象によって維持
される。
【００２３】毛細管部材10の間の間隔Ｄは浮き出しスペ
ーサ38を使って均等に保持される。スペーサ38は各毛細
管部材10の表面から距離Ｄだけ突き出るように形成され
ている。少数（たとえば、５つ）のスペーサ38が各毛細
管部材10の領域にわたって配置されている。好適には、
スペーサ38は隣接する毛細管部材10で異なるように配置
され、その結果、一つの毛細管部材上のスペーサ38が隣
接する毛細管部材のスペーサと重なることはない。
ーサ38を使って均等に保持される。スペーサ38は各毛細
管部材10の表面から距離Ｄだけ突き出るように形成され
ている。少数（たとえば、５つ）のスペーサ38が各毛細
管部材10の領域にわたって配置されている。好適には、
スペーサ38は隣接する毛細管部材10で異なるように配置
され、その結果、一つの毛細管部材上のスペーサ38が隣
接する毛細管部材のスペーサと重なることはない。
【００２４】前述の間隔Ｄを維持するのにいくつかの機
構を用いることができる。たとえば毛細管部材10の隅を
距離Ｄだけ毛細管部材から外側に突き出るように曲げて
もよい。さらに、スペーサ38は個別の部品を毛細管部材
10に接着、あるいは他の方法で取り付けてもよい。
構を用いることができる。たとえば毛細管部材10の隅を
距離Ｄだけ毛細管部材から外側に突き出るように曲げて
もよい。さらに、スペーサ38は個別の部品を毛細管部材
10に接着、あるいは他の方法で取り付けてもよい。
【００２５】前述のように毛細管部材10の底端32の一部
が窪み16を覆うスクリーン34に載っている。後述するよ
うに底端32のこれらの部分をスクリーン34に絶えず接触
させておくことが望ましい。このために、弾性材ででき
た２本の延長ビーズをインク溜の頂上20の内面26の下に
配置し、毛細管部材10の上端42に噛み合わせる。弾性ビ
ーズ40は本質的に毛細管部材10の面に対して垂直に伸
び、下向きの弾力を提供し毛細管部材10の底端をスクリ
ーン34に対して押し付ける。さらに、ビーズ40は毛細管
部材10の配列がインク溜12内で横方向に移動するのを妨
げる。
が窪み16を覆うスクリーン34に載っている。後述するよ
うに底端32のこれらの部分をスクリーン34に絶えず接触
させておくことが望ましい。このために、弾性材ででき
た２本の延長ビーズをインク溜の頂上20の内面26の下に
配置し、毛細管部材10の上端42に噛み合わせる。弾性ビ
ーズ40は本質的に毛細管部材10の面に対して垂直に伸
び、下向きの弾力を提供し毛細管部材10の底端をスクリ
ーン34に対して押し付ける。さらに、ビーズ40は毛細管
部材10の配列がインク溜12内で横方向に移動するのを妨
げる。
【００２６】他の機構でも毛細管部材の底端を押しつけ
てスクリーン34に接触させるのに適していると期待され
る。たとえば、ビーズ40がペンの頂上20に統合して形成
し、内側の面26から突き出るようにできる。
てスクリーン34に接触させるのに適していると期待され
る。たとえば、ビーズ40がペンの頂上20に統合して形成
し、内側の面26から突き出るようにできる。
【００２７】ペンのインク溜が満たされた直後は印字ヘ
ッド18がインク溜内の大気に触れることはない。従っ
て、印字ヘッド18はインクで満たされインク溜12からイ
ンクを噴射するための充分な吸い込みが行われる。
ッド18がインク溜内の大気に触れることはない。従っ
て、印字ヘッド18はインクで満たされインク溜12からイ
ンクを噴射するための充分な吸い込みが行われる。
【００２８】毛細管部材10間の間隔Ｄの僅かな変化が対
になった毛細管部材間に確立された毛細管現象に変化を
起す。したがって、比較的間隔の狭い毛細管部材10間に
あるインクが引き込まれる前に、比較的間隔の広い毛細
管部材10間にあるインクが印字ヘッドのポンプ動作によ
って引き込まれる。さらに、それらの部材間のインクが
引き込まれた後、通気口22を通りインク溜12の中に通る
大気は２つの毛細管部材10間に残った空隙を通る。もし
印字ヘッド18がインク溜に入る大気にさらされると、印
字ヘッド内の吸引力が失われる（すなわち、印字ヘッド
のインクが空になる）。印字ヘッド18が空になった時に
毛細管部材10間にまだ残っているインクは全てインク溜
12に取り残される。
になった毛細管部材間に確立された毛細管現象に変化を
起す。したがって、比較的間隔の狭い毛細管部材10間に
あるインクが引き込まれる前に、比較的間隔の広い毛細
管部材10間にあるインクが印字ヘッドのポンプ動作によ
って引き込まれる。さらに、それらの部材間のインクが
引き込まれた後、通気口22を通りインク溜12の中に通る
大気は２つの毛細管部材10間に残った空隙を通る。もし
印字ヘッド18がインク溜に入る大気にさらされると、印
字ヘッド内の吸引力が失われる（すなわち、印字ヘッド
のインクが空になる）。印字ヘッド18が空になった時に
毛細管部材10間にまだ残っているインクは全てインク溜
12に取り残される。
【００２９】スクリーン34と毛細管部材10が接触する本
発明の配置ではインク溜12内の大気が印字ヘッド18に到
達するのを妨げられるので前述のインクの取り残し問題
は効果的に避けられる。したがって、実質上、インク溜
12の全てのインクが印字ヘッド18によって噴射される。
発明の配置ではインク溜12内の大気が印字ヘッド18に到
達するのを妨げられるので前述のインクの取り残し問題
は効果的に避けられる。したがって、実質上、インク溜
12の全てのインクが印字ヘッド18によって噴射される。
【００３０】特に、スクリーン34は毛細管部材10間の間
隔Ｄより実質的にアパーチャの断面が小さな焼結ステン
