KR100532297B1 - Printing system with air accumulation control means enabling a semipermanent printhead without air purge - Google Patents

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KR100532297B1 KR10-2000-7001575A KR20007001575A KR100532297B1 KR 100532297 B1 KR100532297 B1 KR 100532297B1 KR 20007001575 A KR20007001575 A KR 20007001575A KR 100532297 B1 KR100532297 B1 KR 100532297B1
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Abstract

잉크를 공급받는 유체 유입부와, 제어 신호에 응답하여 잉크를 분사하는 이젝터부를 갖는 반영구적인 프린트헤드(12)를 구비한 잉크젯 프린팅 시스템(10)이 배치되어 있다. 프린팅 시스템은 또한 잉크 분량을 저장하고, 프린트헤드에 잉크를 제공하도록 구성된 교환가능한 잉크 공급부(14)를 구비한다. 이 프린트헤드는 다수의 잉크 분량의 전체 수명 동안을 지탱할 수 있다. 프린팅 시스템은 프린트헤드 및 교환가능한 잉크 공급부와 유체 연통하는 유체 어큐믈레이터부를 구비한다. 프린트헤드로부터의 공기 퍼지 없이, 유체 어큐믈레이터는 잉크 공급부를 사용하는 동안 프린트헤드로 유입되는 공기를 수용하게 된다.An inkjet printing system 10 having a semi-permanent printhead 12 having a fluid inlet portion supplied with ink and an ejector portion for ejecting ink in response to a control signal is disposed. The printing system also includes a replaceable ink supply 14 configured to store ink volumes and provide ink to the printhead. This printhead can sustain the entire life of multiple ink volumes. The printing system includes a fluid accumulator portion in fluid communication with the printhead and the replaceable ink supply. Without purging the air from the printhead, the fluid accumulator will receive air entering the printhead while using the ink supply.

Description

잉크젯 프린팅 시스템{PRINTING SYSTEM WITH AIR ACCUMULATION CONTROL MEANS ENABLING A SEMIPERMANENT PRINTHEAD WITHOUT AIR PURGE}Inkjet Printing System {PRINTING SYSTEM WITH AIR ACCUMULATION CONTROL MEANS ENABLING A SEMIPERMANENT PRINTHEAD WITHOUT AIR PURGE}

본 발명은 잉크젯 프린터 등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 퍼지 메카니즘을 요구하지 않는 반영구적인 프린트헤드를 사용하는 잉크젯 프린팅 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to inkjet printers and the like, and more particularly to inkjet printing systems using semi-permanent printheads that do not require an air purge mechanism.

잉크젯 프린팅 시스템은 종종 종이와 같은 프린트 매체를 가로질러 전후로 이동되는 카트리지에 장착된 잉크젯 프린트헤드를 종종 이용한다. 프린트헤드가 프린트헤드를 가로질러 이동될 때, 제어 전자장치는 프린트헤드의 이젝터부를 활성시켜 이젝터 노즐로부터 잉크 방울을 프린트 매체상에 분사 또는 분출시켜 이미지 및 문자를 형성한다. 잉크 공급부가 프린트헤드 이젝터부에 잉크 보급물을 공급한다. 이러한 일 프렌트헤드는 1997년 5월 9일 공개된 국제 특허 출원 공개 제 WO 97/16315 호 공보에 개시되어 있다. 국제 특허 출원 공개 제 WO 97/16315 호 공보는 프린트헤드를 통해서 프린팅 매체상에 잉크 방울을 분사하는 프린트 카트리지를 포함하는 프린터를 개시한다. 프린트 카트리지는 배관시설 도관을 통해서 잉크 저수부로부터 잉크를 공급받는 잉크 플레넘(ink plenum)을 포함한다. 가요성 백이 프린트 카트리지 내부에 대기압 상태로 유지된다. 가요성 백은 프린트 카트리지 내부의 레귤레이터와 어큐믈레이터를 작동시킨다. 가요성 백은 팽창 및 수축함으로써, 압력 레귤레이터가 차단되는 동안 발생되어 프린트 카트리지 내부에 공기가 포획되도록 영향을 주는 압력 및 온도의 변화를 보정한다.Inkjet printing systems often use inkjet printheads mounted on cartridges that are moved back and forth across print media such as paper. As the printhead is moved across the printhead, the control electronics activate the ejector portion of the printhead to eject or eject ink droplets from the ejector nozzle onto the print media to form images and text. The ink supply unit supplies ink refills to the printhead ejector unit. One such fronthead is disclosed in WO 97/16315, published May 9, 1997. International Publication No. WO 97/16315 discloses a printer comprising a print cartridge for ejecting ink droplets onto a printing medium through a printhead. The print cartridge includes an ink plenum that receives ink from the ink reservoir through a plumbing conduit. The flexible bag is kept at atmospheric pressure inside the print cartridge. The flexible bag activates the regulator and accumulator inside the print cartridge. The flexible bag expands and contracts to compensate for changes in pressure and temperature that occur while the pressure regulator is shut off and affect air trapping inside the print cartridge.

일부 프린팅 시스템은 프린트헤드로부터 분리되어 교환가능한 잉크 공급부를 사용한다. 잉크 공급부가 바닥났을 때, 잉크 공급부가 제거되고 새로운 잉크 공급부로 교환된다. 교환가능한 프린트헤드가 다수의 잉크 공급부를 이용할 수 있을 때, 이것을 "반영구적인" 프린트헤드로 칭한다. 이것은 일회용 프린트헤드와는 대조적으로, 각각의 잉크 용기로 교환된다.Some printing systems use a replaceable ink supply separate from the printhead. When the ink supply is exhausted, the ink supply is removed and replaced with a new ink supply. When an exchangeable printhead can use multiple ink supplies, it is referred to as a "semi-permanent" printhead. This is exchanged with each ink container, in contrast to the disposable printhead.

반영구적인 프린트헤드에 있어서 적절한 압력 조절의 실패로 인한 조기 파손이 중요한 문제이다. 이러한 손상을 이해하기 위해서, 프린트헤드의 작동상태를 고려할 필요가 있다. 적절히 작동하기 위해서, 많은 프린트헤드는 전형적으로 -1inchH2O 내지 -6inchH2O(즉, -25.4mmH2O 내지 -152.4mmH2O)의 좁은 범위의 음(-) 게이지 압력으로 유지되어야만 하는 작동 압력 범위를 갖는다. 게이지 압력이란 대기압과 비교하여 측정된 압력을 칭한다. 본 명세서에 있어서 압력은 모두 게이지 압력일 것이다. 압력이 양(+)이면, 프린트헤드와 프린트 시스템 저장장치가 악영향을 받을 것이다. 프린팅 작업중, 양의 압력으로 인해 방울이 흘러내리거나 뭉칠 수 있다. 저장 동안, 양의 압력에 의해서 프린트헤드로부터 잉크가 흘러나올 수 있다. 저장 중 흘러나온 잉크는 프린트헤드와 프린터 부품상에 싸여 응고될 수 있다. 이렇게 응집된 잉크는 프린트 헤드의 방울 분사를 영구적으로 손상시킬 수 있으며 결과적으로 비용이 많이 드는 프린터의 보수를 필요로 하게 된다. 양의 압력을 회피하기 위해서, 프린트헤드는 내부 메카니즘을 이용하여 음의 압력을 유지한다.In semi-permanent printheads, premature failure due to failure of proper pressure regulation is an important issue. To understand this damage, it is necessary to consider the operating state of the printhead. In order to operate properly, many printheads is typically narrow range of negative -1inchH 2 O to -6inchH 2 O (i.e., O 2 to -25.4mmH -152.4mmH 2 O) - work that must be maintained at a gauge pressure () Has a pressure range. Gauge pressure refers to the pressure measured in comparison to atmospheric pressure. In this specification, the pressures will all be gauge pressures. If the pressure is positive, the printhead and print system storage will be adversely affected. During printing, positive pressure can cause drops to drip or clump. During storage, ink may flow out of the printhead by positive pressure. Ink spilled during storage can be wrapped and solidified on the printhead and printer components. This agglomerated ink can permanently damage the drop ejection of the print head, resulting in costly printer maintenance. To avoid positive pressure, the printhead uses internal mechanisms to maintain negative pressure.

프린트헤드안에 있는 공기는 음의 압력의 유지를 방해할 수 있다. 프린트헤드가 잉크로 초기에 충전될 때, 기포가 종종 남는다. 게다가, 프린트헤드의 수명 기간동안, 외부 주변 대기로부터 프린트헤드로의 분산과 탈기(outgassing)로 칭해지는, 잉크로부터 분해된 공기가 제거되는 것과 같은 많은 요인으로 인해 공기가 축적된다. 온도 증가 또는 압력 강하와 같이 주변 환경이 변하는 동안, 프린트헤드 내측의 공기가 수용된 공기의 총량에 비례하여 팽창될 것이다. 이러한 팽창은 음의 압력을 유지하려는 내부 메카니즘과 반대로 작용한다. 프린트헤드내의 내부 메카니즘은 주변 환경이 돌발적으로 변하더라도 제한된 범위내에서 주변 환경의 변화를 보정할 수 있다. 이 범위 외에서의 프린트헤드의 압력은 양의 값이 될 것이다.Air in the printhead can interfere with the maintenance of negative pressure. When the printhead is initially filled with ink, bubbles often remain. In addition, during the life of the printhead, air accumulates due to many factors such as the removal of decomposed air from the ink, called dispersion and outgassing from the external ambient atmosphere to the printhead. While the surrounding environment changes, such as a temperature increase or pressure drop, the air inside the printhead will expand in proportion to the total amount of air received. This expansion counters the internal mechanism to maintain negative pressure. Internal mechanisms within the printhead can compensate for changes in the environment within limited limits, even if the environment changes abruptly. The printhead pressure outside this range will be positive.

공기 축적 문제의 한가지 해결책은 일회용 프린트헤드의 사용에 있다. 일회용 프린트헤드에 관련된 잉크의 양은 공기 축적량을 임계값 미만으로 유지하도록 조정될 수 있다. 잉크 양이 적으면, 자주 프린트헤드의 교환을 요구하기 때문에 프린팅 비용이 증가한다. 변형예로서, 잉크 용기는 대형화되어 프린트헤드 교환의 빈도수를 감소시킬 수 있다. 그러나, 대형화된 잉크 용기는 프린팅 적용예가 콤팩트한 탁상용의 프린터인 경우에 문제가 된다. 프린트헤드를 교환할 때마다 대형 잉크 공급부를 교환하는, 일회용 프린트헤드를 이용하는 시스템의 일 예는, 발명의 명칭이 "소정의 잉크 용량을 갖는 일회용 잉크젯 카트리지용 연속성 잉크 리필 시스템(Continuous Ink Refill System for Disposable Ink Jet Cartridges Having a Predetermined Ink Capacity)"인 미국 특허 제 5,369,429 호에 개시되어 있다.One solution to the air accumulation problem lies in the use of disposable printheads. The amount of ink associated with the disposable printhead can be adjusted to keep the air accumulation below the threshold. If the ink amount is small, the printing cost increases because it frequently requires replacement of the printhead. As a variant, the ink container can be enlarged to reduce the frequency of printhead changes. However, the enlarged ink container becomes a problem when the printing application is a compact desktop printer. One example of a system using a disposable printhead, wherein a large ink supply is replaced each time the printhead is replaced, is a continuous ink refill system for disposable inkjet cartridges having a predetermined ink capacity. Disposable Ink Jet Cartridges Having a Predetermined Ink Capacity, "US Patent No. 5,369,429.

공기 축적 문제의 다른 해결책은 반영구적인 프린트헤드를 실행할 수 있는 공기 퍼지 메카니즘을 사용하는 것이다. 공기 퍼지 방법의 일 예는 발명의 명칭이 "잉크젯 레코딩 장치용 퍼지 시스템(Purging System for Ink Jet Recording Apparatus)"인 미국 특허 제 4,558,326 호에 개시되어 있다. 퍼지 시스템과 관련된 문제점으로는 (1) 퍼지 메카니즘으로 인해 추가되는 프린터 비용, (2) 공기와 함께 밖으로 퍼지되려는 잉크의 조정과 관련된 신뢰성 문제(프린터 유지보수 요건을 증가시킬 수 있음) 및 (3) 프린트헤드 잉크 이젝터내 공기의 잔류(공기가 잉크 이젝터를 통해서 퍼지되는 경우)를 들 수 있다. 특히, 공기 퍼지 메카니즘은 프린터의 유지보수 요건을 증가시킬 수 있다.Another solution to the air accumulation problem is to use an air purge mechanism that can implement a semi-permanent printhead. An example of an air purge method is disclosed in US Pat. No. 4,558,326, entitled "Purging System for Ink Jet Recording Apparatus." Problems with the purge system include (1) printer costs added by the purge mechanism, (2) reliability issues associated with the adjustment of ink to purge out with air (which can increase printer maintenance requirements), and (3) Residual air in the printhead ink ejector (if air is purged through the ink ejector). In particular, the air purge mechanism can increase the maintenance requirements of the printer.

