JPH04250062A - 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
- JPH04250062A JPH04250062A JP3002155A JP215591A JPH04250062A JP H04250062 A JPH04250062 A JP H04250062A JP 3002155 A JP3002155 A JP 3002155A JP 215591 A JP215591 A JP 215591A JP H04250062 A JPH04250062 A JP H04250062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- capillary
- pen
- printhead
- reservoir
- 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.)
- Granted
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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１
２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１
２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。
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。
【００１２】リセス２４は空気を含んだ多孔性の薄膜３
０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。
０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。
【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。
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。
【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１９と後ろ２１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。
方形をしており、インク溜１２の前１９と後ろ２１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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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（９８０
２Ｎ／ｍ３）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。
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（９８０
２Ｎ／ｍ３）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。
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。
【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。
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。
【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３
８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。
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３
８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１
０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。
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１
０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の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現象部材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。
対になった毛細管部材間の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現象部材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。
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。
【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、２５
μ）、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、イン
クを空気の界面のアパーチャ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外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。
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、２５
μ）、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、イン
クを空気の界面のアパーチャ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外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。
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。
【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。
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。
【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
。
。
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
Claims (1)
- 【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得られるよ
うに配列された、相互に隔置された毛細管部材のアレイ
と；を含むことを特徴とする、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 true JPH04250062A (ja) | 1992-09-04 |
| JP2927973B2 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 (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2006231864A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Brother Ind Ltd | 液体供給装置及び液体噴射装置 |
| JP2017205548A (ja) * | 2011-06-23 | 2017-11-24 | デバイオテック・ソシエテ・アノニム | 医療用ポンプ用の通気式リザーバ |
Families Citing this family (25)
| 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 |
| 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 |
| CA2506479A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Dynamic Cassette International Ltd. | 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 |
| 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 |
| US8864293B2 (en) * | 2012-09-12 | 2014-10-21 | Xerox Corporation | Phase change ink reservoir for a phase change inkjet printer |
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 |
| US4920362A (en) * | 1988-12-16 | 1990-04-24 | Hewlett-Packard Company | Volumetrically efficient ink jet pen capable of extreme altitude and temperature excursions |
| US4791438A (en) * | 1987-10-28 | 1988-12-13 | Hewlett-Packard Company | Balanced capillary ink jet pen for ink jet printing systems |
| 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 (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2006231864A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Brother Ind Ltd | 液体供給装置及び液体噴射装置 |
| JP2017205548A (ja) * | 2011-06-23 | 2017-11-24 | デバイオテック・ソシエテ・アノニム | 医療用ポンプ用の通気式リザーバ |
| US10850027B2 (en) | 2011-06-23 | 2020-12-01 | Debiotech S.A. | Method and system for detecting malfunction of a MEMS micropump |
| US11433180B2 (en) | 2011-06-23 | 2022-09-06 | Debiotech S.A. | Vented reservoir for medical pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2927973B2 (ja) | 1999-07-28 |
| US5047790A (en) | 1991-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04250062A (ja) | インクジェットペン用毛細管制御式インク保持機構 | |
| US5486855A (en) | Apparatus for supplying ink to an ink jet printer | |
| US4806955A (en) | Ink jet printer of the ink-on-demand type | |
| US5289212A (en) | Air vent for an ink supply cartridge in a thermal ink-jet printer | |
| US5847734A (en) | Air purge system for an ink-jet printer | |
| US5742312A (en) | Printhead cartridge having a fluid valved breather | |
| US5420625A (en) | Ink supply system for a thermal ink-jet printer | |
| US6773097B2 (en) | Ink delivery techniques using multiple ink supplies | |
| US7703903B2 (en) | Ink reservoir for inkjet printhead | |
| 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 | |
| JPS6290258A (ja) | 印字ヘツド | |
| TW200416147A (en) | Ink reservoirs | |
| US7040743B2 (en) | Regulation of back pressure within an ink reservoir | |
| JPH05147229A (ja) | バルブ装置およびオリフイスのシール方法 | |
| 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 | |
| US5786834A (en) | Method and apparatus for storing and supplying ink to a thermal ink-jet printer | |
| JPH08323996A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP2001121714A (ja) | インクジェット・プリント装置、インク・カートリッジおよびインク供給方法 | |
| JP2003165236A (ja) | インクジェット式記録装置 | |
| JPH03286875A (ja) | インクジェット記録装置用インクカートリッジ | |
| JPH05162325A (ja) | 液体噴射記録装置 | |
| JPS58187367A (ja) | マルチノズル印字ヘツド |
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 |