JPH09164695A - 液体貯蔵装置 - Google Patents
液体貯蔵装置Info
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- JPH09164695A JPH09164695A JP8279779A JP27977996A JPH09164695A JP H09164695 A JPH09164695 A JP H09164695A JP 8279779 A JP8279779 A JP 8279779A JP 27977996 A JP27977996 A JP 27977996A JP H09164695 A JPH09164695 A JP H09164695A
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Abstract
を防止しながら、インクをインクペンに貯蔵するシステ
ムを提供する。 【解決手段】このシステムは多孔質溝付き発泡体から構
成されている。多孔質発泡体には外側部分に溝154が
あって、空気が大気に移動する経路を提供している。し
たがって、発泡体の内側部分にある空気は外側部分の溝
に膨張することができる。大気の漏れ口は少なくとも一
つの溝と液体的に連絡しており、それにより貯蔵器内部
の余分な空気を洩らしている。
Description
用の発泡体を主体とする液体貯蔵装置に関る。
滴を形成し、プリンタペンから印刷媒体に向かって放出
するペンを備えている。このようなペンにはそれを通し
てインク小滴を放出する幾つかの非常に小さいノズルの
付いたオリフィス板を有するプリントヘッドがある。ノ
ズルに隣接してインク室があり、そこにインクがノズル
を通して放出される前に貯蔵される。インクはインク供
給源に液体的に連絡しているインク流路を通してインク
室に分配される。インク供給源は、たとえば、ペンの貯
蔵器部分に備えることができる。
利用できるようにする。インクの各色について、別々の
インク貯蔵器、およびインク室およびノズルの別々のグ
ループに結合されたインク分配システムがある。高品
質、高解像度印刷を達成するためには、これらのノズル
群をプリントヘッド上に共に比較的近接して設置する。
過剰なインクがプリントヘッドに分配されないようにす
るにはインク流の制御が必要である。過剰インクを分配
すれば漏れまたはノズルからのよだれを生ずる。
よび圧力のような周囲条件の変化により影響を受ける。
周囲温度が上昇するか、周囲圧力が減少すると、インク
を通じて拡散される空気およびインク貯蔵器内部に存在
する気泡が膨張してインクの変位を生ずる。この膨張が
制御されないかぎり、変位したインクはプリントヘッド
ノズルから押し出されて不必要なよだれを生ずる。
インクの一つの色がプリントヘッドの表面を横切って他
の色群に移行することがある。周囲の温度または圧力が
変化すると、移行インクを他のカラーインクのノズルに
吸い戻すことができる。これら二つのインク色が混合す
ると汚れを生じ、印刷の品位が貧弱になる。
蔵器内部にインクを貯蔵するのにしばしば使用される。
慣習的発泡体インク貯蔵システムでは、貯蔵器の上部に
周囲への漏れ口を付けてインク容器内部の圧力を外側の
空気圧に等しくすることができる。しかし、慣習的発泡
体インク貯蔵部材の実質的にすべての外面はペン貯蔵器
壁と接触している。インク飽和発泡体と貯蔵器壁との間
のこのような接触は空気を大気に洩らすことができない
シールを作る。周囲状態の変化が生じて貯蔵器内の空気
が膨張すると、閉じ込められ膨張した空気はインクを変
位させ、ノズルを通してよだれをたらさせる。
フェルト(felting)を使用している。フェルトは発泡体
を圧縮する大きさの量である。発泡体を圧縮すると孔の
直径が減少する。発泡体のフェルト(すなわち、発泡体
の圧縮の量)を増すことにより、孔の大きさが減少し、
毛管力が増大する。貯蔵器内部の背圧の増大はよだれを
防止するのに役立つ。しかし、発泡体の余分のフェルト
は発泡体内部に捕らえられた空気の除去に役立たない。