따라서, 저렴하고 고장이 적으며 신뢰성이 높은, 비교적 콤팩트한 크기의 탁상용 프린터를 가능하게 하는 잉크 이송 기술을 이용하는 반영구적인 프린트헤드를 이용하는 프린팅 시스템을 필요로 한다.Accordingly, there is a need for a printing system that uses a semi-permanent printhead using ink transfer technology that enables a relatively compact size desktop printer that is inexpensive, low failure and reliable.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 잉크를 공급받기 위한 유체 유입부와, 제어 신호에 응답하여 잉크를 분사하는 이젝터부를 갖는 반영구적인 프린트헤드를 구비하는 잉크젯 프린팅 시스템에 관한 것이다. 프린팅 시스템은 소정의 잉크 분량을 저장하는 프린트 헤드에 잉크를 공급하기 위한 구조의 교환가능한 잉크 공급부를 더 포함한다. 프린트 헤드는 다수의 잉크 분량의 수명동안에 지속될 수 있다. 프린팅 시스템은 프린트헤드 및 교환가능한 잉크 공급부와 유체 연통하는 유체 어큐믈레이터부를 구비한다. 프린트헤드로부터 공기를 퍼지하지 않은 채로 잉크 공급부를 사용하고 있을 때, 유체 어큐믈레이터가 프린트헤드내로 유입된 공기를 수용하게 된다.The present invention relates to an inkjet printing system having a semi-permanent printhead having a fluid inlet for receiving ink and an ejector portion for ejecting ink in response to a control signal. The printing system further includes a replaceable ink supply structure of a structure for supplying ink to the print head which stores a predetermined amount of ink. The print head can last for a lifetime of multiple ink volumes. The printing system includes a fluid accumulator portion in fluid communication with the printhead and the replaceable ink supply. When using the ink supply without purging the air from the printhead, the fluid accumulator receives the air introduced into the printhead.

본 발명의 바람직한 실시예는 유체 유입부에 유체적으로 결합하여 잉크를 프린트헤드에 제공하는 잉크 이송 장치에 관한 것이다. 이 잉크 이송 장치는, 어큐믈레이터가 프린트헤드의 수명 동안 유입되는 모든 공기를 수용할 수 있도록 프린트헤드에 유입되는 공기를 제어하게 된다.A preferred embodiment of the present invention relates to an ink conveying apparatus fluidly coupled to a fluid inlet to provide ink to a printhead. This ink transfer device controls the air entering the printhead so that the accumulator can accommodate all the air entering during the life of the printhead.

도 1은 본 발명에 따른 프린팅 시스템의 개략적인 대표도로서, 프린팅 시스템에 영향을 주는 공기 공급원을 도시한 도면,1 is a schematic representation of a printing system according to the present invention, showing an air source affecting the printing system;

도 2는 본 발명에 따른 프린터의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도,2 is a perspective view showing a preferred embodiment of a printer according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 프린트헤드의 바람직한 실시예를 나타내는 개략도,3 is a schematic view showing a preferred embodiment of a printhead according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 프린트헤드의 바람직한 실시예의 등각 투상도,4 is an isometric view of a preferred embodiment of a printhead according to the invention,

도 5a 내지 도 5c는 도 4의 5A-5A선을 따라 취한 개략적으로 단면도,5A-5C are schematic cross-sectional views taken along line 5A-5A of FIG. 4,

도 6은 본 발명에 따른 프린팅 시스템의 캐리지부로 삽입 준비된 프린트헤드의 등각 투상도,6 is an isometric view of a printhead ready to be inserted into a carriage portion of a printing system according to the present invention;

도 7a는 본 발명에 따른 도관 유출부에 연결 준비된 프린트헤드의 등각 투상도,7A is an isometric view of a printhead prepared for connection to a conduit outlet, in accordance with the present invention;

도 7b는 도 7a의 7B-7B선을 따라 취한 도관 유출부를 나타내는 단면도,FIG. 7B is a cross sectional view showing a conduit outlet taken along line 7B-7B in FIG. 7A;

도 7c는 도 7a의 7B-7B선을 따라 취한 본 발명에 따른 도관 유출부와 프린트헤드 사이의 유체적 연결을 나타내는 단면도,7C is a cross-sectional view showing the fluid connection between the conduit outlet and the printhead in accordance with the invention taken along line 7B-7B in FIG. 7A;

도 8은 잉크 공급부가 잉크 공급부 수용 스테이션내로 삽입 준비된, 도 2의 프린팅 시스템에 사용된 유형의 잉크 공급부 수용 스테이션의 절단 도시된 도면,FIG. 8 is a cutaway view of an ink supply receiving station of the type used in the printing system of FIG. 2 with the ink supply ready to be inserted into the ink supply receiving station; FIG.

도 9a는 유체 유출부와 유체 유입부 사이의 유체적 연결 전에 도 8의 9A-9A선을 따라 취한 유체 유출부와 도관 유입부를 나타내는 단면도,9A is a cross-sectional view of the fluid outlet and conduit inlet taken along line 9A-9A in FIG. 8 prior to the fluidic connection between the fluid outlet and the fluid inlet;

도 9b는 도 8의 9A-9A선을 따라 취한 유체 유출부와 도관 유입부 사이의 유체적 연결을 나타내는 단면도, 9B is a cross sectional view showing a fluid connection between the fluid outlet and the conduit inlet taken along line 9A-9A in FIG. 8;

도 10은 잉크 용기(10)의 조립전에 잉크 용기(10)의 바람직한 실시예에 따른 부분들을 등각 투상으로 확대 도시한 분해도,10 is an exploded view in isometric view of parts according to a preferred embodiment of the ink container 10 prior to assembly of the ink container 10;

도 11은 잉크 용기(10)의 바람직한 실시예의 등각 투상도,11 is an isometric view of a preferred embodiment of the ink container 10,

도 12는 온도 대 공기 수용해도의 그림,12 is a plot of temperature versus air solubility,

도 13은 본 발명에 따른 잉크 용기와, 이에 유체적으로 연결하도록 배치되고, 잉크 용기를 갖는 프린트헤드의 변형 실시예를 도시하는 등각 투상도.Fig. 13 is an isometric view illustrating a modified embodiment of the ink container according to the present invention, and a printhead having an ink container arranged to be in fluid connection thereto.

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 시스템(10)을 도시하는 개략도이다. 프린팅 시스템(10)은 교환가능한 잉크 공급부 또는 용기(14)에 유체 도관(16)을 통해 유체적으로 결합되는 프린트헤드(12)를 구비한다.1 is a schematic diagram illustrating an inkjet printing system 10 according to the present invention. The printing system 10 has a printhead 12 fluidly coupled through a fluid conduit 16 to an exchangeable ink supply or container 14.

프린트헤드(12)가 유체 도관(16)으로부터 잉크를 공급받으면 프린팅 시스템 제어 전자장치(20)의 제어하에 이젝터부(18)가 매개체(도시하지 않음)상으로 잉크를 선택적으로 분사한다. 프린트헤드(12)는 유체 도관(16)과 결합된 도관 유출부(24)에 유체적으로 연결되는 유체 유입부(22)를 구비한다.When the printhead 12 receives ink from the fluid conduit 16, the ejector portion 18 selectively ejects ink onto a medium (not shown) under the control of the printing system control electronics 20. The printhead 12 has a fluid inlet 22 fluidly connected to a conduit outlet 24 coupled with the fluid conduit 16.

유체 도관(16)은 교환가능한 잉크 공급부(14)로부터 잉크를 공급받는다. 유체 도관(16)은 교환가능한 잉크 공급부(14)와 결합된 유체 유출부(28)에 유체적으로 결합되는 도관 유입부(26)를 구비한다.The fluid conduit 16 receives ink from the replaceable ink supply 14. The fluid conduit 16 has a conduit inlet 26 fluidly coupled to a fluid outlet 28 associated with an exchangeable ink supply 14.

프린팅 작업중, 잉크는 잉크 공급부(14)로부터 유체 도관(16)을 거쳐 프린트헤드(12)로 유동하여 잉크 방울이 이젝터(18)와 결합된 노즐(도시하지 않음)에 의해서 분사될 수 있다. 프린트헤드(12)는 반영구적이기 때문에, 대량의 잉크를 프린팅할 수 있다. 따라서, 잉크 공급부(14)는 주기적으로 교환된다. 바람직한 실시예에 있어서, 프린트헤드(12)는 450cc(입방 센티미터)의 잉크가 인쇄되는 동안을 지탱할 것으로 예상된다. 이 실시예에 있어서, 각각의 잉크 공급부(14)가 30cc의 잉크를 프린트헤드(12)에 공급함으로써, 프린트헤드(12)는 15개의 잉크 공급부가 사용되는 동안을 지탱할 것으로 예상된다.During printing, ink may flow from the ink supply 14 via the fluid conduit 16 to the printhead 12 so that ink droplets may be ejected by nozzles (not shown) associated with the ejector 18. Since the printhead 12 is semi-permanent, it is possible to print a large amount of ink. Thus, the ink supply portion 14 is periodically replaced. In the preferred embodiment, the printhead 12 is expected to sustain while 450 cc (cubic centimeters) of ink is being printed. In this embodiment, each ink supply 14 supplies 30 cc of ink to the printhead 12, whereby the printhead 12 is expected to sustain while 15 ink supplies are used.

본 발명의 일 특징은 공기 축적 제한 및 프린팅 시스템(10)에 축적되는 공기의 수용 기술에 관한 것이다. 도 1 및 이하에서 표시된 바와 같이, 프린팅 시스템(10)은 프린트헤드(12)에 궁극적으로 축적되는 공기의 공급원을 다수 개 가진다.One feature of the present invention relates to air accumulation limitations and the acceptance technology of air accumulated in the printing system 10. As indicated in FIG. 1 and below, printing system 10 has multiple sources of air that ultimately accumulate in printhead 12.

1) 초기 공기 - 프린트헤드(12)가 프린팅 시스템(10)에 설치되기 전에 존재하는 기포와 관련한다.1) Initial Air -relates to the air bubbles that exist before the printhead 12 is installed in the printing system 10.

2) 프린트헤드 연결부 - 프린트헤드(12)가 유체 도관(16)에 연결할 때 도입되는 공기와 관련한다.2) Printhead Connection -relates to the air introduced when the printhead 12 connects to the fluid conduit 16.

3) 도관 시동(conduit Startup) - 프린팅 시스템(10)이 처음 사용될 때 프린트헤드(12)내로 유입되는, 유체 도관(16)내에 초기에 존재하는 공기와 관련한다.3) Conduit Startup -relates to the air initially present in the fluid conduit 16, which enters the printhead 12 when the printing system 10 is first used.

4) 확산 - 프린트헤드(12)의 수명 동안 프린트헤드(12)와 유체 도관(16)으로 확산되는 공기와 관련한다.4) Diffusion -relates to air that diffuses into the printhead 12 and fluid conduit 16 during the life of the printhead 12.

5) 잉크 공급부 연결 - 각각의 잉크 공급부(14)가 유체 도관(16)에 연결될 때 유입되는 공기와 관련한다.5) Ink Supply Connections -Relate to the incoming air when each ink supply 14 is connected to the fluid conduit 16.

6) 잉크 용기의 자유 공기 - 유체 도관(16)으로부터 추출된 후 유체 흐름을 거쳐 프린트헤드(12)로 이동하는, 잉크 공급부(14)에 존재하던 기포와 관련한다.6) Free Air of the Ink Container— Refers to the bubbles present in the ink supply 14, which are extracted from the fluid conduit 16 and then move through the fluid flow to the printhead 12.

7) 탈기 - 잉크가 프린트헤드(12)를 관통할 때 용액으로부터 나오는 공기와 관련한다.7) Degassing -relates to the air coming out of solution as the ink penetrates the printhead 12.

본 발명의 다른 특징은 프린트헤드(12)가 상기의 공급원에 의해서 프린팅 시스템(10)으로 유입되는 공기를 수용하는 어큐믈레이터 메카니즘이다. 프린트헤드(12)로부터 흘러나오는 것을 방지하기 위해서, 프린트헤드(12)의 내부 압력을 음으로 유지하는 것이 매우 중요하다. 프린트헤드(12)가 비인쇄 기간 동안 주변의 온도 및 압력 편위를 겪을 때, 프린트헤드(12) 내측의 기포가 팽창되어 프린트헤드(12)내의 압력을 증가시키는 경향이 있을 것이다. 프린트헤드는 이 팽창을 보정하여 음의 압력을 유지하는 어큐믈레이터(29)를 구비한다. 그러나, 이 어큐믈레이터(29)는 보정할 수 있는 부피의 상한선을 가진다. 이것을 공기의 "저장 용량(warehouse capacity)"이라 칭한다.Another feature of the present invention is an accumulator mechanism in which the printhead 12 receives air entering the printing system 10 by said source. In order to prevent it from flowing out of the printhead 12, it is very important to keep the internal pressure of the printhead 12 negative. When the printhead 12 experiences ambient temperature and pressure excursions during the nonprinting period, the bubbles inside the printhead 12 will tend to expand and increase the pressure in the printhead 12. The printhead has an accumulator 29 that compensates for this expansion and maintains negative pressure. However, this accumulator 29 has an upper limit of the volume which can be corrected. This is called the "warehouse capacity" of air.