レス鋼メッシュで形成される。好適には、スクリーンア
パーチャの大きさは充分に小さく（たとえば、25μ）、
その結果、特定のスクリーンアパーチャの直上にあるイ
ンクがスクリーン34の水準まで空になる（すなわち、印
字ヘッド18のポンプ動作を通じて）と、アパーチャ内の
インク／大気の界面で生成される毛細管現象は、実質的
に毛細管部材にどの対間の毛細管現象よりも大きくなる
（たとえば、50cm圧）。結果として印字ヘッドが空にな
る前にインク溜12内の全てのインクが印字ヘッド18によ
り吸引される。なぜならスクリーンアパーチャでの毛細
管現象は充分強く、スクリーン34内のインクが保持され
て大気が印字ヘッドへと通過するのが妨げられるからで
ある。
隔Ｄより実質的にアパーチャの断面が小さな焼結ステン
レス鋼メッシュで形成される。好適には、スクリーンア
パーチャの大きさは充分に小さく（たとえば、25μ）、
その結果、特定のスクリーンアパーチャの直上にあるイ
ンクがスクリーン34の水準まで空になる（すなわち、印
字ヘッド18のポンプ動作を通じて）と、アパーチャ内の
インク／大気の界面で生成される毛細管現象は、実質的
に毛細管部材にどの対間の毛細管現象よりも大きくなる
（たとえば、50cm圧）。結果として印字ヘッドが空にな
る前にインク溜12内の全てのインクが印字ヘッド18によ
り吸引される。なぜならスクリーンアパーチャでの毛細
管現象は充分強く、スクリーン34内のインクが保持され
て大気が印字ヘッドへと通過するのが妨げられるからで
ある。
【００３１】印字ヘッド18によりインク溜のインクが空
になった後、ほんの僅かのインクが薄いフィルタスクリ
ーン34に残る。したがってペンの体積効率はスクリーン
34と窪み16に残ったインクの分だけ減少するだけであ
る。
になった後、ほんの僅かのインクが薄いフィルタスクリ
ーン34に残る。したがってペンの体積効率はスクリーン
34と窪み16に残ったインクの分だけ減少するだけであ
る。
【００３２】窪み16の領域のインクはペン寿命がきても
容易には使い果たせないので窪み16の体積は好適には小
さい。しかしながら、窪みはその中に集まる以前からの
全ての気泡を保持する一方、インクが印字ヘッドによっ
て引き込まれることができるのに充分なほどの大きさが
必要である。
容易には使い果たせないので窪み16の体積は好適には小
さい。しかしながら、窪みはその中に集まる以前からの
全ての気泡を保持する一方、インクが印字ヘッドによっ
て引き込まれることができるのに充分なほどの大きさが
必要である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明はインクジェット
ペンのインク保持構造内の毛細管現象の量の制御を提供
する。本発明の装置は毛細管部材の配列を含み、インク
溜の隅々まで本質的に均一な毛細管現象を起こすように
配置されている。したがって、印字ヘッドのポンプ押し
出し動作にもかかわらずインクを保持するような強い毛
細管現象の領域は毛細管部材には全く含まれていない。
その結果、今まで入手可能なインク保持機構で得られた
ものよりインクジェットペンの体積効率が増大してい
る。
ペンのインク保持構造内の毛細管現象の量の制御を提供
する。本発明の装置は毛細管部材の配列を含み、インク
溜の隅々まで本質的に均一な毛細管現象を起こすように
配置されている。したがって、印字ヘッドのポンプ押し
出し動作にもかかわらずインクを保持するような強い毛
細管現象の領域は毛細管部材には全く含まれていない。
その結果、今まで入手可能なインク保持機構で得られた
ものよりインクジェットペンの体積効率が増大してい
る。
【００３４】好適実施例および代替例を参照しながら本
発明の原理について述べ、図示したが、この原理から外
れることなく本発明の配置および詳細についてさらに修
正できることは明らかである。たとえば、本発明の毛細
管部材はインク溜、フィルタスクリーンおよび窪みが個
別に形成され、共通の三叉印字ヘッドとなる３色インク
ジェットペンと共に用いることができる。
発明の原理について述べ、図示したが、この原理から外
れることなく本発明の配置および詳細についてさらに修
正できることは明らかである。たとえば、本発明の毛細
管部材はインク溜、フィルタスクリーンおよび窪みが個
別に形成され、共通の三叉印字ヘッドとなる３色インク
ジェットペンと共に用いることができる。
【図１】本発明の保持装置を採用したインクジェットペ
ンの部分を概略的に示す、前方断面図である。
ンの部分を概略的に示す、前方断面図である。
【図２】図１のインクジェットペンの側方断面図であ
る。
る。
１０…毛細管部材 １２…インク溜 １４…インクジェットペン １５…ペン前部 １６…窪み １８…印字ヘッド ２０…ペン頂部 ２２…通気口 ２４…リセス ２８…ポート ３０…多孔性薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−245562（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−235646（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/175
Claims (3)
- 【請求項１】 液体浸透部分を含む、液体格納用液体溜
と； 液体溜内に設けられ、液体溜内の液体の液体浸透部分か
らの浸透を防止するに十分な毛細管現象がもたらされる
ように配列された、相互に隔置された毛細管シートのア
レイと； 毛細管シートと液体浸透部分の間に配置され、毛細管シ
ートによりもたらされる毛管現象よりも大きな毛管現象
がもたらされ、液体が毛細管シート間から排出された後
