JPH04501392A

JPH04501392A - ドロップオンディマンド型インキジェットプリント用の改良されたインキ供給構造体及びプリント方法

Info

Publication number: JPH04501392A
Application number: JP2513390A
Authority: JP
Inventors: モリス，ブライアン・ジョージ
Original assignee: イーストマン・コダック・カンパニー
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1992-03-12
Also published as: EP0440785B1; CA2035867C; US4929969A; CA2035867A1; WO1991002652A1; DE69027198D1; EP0440785A1; DE69027198T2

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。

Description

【発明の詳細な説明】ドロップオンディマント型インキジェットプリント用の改良されたインキ供給構造体及びプリント方法技術分野本発明は、ドロップオンディマント型のインキジェットプリント装置、特に、かかる装置用の改良されたインキ供給構造体に関する。

発明の背景ドロップオンディマント型インキジェットプリンタにおいて、最も一般的には、電子機械変換器（圧電プリンタに使用されているもの）、又は電子熱変換器（バブルジェットプリンタに使用されているもの）の何れかである変換器を需要に応じて作動させることによって単一の液滴がオリフィスから放出される。これら両方法において、インキを確実に保持し、インキ液滴をオリフィスから放出した後、滴液放出領域を再充填することが必要である。再充填インキは、プリントヘッドと一体のリザーバから供給しくプリント／カートリッジ型の実施例）、又は慶の緒のような導管を介して遠方のリザーバから供給することが出来る。通常、毛管によってインキを供給することと、液圧によって伝達される大気圧との組み合わせとを利用して、液圧の放出領域を再充填する。ある従来技術の装置において、静水頭を介して作用する例えば正圧源又は動力のような更に別の手段を通常の手段に代えて、又は追加的に使用する。しかし、かかる別の手段は、特に、コンパクトな挿入可能な装置が望まれるプリント／カートリッジの実施例の場合には不便である。たのため、毛管作用及び伝達された大気圧を利用して再充填インキを供給することが最も有利であり、米国特許第４．０９５．２３７号及び第４．３２９．６９８号はこの方法を利用するドロップオンディマント型インキジェットプリント／カートリッジの例を示すものである。

米国特許第４．５０９．０６２号及び第４．６３０．７５８号に記載されているように、インキ供給領域は僅かな比較的一定の負圧（又は背圧）を受けることが望ましいことが多い。かかる背圧はインキがオリフィスから垂れたり又は容易に振り落ちるのを阻止するが、かかる背圧は液滴放出領域に十分インキを再充填するのを阻止するほど高圧であってはならない。背圧を制御するため、米国特許第４．５０９．０６２号は収縮する間に概ね一定の反発力を示す膀胱状リザーバを示唆している。米国特許第４、６３０．７５８号は、制御された毛管背圧を作用させる発泡状材料にてリザーバを充填することを示唆している。米国特許第３．９６７、２８６号、第４．０９５．２３７号及び第４，７７１、２９５号は又、リザーバ内に毛管発泡材料を使用してプリントヘッドへのインキ通路内にインキを導入するのを阻止することが望ましいことを指摘している。

しかし、これら従来技術の解決手段には幾つかの欠点がある。例えば、米国特許第４．７９４．４０９号に記載されているように、弾性的な膀胱状及び発泡リザーバを使用する解決手段は、リザーバの貯蔵容積を効率的に利用すること力咄来ない（プリント可能なインキとして利用可能なリザーバの内部容積率を最大にする観点から）。又、両従来技術によって背圧を一定に維持することが困難であり、米国特許第４．７７１．２９５号の装置の特別に作成した「切断しかつ清浄にした」発泡体を使用することは著しいコストの増大となる。

発明の開示このように、本発明の１つの重要な目的は、従来技術の装置の上記問題点を著しく軽減するドロップオンディマント型インキジェット印刷用の改良されたインキリザーバ構造体を提供することである。本発明のインキリザーバの１つの極めて有利な利点は、供給可能なインキを構成するその容積部分を最大にし得るようその効率が改良されたことである。