어큐믈레이터(29)의 "저장 용량"은 어큐믈레이터의 디자인 및 환경적 작동 범위에 따라 결정된다. 이 환경적 범위는 어큐믈레이터(29)가 기포 팽창의 최대치를 감당해야 하는 온도의 상한선 및/또는 압력의 하한선에 의해서 정해진다. 바람직한 실시예에 있어서, 이 온도의 상한선은 정압에서 140℉(화씨 온도)[60℃(섭씨온도)]이다. 즉, 어큐믈레이터는 최대 140℉(60℃)의 온도까지 저장 용량과 동일한 양의 공기의 팽창을 허용하여야 한다. 예시적인 실시예에 있어서, 저장 용량은 4.5cc(입방 센티미터)이다. 다시 말해서, 이 예시적인 어큐믈레이터는 대기 온도[대략 70℉(21℃)] 내지 140℉(60℃)에 걸쳐 4.5cc 기포의 팽창을 보정하여 플레넘안에 음의 압력을 유지하여야 한다.The "storage capacity" of the accumulator 29 depends on the design and environmental operating range of the accumulator. This environmental range is defined by the upper limit of temperature and / or the lower limit of pressure at which the accumulator 29 must withstand the maximum of bubble expansion. In a preferred embodiment, the upper limit of this temperature is 140 degrees Fahrenheit (60 degrees Celsius) at constant pressure. That is, the accumulator must allow for the expansion of the same amount of air as the storage capacity up to a temperature of 140 ° F. (60 ° C.). In an exemplary embodiment, the storage capacity is 4.5 cc (cubic centimeters). In other words, this exemplary accumulator must compensate for the expansion of 4.5 cc bubbles over ambient temperature (approximately 70 ° F. (21 ° C.)) to 140 ° F. (60 ° C.) to maintain negative pressure in the plenum.

본 발명의 또다른 특징은 공기 공급원이 저장 용량을 초과하지 않도록 보장하기 위해 채택된 "공기 예산(air budget)"에 관한 것이다. 공기 예산에 있어서는, 얼마나 많은 공기를 각각의 공기 공급원에 대해 할당할 것인가를 선택한다. 예시적인 공기 예산이 이하 표 1로 만들어졌다: 예시적인 공기 예산 공기 공급원에 따른 공기 예산 항목 공기 예산치 초기 0.3cc 프린트헤드 연결부 0.1cc 도관 시동 1.3cc 확산(배관, 프린트헤드) 1.0cc 잉크 공급부 연결 0.1cc 잉크 공급부(용기)의 자유 공기 0.1cc 탈기 1.6cc Another feature of the invention relates to an “air budget” adopted to ensure that the air source does not exceed the storage capacity. In the air budget, you choose how much air to allocate for each air source. Exemplary air budgets are made in Table 1 below: Example air budget Air budget items by air source Air budget Early 0.3cc Printhead connection 0.1cc Conduit boots 1.3cc Diffusion (Plumbing, Printhead) 1.0cc Ink supply connection 0.1cc Free air in the ink supply section (container) 0.1cc Degassing 1.6cc

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총 공기 예산치 = 4.5ccTotal air budget = 4.5 cc

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모든 예산 항목의 합은 저장 용량인 4.5cc와 동일하다. 모든 예산 항목 각각은, 공기 총 예산치가 공기의 저장 용량을 초과하지 않도록 보장하기 위해 다른 항목들이 이에 대응하여 감소된다는 전제하에, 증가할 수 있다.The sum of all budget items equals the storage capacity of 4.5 cc. Each and every budget item may increase, provided that other items are correspondingly reduced to ensure that the total air budget does not exceed the storage capacity of the air.

본 발명의 또 다른 특징은 축적되는 전체 공기가 저장 레벨 미만이 되도록 각각의 공기 공급원이 충분히 낮은 레벨로 유지되는 것을 보장하는데 사용되는 기술에 관한 것이다. 공기를 수용하고 공기 도입을 제한하는 이들 기술은 도 2 내지 도 13을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.Another feature of the invention relates to the technique used to ensure that each air source is kept at a sufficiently low level so that the total accumulated air is below the storage level. These techniques for receiving air and limiting air introduction will be described below with reference to FIGS.

도 2는 프린팅 시스템(10)의 바람직한 일 실시예의 도면을 나타낸다. 프린팅 시스템(10)은 인쇄매체가 프린트 구역(32)으로 공급되기 전후에 각각 인쇄매체(도시하지 않음)을 저장하기 위한 매체 입력 트레이(30A) 및 매체 출력 트레이(30B)를 포함한다. 캐리지(34)는 다수의 프린트헤드(12)를 지지하며 프린트 구역(32)의 표면을 주사하여 프린트헤드(12)와 결합된 다수의 이젝터(18)가 인쇄매체상에 잉크를 선택적으로 분사할 수 있도록 한다. 각 프린트헤드(12)는 유체 도관(16)을 거쳐 다수의 대응 잉크 공급부(14)중 어느 하나로부터 잉크를 공급받는다.2 shows a diagram of one preferred embodiment of a printing system 10. The printing system 10 includes a media input tray 30A and a media output tray 30B for storing print media (not shown), respectively, before and after the print media is supplied to the print zone 32. The carriage 34 supports a plurality of printheads 12 and scans the surface of the print zone 32 so that a plurality of ejectors 18 associated with the printheads 12 can selectively inject ink onto the print media. To help. Each printhead 12 receives ink from any of a plurality of corresponding ink supplies 14 via a fluid conduit 16.

프린트헤드(12)는 이들이 다수의 잉크 용기(14)를 이용할 수 있기 때문에 반영구적이다. 이것은 프린팅 시스템(10)을 콤팩트한 크기로 되게 한다. 바람직한 실시예의 잉크 공급부(14)는 검정색(14b), 청색(14c), 자홍색(14m), 노랑색(14y)을 포함하여 여러가지 색체 잉크를 이용한다. 검정색 잉크 용기(14b)는 대략 75cc의 용량을 가지며, 색체 잉크 용기(14c, 14m)는 각기 대략 30cc의 용량을 가진다. 또한 더 큰 75cc 검정색 잉크 용기와 플러그 호환가능한 30cc의 검정색 잉크 용기가 있다. 잉크 용기의 크기는 프린팅 시스템(10)의 크기에 악영향을 주는 것을 회피하기에, 그리고 선반 수명을 고려하기에 충분히 작게 선택된다. 이들은 교환 비율을 적절히 낮출 수 있도록 충분히 크게 선택된다. 각 프린트헤드(12)는 대략 450cc의 잉크 사용 동안을 지탱할 수 있으므로, 각 프린트헤드는 다수의 잉크 용기(14)를 이용함에 틀림없고, 따라서 반영구적임에 틀림없다.The printhead 12 is semi-permanent because they can use multiple ink containers 14. This makes the printing system 10 compact. The ink supply 14 of the preferred embodiment uses various color inks including black 14b, blue 14c, magenta 14m, and yellow 14y. The black ink container 14b has a capacity of approximately 75 cc, and the color ink containers 14c and 14m each have a capacity of approximately 30 cc. There is also a larger 75cc black ink container and a plug compatible 30cc black ink container. The size of the ink container is chosen small enough to avoid adversely affecting the size of the printing system 10 and to take into account shelf life. They are chosen large enough to adequately lower the exchange rate. Since each printhead 12 can withstand approximately 450 cc of ink usage, each printhead must utilize multiple ink containers 14 and therefore must be semi-permanent.

프린트헤드(12)의 저장 용량은 도 3, 도 4, 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명될 것이다. 도 3은 유체 도관(16)에 연결된 프린트헤드(12)를 나타내는 개략도이다. 프린트헤드(12)는 유체 도관(16)으로부터 유입 압력으로 잉크를 공급받은 후, 유입 압력보다 낮은 제어된 내부 압력으로 잉크를 이젝터(18)에 이송된다. 이젝터(18)는 제어된 내부 압력으로 일정량의 잉크를 저장하는 플레넘(38)에 유체적으로 결합된다. 잉크는 미립 물질을 제거하기 위해서 이젝터(18)에 도달하기 전에 필터 요소(39)를 통과한다. 플레넘(38)내의 음의 압력은 액츄에이터(40)와 밸브(42)를 포함하는 레귤레이터를 사용하여 제어된다. 이젝터(18)가 잉크를 인쇄매체상에 분사함에 따라 플레넘(38)내의 잉크가 소모된다. 이로 인해 플래넘(38)내의 압력이 감소된다. 내부 압력이 저압 임계치에 도달할 때, 이에 대응하여 액츄에이터(40)가 밸브(42)를 개방함으로써 잉크가 유체 도관(16)으로부터 플레넘(38)까지 통과하게 된다. 이 유입에 의해 플레넘(38)의 압력이 상승한다. 내부 압력이 고압 임계치에 도달할 때, 액츄에이터(40)는 밸브(42)를 닫는 것으로 반응한다. 즉, 플래넘(38)내의 압력은 저압 임계치와 고압 임계치 사이에서 조절된다.The storage capacity of the printhead 12 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5A-5C. 3 is a schematic diagram illustrating a printhead 12 connected to a fluid conduit 16. The printhead 12 receives ink at the inlet pressure from the fluid conduit 16 and then transfers the ink to the ejector 18 at a controlled internal pressure lower than the inlet pressure. Ejector 18 is fluidly coupled to plenum 38 that stores a quantity of ink at a controlled internal pressure. The ink passes through the filter element 39 before reaching the ejector 18 to remove particulate matter. The negative pressure in the plenum 38 is controlled using a regulator comprising an actuator 40 and a valve 42. As the ejector 18 ejects ink onto the print media, the ink in the plenum 38 is consumed. This reduces the pressure in the plenum 38. When the internal pressure reaches the low pressure threshold, the actuator 40 correspondingly opens the valve 42 so that ink passes from the fluid conduit 16 to the plenum 38. This inflow raises the pressure of the plenum 38. When the internal pressure reaches the high pressure threshold, the actuator 40 responds by closing the valve 42. That is, the pressure in the plenum 38 is regulated between the low pressure threshold and the high pressure threshold.

도 4는 프린트헤드(12)의 바람직한 실시예의 등각 투상도를 도시한다. 프린트헤드(12)는 유체 도관(16)으로부터 잉크를 공급받는 유체 유입부(22)와, 인쇄 매체(도시하지 않음)상에 잉크를 선택적으로 분사하는 이젝터부(18)를 포함한다. 프린트헤드(12)는 도 3과, 도 5a 내지 5c를 참조하여 설명될 내부 레귤레이터를 더 포함한다. 내부 레귤레이터는 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명될 공기 도관(43)을 구비한다.4 shows an isometric view of a preferred embodiment of the printhead 12. The printhead 12 includes a fluid inlet 22 to receive ink from the fluid conduit 16 and an ejector portion 18 to selectively eject ink onto a print medium (not shown). The printhead 12 further includes an internal regulator to be described with reference to FIGS. 3 and 5A-5C. The internal regulator has an air conduit 43 which will be described with reference to FIGS. 5A-5C.

도 5a 내지 도 5c는 도 4의 5A-5A선을 따라 취한 프린트헤드(12)를 나타내는 개략적인 단면도이다. 프린트헤드(12)의 내부 구조는 프린트헤드(12)내의 압력 조절 시스템의 기능적인 면을 더 분명히 도시하도록 단순화된다. 도 5a 내지 도 5c와 도 3을 비교할 때, 유사 요소에는 유사 도면 부호가 사용된다.5A-5C are schematic cross-sectional views showing the printhead 12 taken along line 5A-5A in FIG. The internal structure of the printhead 12 is simplified to more clearly show the functional aspect of the pressure regulating system in the printhead 12. When comparing FIG. 5A to FIG. 5C with FIG. 3, like numerals are used for like elements.

프린트헤드(12)는 이젝터부(18)를 지지하는 외부 하우징(44)을 구비한다. 플레넘(38)은 이젝터부(18)와 유체적으로 연통관계에 있다. 플레넘(38) 내측에는, 플레넘(38)으로 잉크를 선택적으로 공급하기 위한 액츄에이터(40)와 밸브(42)가 있다.The print head 12 has an outer housing 44 that supports the ejector portion 18. The plenum 38 is in fluid communication with the ejector portion 18. Inside the plenum 38 is an actuator 40 and a valve 42 for selectively supplying ink to the plenum 38.