に、スクリーン内で液体を保持するためのスクリーン
と； を含むことを特徴とする、液体保持機構。 - 【請求項２】 毛細管シートによりもたらされる毛管現
象の大きさが、液体溜で生じ得る最大静水圧力よりも大
きい請求項１に記載の液体保持機構。 - 【請求項３】 毛細管シートがスクリーンに接して液体
溜の内部に設けられる請求項１に記載の液体保持機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/464,500 US5047790A (en) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | Controlled capillary ink containment for ink-jet pens |
| US464500 | 1999-12-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250062A JPH04250062A (ja) | 1992-09-04 |
| JP2927973B2 true JP2927973B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=23844192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3002155A Expired - Fee Related JP2927973B2 (ja) | 1990-01-12 | 1991-01-11 | インクジェットペン用毛細管制御式インク保持機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5047790A (ja) |
| JP (1) | JP2927973B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103660585A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 施乐公司 | 用于相变喷墨打印机的相变墨储存器 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05502410A (ja) * | 1989-10-03 | 1993-04-28 | イーストマン コダック カンパニー | インク印字ヘツドを組み込まれたインク貯蔵容器を備えるインク印字装置用印字モジユール |
| US5526030A (en) * | 1992-10-05 | 1996-06-11 | Hewlett-Packard Company | Pressure control apparatus for an ink pen |
| JP2716883B2 (ja) * | 1991-07-08 | 1998-02-18 | 株式会社テック | インク供給装置 |
| US5521624A (en) * | 1991-10-24 | 1996-05-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin type of ink jet cartridge |
| US5515092A (en) * | 1992-03-18 | 1996-05-07 | Hewlett-Packard Company | Two material frame having dissimilar properties for thermal ink-jet cartridge |
| IT1259361B (it) * | 1992-03-26 | 1996-03-12 | Olivetti & Co Spa | Contenitore per l'inchiostro per una testina di stampa a getto d'inchiostro |
| US5420625A (en) * | 1992-05-19 | 1995-05-30 | Xerox Corporation | Ink supply system for a thermal ink-jet printer |
| JP2962044B2 (ja) * | 1992-05-29 | 1999-10-12 | 富士ゼロックス株式会社 | インクタンク、インクジェットカートリッジ、及びインクジェット記録装置 |
| US5600358A (en) * | 1993-06-30 | 1997-02-04 | Hewlett-Packard Company | Ink pen having a hydrophobic barrier for controlling ink leakage |
| US5671001A (en) * | 1995-03-03 | 1997-09-23 | Hewlett-Packard Company | Leak resistant ink containment for a printer |
| US5892527A (en) * | 1996-04-22 | 1999-04-06 | Lexmark International, Inc. | Ink cartridge with an unfelted foam and method of printing using the same |
| WO1998006585A1 (fr) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha | Element de reservoir d'encre, appareil d'impression par jet d'encre et instrument d'ecriture les utilisant |