本発明のインキリザーバの別の利点は、従来の発泡材料よりもはるかに均一な孔寸法を有する発泡状構造体を含むことである。インキを発泡材から抽出するのに必要な圧力は孔寸法に逆比例するため、孔寸法はより均一であることはインキをより均一に放出し得ることにつながる。これとは逆に、孔寸法は著しく異なり、一部の孔は小さく、収容するインキを抽出することが極めて困難である一方、他の孔は極めて大きい場合、インキは極く僅かな圧力にて放出される。前者の場合、インキの貯蔵容積を十分に利用することが出来ず、又後者の場合、インキがプリント機構から「垂れ落ちる」結果となる。こうした孔寸法の差は本発明によって著しく軽減される。

本発明の好適な実施例の別の利点は、その発泡材料が従来技術の発泡材料よりもはるかに化学的に不活性なことである。ポリウレタン発泡材のような従来技術の材料は、水又はグリコールに浸漬したときに膨潤する。更に、これら材料は浸透剤、色素成分及びその他のインキ成分をインキから選択的にろ過し、このためインキ調合液は、所望の印刷処方を調節し、ろ過した成分を補う必要がある。本発明のより不活性な材料はこうした問題点を著しく軽減するものである。

本発明により構成されるリザーバの別の利点は、その発泡材料が従来使用した材料よりもはるかに容易にインキにて飽和されることである。従来の材料において、高圧の真空圧を使用してインキを発泡材の肉厚の厚いセル部分に導入する。

本発明による発泡材料の相互に接続した薄い単繊維状の有利な形態は、インキの侵入を妨害せず、製造環境においてかかる材料から成るリザーバの充填をはるかに単純な作業にする。

本発明の好適な実施例の別の利点は、利用する発泡材料が水溶性インキ調合成分をはじき、リザーバの充填工程を阻害する従来から使用された疎水性材料ではなく、親水性であることである。

本発明の別の重要な利点は、インキリザーバ内に組み込む前の前処理（例えばセル壁の燃焼及び清浄）がはるかに少なくて済む発泡材料を提供し得ることである。

一実施例において、本発明は、液滴放出オリフィス、関係する液滴放出変換器及び変換器よりの液滴放出領域内にインキを保持する通路手段を備える型式のプリントヘッド構成要素を備えるドロップオンディマント型インキジェットプリント用の改良されたインキリザーバ構造体を構成するものである。該インキリザーバは通気口と、プリントヘッドの通路手段に流体的に結合されたインキ出口とを有するインキ貯蔵容積を画成するハウジングを備えている。所定の発泡材型式の材料の質量体が概ねハウジングの大部分を充填してインキ出口を覆う。所定の発泡材料は比較的均一な寸法の隙間孔から成る大きい空隙率を提供し得るように相互に結合された極めて細かい単繊維の三次元的回路網である。好適な実施例において、発泡材は回路網の隙間に薄膜が存在しない全く骨組だけの回路網を形成し得るように本来的に網状であり、その非圧縮状態において概ね等方性である。

関連する特徴において、本発明はドロップオンディマント型インキジェットプリント方法にして、（ｉ）インキ滴を関係するオリフィスを通じて液滴放出領域から選択的に放出する段階と、（ｉｔ）インキを毛管送り通路を通じて液滴放出領域に供給し、放出されたインキ滴に置換させる段階と、（ｆｆｌ）相互に接続した三次元的枝管ウェブの質量体を備える体積密度の小さい発泡構造体からインキを前記毛管通路に供給する段階とを備える方法を提供するものである。１つの特に好適な発泡材料は、本来的な網状メラミンホルムアルドヒト縮合体発泡材である。

図面の簡単な説明以下に、添付図面に関して本発明の好適な実施例について説明する。

第１図は、本発明による好適なインキジェットプリント／カートリッジ構造体の斜視図、第２図は第１図のプリント／カートリッジの一部の分解図、第３図は本発明による別の好適なインキジェットプリント／カートリッジ構造体の略断面図、第４図は第３図の実施例に効果的なプリントヘッド構成要素構造体の断面図、第５図は本発明による別の好適なインキジェットプリント装置を示す一部断面図とした略図、第６図は本発明による別の好適なプリント／カートリリッジ構造体の断面図、第７図は本発明による１つの好適なインキリザーバ発泡材料のスキャニング型電子顕微鏡写真の図、第８図は従来技術のインキリザーバ発泡材料を示す第７図と同等の拡大率のスキャニング型電子顕微鏡写真の図である。