밸브(42)는, 잉크를 플레넘(38)으로 유입시키기 위해 유체 유입부(22)와 유체적으로 연결된 노즐(46)과, 이 노즐(46)을 밀봉하는 밸브 시트(48)를 포함한다. 밸브의 신뢰성있는 밀봉을 보장하기 위해 밸브 시트(48)는 탄성재로 형성된다. 밸브 시트(48)는 레귤레이터 축(50A)을 중심으로 회전하는 압력 레귤레이터 레버(50)에 고정 장착된다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 레버(50)의 회전에 의해 밸브(42)가 플레넘(38)내의 압력 변화에 따라 개방 및 밀봉된다.The valve 42 includes a nozzle 46 fluidly connected with the fluid inlet 22 for introducing ink into the plenum 38, and a valve seat 48 for sealing the nozzle 46. . The valve seat 48 is formed of an elastic material to ensure a reliable sealing of the valve. The valve seat 48 is fixedly mounted to a pressure regulator lever 50 that rotates about the regulator shaft 50A. As shown in FIGS. 5A-5C, the rotation of the lever 50 opens and seals the valve 42 as the pressure changes in the plenum 38.

프린트헤드(12)는 또한 어큐믈레이터 축(52A)을 중심으로 회전하는 어큐믈레이터 레버(52)를 구비한다. 스프링(54)이 레귤레이터 밸브 레버(50)를 어큐믈레이터 레버(52)에 연결시키고, 서로를 향해 레버를 바이어스시킨다. 스프링은 레귤레이터 축(50A)보다 어큐믈레이터 축(52A)에 상대적으로 더 가깝게 연결된다.The printhead 12 also has an accumulator lever 52 that rotates about the accumulator shaft 52A. A spring 54 connects the regulator valve lever 50 to the accumulator lever 52 and biases the levers toward each other. The spring is connected relatively closer to the accumulator shaft 52A than the regulator shaft 50A.

팽창가능한 백(56)이 어큐믈레이터 레버(52)와 레귤레이터 레버(50) 사이에 배치된다. 팽창가능한 백(56)의 제 1 표면은 공기 도관(43)을 거쳐 외측 대기와 연통하고, 백(56)의 제 2 표면은 플레넘(38)내에서 잉크와 접촉하고 있다. 따라서, 백(56)은 플레넘(38)과 외측 대기 사이의 압력차에 반응하여 팽창 및 수축한다. 백(56), 레귤레이터 레버(50) 및 스프링(54)은 도 3을 참조로 설명된 바와 같이 액츄에이터(40)로서 함께 작용한다.An inflatable bag 56 is disposed between the accumulator lever 52 and the regulator lever 50. The first surface of the inflatable bag 56 communicates with the outside atmosphere via an air conduit 43, and the second surface of the bag 56 is in contact with the ink in the plenum 38. Thus, the bag 56 expands and contracts in response to the pressure difference between the plenum 38 and the outer atmosphere. Bag 56, regulator lever 50 and spring 54 act together as actuator 40 as described with reference to FIG. 3.

도 5a는 백(56)이 충분히 수축되었을 때인, 프린트헤드(12)의 초기 상태를 도시한다. 프린팅이 개시될 때, 백(56)은 이젝터(18)에 의해서 분사된 잉크 분량을 보정하기 위해 팽창한다. 백의 크기는, 스프링에 의해서 가해지는 힘에 대향하면서 그 일 측부가 어큐믈레이터 레버(52)를 가압하기 시작하고 다른 일 측부가 레귤레이터 레버(50)를 가압하기 시작할 때까지 증가된다. 백(56)의 압력이 충분히 커지면, 레버들은 외측을 향해 서로 반대방향으로 피봇운동을 시작한다.5A shows the initial state of the printhead 12 when the bag 56 is fully retracted. When printing starts, the bag 56 expands to correct the amount of ink ejected by the ejector 18. The size of the bag is increased until one side begins to press the accumulator lever 52 and the other side begins to press the regulator lever 50 while opposing the force exerted by the spring. When the pressure of the bag 56 becomes large enough, the levers start to pivot in opposite directions to the outside.

스프링(54)에 의해 어큐믈레이터 레버(52)에 가해지는 모멘트가 스프링(54)에 의해 레귤레이터 레버(50)에 가해지는 모멘트보다 작기 때문에, 어큐믈레이터 레버(52)가 먼저 운동한다. 어큐믈레이터 레버는 도 5b에 의해서 표시된 바와 같이, 외부 하우징(44)과 접촉할 때까지 운동한다.Since the moment applied to the accumulator lever 52 by the spring 54 is smaller than the moment applied to the regulator lever 50 by the spring 54, the accumulator lever 52 moves first. The accumulator lever moves until it contacts the outer housing 44, as indicated by FIG. 5B.

어큐믈레이터 레버(52)가 충분히 팽창되었을 때, 도 5c에 도시된 바와 같이, 레귤레이터 레버(50)가 운동하기 시작하여, 결국 밸브 시트(48)는 노즐(46)로부터 떨어져 상승하고, 밸브(42)를 개방한다. 이후 잉크는 유체 도관(16)으로부터 노즐(46)을 통해 플레넘(38)내로 유입한다. 유입하는 잉크는 플레넘(38)내의 압력을 증가시켜서, 레버(50, 52)상에서 백(56)의 힘을 감소시키고, 밸브(42)가 닫히도록 한다. 이 때 프린트헤드(14)는 도 5b에 도시된 상태로 된다.When the accumulator lever 52 is fully inflated, as shown in FIG. 5C, the regulator lever 50 begins to move, so that the valve seat 48 rises away from the nozzle 46 and the valve ( 42) Open. Ink then flows from the fluid conduit 16 through the nozzle 46 into the plenum 38. The incoming ink increases the pressure in the plenum 38, reducing the force of the bag 56 on the levers 50, 52 and causing the valve 42 to close. At this time, the print head 14 is in the state shown in Fig. 5B.

전술한 바와 같이, 플레넘(38)내에는 음(-)의 압력이 유지되는 것이 중요하다. 어큐믈레이터는 플레넘(38)내에 공기가 있을 때조차 음의 압력을 유지하는 기능을 한다. 스프링(54)의 상대적인 부착 지점 때문에, 어큐믈레이터 레버는 정상 작동중 하우징(44)에 대해 가압된 상태에 있다. 프린트헤드 수명에 의하여, 기포(58)는 프린트헤드(12)내에 축적되려는 경향이 있다. 프린팅 시스템(10)의 저장 주기 및 아이들(idle) 주기 동안, 주변 온도가 변할 수 있다. 이상 기체 법칙에 따라 기포(58)는 온도 상승에 반응하여 팽창하고, 이로 인해 백(56)이 수축하게 된다. 백(56)의 수축이 진행되면, 어큐믈레이터 레버(52)는 백(56)에 가해지는 압력을 유지시키기 위해 움직인다. 어큐믈레이터 레버(52)와 백(56)은 이에 의해서 프린트헤드(12)내에 일정한 음의 압력을 보장하고 어큐믈레이터(52)의 운동 범위 전체에 걸쳐 양의 압력을 방지한다.As mentioned above, it is important that negative pressure is maintained in the plenum 38. The accumulator functions to maintain negative pressure even when there is air in the plenum 38. Because of the relative attachment point of the spring 54, the accumulator lever is in a pressed state against the housing 44 during normal operation. Due to printhead life, bubbles 58 tend to accumulate in printhead 12. During the storage and idle periods of the printing system 10, the ambient temperature may change. According to the ideal gas law, the bubble 58 expands in response to the temperature rise, which causes the bag 56 to contract. As the bag 56 shrinks, the accumulator lever 52 moves to maintain the pressure applied to the bag 56. Accumulator lever 52 and bag 56 thereby ensure a constant negative pressure in printhead 12 and prevent positive pressure throughout the range of motion of accumulator 52.

예시적인 시스템에 있어서, 어큐믈레이터 레버(52)의 운동 범위는 특정 환경적 작동 범위에 걸쳐 플레넘(38)내에 음의 압력을 유지한 채로, 플레넘(38)내에 축적된 최대 4.5cc까지의 공기 저장 용량을 허용한다. 축적된 공기가 4.5cc를 초과하면 프린트헤드(12)가 샐 수 있고, 이는 프린트헤드 및 프린터 손상을 야기하며 이젝터(18)의 작동에 영향을 미친다. 따라서, 모든 공기 공급원의 누적량은 저장 부피인 4.5cc 미만으로 유지되어야 한다.In an exemplary system, the range of motion of the accumulator lever 52 is up to 4.5 cc accumulated in the plenum 38 while maintaining negative pressure in the plenum 38 over a specific environmental operating range. Allows air storage capacity. If the accumulated air exceeds 4.5 cc, the printhead 12 may leak, causing damage to the printhead and the printer and affecting the operation of the ejector 18. Therefore, the cumulative amount of all air sources must be maintained below the storage volume of 4.5 cc.

압력 레귤레이터와 어큐믈레이터를 제공하는 다른 방법이 있다. 도 3을 참조하면, 밸브(42)는 솔레노이드 밸브와 같은 전기 기계적 밸브일 수 있을 것이다. 액츄에이터(40)는 밸브(42)를 개방 및 폐쇄하기 위해서 회로에 신호를 제공하는 압력 트랜스듀서일 수 있을 것이다. 공기를 축적하기 위한 용량을 제공하기 위해서, 플레넘(38)의 외벽은 적어도 부분적으로 유연하여야 한다. 이를 수행하기 위한 하나의 방법은 외부 대기로부터 플레넘(38)을 갈라놓는 고무 다이아프램(60)을 제공하는 것이다. 고무 다이아프램(60)은 기포 팽창에 따라 운동할 수 있어서, 어큐믈레이터(29)로서 작용한다. 변형예로서, 플레넘(38)은 어큐믈레이터(29)로서 유사하게 기능을 하는 스프링 장착 백에 의해서 둘러싸여 있을 수 있다. 각각의 변형 어큐믈레이터 장치는 그 자체의 공기 축적 제한량 따라서 저장 용량을 가질 것이다. 양의 압력의 악영향을 방지하기 위해서, 공기 공급원의 합은 이 저장 용량 미만으로 유지되어야 한다.There are other ways to provide pressure regulators and accumulators. Referring to FIG. 3, the valve 42 may be an electromechanical valve such as a solenoid valve. Actuator 40 may be a pressure transducer that provides a signal to the circuit for opening and closing valve 42. In order to provide the capacity for accumulating air, the outer wall of the plenum 38 must be at least partially flexible. One way to do this is to provide a rubber diaphragm 60 that separates the plenum 38 from the outside atmosphere. The rubber diaphragm 60 can move as the bubble expands, acting as the accumulator 29. As a variant, the plenum 38 may be surrounded by a spring loaded bag that similarly functions as the accumulator 29. Each variant accumulator device will have its own air accumulation limit and thus storage capacity. In order to prevent the adverse effects of positive pressure, the sum of the air sources must be kept below this storage capacity.

이제 공기 공급원 및 이들을 각각의 예산 범위내로 유지하는 데 사용되는 기술이 도 6 내지 도 13을 참조하여 설명될 것이다. 전체 예산 목표치를 만족하도록 각 공기 공급원을 예산에 계상하고 제어하는 것이 본 발명의 중요한 특징이다.The air sources and techniques used to keep them within their respective budget ranges will now be described with reference to FIGS. 6 to 13. It is an important feature of the present invention to account for and control each air source in the budget to meet the overall budget target.

제 1 공기 공급원은 프린프헤드가 프린팅 시스템(10)에 설치되기 전에 프린트헤드(12)에 있는 초기 공기이다. 예시적인 실시예에 있어서, 0.3cc의 공기가 상기 공기 공급원에 대해서 예산으로 정해지는데, 여기에는 제조 공정에 의해서 도입되는 공기, 프린트헤드(12)의 제조 및 설치 사이에 프린트헤드(12)로 확산되는 공기, 그리고 유체 유입부(22) 또는 이젝터부(18)를 통해 프린트헤드(12)로부터 추출되는 공기가 포함된다. 이들 값을 최소화하기 위해서, 이하에서 설명하는 바와 같이 많은 디자인 및 조립 방법이 프린트헤드(12)를 제조하는데 사용된다.The first air source is the initial air in the printhead 12 before the printhead is installed in the printing system 10. In an exemplary embodiment, 0.3 cc of air is budgeted for the air source, which diffuses into the printhead 12 between the air introduced by the manufacturing process, the manufacture and installation of the printhead 12. Air to be extracted and air extracted from the printhead 12 through the fluid inlet 22 or the ejector unit 18 are included. To minimize these values, many design and assembly methods are used to fabricate the printhead 12, as described below.