| US5901425A (en) | 1996-08-27 | 1999-05-11 | Topaz Technologies Inc. | Inkjet print head apparatus |
| US5749519A (en) * | 1996-12-13 | 1998-05-12 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Liquid air freshener dispenser device with nonporous wicking means |
| US5749520A (en) * | 1996-12-18 | 1998-05-12 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Liquid air freshener dispenser device with capillary wicking means |
| US6431695B1 (en) * | 1998-06-18 | 2002-08-13 | 3M Innovative Properties Company | Microstructure liquid dispenser |
| US7163284B2 (en) * | 2001-12-12 | 2007-01-16 | Industrial Technology Research Institute | Multi-reagent inkjet cartridge |
| JP3801047B2 (ja) * | 2002-01-04 | 2006-07-26 | キヤノン株式会社 | 液体貯留装置 |
| EP1590180A2 (en) * | 2002-11-18 | 2005-11-02 | Dynamic Cassette International Limited | An ink cartridge for a printer, a method of assembling an ink cartridge for a printer, and a filter assembly for an ink cartridge |
| US7040743B2 (en) * | 2003-04-25 | 2006-05-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Regulation of back pressure within an ink reservoir |
| US7159974B2 (en) * | 2003-10-06 | 2007-01-09 | Lexmark International, Inc. | Semipermeable membrane for an ink reservoir and method of attaching the same |
| US7614710B2 (en) * | 2004-10-29 | 2009-11-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Vent seal |
| US7273275B2 (en) * | 2004-11-29 | 2007-09-25 | Lexmark International, Inc. | Air funneling inkjet printhead |
| JP4882243B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2012-02-22 | ブラザー工業株式会社 | 液体供給装置及び液体噴射装置 |
| CN103635213B (zh) | 2011-06-23 | 2016-11-02 | 生物技术公司 | 用于检测mems微泵的故障的方法和系统 |
| US8897629B1 (en) | 2012-01-27 | 2014-11-25 | Scent Sciences Corporation | Scent delivery apparatus |
| TWI600550B (zh) * | 2012-07-09 | 2017-10-01 | 滿捷特科技公司 | 設有具空氣柔量室之墨水輸送系統的列印機 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2587949A (en) * | 1947-03-03 | 1952-03-04 | Parker Pen Co | Fountain pen |
| US2855989A (en) * | 1957-04-26 | 1958-10-14 | Duralite Mfg Company | Door seal |
| DE1252424B (ja) * | 1963-12-17 | |||
| US3438058A (en) * | 1967-08-18 | 1969-04-08 | Foxboro Co | Box pen inking system |
| US3452361A (en) * | 1967-12-22 | 1969-06-24 | Leeds & Northrup Co | Ink supply for capillary pen |
| DE2460573A1 (de) * | 1974-12-20 | 1976-07-01 | Siemens Ag | Vorrichtung fuer tintenstrahlschreiber zur versorgung von piezoelektrisch betriebenen schreibduesen mit schreibfluessigkeit |