発明の実施例第１図には、本発明を具体化する一例としてのバブルジェットプリント／カートリッジの実施例が図示されている。該プリント／カートリッジ１は、側壁２、底壁３、及びキャップ組立体４とから成るインキリザーバハウジングを備えている。キャップ組立体は、リザーバの壁２の上端付近に取り付は得る寸法とした蓋及びフレーム構成要素６と、フレーム構成要素６の内周に取り付は得る構造とした流体遮断構成要素１０とを備えることが出来る。

第２図に示すように、流体遮断構成要素１ｏは、その外面がらインキ供給リザーバ内に伸長する出口通路１３と、外面に形成されかつ出口１３に結合された「Ｈ」字形凹所１２とを備えている。凹所１２の中間部分によってインキが該凹所の対向する平行部分１２ａ、１２ｂに流動する。

又第２図に示すように、液滴放出先端２０が流体遮断構成要素の頂部に取り付けられている。先端２０は、複数の抵抗ヒータ要素２２と、選択電極２３と、基準電極２４と、接続端子２５とを支持する誘電基板２１を備えている。凹所１２はチップ基板２１に対して寸法状めされ、チップ２ｏを流体遮断構成要素１ｏの上に取り付けたとき、凹所１２の大部分は基板２１の下面によって覆われる。しかし、対向する凹所部分１２ａ、１２ｂの一部は開放したままであり、インキがリザーバからチップ２０の縁部に流動するのを許容する。

インキ障壁、及び例えば、光ポリマーであるマニホルド層３ｏは、チップ及び流体遮断構成要素の上面に形成され、開放した凹所部分１２ａ、１２ｂ及びチップの抵抗ヒータ要素２２を囲繞するインキ障壁フェンス３１を提供する。一連のバッフル壁３２が凹所１２ａ、１２ｂ間にてチップ２ｏの表面の上を伸長して個々の抵抗ヒータ要素２２を分離させる。

オリフィス板４０は、障壁及びマニホルド層３ｏに取り付けられ、チップ２゜上のヒータ要素２２のパターンに適合するパターンにて形成された複数のオリフィス４１を備えている。該オリフィス４１は、バッフル壁３２の間で且つそれぞれのヒータ要素２２の上に位置決めし得るように整合されており、抵抗要素の加熱に起因するインキバブルの形成によりインキ滴をその関係するオリフィスから放出することが出来る。

組み立てた流体遮断構成要素１０は、フレーム６に取り付けられ、電気的導線８及びコネクタバッド９がそれぞれチップ２ｏ上にて各端子部分２５に形成されている。プリント／カートリッジをプリンタ内に挿入したとき、コネクタバッド９は、プリンタの駆動回路に結合させヒータ要素２２を選択的に加熱することが出来る。プリント／カートリッジの製造は、上述の全ての支持した構成要素を備える頂部キャップ組立体４を本発明の教示内容に従って形成した発泡材料５ｏの成形質量体内に保持した供給インキを保持するリザーバハウジング１に固着することにより完成する。本発明に従い有用でかつ好適であるインキリザーバの発泡材料の特性については、以下に詳細に説明する。しかし、かかる発泡材料が有用である次の幾つかの他のインキジェットプリント装置について簡単に説明する。

このように、第３図を参照すると、別のプリント／カートリジフジ６０は、インキ供給リザーバを形成する頂部壁６１、底部壁６２、及び側壁６３を有する本体ハウジングを備えている。頂部壁６１は、インキ漏れ防止薄膜６５を有する通気穴６４を備えている。底部壁６２はフィルタ部材６７を有し、インキをプリント／カートリッジ６０の毛管供給通路６８に供給するフィルタ部材６７を保持することの出来るインキ出口６６を備えており、該出口６６はインキをプリント／カートリッジ６０の毛管送り通路６８内に供給する。図示するように、送り通路は底部を横切って本体ハウジングの一側部に沿って上昇し、全体としてＰ、　Ｈで示したバブルジェットプリントヘッド構成要素に達している。

第４図には、第３図のプリントヘッドＰ、　Ｈを形成することの出来る１つの形態が図示されている。第４図において、端縁シュータバブルジェットプリントヘッド７０は、熱制御層７２が被覆された基層７１を備えている。溝付き頂部板７３はハウジング６０の通路６８に結合されたインキマニホルドリザーバ７５（第３図に図示）から伸長する複数のインキ供給路を画成する。複数の選択的に呼び出し可能な電子熱変換器がオリフィス７９の上流に配置されかつ頂部板７３と基板７１の溝との間に形成されている。これら変換器の各々は別個の抵抗ヒータ部分７６と、別個の呼び出し電極７７とを備えている。共通の電極７８はその呼び出し電極に対向する各ヒータ要素の縁部に結合することが出来る。電極及びヒータ要素の双方には保護層７４が形成される。

第５図には、本発明が有用である別のインキジェットプリント装置が図示されている。この実施例において、インキリザーバ８０は、慶の緒状導管８８によって側部シュータバブルジェットプリントヘッド７０′のマニホルド７５′に結合される。この実施例において、第４図の実施例と同様のプリントヘッドの構成要素は対応する「プライム符号付き」数字で示しである。第５図のプリントヘッドの主たる相違点は、頂部板が、協働してオリフィス７９′に側部放出路を提供する別個の構成要素を備える点である。作動時、電流はヒータ７６′を通って呼び出し電極７２′と共通の電極７８′間を流れ、インキは加熱されて、板７９′の関係するオリフィスを通じて液滴を放出する。遠方のインキリザーバ８０はブリンタ主フレーム（図示せず）内に取り付けられており、頂部壁８１、底部壁８２及び側壁８３を有するハウジングを備えている。頂部壁は、液体遮断薄膜８５を有する通気口８４を備え、底部壁８２は謄の緒状導管８８に結合された出口通路８６を備えている。本発明によると、所定の発泡材料５０’の質量体は、遠方のインキリザーバの内部に適合した形状をしており、インキを慶の緒状導管８８に供給する。

第６図には、第３図の装置と同様のハウジングを有する圧電プリント／カートリリッジ９０が図示されている。このように、リザーバは頂部壁９１、底部壁９２及び側壁９３により画成され、第３図の実施例と同様に通気口９４、蓋９５及びインキ出口９６並びにフィルタ９７を有している。この実施例において、毛管通路９８は各々、電子制限要素を保持する液滴放出領域９９を備える圧電プリントヘッド構成要素に達している。構成要素９９を選択的に作動させると、インキ滴は対応するオリフィス１００を通じて放出すること力咄来る。第１図、第３図及び第５図の実施例と同様、第６図の実施例のインキリザーバは、以下に詳細に説明するように、本発明に従って形成した成形発泡質量体５０”’を備えている。

第７図は、インキジェットプリンタ供給リザーバに使用するのに特に有利であることが判明した材料構造体のスキャニング型電子顕微鏡写真の図である。全体として、これら著しく改良したインキリザーバ構造体は、その非圧縮状態にあるとき、比較的均一な寸法の隙間孔から成る大きい空隙率を提供し得るように相互に接続した極く細かい単繊維の概ね等方性の回路を形成すると説明することが出来る。第７図に示した好適な材料は、セル窓部のない本来的な網状である発泡材である。即ち、該発泡材は、回路網の隙間に薄膜が存在しないように形成された完全に骨組だけの三次元的回路網である。接続しない繊維の質量体と異なり、本発明による材料の三次元的に相互に接続した骨組単繊維は、インキの貯蔵及び供給を向上させる均一な隙間を提供しかつそれを維持する。燃焼技術によって網状にされる従来の発泡材とは異なり、本発明の材料は、遮断され又は一部遮断された隙間の存在しない、残留「燃焼セル壁」塵埃の無い著しく大きい空隙率を提供する。その結果、内部で貯蔵可能なインキの量及び本発明の所定の量の材料から供給可能なインキの量が著しく改良される。

従来技術のインキリザーバ発泡材（内、第８図は例えば「網状」ポリウレタンである）と比べ、本発明による発泡材料（内部７図は、例えば熱硬化メラミン縮合体である）は多数の明確な利点を提供する。

第１に、物理的構造に関し、本発明の材料は本来セル壁の存在しない極めて細かい単繊維の三次元的回路網を備えている。単繊維は、長さ対幅が極めて大きく、例えば１０対１又はそれ以上である。

本発明の発泡型式の質量体の本来的な骨組の性質は、隙間空隙を有する容積率が高いため、体積密度が小さく及び空隙率が大きい。これら特徴において、材料はインキリザーバ内でのその利用状態において（即ち、非圧縮又は圧縮状態）、次のことを特徴とする。

（ｆ）空隙率は約９５％以上、望ましくは約９７％以上、最も望ましくは９９％以上である。又は、（ｉｔ）体積密度は約１．５１ｂｓ、　／ｆｔ、　３（０，０２４ｇ／ａｍ３）以下、望ましくは約１．０１ｂｓ、　／ｆｊ、　３（０，０１６ｇ／ｃｍり以下、最も望ましくは０．７１ｂｓ、　／ｆｔ、　’（０，０１１ｇ／ａｍ”）以下である。

孔寸法に関して、本発明による材料は比較的均一な孔寸法を有し、平均的孔寸法より著しく小さい空隙の割合が比較的小さい。特に、材料は次のことを特徴とする。

（ｉ）平均孔寸法が約２５μ乃至２００μ、望ましくは約５０μ乃至１７５μ、最も望ましくは大部分の孔が約１４０μ乃至１６０μの寸法範囲内にある。

（ｉｆ）孔寸法が均一であり、孔の少なくとも約９５％が平均孔寸法の０．６７倍より大きい寸法を有し、望ましくは孔の少なくとも約９７．５％が平均孔寸法の０．６７倍より大きい寸法を有し、最も望ましくは孔の少なくとも約９９．５％が平均孔寸法の０．６７倍以上の寸法を有する。

大部分の孔が約１４０μ乃至１６０μの範囲の寸法を有する最も好適な実施例において、約１００μより小さい寸法の孔が実質的に全く存在せず、最大の孔が約１７５マイクロメータより大きくないようにする。このように、約７５μより大きくない孔寸法の範囲が発泡材料からのインキの放出を極めて好適な均一状態にし、より均一な背圧を実現する。

発泡材料の組成については、かかる材料は、比較的不活性である、即ち、貯蔵された・インキを有し、インキの成分の膨潤させたり、ろ過したりしない化学品であることが望ましい。

上述の組成及びその他の特徴に関して】つの極めて好適な材料群は、８０％以上のメラミンホルムアルデヒド縮合体を含むことが望ましくは、最も望ましくは非変成の（ｍｏｄｉｆｉｅｄ）熱硬化メラミンホルムアルデヒド縮合体を含む米国特許第４゜５４０、７１７号に記載された熱硬化発泡材料である。

この特に好適な群のメラミンホルムアルデヒド縮合体発泡材は、相互に接続される複数の三次元的分岐ウェブ（又は単繊維）を含んでいる。米国特許第４．５４０゜７１７号に記載されたように、発泡構造体は、次の特性を備えることが望ましい。

１、平均長さ対幅（径）の比が約１０＝１程度又はそれ以上であること。

２、ウェブ又は単繊維密度が約１．１０ｇ／ｃｍ３程度又はそれ以上であること。

短すぎる（即ち、長さ対径の比が過度に小さい）ウェブは、インキの貯蔵容積を最大にするのに望ましい大きい空隙率を小さくする可能性がある。

米国特許第４．５４０．７１７号に指摘されたように、平均長さ対幅（径）の比は、顕微鏡によって測定し、統計学的計算法によってめることが出来る。かかる方法によると、ウェブの長さは、２つの節の中心間の距離として定義し、ウェブ幅（径）はウェブの最も狭い部分として定義し、何れの場合でも、顕微鏡写真によって測定することが出来る。ウェブのキャビティは、プラスチック材料を適当な液体、例えば、イソプロパツル中に入れ、その開放セル構造によってその液体を完全に含浸した後、アルキメデスの原理によって測定することが出来る。

本発明に従って、インキリザーバに使用するメラミン発泡材は、メラミンに加えて、重量比で５０％以下、望ましくは２０％以下の熱硬化性樹脂を形成するその他の化合物を含むことの出来るメラミンホルムアルデヒド縮合体とし、又ホルムアルデヒドに加えて、共縮合体としてその他のアルデヒドを含むことができる。

しかし、実質的に非変成のメラミンホルムアルデヒド縮合体は、インキ成分に対する本来的な化学的不活性さが大きいため、特に使用することが望ましい。

本発明による特に好適なメラミン発泡材は体積密度が極めて小さく、このことき、インキ貯蔵に対して空隙率を増大させる点で極めて望ましい。米国特許第４゜５４０、７１７号に記載した超高周波照射法によって製造したとき、かかる発泡材の体積密度は１．６　［ｇ、１”’］程度まで小さくなる。

上述の型式のメラミン発泡材は、西独のバスフ・アトキエンゲゼルシャフト（ＢＡＳＦ　Ａｔｋｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ）　（−ニージャージ州、バリスパニイのバスフ・ケミカル部門（ＢＡＳＦ　Ｃｏｒｐ、、　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｄｉｖ、、）　）によッテ製造され、同社によッテバソオテクト（ＢＡＳＯＴＥＣＴ）及び西独のレバークツセンのアイルプルツク・ショームストフエテク− ｙり　（Ｉｌｌｂｒｕｃｋ　Ｓｕｈａｕｍｓｔｏｆｆｔｅｃｈｈｉｋ）　（ミネソタ州、ミネアポリスのｌ１ｌｂｒｕｃｋ）によってウィルチック（ＷＩＬＴＥＣ）という商標名で販売されている。

これら発泡材は、一般に、建物、乗物及び大型コンテナの断熱及び防音のために販売されている。その他の公知の適用例は、衝撃吸収、包帯、洗滌材料及び土壌の改良である。

上述のメラミンホルムアルデヒド縮合体は従来技術のインキジェットプリント装置に存在した問題点を著しく解決し得るものであることが分かった。これは、、極めて細かい単繊維要素の概ね等方性回路網が極めて均一な寸法（従来技術の構造と比較して）の概ね完全に開放セル壁を有するためである。これにより優れた孔構造体及びインキを貯蔵する極めて大きい空隙率が得られる。かかる構造体により所定のリザーバ容積に対しより多くのインキを貯蔵することが出来、インキリザーバに使用される従来技術の発泡構造体より安定したインキ保持（及び背圧）特性が得られる。現在、これら発泡構造体はリザーバ内で概ね非圧縮状態にて使用することが望ましいが、上述の有用又は好適な特性を維持する一方、構造体の隙間スペースを調節するため特定の適用例においては圧縮力が望ましい場合がある。

本発明の発泡材によるインキジェットリザーバの優れた機能は、その他の点では同一の２つのプリント／カートリッジに関する以下の試験結果の比較から明ら清浄にしたポリウレタンを使用する方法で、現在、インキジェットプリント／カートリッジに商業的に使用されている方法であり、もう一方は、上述のように概ね非圧縮状態にて市販の音響的ウィルチック（Ｗｉｌｔｅｃ−登録商標）メラミン系の独立セル室発泡体を使用する方法である。

インキ無しのペンの重量　１０．０２　ｇ　１１．５２　ｇインキ有るときのペンの重量　２１．１９　ｇ　２１．１０　ｇＡＩＩｔ、インキ「貯蔵」状態　１１．１７　ｇ　９．５８　ｇ「乾燥」プリント時のペン重量　１２．４９　ｇ　１４．５６　ｇプリント時の＾＋ｓｔ、インキ　８．７０　ｇ　６．５４　ｇプリント時のインキ容量　７．９０　ｍｌ　５．９４　ｍｌ（インキの比重＝　１．１０２）ペン本体の容積　１０．２１　ｍｌ　１０．２１　ｍｌペン容積の使用パーセント　７７％　５８％何れの発泡材も２ＫＨ２にて連続的にプリントしたとき、早過ぎる欠乏状態を示すものはなかった。全てのジェットは、両方の材料共に急激にプリントを停止した。　容積的な供給効率における優れた特性及び優れたインキ保持機能に加え、ウィルチック開放セルメラミン発泡材は網状ポリウレタンに比較して優れたインキ適用性を示した。これは、発泡相成分のみならず、その本来的な網状構造及び熱硬化製造法に起因するものと考えられる。このように、第８図に図示したような従来技術の「網状」ポリウレタン発泡材は、一部残るセル壁及び網状燃焼法からの残留物を有している。セル壁及び塵埃はインキ成分、例えば表面活性材及び色素を吸収することが判明している。これによりプリントの乾燥状態及び密度は望ましくないものとなる。しかし、完全に開放セル壁構造及び稠密な骨組単繊維を備える本発明の発泡材は、印刷に影響を及ぼす程度に重要なインキ成分を吸収しない。この吸収性の相違は２つの発泡材を同一のインキを使用して比較することにより観察可能となる。メラミン系開放セル発泡材はインキの吸収を示さず、網状ポリウレタンは観察し得る黄色味がかった色合いを示す。

上述の特定のメラミン系発泡材はインキジェットプリント装置のリザーバに使用するのに特に望ましいが、当業者は三次元的回路網の細かい単繊維から成り、体積密度が小さく、同様の寸法及び均一性を備える概ね完全に開放セル構造体から成る発泡構造体と適合可能なその他のインキも又使用可能であることが理解されよう。上述のように、上述の望ましい特性を備える発泡材料は非圧縮又は−非圧縮した状態にてインキリザーバ内に使用することが出来る。

産業上の利用可能性本発明は、カートリッジ充填を簡略化し、インキの供給をより一層均−にしかつインキとの望ましくない相互作用を軽減する一方、インキプリントカートリッジ内へのインキの貯蔵効率を高めるため、産業的に有用である。

ＦＩＧ、　３ＦＩＧ、　４ＦＩＧ、　６ＦＩＧ、８　（仇老禄術〕国際調査報告国際調査報告ＳＡ　４０１４２

Claims

【特許請求の範囲】

１．オリフィスと、液滴放出変換器と、前記変換器の近傍の液滴放出領域にインキを供給する通路手段とを備える型式のドロップオンディマンド型インキジェット装置において、改良されたインキ供給リザーバが、（ａ）インキ貯蔵容積を画成し、通気口と、前記通路手段に接続されたインキ出口とを有するハウジングと、（ｂ）前記ハウジングの大部分を占めかつ前記インキ出口を覆う発泡材料の質量体であって、均一な寸法の隙間孔から成る大きい空隙率を形成し得るように相互に接続された細かい単繊維の三次元的分岐回路網を備える前記発泡材料とを備えることを特徴とする装置。
２．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料が本来的な網状であることを特徴とする装置。
３．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料が熱硬化メラミン縮合体であることを特徴とする装置。
４．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料が前記ハウジング内にてその使用状態にあるときその全容積の約９５％より大きい空隙率を備えることを特徴とする装置。
５．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料がその非圧縮状態にあるとき、約１．５１ｂｓ／ｆｔ．３（０．０２４ｇ／ｃｍ３）以下の体積密度を有することを特徴とする装置。
６．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材回路網がその非圧縮状態にあるとき概ね等方性であることを特徴とする装置。
７．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料がその非圧縮状態にあるとき約５０μ乃至１７５μの範囲の平均孔寸法を有することを特徴とする装置。
８．請求の範囲第８項の装置にして、前記発泡材料の孔の大部分が約１４０μ乃至１６０μの範囲の寸法を備えることを特徴とする装置。
９．請求の範囲第８項の装置にして、前記発泡材料が約１００μより小さい径の孔を実質的に有しないことを特徴とする装置。
１０．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料がその非圧縮状態にあるとき約７５μ以下の孔寸法径を有することを特徴とする装置。
１１．請求の範囲第１項の装置にして、前記孔の大部分が約１４０μ乃至１６０ μの範囲の径を有し、前記孔の少なくとも約９５％が平均孔径の０．６７倍より大きい径を有することを特徴とする装置。
１２．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料の単繊維が約１０対１又はそれより大きい長さ対幅の比を有することを特徴とする装置。
１３．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料が単繊維間にセル薄膜を全く有しないことを特徴とする装置。
１４．請求の範囲第１項の装置にして、前記発泡材料がインキ成分に対して化学的に実質的に不活性であることを特徴とする装置。
１５．請求の範囲第１４項の装置にして、前記発泡材料が熱硬化した実質的に非変成のメラミンホルムアルデヒド縮合体を含むことを特徴とする装置。
１６．プリントヘッドと、前記プリントヘッドに流体連通するインキリザーバ手段とを備える型式のドロップオンディマンド型インキジェットプリント装置にして、前記リザーバ手段が、（ａ）インキ貯蔵容積を画成しかつ前記プリントヘッドに接続されたインキ出口を有するハウジングと、（ｂ）前記ハウジングを概ね充填する本来的な網状発泡構造体であって、相互に接続した複数の細かい三次元的分岐単繊維を備える発泡構造体とを備えることを特徴とする装置。
１７．請求の範囲第１６項の装置にして、前記単繊維（ウェブ）が約１０対１又はそれ以上の長さ／幅の比を有することを特徴とする装置。
１８．請求の範囲第１６項の装置にして、前記発泡材がメラミンホルムアルデヒド縮合体を備えることを特徴とする装置。
１９．請求の範囲第１６項の装置にして、前記発泡材が縮合体として重量比で８０％以上のメラミンホルムアルデヒドを含むことを特徴とする装置。
２０．請求の範囲第１９項の装置にして、前記単繊維が１．１０ｇ／ｃｍ３以上の密度を有することを特徴とする装置。
２１．請求の範囲第１６項の装置にして、前記発泡材が約１．５１ｂｓ／ｆｔ．３（０．０２４ｇ／ｃｍ３）以下の体積密度を有することを特徴とする装置。
２２．ドロップオンディマンド型インキジェットプリント方法にして、（ａ）関係するオリフィスを通じてインキ滴を液滴放出領域から選択的に放出させる段階と、（ｂ）インキを毛管供給路を通じて液滴放出領域に供給し、放出されたインキ滴と置換させる段階と、（ｃ）相互に接続しかつ三次元的に分岐した細かい単繊維の質量体を備える発泡構造体からインキを前記毛管通路に供給する段階とを備えることを特徴とする方法。
２３．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料が本来的な網状であることを特徴とする方法。
２４．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料が熱硬化メラミン縮合体であることを特徴とする方法。
２５．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料が前記ハウジング内にてその使用状態にあるとき、その全容積の約９５％以上の空隙率を有することを特徴とする方法。
２６．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料がその非圧縮状態にあるとき、約１．５１ｂｓ／ｆｔ．３（０．０２４ｇ／ｃｍ３）以下の体積密度を有することを特徴とする方法。
２７．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料の回路網がその非圧縮状態にあるとき概ね等方性であることを特徴とする方法。
２８．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料がその利用状態にあるとき約５０μ乃至１７５μの範囲の平均孔寸法を有することを特徴とする方法。
２９．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料の孔の大部分が約１４０ μ乃至１６０μの範囲の寸法を有することを特徴とする方法。
３０．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料が約１００μ以下の径の孔を実質的有しないことを特徴とする方法。
３１．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料がその非圧縮状態にあるとき約７５μ以下の径の範囲の孔寸法を有することを特徴とする方法。
３２．請求の範囲第３１項の方法にして、前記孔の大部分が約１４０μ乃至１６０μの範囲の径を有し、前記孔の少なくとも約９５％が平均孔径の０．６７倍以上の径を有することを特徴とする方法。
３３．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料の単繊維が約１０対１又はそれ以上の長さ対幅の比を有することを特徴とする方法。
３４．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料が単繊維間にセル薄膜を有しないことを特徴とする方法。
３５．請求の範囲第２２項の方法にして、前記発泡材料がインキの成分に対して化学的に実質的に不活性であることを特徴とする方法。
３６．請求の範囲第３５項の方法にして、前記発泡材料が熱硬化した実質的に非変成のメラミンホルムアルデヒド縮合体を含むことを特徴とする方法。