프린트헤드(12)가 제조되는 경우에, 프린트헤드(12)가 잉크로 채워짐에 따라 공기가 유입된다. 이러한 공기를 최소화하기 위해서, 다음의 잉크 충전 공정이 사용된다. (1) 우선, 유체 유입부(22)에 CO2 가스 공급원을 제공하고 프린트헤드(12)의 이젝터(18)에 진공원을 제공함으로써, 프린트헤드 내부에 잔류하는 거의 모든 가스가 CO2 가스로 이루어질 때까지 프린트헤드(12)를 CO2 가스로 씻어 내린다. (2) 다음에, 프린트헤드(12)가 잉크로 충전될 때까지 유체 유입부(22)에 탈기 잉크 공급원을 제공하고 이젝터(18)에 진공원을 제공함으로써 프린트헤드(12)를 탈기 잉크(해리 산소가 포화 레벨 미만인 잉크)로 충전한다. 충전 과정중 뒤에 남는 모든 기포는 주로 CO2로 구성되며 빠르게 잉크내에 용해될 것이다. 또한, 잉크가 탈기됐기 때문에 기포내의 모든 불순물(공기 등)은 잉크에 의해 흡수될 것이다.When the printhead 12 is manufactured, air enters as the printhead 12 is filled with ink. In order to minimize this air, the following ink filling process is used. (1) First, by providing a source of CO 2 gas to the fluid inlet 22 and a vacuum source to the ejector 18 of the print head 12, almost all of the gas remaining inside the print head is converted into CO 2 gas. The printhead 12 is flushed with CO 2 gas until done. (2) Next, the printhead 12 is degassed by providing a degassing ink source to the fluid inlet 22 and a vacuum source to the ejector 18 until the printhead 12 is filled with ink. Ink with dissociated oxygen below the saturation level). Any bubbles remaining behind during the filling process will consist mainly of CO 2 and will quickly dissolve in the ink. Also, because the ink is degassed, all impurities (air, etc.) in the bubbles will be absorbed by the ink.

또한, 잉크 충전 공정과 프린트헤드(12)를 프린터에 설치하는 공정 사이에 공기가 프린트헤드(12)로 확산되는 것을 최소화하기 위해, 프린트헤드(12)는 고도의 공기 확산 차단 물질로 제조된다. 바람직한 실시예에 있어서, 프린트헤드(12)의 외부 하우징(44)은 LCP(액정 폴리머)로 제조된다. 또한, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 또는 금속화 플라스틱 등과 같은 다른 고도의 차단 물질이 효과적으로 작용할 것이다. 백(56)은 다층의 플라스틱 필름으로 형성되는 것이 바람직하며, 적어도 한 층은 고도의 공기 확산 차단 특성을 갖는다. 바람직한 고도의 차단 물질은 PVDC(polyvinylidene chloride)이다.Also, in order to minimize the diffusion of air into the printhead 12 between the ink filling process and the process of installing the printhead 12 in the printer, the printhead 12 is made of a highly air diffusion barrier material. In a preferred embodiment, the outer housing 44 of the printhead 12 is made of LCP (liquid crystal polymer). In addition, other highly blocking materials such as PET (polyethylene terephthalate) or metallized plastics will work effectively. The bag 56 is preferably formed of a multilayer plastic film, at least one layer having a high air diffusion barrier property. Preferred high barrier material is polyvinylidene chloride (PVDC).

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 도관 유출부(24)와 유체 유입부(22) 사이에 "프린트헤드 연결"이 이뤄질 때 제 2 공기 공급원이 도입된다. 도 6는 프린트헤드(12)를 캐리지(34)에 초기 설치할 때를 도시한다. 프린트헤드(12)는 대체로 하방으로 삽입됨으로써 캐리지(34)에 설치된다. 삽입시, 도관 유출부(24)는 프린트헤드(12)에 결합된 유체 유입부(22)에 연결된다.As shown in FIGS. 6 and 7, a second air source is introduced when a “printhead connection” is made between the conduit outlet 24 and the fluid inlet 22. 6 shows the initial installation of the printhead 12 into the carriage 34. The print head 12 is installed in the carriage 34 by being generally inserted downward. Upon insertion, the conduit outlet 24 is connected to a fluid inlet 22 coupled to the printhead 12.

유체 유입부(22)와 도관 유출부(24) 사이의 유체적 연결의 세부사항은 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 더 설명된다. 도 7a는 도관 유출부(24)에 유체적으로 연결하기 위해 준비된 프린트헤드(12)를 도시한다. 도 7b는 유체적 연결 전의 도관 유출부(24)를 도시한다. 도 7c는 유체 유입부(22)와 도관 유출부(24) 사이의 완성된 유체 연결부를 도시한다.Details of the fluidic connection between the fluid inlet 22 and the conduit outlet 24 are further described with reference to FIGS. 7A-7C. FIG. 7A shows the printhead 12 prepared for fluid connection to the conduit outlet 24. 7B shows the conduit outlet 24 before fluidic connection. 7C shows the completed fluid connection between the fluid inlet 22 and the conduit outlet 24.

프린트헤드(12)와 결합되는 유체 유입부(22)는 닫히고 끝이 뭉뚝한 단부, 블라인드 보어(도시하지 않음) 및 횡방향 구멍(66)을 갖는 하방으로 연장되는 중공형 니들(62)을 포함한다. 블라인드 보어는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 노즐(46)에 유체적으로 연결된다. 니들은 슈라우드(68)에 의해서 둘러싸여 있다.The fluid inlet 22 associated with the printhead 12 includes a hollow needle 62 extending downwardly with a closed and blunt end, a blind bore (not shown), and a transverse hole 66. do. The blind bore is fluidly connected to the nozzle 46 shown in FIGS. 5A-5C. The needle is surrounded by a shroud 68.

도관 유출부(24)는 상방으로 연장되는 중공형 원통형상의 하우징(70)을 포함한다. 중공형 하우징(70)은 유체 도관(16)과 유체적으로 연통하는 유입부(72)를 가진다. 중공형 하우징(70)은 크림프 캡(76)에 의해서 하우징(70)에 고정되는 사전 절단 격벽(74)을 지지하는 상단부를 가진다. 밀봉 부재(78)가 스프링(80)에 의해서 격벽(74)에 대해 가압된다.Conduit outlet 24 includes a hollow cylindrical housing 70 extending upwards. The hollow housing 70 has an inlet 72 in fluid communication with the fluid conduit 16. The hollow housing 70 has an upper end supporting a precut bulkhead 74 that is secured to the housing 70 by a crimp cap 76. The sealing member 78 is pressed against the partition 74 by the spring 80.

프린트헤드(12)가 캐리지(34)내에 설치될 때, 슈라우드(68)는 격벽(74)을 니들(62)에 대해 정렬하는 것을 용이하게 한다. 도관 유입부(24)의 상단부는 유체 유입부(22)와 적절히 결합하는 크기이다. 도관 유입부(24)의 상단부 직경은 슈라우드(68)에 수용되기에 충분하게 작아야 하지만, 니들(62)과 격벽(74) 사이에서의 신뢰성있는 유체적 연결을 보장하기 위해서는 유체 유입부(22)와 도관 유출부(24) 사이에 정렬 변화를 제어하기에 충분하게 커야 한다. 유체적 연결중, 밀봉 부재(78)를 원통형상의 하우징(70)내 하방으로 배치시키기 위해 니들(62)이 격벽(74)을 관통한다. 따라서, 삽입된 최종 위치에 있어서, 잉크는 유체 도관(16)으로부터 하우징 유입부(72)로, 밀봉 부재(78) 둘레를 따라 횡방향 구멍(66), 블라인드 보어 및 노즐(46)로 유입될 수 있다(도 7a 내지 도 7c).When the printhead 12 is installed in the carriage 34, the shroud 68 facilitates aligning the partition 74 with the needle 62. The upper end of the conduit inlet 24 is sized to properly engage the fluid inlet 22. The top diameter of the conduit inlet 24 should be small enough to be accommodated in the shroud 68, but to ensure a reliable fluid connection between the needle 62 and the partition 74, the fluid inlet 22 It must be large enough to control the change in alignment between and the conduit outlet 24. During fluidic connection, the needle 62 penetrates the partition 74 to place the sealing member 78 downward in the cylindrical housing 70. Thus, in the final position inserted, ink will flow from the fluid conduit 16 into the housing inlet 72 and into the transverse holes 66, blind bores and nozzles 46 around the sealing member 78. May be (FIGS. 7A-7C).

공기 예산내로 유지하기 위해서는, 도관 유출부(24)와 유체 유입부(22) 사이의 유체적 분리 및 재결합시 프린트헤드(12)로 최소의 공기량이 유입되는 것이 중요하다. 프린트헤드(12)가 유체 도관(16)으로부터 분리되면, 공기를 도관 유출부(24)내로 흡입하는 경향을 만드는 음의 압력이 유체 도관(16)내에 있을 수도 있다. 이를 방지하기 위해서, 격벽(74)은 니들(62)이 빠진 후 즉시 자체 밀봉되어, 공기가 유체 도관(16)으로 유입되는 것을 방지한다. 그러나, 사용기간이 길어지면, 격벽(74)이 압축 상태에 있어 니들(62)로부터 분리될 때 즉각적으로 자체 밀봉되지 않는다. 즉각적이고 신뢰성있는 밀봉을 보장하기 위해서, 밀봉 부재(78)가 도관 유출부(24)에 여분의 밀봉을 제공한다. 표 1의 공기 예산은 이러한 유체 탈착 및 재결합에 대해 0.1cc의 공기를 할당하지만, 실체 유입 공기는 도관 유출부(24)의 신뢰성있는 자체 밀봉 특성 때문에 프린트헤드(12)에 있어 무시할 만한 양이다.To maintain within the air budget, it is important that a minimum amount of air enter the printhead 12 during fluid separation and recombination between the conduit outlet 24 and the fluid inlet 22. Once the printhead 12 is separated from the fluid conduit 16, there may be a negative pressure in the fluid conduit 16 which creates a tendency to suck air into the conduit outlet 24. To prevent this, the partition wall 74 is self-sealed immediately after the needle 62 is pulled out, preventing air from entering the fluid conduit 16. However, with a longer service life, the partition wall 74 is in a compressed state and does not immediately self seal when detached from the needle 62. To ensure immediate and reliable sealing, sealing member 78 provides extra sealing to conduit outlet 24. The air budget in Table 1 allocates 0.1 cc of air for this fluid desorption and recombination, but the entity inlet air is a negligible amount for the printhead 12 because of the reliable self-sealing properties of the conduit outlet 24.

제 3 공기 공급원은 프린트헤드(12)가 초기에 설치될 때 유체 도관(16)에 있는 공기로서 "배관 시동" 공기라고 한다. 예시적인 실시예에 있어서, 이것은 프린트헤드(12)에 1.3cc 이하의 공기를 제공한다. 도 1을 다시 참조하면, 유체 도관(16)은 신뢰성 문제를 해결하기 위해서 초기에 채우져 있지 않을(비워있을) 수도 있다. 예를들면, 제조 장소로부터 소비자에게 운송중, 프린팅 시스템(10)은 유체 도관(16)에 손상을 초래할 유체 도관(16)내 잉크의 동결 및 팽창의 원인이 되는 급격한 온도 변화를 겪을 수 있다. 이러한 이유로, 유체 도관(16)은 처음에는 건조상태로 공장으로부터 운송된다.The third air source is the air in the fluid conduit 16 when the printhead 12 is initially installed and is referred to as "piping start" air. In an exemplary embodiment, this provides less than 1.3 cc of air to the printhead 12. Referring back to FIG. 1, the fluid conduit 16 may not be initially filled (empty) to address reliability issues. For example, during transportation from the place of manufacture to the consumer, the printing system 10 may experience sudden temperature changes that cause freezing and swelling of the ink in the fluid conduit 16 that will damage the fluid conduit 16. For this reason, the fluid conduit 16 is initially shipped from the factory in a dry state.

제 4 공기 공급원은 프린트헤드(12)가 프린팅 시스템(10)에 설치되는 도중에 발생하는, 외측으로부터 유체 도관(16) 및 프린트헤드(12)로의 공기 확산이다. 예시적인 실시예에 있어서, 총 확산량은 프린트헤드와 도관을 제조하는데 고도의 공기 확산 차단 물질을 사용함으로써 1.0cc 또는 그 이하로 유지된다. 전술한 바와 같이, 프린트헤드는 고도의 확산 차단 폴리머로 제조된다. 유체 도관은 23℃(섭씨 온도) 0% Rh(상대 습도)에서 100ccㆍmil/(100 in2ㆍdayㆍatm) 이하의 산소 투과성 계수를 갖는 공기 확산성이 낮은 물질로 제조되는 배관설비를 포함한다. 이 배관설비에 적합한 가요성 폴리머의 예로는 PVDC(폴리비닐 클로라이드 공중합체), ECTFE(에틸렌클로로트리플루오로에틸렌) 및 PCTFE(폴리클로로트리플루오로에틸렌) 공중합체를 들 수 있다.The fourth source of air is the diffusion of air from the outside into the fluid conduit 16 and the printhead 12, which occurs during the printhead 12 installation in the printing system 10. In an exemplary embodiment, the total diffusion amount is maintained at 1.0 cc or less by using a highly air diffusion barrier material to make printheads and conduits. As mentioned above, the printhead is made of a highly diffusion barrier polymer. Fluid conduits include plumbing fixtures made from materials with low air diffusivity with an oxygen permeability coefficient of 100 cc · mil / (100 in 2 · day · atm) at 23 ° C. (0 ° C.) relative humidity. do. Examples of flexible polymers suitable for this piping system include PVDC (polyvinyl chloride copolymer), ECTFE (ethylenechlorotrifluoroethylene) and PCTFE (polychlorotrifluoroethylene) copolymers.