| US4207012A (en) * | 1975-09-25 | 1980-06-10 | Koh-I-Noor Rapidograph, Inc. | Ink compensating chamber for scriber |
| US4183030A (en) * | 1976-04-01 | 1980-01-08 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus |
| DE2804927A1 (de) * | 1978-02-06 | 1979-08-09 | Rotring Werke Riepe Kg | Schreibfluessigkeitspatrone oder -tank |
| US4272773A (en) * | 1979-05-24 | 1981-06-09 | Gould Inc. | Ink supply and filter for ink jet printing systems |
| GB2063175B (en) * | 1979-11-06 | 1984-02-15 | Shinshu Seiki Kk | Ink jet printer |
| DE3010944C2 (de) * | 1980-03-21 | 1985-08-08 | Rotring-Werke Riepe Kg, 2000 Hamburg | Schreibgerät |
| US4436439A (en) * | 1980-08-27 | 1984-03-13 | Epson Corporation | Small printer |
| US4719678A (en) * | 1980-08-28 | 1988-01-19 | Albert R. Weaver | Method for draining a hydrotherapy pump |
| US4342042A (en) * | 1980-12-19 | 1982-07-27 | Pitney Bowes Inc. | Ink supply system for an array of ink jet heads |
| US4490728A (en) * | 1981-08-14 | 1984-12-25 | Hewlett-Packard Company | Thermal ink jet printer |
| US4412232A (en) * | 1982-04-15 | 1983-10-25 | Ncr Corporation | Ink jet printer |
| US4509062A (en) * | 1982-11-23 | 1985-04-02 | Hewlett-Packard Company | Ink reservoir with essentially constant negative back pressure |
| US4500895A (en) * | 1983-05-02 | 1985-02-19 | Hewlett-Packard Company | Disposable ink jet head |
| JPS6145191U (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | パイロツトインキ株式会社 | 筆記具 |
| US4539568A (en) * | 1984-10-15 | 1985-09-03 | Exxon Research And Engineering Co. | Hot melt ink jet having non-spill reservoir |
| US4571599A (en) * | 1984-12-03 | 1986-02-18 | Xerox Corporation | Ink cartridge for an ink jet printer |
| JPS61277460A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-08 | Ricoh Co Ltd | インクジエツト記録装置のインク容器 |
| US4677447A (en) * | 1986-03-20 | 1987-06-30 | Hewlett-Packard Company | Ink jet printhead having a preloaded check valve |
| US4771295B1 (en) * | 1986-07-01 | 1995-08-01 | Hewlett Packard Co | Thermal ink jet pen body construction having improved ink storage and feed capability |
| US4714937A (en) * | 1986-10-02 | 1987-12-22 | Hewlett-Packard Company | Ink delivery system |
| US4791438A (en) * | 1987-10-28 | 1988-12-13 | Hewlett-Packard Company | Balanced capillary ink jet pen for ink jet printing systems |
| US4920362A (en) * | 1988-12-16 | 1990-04-24 | Hewlett-Packard Company | Volumetrically efficient ink jet pen capable of extreme altitude and temperature excursions |