その上、余分のフェルトは、発泡体を必然的に小さい貯
蔵器に挿入することが困難であるため、製造を困難にす
る。
るのに使用されている。溝は発泡体部材と貯蔵器壁との
間に一連の相互接続流路を作る。発泡体の内部からの膨
張空気はこれら流路の中に拡散し、貯蔵器から漏れ出
る。しかし、溝付き貯蔵器壁は製造するのが困難である
可能性がある。加えて、溝付き貯蔵器壁は壁を更に柔軟
にし、圧縮発泡体により加えられる圧力が柔軟な貯蔵器
壁を変形してインクジェットペンがプリンタに正しく嵌
まらないようになる可能性がある。
たは圧力の変化によるインクの漏れを防止しながら、イ
ンクをインクペンに貯蔵する液体貯蔵装置および方法を
提供することを目的としている。
付き発泡体から構成されている。多孔質発泡体には外側
部分に溝があって、空気が大気に移動する経路を提供し
ている。したがって、発泡体の内側部分にある空気は外
側部分の溝に膨張することができる。大気の漏れ口は少
なくとも一つの溝と液体的に連絡しており、それにより
貯蔵器内部の余分な空気を洩らしている。溝付き発泡体
は多様なインクジェットペンのどれにも使用することが
でき、どんな発泡体主体のペンにも実施することができ
る。
ットカートリッジ10を示す。プリントヘッド20(図
2)がペン本体12(図2)の下部に取り付けられてい
る。プリントヘッド20は印刷中制御されたパターンを
成してインクを放出する開口となる別々の3組のプリン
トオリフィス(図示せず)を形成している。プリントヘ
ッド20は本体12に取り付けられたコネクタ回路24
を通して電子的に制御される。
の三つの隣接するインク室26a、26b、26c(こ
こでは貯蔵器ともいう)を規定している。カートリッジ
10の両側に、その各々がインク室26aおよび26c
のそれぞれの壁を形成する側面カバー32、34があ
る。ペン本体12は部分的にインク室26bを形成して
インク室26aおよび26cの内壁 として働く内壁3
6および38を備えている。
ぞれインク出口40、42、44(図2)に接続されて
いる。各インク出口はプリントヘッド20のその関連す
る組のプリントオリフィスに液体的に結合されている。
1)によりペン本体12の上部28からインク室に導入
される。供給開口はインク充填プロセスが完了してから
栓で塞がれるが、大気圧から全く遮断されるわけではな
い。その中に小さい曲がりくねった開口を備えた大気漏
れ栓が各インク供給開口を塞いでインクの逃げるのを防
止する。この形式の大気漏れ口はインクがそれぞれのイ
ンク室から放出されるときインク容器内の空気を外側の
空気圧と等しくすることができる。漏れ口は気象システ
ムで経験することがあるような温度または空気圧の変化
またはプリンタ自身の高度の変化により生ずる圧力の不
平衡をも減らす。
カラーインク、たとえば、シアン、黄、およびマゼン
タ、が入っている。各室には連続気泡発泡体から形成さ
れた多孔質発泡体スポンジ30a、30b、30cが詰
められる。多孔質発泡体は液体インクを吸収し、貯蔵す
ることができる。好適実施例では、各多孔質発泡体部材
30a、30b、30cは大気漏れ口が設けられている
インク室の上端48からインク室の下端まで広がってい
る(図2を参照)。また発泡体部材30a、30b、3
0cは他にペン本体12の前側16(第1の端ともい
う)からペン本体1の後側18(第2の端ともいう)ま
で広がっている。
(図7)。発泡体部材30はインク室内で第1の端26
0がインクジェットカートリッジ10の前側に置かれ、
第2の端262がカートリッジの後側に置かれるような
向きになっている(図1)。
織を備えた多孔質材料である。プリンタに使用するイン
クは孔および毛管に貯蔵されている。多孔質発泡体部材
30a、30b、30cはそれぞれインク室26a、2
6b、26cの内部に設置され、室の壁の間に圧縮され
ている。すなわち、発泡体部材30aは壁32の内側と
壁36の内側との間に圧縮され、発泡体部材30bは壁
36の内側と壁38の内側との間に圧縮され、発泡体部
材30cは壁38の内側と壁34の内側との間に圧縮さ
れている。発泡体は圧縮されてコンパクトな嵌め合いを
確保している(すなわち、発泡体部材と室壁との間の思
いがけぬ空隙を回避している)。他に、発泡体部材が圧
縮されると孔の大きさが減り、このため発泡体内部の毛
管力が増大する。発泡体内部の毛管力が増大するとイン
ク室内の背圧が高まる。ここで使用するかぎり、「背
圧」という用語は重力に抵抗し、したがってプリントヘ
ッドを通るインクの流れに抵抗するペン室内部の毛管力
を意味する。インク貯蔵器または室の内部の背圧はプリ
ントヘッドからのインクの漏れを防止するのに役立つ。
cに貯蔵されているインクを通じて提示される。空気は
しばしば発泡体を通じて泡の形をしている。周囲温度が
上がるか、または周囲圧力が下がるとインクからの空気
の拡散が生ずる。これらの気泡は典型的に小さく、発泡
体部材30を通じて全般に一様に分布している。しか
し、多数のこのような気泡の全体としての効果は、特に
周囲温度または圧力の激しい変動を受けるとき、気泡が
膨張し、インクの等価体積が変位することである。
泡体部材の外面の実質的にすべてが壁の実質上全面積に
わたり室の壁の内側と接触している。空気はインク飽和
発泡体部材と貯蔵器壁との間の区域接触および貯蔵器壁
が空気が発泡体と壁との間を通過して大気漏れ口を通し
て逃げることができないシールを作るため捕らえられて
いる。圧力の増大のため変位したインクに辿るべき他の
経路が無ければ、幾らかのインクがプリントヘッドオリ
フィスを通して押され、プリントヘッドの不必要なよだ
れを生ずる。
し30cは上まで完全にインクで満たされてはいない。
インクで飽和している発泡体の領域は「湿り領域」31
と言われている。インク供給開口22の近くに、乾き発
泡体の疏水性および飽和湿り領域の毛管力によるインク
の空隙である発泡体の領域が存在する。この区域は「乾
き領域」35と言われている。乾き領域35と湿り領域
31との間にインクで湿っているが、飽和していない
「湿気を帯びた領域」33がある。湿気を帯びた領域3
3は毛管により別のインクを引き付け、したがってペン
に背圧を与える。
蔵器26aないし26cの内部の体積変化の期間中、イ
ンク内の空気の膨張は最初各発泡体部材30aないし3
0cの湿気を帯びた領域33の中に移動するインクによ
り調節される。したがって、ペンは不必要なインクのよ
だれを出さずには別の空気膨張に適応することができな
い。
い湿気を帯びた領域が存在するが、インクはこのような
空気に捕らえられている空気によりこれら領域の多数に
移行することができない。
多孔質発泡体部材30の外側部分に多数の流路を形成す
る。すなわち、流路の壁を多孔質発泡体部材30により
形成する。発泡体部材は、上記したように、その全体積
を通じてインクを貯蔵する多数の孔および毛管を備えて
いる。
において、一連の流路154が、第1の方向とも言う、
発泡体部材30の第1の端から第2の端まで(すなわ
ち、図7の実施例の端260、262に対応する端)直
線状に延長している。発泡体部材30がカートリッジに
挿入されているとき、流路154は好適にカートリッジ
の上部28と下部29との間の線に実質上垂直な角度で
(すなわち、水平に)広がっている。垂直以外の角度も
受け入れ可能である。しかし、次に説明する理由で、流
路154の向きはカートリッジ10の上部28と下部2
9との間に実質上連続する一連の線状通路または隙間を
提供しない。
泡体部材30に比較的高い速度で押し込まれる。約20
グラムのインクが1ないし2秒の期間内に発泡体部材3
0に押し込まれる。たとえば、インク室26aを参照す
ると、壁32または36の内部と発泡体部材30aとの
間でカートリッジ10の上部28まで延長する(すなわ
ち、垂直に延長する)連続通路または隙間はインクを比
較的低い流体抵抗の隙間を通して逆に流す。したがっ
て、インク充填プロセス中に加えられる比較的高い圧力
のもとで、インクは、発泡体部材30に適切に入ってそ
れを飽和させるのではなく、これらの隙間を通してペン
の上部までおよびインク供給開口22の外に、逆に流れ
る。
拡大断面を図5に示す。各流路154は、形状が半円で