도 8, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 5 공기 공급원은 잉크 공급부(14)와 유체 도관(16) 사이의 잉크 공급부 연결이다. 도 8은 대체로 하방으로 수용 스테이션(36)에 삽입되도록 준비된 잉크 공급부(14)를 도시하는데, 여기서 본 발명에 속하지 않는 세부사항은 제거되었다. 잉크 공급부(14)는 유체 유출부(28)와 유체적으로 연통하는 유체 저수부(82)를 구비한다. 잉크 공급부(14)가 수용 스테이션에 탈착가능하게 삽입될 때, 유체 유출부(28)는 도관 유입부(26)와 결합하여 잉크가 유체 저수부(82)로부터 유체 도관(16)으로 그리고 프린트헤드(12)로 유입되게 한다(도 1).As shown in FIGS. 8, 9A and 9B, the fifth air source is an ink supply connection between the ink supply 14 and the fluid conduit 16. 8 shows the ink supply 14 ready to be inserted into the receiving station 36 in a downward direction, in which details that do not belong to the present invention have been removed. The ink supply 14 has a fluid reservoir 82 in fluid communication with the fluid outlet 28. When the ink supply 14 is removably inserted into the receiving station, the fluid outlet 28 engages with the conduit inlet 26 to allow ink to flow from the fluid reservoir 82 to the fluid conduit 16 and to the printhead. To (12) (FIG. 1).

잉크 공급 연결부가, 도 8의 9A-9A선을 따라 취한, 유체적 연결부만을 포함하는 절단 단면도인 도 9a 및 도 9b와 관련하여 더 설명된다. 도 9a는 유체적 연결전의 유체 유출부(28)와 도관 유입부(26)를 도시한다.The ink supply connection is further described with reference to FIGS. 9A and 9B, which are cut cross-sectional views that include only fluidic connections, taken along lines 9A-9A in FIG. 8. 9A shows fluid outlet 28 and conduit inlet 26 prior to fluid connection.

잉크 공급부(14)와 결합된 유체 유출부(28)는 잉크 공급부 섀시(86)로부터 하방으로 연장되는 중공형 원통형상의 보스(84)를 구비한다. 중공형 보스(84)는 저수부(82)와 유체 연통하는 상단부와, 크림프 캡(90)에 의해서 보스(84)에 고정되는 사전 슬릿 격벽(88)을 지지하는 하단부를 가진다. 밀봉 부재(92)는 스프링(94)에 의해서 격벽(88)에 대해서 가압된다.The fluid outlet 28 associated with the ink supply 14 has a hollow cylindrical boss 84 extending downward from the ink supply chassis 86. The hollow boss 84 has an upper end in fluid communication with the reservoir 82, and a lower end supporting the pre-slit partition wall 88 fixed to the boss 84 by the crimp cap 90. The sealing member 92 is pressed against the partition 88 by the spring 94.

도관 유입부(26)는, 폐쇄되고 뭉뚝한 상단부, 블라인드 보어(도시하지 않음) 및 횡방향 구멍(98)을 갖는 상방향으로 연장된 중공형 니들(96)을 포함한다. 블라인드 보어는 횡방향 보어(98)에 유체적으로 연결된다. 횡방향 구멍(98)에 대향하는 니들(96)의 단부는 프린트헤드(12)에 잉크를 제공하는 유체 도관(16)에 유체적으로 연결된다. 미끄럼운동 칼라(100)는 니들(96)을 둘러싸고 유연부(102)를 포함한다. 미끄럼운동 칼라(100)는 스프링(104)에 의해서 상방으로 바이어스되어 유연부(102)가 횡방향 구멍(98)을 외측 대기로부터 밀봉하는 위치에 유지시킨다.Conduit inlet 26 includes an upwardly extending hollow needle 96 having a closed, blunt top, blind bore (not shown), and transverse hole 98. The blind bore is fluidly connected to the transverse bore 98. An end of the needle 96 opposite the lateral hole 98 is fluidly connected to a fluid conduit 16 that provides ink to the printhead 12. The sliding collar 100 surrounds the needle 96 and includes a flexible portion 102. The sliding collar 100 is biased upward by the spring 104 to keep the flexible portion 102 in a position to seal the lateral hole 98 from the outside atmosphere.

도관 유입부(26)는 미끄럼운동 칼라(100)를 둘러싸는 상방 연장 보스(105)를 더 포함한다. 상방 연장 보스(105)는 니들(96)에 대한 보호 기능, 미끄럼운동 칼라(100)에 대한 지지 기능 및 유체 유출부(28)에 대한 정렬 기능을 제공한다.Conduit inlet 26 further includes an upwardly extending boss 105 surrounding the sliding collar 100. The upwardly extending boss 105 provides protection for the needle 96, support for the sliding collar 100, and alignment for the fluid outlet 28.

도 9b는 유체 유출부(28)와 도관 유입부(26) 사이의 유체적 연결을 도시한다. 잉크 공급부(14)가 수용 스테이션(36)안에 설치될 때, 유체 유출부(28)의 하단부 또는 말단부는 우선 보스(105)의 테이퍼부(105a) 및 내부면(105b)과 결합하고, 니들(96)과 정렬하도록 안내된다. 그 후 유체 유출부(28)의 하단부는 미끄럼운동 칼라(100)를 하방으로 가압한다. 이와 동시에, 니들(96)은 격벽(88)으로 인입하여 격벽(88)을 통과함으로써, 밀봉 부재(92)를 원통형상 보스(84)내 상방에 배치시킨다. 따라서, 충분히 삽입된 위치에서는 잉크가 잉크 공급 저수부(82)로부터 보스(84)를 통해서 밀봉 부재(92) 둘레를 따라, 횡방향 구멍(98), 유체 도관(16) 및 프린트헤드(12)로 유입될 수 있다.9B shows the fluid connection between the fluid outlet 28 and the conduit inlet 26. When the ink supply 14 is installed in the receiving station 36, the lower end or the distal end of the fluid outlet 28 first engages with the tapered portion 105a and the inner surface 105b of the boss 105, and the needle ( 96). The lower end of the fluid outlet 28 then presses the sliding collar 100 downward. At the same time, the needle 96 enters the partition 88 and passes through the partition 88 to arrange the sealing member 92 above the cylindrical boss 84. Thus, in the fully inserted position, ink flows from the ink supply reservoir 82 through the boss 84 and around the sealing member 92, along the transverse hole 98, fluid conduit 16 and printhead 12. Can be introduced into.

잉크 공급부(14)를 제거하면, 격벽(88)이 중공 니들(96)로부터 이탈되어 유체 유출부(28)와 도관 유입부(26)가 도 9a에 도시된 상태로 복귀하게 된다.Removing the ink supply 14 causes the partition 88 to escape from the hollow needle 96 and return the fluid outlet 28 and the conduit inlet 26 to the state shown in FIG. 9A.

유체 유출부(28)는 유체 도관(16)으로의 공기 유입을 방지하도록 유체 유입부(26)와 신뢰성있게 결합하는 크기이다. 유체 유출부(28)는 미끄럼운동 칼라(100)와 적절히 결합하기에 충분한, 그리고 립(105c)으로부터 충분히 멀리 미끄럼운동 칼라(100)를 가압하기에 충분한 길이를 가지는데, 이는 횡방향 구멍(98)과 중공형 보스(84) 내측 사이의 연결을 보장하기 위함이다. 유체 유출부(28)의 하단부는 보스(105)안에 수용될 만큼 충분히 작은 직경을 갖지만, 테이퍼부(105a)와 보스(105)의 내부면(105b)을 결합할 때 니들(96)과 격벽(88) 사이의 정렬 변화를 제어하기에 충분할 만큼 커야한다.Fluid outlet 28 is sized to reliably engage fluid inlet 26 to prevent air ingress into fluid conduit 16. The fluid outlet 28 has a length sufficient to properly engage the sliding collar 100 and to press the sliding collar 100 far enough from the lip 105c, which is a transverse bore 98 ) And the hollow boss 84 inside. The lower end of the fluid outlet 28 has a diameter small enough to be accommodated in the boss 105, but the needle 96 and the partition wall when joining the tapered portion 105a and the inner surface 105b of the boss 105. 88) should be large enough to control the change in alignment between them.

다수의 잉크 공급부가 도관 유입부(26)에 대해 연결 및 분리되기 때문에, 도관 유입부(26)와 유체 유출부(28) 사이의 유체적 분리 및 재연결시에는 최소량의 공기가 유체 도관(16)으로 유입되도록 하는 것이 매우 중요하다. 잉크 공급부(14)가 유체 도관(16)으로부터 분리되면, 공기를 도관 유입부(26)로 흡입하는 경향을 만드는 약간의 음의 압력이 유체 도관(16)내에 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 잉크 공급부(14)가 분리될 때, 미끄럼운동 칼라가 횡방향 구멍(98)을 즉시 밀봉한다. 유체 유출측상에서는, 격벽(88)과 밀봉부재(92)가 즉각적으로 자체 밀봉하여, 공기가 잉크 공급부(14)로 흡입되지 못하게 한다. 이것은 잉크 용기(14)가 제거되고 재설치되는 경우의 공기 유입을 방지하기 위해서 중요하다. 표 1의 공기 예산은 프린트헤드(12) 수명 동안의 잉크 공급부(14) 연결에 대한 공기로서 단지 0.1cc의 공기를 할당한다.Because a number of ink supplies are connected and disconnected to the conduit inlet 26, a minimum amount of air is applied to the fluid conduit 16 during fluid separation and reconnection between the conduit inlet 26 and the fluid outlet 28. Is very important. Once the ink supply 14 is separated from the fluid conduit 16, there may be some negative pressure in the fluid conduit 16 which creates a tendency to suck air into the conduit inlet 26. To prevent this, when the ink supply 14 is separated, the sliding collar immediately seals the lateral hole 98. On the fluid outflow side, the partition wall 88 and the sealing member 92 immediately self seal, preventing air from being sucked into the ink supply portion 14. This is important to prevent air inflow when the ink container 14 is removed and reinstalled. The air budget in Table 1 allocates only 0.1 cc of air as the air for the ink supply 14 connection for the printhead 12 life.

제 6 공기 공급원은 잉크 공급부(14)로부터 유체 도관(16)을 통해서 프린트헤드(12)로 흡입되는 잉크 공급부(14)내의 "잉크 공급부(용기)의 자유 공기" 또는 기포이다. 이 자유 공기는 초기에 저수부(82) 및/또는 유체 유출부(28)내에 존재한다. 바람직한 실시예에 있어서, 잉크 공급부(14)는 도 8에 도시된 바와 같이 대체로 수직 배향으로 설치된다. 모든 자유 공기는 잉크 공급부(14)의 상부로 부양성에 의해 상승하는 경향이 있을 것이다. 이 배열 때문에, 공기 예산에 있어 "잉크 공급부의 자유 공기"의 할당치는 0.1cc이다.The sixth air source is "free air of the ink supply (container)" or bubble in the ink supply 14 which is sucked from the ink supply 14 to the printhead 12 through the fluid conduit 16. This free air is initially present in reservoir 82 and / or fluid outlet 28. In a preferred embodiment, the ink supply 14 is installed in a generally vertical orientation as shown in FIG. All free air will tend to rise by flotation to the top of the ink supply 14. Because of this arrangement, the allocation value of "free air of the ink supply part" in the air budget is 0.1 cc.

그러나, 충분한 자유 공기가 잉크 공급부(14)안에 존재하면, 잉크 공급부(14)의 잉크가 거의 바닥났을 때, 자유 공기가 유체 도관(16)으로 이송될 수도 있다. 따라서, 잉크 용기(14)안에 축척될 수 있는 기포의 총 부피를 제한하는 것이 바람직하다.However, if sufficient free air is present in the ink supply 14, when the ink in the ink supply 14 is almost running out, free air may be transferred to the fluid conduit 16. Therefore, it is desirable to limit the total volume of bubbles that can accumulate in the ink container 14.

잉크 공급부의 자유 공기는 잉크 공급부의 재료 및 제조 공정에 의해서 주로 영향을 받는다. 도 10 및 도 11은 잉크 공급부(14)의 바람직한 실시예의 분해도 및 조립도를 도시하는 것으로, 본 발명에 속한 것이 아닌 세부사항은 도시하지 않았다. 도 10을 참조하면, 잉크 조립체(14)의 조립은 이하의 단계를 포함한다.Free air in the ink supply is mainly influenced by the material and manufacturing process of the ink supply. 10 and 11 show exploded and assembled views of a preferred embodiment of the ink supply unit 14, and details not belonging to the present invention are not shown. Referring to Fig. 10, the assembly of the ink assembly 14 includes the following steps.

1. 외측으로 연장되는 유체 유출부 보스(84)와 주변 밀봉 표면(106)을 포함하는 섀시(86)를 제공하는 단계와,1. providing a chassis 86 comprising an outwardly extending fluid outlet boss 84 and a peripheral sealing surface 106;

2. 저수부(82)를 형성하기 위해서 필름 시이트(108)를 주변 밀봉 표면(106)에 부착 및 밀봉하는 단계로서, 필름 시이트는 고도의 공기 분산 차단 다층 구조를 가지고, 바람직한 실시예에 있어서 이 층들은 나일론, 금속화(은) PET 및 LDPE를 포함하는 단계와,2. Attaching and sealing the film sheet 108 to the peripheral sealing surface 106 to form the reservoir 82, wherein the film sheet has a high air dispersion barrier multilayer structure, which in a preferred embodiment The layers comprising nylon, metallized (silver) PET and LDPE,

3. 스프링(94), 밀봉 부재(92), 사전 슬릿 격벽(88) 및 크림프 캡(90)을 보스(84)에 조립하여 유체 유출부(28)를 형성하는 단계와,3. assembling the spring 94, the sealing member 92, the pre-slit bulkhead 88 and the crimp cap 90 to the boss 84 to form a fluid outlet 28;

4. CO2를 충전구(110)로 분사시키고 충전구(110)를 통해서 배기진공시킴으로써 잉크 공급부를 CO2로 세척하는 단계로서, 이 CO2 사출 및 배기진공 과정은 저수부(82)에 잔여 공기가 실질적으로 없을 때까지 반복되는 단계와,4. injected into the opening (110) to charge the CO 2 and an ink supply by the vacuum exhaust through the filling inlet port 110, comprising the steps of washing with CO 2, the CO 2 injection and vacuum exhaust process, remaining in the reservoir (82) Repeating until there is substantially no air,

5. 충전구(110)를 통해서 진공배기후, 잉크 공급부를 충전구(110)를 통해서 탈기 잉크로 충전하는 단계와,5. After evacuating through the filling opening (110), filling the ink supply unit with degassing ink through the filling opening (110),

6. 충전구(110)를 즉시 밀봉하는 단계와,6. sealing the filling port 110 immediately;

7. 도 11에 도시된 것과 같이, 탄성 조립된 잉크 공급부(14)를 캡(112)과 쉘(114)로 밀봉하는 단계.7. Sealing the elastically assembled ink supply 14 with the cap 112 and the shell 114, as shown in FIG.

전술한 과정은 주로 2가지 면에서 초기 및 축적 자유 공기를 최소화한다. 첫째, 프린트헤드(12)에 관해 설명한 바와 같이, CO2 세척 및 탈기 잉크 충전 과정은 잉크 공급부(14)내에 있는 초기 자유 공기를 효과적으로 제거한다. 둘째, 필름 시이트(108)로 선택된 재료는 공기가 유체 저수부(82)로 확산되는 것을 최소화하여 축적된 공기를, 공기가 유체 도관(16)으로 이송되기 시작하는 임계치 미만으로 유지한다The foregoing process mainly minimizes initial and accumulated free air in two ways. First, as described for the printhead 12, the CO 2 cleaning and degassing ink filling process effectively removes the initial free air in the ink supply 14. Second, the material selected for the film sheet 108 minimizes the diffusion of air into the fluid reservoir 82 to maintain accumulated air below the threshold at which air begins to be transferred to the fluid conduit 16.

프린트헤드(12)내의 공기 축적의 제 7 공기 공급원은 탈기이다. 이 탈기 메카니즘은 잉크가 프린트헤드(12)의 플레넘(38)을 통과할 때 발생하는 용해도 변화이다. 잉크가 플레넘(38)에 도입되어, 잉크안에 용해된 공기의 용해도가 감소할 때, 공기가 잉크로부터 플레넘(38)안에 있는 기포로 확산되게 한다. 이 용해도 감소는 전술한 바와 같이, 주로 온도에 의해서 유도된다.The seventh air source of air accumulation in the printhead 12 is degassing. This degassing mechanism is a change in solubility that occurs when ink passes through the plenum 38 of the printhead 12. Ink is introduced into the plenum 38 to cause air to diffuse from the ink into the bubbles in the plenum 38 when the solubility of the air dissolved in the ink is reduced. This solubility decrease is mainly driven by temperature, as described above.

도 12는 수온대 공기의 수용해도를 나타내는 물에 대한 용해도 곡선을 도시한다. 곡선으로부터 알 수 있는 바와 같이, 온도가 상승할 때 수용해도가 감소한다. 본 발명과 관련된 열 잉크젯 잉크는 적어도 부분적으로 수성이다. 따라서 도 12에 도시된 것과 유사한 형상인 공기 용해도 곡선을 갖는 것들이 많이 있다.FIG. 12 shows solubility curves for water showing water solubility of water temperature air. As can be seen from the curve, the water solubility decreases as the temperature rises. The thermal inkjet inks associated with the present invention are at least partially aqueous. Therefore, there are many that have air solubility curves in a shape similar to that shown in FIG.

프린트헤드(12)가 작동할 때, 이젝터부(18)는 플레넘(38)의 잉크를 데운다. 이것은 이젝터부(18) 근처의 잉크가 공기로 과포화되게 하여 공기가 잉크로부터 플레넘(38)내 기포로 확산되게 한다. 결과적으로, 기포는 크기가 커진다.When the printhead 12 is operating, the ejector portion 18 warms the ink in the plenum 38. This causes the ink near the ejector portion 18 to supersaturate with air such that air diffuses from the ink into the bubbles in the plenum 38. As a result, the bubbles increase in size.

탈기량을 감소시키는 일 방법은 용해도 곡선의 기울기를 감소시키는 효과를 갖는 항탈기 첨가제(anti-outgassing additives)를 함유시키는 것이다. 이러한 효과를 갖는 바람직한 첨가제는 에소실레이트 글리세롤(ethoxylated glycerol)이다. 그러나, 본 발명에 사용하기에 적합한 부가의 항탈기 첨가제는 2-피롤리돈(2-pyrrolidone), N-메틸 피롤리돈, 에틸렌 글리콜, 2-프로판올, 1-프로판올, 사이클로헥산올, EHPD를 포함한다.One way to reduce the amount of degassing is to include anti-outgassing additives that have the effect of reducing the slope of the solubility curve. Preferred additives having this effect are ethoxylated glycerol. However, additional anti-degassing additives suitable for use in the present invention include 2-pyrrolidone, N-methyl pyrrolidone, ethylene glycol, 2-propanol, 1-propanol, cyclohexanol, EHPD. Include.

이하의 리스트는 더 많은 첨가제를 나타낸다:The following list shows more additives:

(a) 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 디아세톤 에테르와 같은 케톤 또는 케토알콜.(a) Ketones or ketoalcohols such as acetone, methyl ethyl ketone and diacetone ether.

(b) 디옥산과 같은 에테르.(b) ethers such as dioxane.

(c) 에틸 아세트산염, 에틸 락산염, 에틸 탄산염 및 프로필렌 탄산염과 같은 에테르.(c) ethers such as ethyl acetate, ethyl lactate, ethyl carbonate and propylene carbonate.

(d) 1,4 부탄디올, 1, 2 펜탄디올, 1, 5 펜탄디올 및 1, 2 헥산디올과 같은 디올.(d) diols such as 1,4 butanediol, 1,2 pentanediol, 1,5 pentanediol and 1,2 hexanediol.

(e) 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 글리세롤 및 티오디글리콜과 같은 다가 알콜.(e) polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, neopentylglycol, polyethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, glycerol and thiodiglycol.

(f) 디에틸렌 글리콜 모노-메틸(또는 - 에틸) 에테르 및 테트라에틸렌 글리콜 모노-메틸(또는 - 에틸) 에테르와 같은 알킬렌 글리콜로부터 추출된 저급 알킬 모노- 또는 디-에테르.(f) lower alkyl mono- or di-ethers extracted from alkylene glycols such as diethylene glycol mono-methyl (or -ethyl) ether and tetraethylene glycol mono-methyl (or -ethyl) ether.

바람직하게는, 상기 조성물중 하나 또는 그들의 혼합물일 수도 있는 항탈기 첨가체는 적어도 2중량%로 존재하며 더 바람직하게는 12중량% 또는 그 이상 존재한다. 탈기 특성이 조정된 잉크의 예는 다음과 같다:Preferably, the anti-degassing additive, which may be one or a mixture thereof, is present at least 2% by weight and more preferably 12% or more by weight. Examples of inks with adjusted degassing properties are as follows:

조성 중량% Composition weight%

항탈기 첨가제 12Deodorizing Additives 12

(에소실레이트 글리세롤 등)(Esosylate glycerol, etc.)

색상제 6Colorant 6

(C.I. Direct Black 52)잉크 운반체 80(C.I.Direct Black 52) Ink Carrier 80

삭제delete

(물 + 부가의 용제)(Water + additional solvent)

조성의 부가 성분 2Additional Components of Composition 2

(예컨대, 바이오사이드, 계면활성제, 번짐 제어제, 완충제 등) (E.g., biosides, surfactants, smear control agents, buffers, etc.)

전술한 예시적인 검정색 잉크는 대략 25℃ 내지 60℃ 사이에서 수용해도의 대략 1/2 또는 그 이하로 감소한 용해도 곡선의 평균 기울기를 가진다. 다른 방법을 살펴보면, 대략 25℃ 내지 60℃ 사이의 잉크에 대한 공기의 수용해도의 변화는 첨가제를 첨가함으로써 물에 대해 기대되는 변화의 대략 절반 정도로 감소된다. 결과적으로, 이러한 첨가제를 갖는 바람직한 검정색 잉크는 물의 탈기율보다 1/2 a미만으로 감소된 탈기율을 가진다. 이 때문에 1.6cc의 공기가 예산에 있어 할당치이다.The exemplary black ink described above has an average slope of the solubility curve reduced to approximately 1/2 or less of water solubility between approximately 25 ° C. and 60 ° C. Looking at another method, the change in water solubility of the air for the ink between approximately 25 ° C. and 60 ° C. is reduced by approximately half of the change expected for water by adding the additive. As a result, preferred black inks with such additives have a degassing rate reduced to less than ½ a over the degassing rate of water. For this reason, 1.6 cc of air is the budget allocation.

탈기율을 증가시킬 잉크 공급부(14)의 특징은 잉크 가압화이다. 가압화는 보통, 저수부(82)와 프린트헤드(12) 사이에 압력 강하 효과를 제거하기 위한 고속 인쇄율을 요구하는 프린팅 시스템에 대해 수행된다. 도 11을 참조하면, 잉크 공급부(14)의 바람직한 실시예는 잉크 공급부(14)에 관련된 가압 수단(116)을 포함한다. 가압화 수단(116)은 잉크 공급부(14)와 일체인 펌프일 수 있다. 변형예로서, 가압화 수단(116)은 저수부(82)를 둘러싸는 영역과 유체적으로 연통하는 공기 유입부일 수 있을 것이다. 이때 가압 가스 공급원은 가압화 수단(116)에 연결되어 유체 저수부(82)안에 공급된 잉크를 가압할 수 있다. 양자 모두에 있어서, 가압화 수단은 가압된 잉크를 유체 유출부(28)에 제공한다.A feature of the ink supply unit 14 that will increase the degassing rate is ink pressurization. Pressurization is usually performed for printing systems that require a high print rate to eliminate the pressure drop effect between the reservoir 82 and the printhead 12. Referring to Fig. 11, a preferred embodiment of the ink supply unit 14 includes pressurizing means 116 associated with the ink supply unit 14. The pressurizing means 116 may be a pump integral with the ink supply 14. As a variant, the pressurizing means 116 may be an air inlet in fluid communication with the area surrounding the reservoir 82. At this time, the pressurized gas supply source may be connected to the pressurizing means 116 to pressurize the ink supplied in the fluid reservoir 82. In both cases, the pressurizing means provides pressurized ink to the fluid outlet 28.

가압화는 헨리의 법칙에 따라 잉크 공급부(14)에 수용된 잉크내 가스 용해도를 증가시킬 것이다. 일정한 압력이 가해지면, 잉크는 시간이 지남에 따라 공기로 더 포화될 것이고, 이는 공기가 프린트헤드(12)로 이동될 때 잉크의 탈기율을 증가시킨다. 불용해 공기를 감소시키는 일 방법은 가압화 수단(116)이 간헐적 압력 공급원이 되는 것이다. 간헐적 압력 공급원은, 프린팅이 필요한 경우 유체 도관(16)으로 이송될 잉크를 가압하고, 프린팅 시스템(10)이 아이들 상태인 경우 보통 유체 유출부(28)에서 압력을 해제한다. 대부분의 시간이 프린팅하지 않는 상태이기 때문에, 이러한 간헐적 압력 공급원은 가압화에 의해 기여되는 탈기분을 최소화한다.Pressurization will increase the gas solubility in the ink contained in the ink supply 14 according to Henry's law. When a constant pressure is applied, the ink will become more saturated with air over time, which increases the degassing rate of the ink as it moves to the printhead 12. One way of reducing insoluble air is that the pressurizing means 116 is an intermittent pressure source. The intermittent pressure source pressurizes the ink to be transferred to the fluid conduit 16 when printing is required and normally releases the pressure at the fluid outlet 28 when the printing system 10 is idle. Since most of the time is unprinted, this intermittent pressure source minimizes degassing contributed by pressurization.

공기 축적의 다양한 공급원과, 축적 공기를 예산내로 유지시키는 기술이 전술되었다. 예시적인 프린팅 시스템에 대해서, 이들은 표 1로 요약된다. 예시적인 시스템에 있어 이들 공급원의 합은 대략 4.5cc이며, 이를 넘으면 압력 조절 불량이 나타날 것이고, 이로 인해 프린트헤드(12)의 잉크가 프린팅 시스템으로 누출될 것이다.Various sources of air accumulation and techniques for keeping accumulated air within budget have been described above. For example printing systems, they are summarized in Table 1. In the exemplary system, the sum of these sources is approximately 4.5 cc, beyond which a poor pressure regulation will appear, which will cause ink in the printhead 12 to leak into the printing system.

유체 도관(16)이 유체 유입부(22)와 유체 유출부(28)를 유체적으로 결합하고 분리하는 프린팅 시스템(10)이 설명되었다. 도 13은 "온 캐리지" 구조로 프린트헤드(12')에 직접 플러그식으로 장착가능한 또 다른 잉크 공급부(14')를 도시한다. 잉크 공급부(14')는 프린트헤드(12')와 결합된 유체 유입부(22')에 직접 연결된 유체 유출부(28')를 포함하고, 다라서 이들 사이에는 유체 도관(16)이 필요없다. 이것은 도관 또는 배관 설비의 시동, 도관 또는 배관 설비의 확산 및 유체역학적 연결과 같은 주요한 공기 공급원을 배제시킬 수 있을 것이다. 이것은 프린트헤드의 수명을 증가시키고 또한 공기 저장 용량을 감소시키는 효과를 갖는다.The printing system 10 has been described in which the fluid conduits 16 fluidly couple and separate the fluid inlet 22 and the fluid outlet 28. FIG. 13 shows another ink supply 14 'that can be plugged directly into the printhead 12' in an "on carriage" configuration. The ink supply 14 'includes a fluid outlet 28' directly connected to the fluid inlet 22 'coupled with the printhead 12', thus eliminating the need for a fluid conduit 16 between them. . This may rule out major air sources such as starting conduits or plumbing fixtures, diffusing the conduit or plumbing fixtures and hydrodynamic connections. This has the effect of increasing the life of the printhead and also reducing the air storage capacity.

또 다른 변형예는 프린트헤드(12')보다는 잉크 공급부(14')에 압력 조절 및/또는 어큐믈레이터 용량을 제공하는 것이다. 이것은 프린트헤드(12')의 정밀한 압력 제어를 희생하여 유체 이송 시스템 전체를 단순하게 하는 경향이 있을 것이다. Another variant is to provide pressure control and / or accumulator capacity to the ink supply 14 'rather than the printhead 12'. This will tend to simplify the entire fluid transfer system at the expense of precise pressure control of the printhead 12 '.

Claims (35)

잉크를 프린트헤드에 제공하기 위한 교환가능한 잉크 공급부를 갖는 유형의 잉크젯 프린팅 시스템에 있어서,An inkjet printing system of the type having a replaceable ink supply for providing ink to a printhead, comprising: 잉크를 공급받는 유체 유입부와, 제어 신호에 응답하여 잉크를 선택적으로 분사하는 이젝터부를 구비하고, 교환전에 다수의 교환가능한 잉크 공급부의 다수의 잉크 분량을 통해 인쇄할 수 있는 교환가능한 반영구적인 잉크젯 프린트헤드와,Exchangeable semi-permanent inkjet printing having a fluid inlet receiving ink and an ejector section for selectively injecting ink in response to a control signal, and capable of printing through a plurality of ink portions of the plurality of replaceable ink supply units before replacement. Head, 상기 다수의 잉크 분량중 하나를 저장하는 상기 다수의 교환가능한 잉크 공급부중 하나로서, 잉크젯 프린트헤드에 잉크를 공급하도록 구성된 교환가능한 잉크 공급부와,One of the plurality of replaceable ink supplies for storing one of the plurality of ink quantities, the replaceable ink supply configured to supply ink to an inkjet printhead; 상기 잉크젯 프린트헤드와 상기 교환가능한 잉크 공급부와 유체적으로 연통하고, 프린팅 시스템에 축적되는 공기를 수용하기 위한 저장 용량을 가지는 어큐믈레이터부로서, 상기 프린트헤드로 잉크를 흡입시키기 위해 상기 프린트헤드로부터 공기를 제거할 목적으로 상기 잉크젯 프린트헤드에 진공을 발생시키지 않는 상태에서, 그리고 상기 잉크젯 프린트헤드로 유입된 공기를 보정할 목적으로 상기 잉크젯 프린트헤드로부터 공기를 퍼지하지 않는 상태에서, 상기 프린트헤드가 상기 다수의 교환가능한 잉크 공급부의 다수의 잉크 분량을 통해 프린트할 수 있는 작동 범위내로 프린트헤드 압력 범위를 유지할 수 있는, 상기 어큐믈레이터부를 포함하는 An accumulator portion in fluid communication with the inkjet printhead and the replaceable ink supply, the accumulator portion having a storage capacity for receiving air accumulated in a printing system, the accumulator portion being drawn from the printhead to suck ink into the printhead; In a state in which no vacuum is generated in the inkjet printhead for the purpose of removing air, and without purging air from the inkjet printhead for the purpose of correcting the air flowing into the inkjet printhead, the printhead And the accumulator portion capable of maintaining a printhead pressure range within a printable operating range through a plurality of ink quantities of the plurality of replaceable ink supplies. 잉크젯 프린팅 시스템. Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프린트헤드는, 상기 이젝터부와 유체적으로 연통하는 내부 플레넘과,The print head includes an internal plenum in fluid communication with the ejector portion, 상기 유체 유입부로부터 잉크를 공급받아 상기 플레넘에 제공하고 상기 플레넘내를 사전 설정된 음의 압력으로 유지시키기 위해 상기 플레넘내의 압력 변화에 응답하여 개방 및 폐쇄되는 레귤레이터 밸브를 더 포함하는 And a regulator valve receiving ink from the fluid inlet and providing to the plenum and opening and closing in response to a pressure change in the plenum to maintain the plenum in a predetermined negative pressure. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프린티헤드는 상기 이젝터부와 유체 연통하는 내부 플레넘을 포함하고, 상기 어큐믈레이터부는 제 1 표면과 제 2 표면을 갖는 가요성 부재를 포함하며, 상기 제 1 표면은 외측 대기와 연통하고, 상기 제 2 표면은 상기 내부 플레넘내 잉크와 연통하며, 상기 플레넘내를 음의 내부압력으로 유지시키기 위해 상기 가요성 부재가 기포 팽창에 대응하여 수축하는 The printhead includes an inner plenum in fluid communication with the ejector portion, the accumulator portion includes a flexible member having a first surface and a second surface, the first surface in communication with an outer atmosphere, The second surface is in communication with the ink in the inner plenum and the flexible member contracts in response to bubble expansion to maintain the inner plenum at a negative internal pressure. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 일 단부에서 상기 프린트헤드와 유체적으로 연결되고, 다른 단부에 상기 유체 유입부를 갖는 유체 도관을 더 포함하는 A fluid conduit fluidly connected with the printhead at one end and having the fluid inlet at the other end; 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반영구적인 프린트헤드는 적어도 5개의 교환가능한 잉크 공급부의 수명에 걸쳐 프린팅할 수 있는 The semi-permanent printhead is capable of printing over the life of at least five replaceable ink supplies. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 밸브는 상기 플레넘으로 잉크를 유입시키는 노즐과, 상기 플레넘으로의 잉크 유입을 중단시키기 위해서 상기 노즐을 밀봉하는 밸브 시트를 구비하는 The valve includes a nozzle for introducing ink into the plenum and a valve seat for sealing the nozzle to stop the flow of ink into the plenum. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 밸브 시트는 피봇운동가능하게 장착된 레버에 장착되는 The valve seat is mounted to a lever pivotally mounted 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 어큐믈레이터부는 제 1 표면과 제 2 표면을 갖는 가요성 부재를 구비하며, 상기 제 1 표면은 외측 대기와 연통하며, 상기 제 2 표면은 상기 내부 플레넘내 잉크와 연통하고, 상기 가요성 부재는 기포 팽창에 응답하여 수축함으로써 상기 플레넘내를 음의 내부 압력으로 유지시키는 The accumulator portion has a flexible member having a first surface and a second surface, the first surface communicating with an outer atmosphere, the second surface communicating with ink in the inner plenum, and the flexible member Retracts in response to bubble expansion to maintain the interior of the plenum at a negative internal pressure. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 플레넘은 상기 가요성 부재상에 바이어스력을 제공하는 음의 내부 압력을 가지고, 상기 바이어스력이 임의의 임계치를 초과할 때 상기 바이어스력에 의해 밸브가 개방되는 The plenum has a negative internal pressure that provides a biasing force on the flexible member, and the valve is opened by the biasing force when the biasing force exceeds a certain threshold. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 유체 도관은, 23℃, 0% Rh에서, 100 ccㆍmil/(11in2ㆍdayㆍatm) 미만의 산소 투과성 계수를 갖는 고도의 공기 차단 재료로 형성된 부분을 포함하는The fluid conduit comprises a portion formed of a highly air barrier material having an oxygen permeability coefficient of less than 100 cc · mil / (11in 2 · day · atm) at 23 ° C., 0% Rh. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 고도의 공기 차단 재료는 폴리비닐리덴 클로라이드 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 및 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌으로 구성된 그룹으로부터 선택된 폴리머인 The highly air barrier material is a polymer selected from the group consisting of polyvinylidene chloride copolymers, polychlorotrifluoroethylene and ethylenechlorotrifluoroethylene. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 교환가능한 잉크 공급부는 상기 유체 도관의 유체 유입부에 탈착가능하게 연결된 유체 유출부를 구비하고, 상기 유체 유출부가 상기 유체 유입부와 결합 및 분리될 때 0.02cc 이하의 공기가 유입되는 The exchangeable ink supply has a fluid outlet removably connected to the fluid inlet of the fluid conduit, wherein 0.02 cc or less of air enters when the fluid outlet is engaged and separated from the fluid inlet. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 유체 유입부는 유출 구멍이 형성된 니들을 구비하고, 상기 니들은 미끄럼운동 칼라로 둘러싸여 있으며, 상기 유출 구멍을 상기 미끄럼운동 칼라가 밀봉하는 밀봉위치로부터 상기 유출 구멍이 상기 유체 유출부와 유체적으로 결합되는 비밀봉위치까지 상기 미끄럼운동 칼라를 이동시키기 위하여, 상기 유체 유출부가 상기 니들과 상기 미끄럼운동 칼라를 결합하게 되는 The fluid inlet has a needle with an outlet hole formed therein, the needle is surrounded by a sliding collar, and the outlet hole is fluidly coupled with the fluid outlet from a sealed position in which the sliding hole seals the outlet hole. The fluid outlet couples the needle and the sliding collar to move the sliding collar to a non-sealed position 잉크젯 프린팅 시스템. Inkjet printing system. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 니들과 상기 미끄럼운동 칼라는 실린더형 보스로 둘러싸여 있으며, 상기 유체 유출부는 상기 실린더형 보스안에 수용되어 상기 니들과 상기 유체 유출부의 말단부 사이의 적당한 유체적 연결 및 정렬을 제공할 정도의 크기를 갖는 The needle and the sliding collar are surrounded by a cylindrical boss and the fluid outlet is sized to be received within the cylindrical boss to provide proper fluid connection and alignment between the needle and the distal end of the fluid outlet. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크는 상기 잉크의 탈기율을 물의 탈기율 미만으로 감소시키는 첨가제를 포함하는 The ink includes an additive that reduces the degassing rate of the ink below the degassing rate of water. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 첨가제는 상기 잉크의 적어도 2 중량% 농도에 있는 The additive is at a concentration of at least 2% by weight of the ink 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 첨가제는 상기 잉크의 적어도 10 중량% 농도에 있는 The additive is at a concentration of at least 10% by weight of the ink 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 어큐믈레이터부는 상기 프린트헤드와 일체형인 The accumulator part is integral with the print head. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 어큐믈레이터부는 상기 교환가능한 잉크 공급부와 일체형인 The accumulator portion is integral with the replaceable ink supply portion. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 정상적으로 작동하는 작동 압력 범위를 갖는 상기 이젝터부로의 잉크 이송을 보장하기 위하여 상기 어큐믈레이터부가 정확한 압력 조절을 제공하는The accumulator section provides precise pressure control to ensure ink transfer to the ejector section having a normal operating pressure range. 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교환가능한 잉크 공급부가 10 내지 100cc의 이송가능한 잉크를 수용하는 The exchangeable ink supply unit accommodates 10 to 100 cc of transferable ink 잉크젯 프린팅 시스템.Inkjet printing system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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