JPS6068959A - インクジエツトプリンタ用インク容器 - Google Patents

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】 本発明はインクジェットプリンタ用インク容器に関する
。インク中の水の蒸発により、インクの濃度が高くなっ
て粘度が上昇したシ、ヘッドにかかるインクの負圧が大
きすぎたシするとインクジェットヘッドはその機能を十
分にはたさなくなる。

インク中の水の蒸発を防ぐために、インク容器を密閉す
ると、インクが印字によって消費さｎるに従いインクジ
ェットヘッドに刀）かるインクの負圧力が大となり、つ
いには印字に支障をきたす。他方、負圧が大とならない
ように空気穴を開けると、インク中の水が穴から外へ拡
散してインク濃度が高くなってしまい、印字に支障をき
たす。

本発明は、かかる問題を解決すべくなされたもので、空
気取り入れ口の口径を小さく、またその長さを大と、す
ることによシ、インク中の水が簡単に外へ拡散せず、か
つ！り、インク消費によってヘッドにカカる負圧が大と
ナシすぎないようにしたところの空気域シ入ｎ口に関す
るものである。

請求の範囲に記載した条件式の説明と導出を以下に記す
。第１図の空気域ｐ入れ日用細管６０両端における足常
状態での圧力損失ｈ７はＲｅ＝Ｚ”　ここでれ摩擦係数
、ｔ：管の長さ。

ｄ：管の直径、シ：動粘性係数、ｖ：平均流速。

Ｑ：ヘッド１から出ていくインクの流量９ｇ：重力加速
１及。空気の場合、ν＝０．１４５　（（Ｈｌｌ　／ｓ
ｅｃ　）ΔＰ＝ｈｆ−ｇ・ρ＝　７．６２　Ｘ　１０−
”　−Ｑ、　−７（ｄｙ１１ｅ／α ｃｌｌ）　、ρ：生空気密度、△ｐ’ｌ水柱の高さに換
算すると圧力降下Ａは、Ａ−△Ｐ・□＝　７．８５　ｘ
０６ ためには、Ａ〉７．８５Ｘ１０−’Ｑ−→　１．２７　
Ｘ４ １ｏ　５Ａ　＞　１．　が成り立つことが必要である。

こ　ｄ の条件式が実際に適当かどうかを実験にょ９確かめた例
を以下に記す。第２図の水をはった容器１１の上に、長
さ２ａｎ、内径１４０μｍの空気取り入れ１」１５をＪ
＆９つけた、容器１２を図のように置イテ、１１，１２
そｉ”Ｌぞれの容器の水面の高さの差ｋ　２　ｃｍとし
、容器１２からの水の流出速度を測足したところ０１０
口５ｃ＋！／θθｃ″ｃあっ／ヒ。ここで、細管１５の
両端の圧力降下へを計算すると、Ａ＝７．８５Ｘ　１０
−’・０．００５・（。、。、＝　２．０　（１）とな
り実験における２Ｃｒｎの液面差と一致する。

次に、細管５をとおしてインク容器２内から外へ出る水
蒸気の拡散量の条件式について説明する。

拡散する水蒸気の体積ＪＵ、Ｊ＝］）□・ｔ−Ｓ△Ｘ と表さｎる。Ｄ：拡散係数（空気中の水蒸気の場合０２
２　）−：　Ｉｒ＋Ｉｌｌ管６の両端の濃度傾配Δｘ＝
△Ｘ ｔ、ｔ：時間、Ｓ、細・Ｕ６の断面積。インク容器２内
の水蒸気濃度は水蒸気が渦和している場合に７ ７７下＝　２．２４　Ｘ　１　［１−２（２０℃）とな
る。外気が湿度Ｏ％の場合、△Ｃは２．２４　Ｘ　１０
’　となる。

１年間に細管６をとおって拡散する水蒸気量は、２０℃
湿度Ｏ％とすると、 するためには、 ２ Ｂ＞９．１４ｘ１０−’−７−の式が成り立つようにｄ
とｌ葡足める必要がある。、°１ル）　９．１４）ｌ　
Ｕ’　Ｘ。

この条件式も圧力降下の条件式と同様にモデル実験によ
って適当であることがわかった。

以上詳述したように本条件式に適合した寸法の空気取９
入才を口金用いれば、インクジェットヘッドにかかる負
圧はＡよシも大れくならず、また水の蒸発もＢよシ少〈
すむことがわかる。稙々のインクジェットプリンタに於
いて、インクの消費量やインク容器が異なった場合でも
前記の２組の条件式を用いれば、インク容器の全気取υ
人九口の寸法を計算することができる。

例、毎秒１０００ドツト、インク粒径１１０μで印字す
るヘッドのための空気抜き用穴の寸法計９、。毎秒イン
ク消費量はＱ、、＝−π・（０，（１１１）”Ｘ　１０
００　＝：　５．６　Ｘ　１０−’　（ｃｌｌ　／ａｅ
ａ　）となるから、圧力降下Ａが２（ｍより大きくなら
ないためには、前出の式から］（４，６ｘ　１０７（〜
）の条件を満すｃ４ 細管を用いれば良い。次に１年間に水が拡散して外へ出
る１ｋ２０＋ダ以下とする条件を計算する。

外気の湿度０Ｌｌ）、２０℃とすると、ゴ）４５７０（
−）　の条件が満されｎば、１年間ｄ　ｃｍ にインク容器から出ていく水蒸気量は２０■以下となる
０管長１＝１ｃ１ｎとすると、管径ｄが１２０μｍ＜ｄ
＜１５０μｍの範囲にある細管全空気取シ入ｎ口として
用いれば、負圧の太きくなること、水の拡散によるイン
ク濃度の上昇全上記条件内で抑えることが出来る。

インクジェットヘッドの特性によシ負圧の限界は異り、
−またインク容器の容量によっても、水が空気取シ入ｎ
ｔ」ｋ拡散して外へ出る水蒸気総量の限界も変る。した
がって本考案の空気取９人ｎ口用細管の寸法については
、−概に範囲を決めることは出来ない。そｎぞ肛の条件
を前出の式に代入して、空気取り入几１」用細管の長さ
と径の比の範囲をめてから、細管の寸法を決める必要が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であｐ１インクジェットヘッド
１．インク容器２．インク容器の空気取シ入れ口３から
なる、 第２図は、本発明において使用した式の検足のための実
験装置を示す。 以　上 出願人　エプンン株式会社 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インク消費にともなう空気取入口用細管における許容圧
   力降下Ａ　Ｏｎと、前記細管からの年間許容拡散水蒸気
   量Ｂ〜と、毎秒消費インク量Ｑ、ｃ４／ｓと、前記空気
   取入口用細管の長さｔ、内径ｄの間に、 ７ １・２７Ｘ１［Ｊ”、互〉心 ９、１４　Ｘ　１０’　−、＜、。 の２式が成立つように管長と管内径を足めたことｔ％徴
   とするインクジェットプリンタ用インク容器。