| US4794409A (en) * | 1987-12-03 | 1988-12-27 | Hewlett-Packard Company | Ink jet pen having improved ink storage and distribution capabilities |
| US4929969A (en) * | 1989-08-25 | 1990-05-29 | Eastman Kodak Company | Ink supply construction and printing method for drop-on-demand ink jet printing |
-
1990
- 1990-01-12 US US07/464,500 patent/US5047790A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3002155A patent/JP2927973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103660585A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 施乐公司 | 用于相变喷墨打印机的相变墨储存器 |
| CN103660585B (zh) * | 2012-09-12 | 2016-04-27 | 施乐公司 | 用于相变喷墨打印机的相变墨储存器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04250062A (ja) | 1992-09-04 |
| US5047790A (en) | 1991-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2927973B2 (ja) | インクジェットペン用毛細管制御式インク保持機構 | |
| US5289212A (en) | Air vent for an ink supply cartridge in a thermal ink-jet printer | |
| US4806955A (en) | Ink jet printer of the ink-on-demand type | |
| US5420625A (en) | Ink supply system for a thermal ink-jet printer | |
| US5486855A (en) | Apparatus for supplying ink to an ink jet printer | |
| JP2898746B2 (ja) | インクジェットペン | |
| US5657065A (en) | Porous medium for ink delivery systems | |
| US5519425A (en) | Ink supply cartridge for an ink jet printer | |
| US5742312A (en) | Printhead cartridge having a fluid valved breather | |
| JP3462582B2 (ja) | インク充填装置及びインク充填方法 | |
| JPH02522A (ja) | 流体供給装置 | |
| JP2002321387A (ja) | インクジェットヘッドの保管形態、およびインクジェットヘッドの保管時の液体充填方法 | |
| US5696546A (en) | Ink supply cartridge with ink jet printhead having improved fluid seal therebetween | |
| EP0908317A1 (en) | Ink jet cartridge having replaceable ink supply tanks with an internal filter | |
| JPH0725018A (ja) | インクジェット式印字ヘッド用ゼロ体積保守キャップ | |
| TW200416147A (en) | Ink reservoirs | |
| JPS6290258A (ja) | 印字ヘツド | |
| TW200422198A (en) | Regulation of back pressure within an ink reservoir | |
| JP2006044243A (ja) | 液体回収体および液体噴射装置 | |
| US6682186B2 (en) | Graded capillarity structures for passive gas management, and methods | |
| US6523579B1 (en) | Method of manufacturing an ink jet print cartridge and ink jet print cartridge manufactured using the same | |
| JP2010503547A (ja) | 泡立ち点圧力調整を伴うインク圧力調整器 | |
| JP2003145783A (ja) | インクジェット装置 | |
| JPS63281850A (ja) | インクカ−トリツジ | |
| EP0709210B1 (en) | Ink-jet pen with capillarity gradient |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |