JPH0776094A - インクジェットペン - Google Patents

インクジェットペン

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JPH0776094A
JPH0776094A JP17254693A JP17254693A JPH0776094A JP H0776094 A JPH0776094 A JP H0776094A JP 17254693 A JP17254693 A JP 17254693A JP 17254693 A JP17254693 A JP 17254693A JP H0776094 A JPH0776094 A JP H0776094A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
pressure
ink tank
slit
pressure adjusting
Prior art date
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Pending
Application number
JP17254693A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Kataoka
雅樹 片岡
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH0776094A publication Critical patent/JPH0776094A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な機構でインクタンクのインク圧をほぼ
一定に保つことができ、良好な印字品質を得ることがで
きるインクジェットペンを提供する。 【構成】 インクタンク3内のインク袋3aから、連通
路8、マニホールド部5を通って、記録ヘッド2にイン
クが供給される。インクタンク3は、大気連通孔6によ
りインクタンク外の大気に連通されているが、大気連通
口6には、弾性部材にスリットを設けた圧力調整部7が
設けられている。印字が行なわれてインクが消費される
と、大気圧とインクタンク3内の圧力との圧力差が大き
くなり、圧力調整部7のスリットが開いて、空気がイン
クタンク3内に供給される。圧力差が小さくなると、ス
リットが閉じる。これを繰り返すことによって、インク
タンク3の内圧は、一定幅をもった負の圧力範囲に調整
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに用いるインクジェットペン、特に、インクタンクを
有するインクジェットペンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】インクジェットペンにおいては、インク
ジェットプリンタの構成上インクタンクのインク液面が
記録ヘッドのノズル面より高くなることが多くある。こ
のような場合、記録ヘッドのノズル面には、インクの水
頭差圧が加わり、ノズルよりインクが流出するという問
題がある。
【0003】これを解決するため、インクタンクに負圧
を発生する手段を設けて、インク漏れを防止することが
行なわれている。しかし、負圧の変動が大きいと、印字
ヘッドにおけるインクの噴出が阻害されたり、印字ヘッ
ドに故障が生じる等の問題が発生する。
【0004】特開平4−220354号公報に記載され
たインクジェットペンでは、磁力を用いた弁部材により
構成されるレギュレータを用いて、負圧の調整をするも
のである。しかし、磁力を用いた弁部材は、高価である
ばかりでなく、製造上の問題や、組立上の問題により、
閾値の変動が大きいという問題がある。2枚の弁部材の
間に入ったインクが固化した場合には、弁部材が面接触
であるから、剥がれにくくなり、負圧を大きくするとい
う問題もある。
【0005】特開平4−369558号公報や特開平4
−369559号公報に記載されたインクタンクにおい
ては、インクタンク内のインク供給口にスリットを有す
る弾性部材を用いて、インクタンク内への空気の侵入防
止や、環境変化による内圧の変化に対応するようにして
いるが、弾性部材が常時インクに浸漬されているため、
圧調整弁の故障(弁の破損、ゴミつまり)が生じやすい
という問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、インクカートリッジ内のイ
ンク利用効率が高く、簡単な機構でインク圧をほぼ一定
に保つことができ、しかも、レギュレータとして用いら
れる弾性部材が常時インクに浸漬されることがなく、良
好な印字品質を得ることができるインクジェットペンを
安価に構成することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、インクジェッ
トペンにおいて、インクタンクの大気連通孔にスリット
を有する弾性部材のレギュレータを設けてインクタンク
内の負圧を調整することを特徴とするものである。
【0008】スリットを有する弾性部材として、凸部先
端に切り込みが入った釣り鐘型に形成された弾性部材を
用いて、インクタンクの内側に凸部が向くように取り付
けることができる。
【0009】インクタンクの内側の弾性部材のレギュレ
ータが設けられた部分のメッシュ部材を取り付けること
ができる。
【0010】
【作用】本発明によれば、インクタンクの大気連通孔に
スリットを有する弾性部材のレギュレータを設けたこと
により、簡単な構造で、インクタンク内の負圧を調整す
ることができる。また、弾性部材のレギュレータは、大
気連通孔に設けられるので、常時インクに浸漬されるこ
とはない。
【0011】
【実施例】図1は、本発明のインクジェットペンの第1
の実施例の要部の概略構成図である。図中、1はヘッド
カートリッジ、2は記録ヘッド、3はインクタンク、3
aはインク袋、4はヒートシンク、5はマニホールド
部、6は大気連通孔、7は圧力調整部、8は連通路、9
はフィルタ、10はインクである。ヘッドカートリッジ
1には、記録ヘッド2が取り付けられたヒートシンク
4、インクタンク3、記録ヘッド2に電気信号を供給す
る図示しないプリント基板、マニホールド部5が一体に
形成されている。インクタンク3内にはインク袋3aが
設けられており、連通路8から、マニホールド部5を通
って、記録ヘッド2にインクを供給する。マニホールド
部5の入り口には、記録ヘッド2へゴミ等の微粒子が入
り込むことを防止するため、フィルタ9が介在されてい
る。記録ヘッドには多数(例えば、128個)の図示し
ないノズルが高密度(例えば、400spi)で形成さ
れており、各ノズルには通電によって気泡を発生させイ
ンク滴を噴射するための駆動素子、例えば、発熱体が設
けられている。なお、この実施例では、インク滴の噴射
は横向きに行なわれるようにしたが、これに限られるも
のではない。インク袋3aを収容したインクタンク3
は、大気連通孔6によりインクタンク外の大気に連通さ
れているが、大気連通口6には、圧力調整部7が設けら
れている。
【0012】圧力調整部7は、弾性部材にスリットを設
けたものが用いられる。圧力の変化によって弾性部材が
変形し、密閉されていたスリットが開口して、空気が流
通し、インクタンク内の圧力を調整する。
【0013】図2は、圧力調整部の一実施例を説明する
ためのものであり、図2(A)は上面図、図2(B)は
B−B線に沿う断面図である。図中、7は圧力調整部、
7aは凸部、7bはつば部、7cはスリットである。こ
の実施例では、圧力調整部7は、インク耐性に優れたシ
リコンゴム、インプレイン(合成ゴム)、天然ゴム等の
弾性材料が選択され、成形加工により作製される。形状
は、ハットのような形状で、中央の凸部7aは釣り鐘型
に形成され、周縁のつば部分7bが取り付け部となって
いる。凸部7aの頂部には、スリット7cが切り込まれ
て形成されている。
【0014】このように、釣り鐘型に成形された弾性部
材は、凸側が凹側に対して相対的に圧力が一定値以上低
くなると、凸部7aの先端のスリット7cが、図2
(A)に点線で示したように開いて、図2(B)の破線
矢印で示したように、凹側から凸側へ空気を移動させる
ことができる。この空気の移動に伴って、圧力差が緩和
されると、弾性によって、凸部7aの先端のスリット7
cが閉じる。これにより、凸側は常時凹側に対して相対
的に低い圧力を保つことができる。ここで、図2中の矢
印方向で正負圧力差ができたときの弁開閉を釣り鐘型圧
力差調整弁の正方向と呼ぶ。これに対して、逆方向であ
っても圧力差調整弁は開閉するが、その圧力差は正方向
に対して大きくなる。これは、釣り鐘型形状に起因して
いる。この圧力調整部7は、図1のインクタンク3の大
気連通孔6に、凸部側をインクタンクの内側に向けて取
り付けられる。
【0015】図2の圧力調整部を用いた図1の実施例の
動作を説明する。記録ヘッド2側から、初期にインクの
プライミングを行なうと、インク袋3aからマニホール
ド部5を介して記録ヘッド2にインクが供給される。こ
のとき、インク袋3aが縮小するために、インクタンク
3内の圧力が負圧となる。印字が進行して、インクが消
費されると、大気圧とインクタンク3内の圧力との圧力
差が大きくなり、圧力調整部17の凸部7aの先端のス
リット7cが開いた状態となり、空気がインクタンク3
内に供給される。空気の供給により、大気圧とインクタ
ンク3内の圧力との圧力差が小さくなると、圧力調整部
17の凸部7aの先端のスリット7cが閉じる。
【0016】これを繰り返すことによって、インクタン
ク3の内圧は、大気圧に対して圧力調整部17の弾性部
材により形成されたスリットを閉じようとする応力分相
当の負圧を中心にして一定幅をもった圧力範囲に調整さ
れる。
【0017】図3は、本発明のインクジェットペンの第
2の実施例の要部の概略構成図である。図中、図1と同
様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。11,
12は大気連通孔、13,14は圧力調整部、15,1
6はメッシュ部材である。この実施例では、インクタン
ク3には、大気連通口11,12が設けられており、そ
れぞれの大気連通孔に圧力調整部13,14が逆方向に
向かって取り付けられている。すなわち、大気連通口1
1には、第1の実施例と同様に、大気側からインクタン
ク3の内部側に向けて圧力調整部13が取り付けられ、
大気連通口12には、逆に、インクタンク3の内部側か
ら大気側に向けて圧力調整部14が取り付けられてい
る。大気連通口11,12のインクタンク内部側には、
インク漏れ防止のために、インクを不透過にできる程度
の孔を有するメッシュ部材15,16が蓋状に設けられ
ている。
【0018】ここで、記録ヘッド部のインク保持圧が3
00mmH2 Oであり、圧力調整部13,14の弾性部
材の応力による正方向の圧力差保持能力中心値が100
mmH2 O、逆方向の圧力差保持能力中心値が500m
mH2 Oと設定した場合の環境や状態変化におけるイン
クタンク3内の圧力の変動と圧力調整部13,14の開
閉状態を図4に示す。
【0019】初期のプライミングによって、記録ヘッド
2からインクが吸引されると、圧力調整部13のスリッ
トが一時的に開いて、インクタンク3内の相対圧力は、
−100mmH2 Oに保たれる。このときの大気圧は、
10332mmH2 Oであるとする。ここで、インクジ
ェットペンが航空輸送されることにより大気圧が103
32mmH2 Oから6000mmH2 O程度に降下した
とする。インクタンク3内の圧力は、大気圧より高くな
るが、このような場合には、圧力調整部14のスリット
が断続的に開いて、インクタンク3内の相対圧力を、+
100mmH2Oに調整する。+100mmH2 Oの値
は、記録ヘッド2からインク漏れが発生する相対圧力の
+300mmH2 Oより低いから、大気圧の低下に遭遇
しても、インク漏れが起こることはない。環境温度の上
昇によりインクに温度膨張が生じた場合も同様である。
大気圧が、もとの10332mmH2 Oに戻った場合に
は、インクタンク3内の相対圧力が低下するが、圧力調
整部13のスリットが開いて、インクタンク3内の相対
圧力を−100mmH2 Oに調整する。記録ヘッドが使
用され、インクが消費されてインクタンク3内の相対圧
力が低下すると、圧力調整部13のスリットが開いて、
インクタンク3内の相対圧力をほぼ−100mmH2
に維持する。
【0020】このように、記録ヘッドの使用時のインク
圧力が良好な負圧に保たれるばかりでなく、インクタン
ク内の相対圧力が上昇した場合も、記録ヘッドからのイ
ンク漏れのない好ましいヘッドカートリッジが得られ
る。
【0021】なお、図4では、説明のために圧力調整部
の開閉がオン・オフのデジタル的な動作で説明されてい
るが、実際の動作は、大気圧とインクタンク内の圧力と
の圧力差と弾性部材の応力との釣合によって、アナログ
的に開閉が行なわれ、これにより圧力変動も良好なもの
が得られる。
【0022】第2の実施例では、圧力調整部を2個設け
たが、圧力調整部の逆方向の圧力差保持能力中心値が、
記録ヘッド部でのインク保持圧以下のものであれば、1
個の圧力調整部を用いても、第2の実施例と同等の性能
が得られることは明らかである。これは、正逆方向の圧
力差保持能力を、所望値にすることができる本発明の圧
力調整部の大きな特徴である。
【0023】圧力調整部の圧力差保持能力は、弾性材料
の材質、凸部の寸法、凸部部材の厚み、さらに、切り込
み寸法や形状によって幅広く調節することができる。ま
た、実施例において、切り込んだスリットは、1本の線
状であるが、本発明では交差するような放射状の切り込
み等、適宜のパターンで形成してもよい。
【0024】また、インクタンク内におけるインクをイ
ンク袋に収納するようにして、インクを空気と分離する
ようにした場合には、インク中に気泡が発生することが
抑制され、より好ましい状態となる。
【0025】なお、外気からインクタンク内に向けた方
向に取り付けた圧力調整部は、インクの逆流も防止でき
るので、インクタンクの下部に設けるようにしてもよ
い。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インクカートリッジ内のインク利用効率が高
く、インクタンク中に多孔性材料を充填することなく、
簡単な機構で、インクタンクの内圧をほぼ一定の負圧に
保つことができ、インクジェットペンを安価に構成する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のインクジェットペンの第1の実施例
の要部の概略構成図である。
【図2】 圧力調整部の一実施例の説明図である。
【図3】 本発明のインクジェットペンの第2の実施例
の要部の概略構成図である。
【図4】 第2の実施例の動作の説明図である。
【符号の説明】
1 ヘッドカートリッジ、2 記録ヘッド、3 インク
タンク、3a インク袋、4 ヒートシンク、5 マニ
ホールド部、6,11,12 大気連通孔、7,13,
14 圧力調整部、8 連通路、9 フィルタ、10
インク、15,16 メッシュ部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクタンクの大気連通孔にスリットを
    有する弾性部材のレギュレータを設けてインクタンク内
    の負圧を調整することを特徴とするインクジェットペ
    ン。
JP17254693A 1993-06-18 1993-06-18 インクジェットペン Pending JPH0776094A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17254693A JPH0776094A (ja) 1993-06-18 1993-06-18 インクジェットペン

Applications Claiming Priority (1)

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JP17254693A JPH0776094A (ja) 1993-06-18 1993-06-18 インクジェットペン

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JPH0776094A true JPH0776094A (ja) 1995-03-20

Family

ID=15943887

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17254693A Pending JPH0776094A (ja) 1993-06-18 1993-06-18 インクジェットペン

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