あり、流路の最も外側の縁での幅「w」(断面幅)は約
2.5mmである。各流路154について、好適断面深
さ「d」は約1.3mmである。流路に比較して発泡体
部材30の孔および毛管は大きさがはるかに小さい。好
適な、フェルト付き、ウレタン発泡体の多孔度は発泡体
のmmあたり約5孔である。
では、発泡体部材30の外部は一つ以上の流路154と
隣接連絡している複数の溝をも備えている。図2ないし
図6により表した実施例の溝は実質上流路154に垂直
な向きであり、第2の方向に延長している。
施例では、溝156の形状は半円である(すなわち、流
路154と同じ形状である(図5))。好適な溝断面幅
「w2」は約2.3mmであり、好適断面深さ「d2」
は約1.2mmである。
び流路の間の発泡体の部分が等距離離れた突起158を
形成するように多孔質発泡体部材30により形成されて
いる。
が実質上長方形であり、長軸をカートリッジ12の前側
16から後側18まで水平に延長させている。突起15
8は列を成して構成され、各列は隣接列の突起から偏っ
ている。図4に示す実施例の偏り列構成は発泡体部材3
0の下部50から上部48まで延長する直線状の不連続
通路を生ずる。(図1および図4)。したがって、室の
壁の内部と発泡体部材30との間には発泡体部材をイン
ク室内に挿入したとき、直線状連続通路または隙間は存
在しない。上に説明したように、これは有効なインク充
填プロセスに役立つ。
施例では、発泡体部材130は形状が実質上長方形であ
り、流路254、溝256、および突起278を備えて
いる。
1の端260から第2の端262まで(第1の方向とも
言う)直線状に延長している。発泡体部材130をカー
トリッジに挿入すると、流路254は実質上カートリッ
ジの上部28と下部29との間の線に垂直(すなわち、
水平)になっている。90度未満の角度が受け入れ可能
である。しかし、好適には、流路254はカートリッジ
10の上部28と下部29との間に実質上連続する一連
の直線状経路または隙間を設けるべきではない。
た流路254の拡大断面図を示す。各流路254は幅約
0.4mmの平らな基台274により形成されている。
各流路254の壁270は約45度の角度で基台274
から分岐している。好適実施例では、各流路254の最
も外側の断面幅「w3」は約2.4mmである。
いる。図9は溝256の拡大断面を示す。溝は実質上流
路254と同じ形状である(図8)。すなわち、各溝2
56は幅約0.4mmの平らな基台280により形成さ
れている。各溝256の壁は約45度の角度で基台28
0から分岐している。溝256の最も外側の断面幅「w
4」は約2.4mmであり、溝の深さ「d4」は好適に
は1.0mmである。
成している。溝256は離して設けられた群を成して配
置され、発泡体部材230の下部50から上部48まで
列258を通して直線状の連続垂直経路が存在するよう
にしている(図7)。
入っている液体インクは比較的大きい溝および流路に流
入するのではなく、インク飽和発泡体の中に留まってい
る。上述の実施例の各々において、溝および流路は空気
がそれらの間を移動できるように結合されている。溝
は、流路と共に考えられるが、インク室の大気漏れ口に
至る曲がりくねった流体的に連続している通路または隙
間を形成している。
の断面の深さおよび幅は、発泡体を圧縮したとき室の壁
と発泡体部材との間に連続通路が残っているように、そ
れぞれ、充分深く、広い。この液体連絡の効果により、
周囲圧力および温度が変化するとき、インク飽和発泡体
の内部のおよび室自身の内部の捕われ、膨張した空気が
通路を通して逃げて漏れることができる。
する発泡体部材の溝付き表面部分が「湿気を帯びた領
域」として働くことである。したがって、発泡体内の空
気が膨張すると、その領域を占有している空気が今度は
液体的に連続している空気通路を通して逃げることがで
きるので、インクがこの領域内に移動することができ
る。この湿気を帯びた領域が増大することにより周囲条
件の激しい変化に耐えるカートリッジの能力が非常に高
まり、発泡体の毛管作用に一時的に打ち勝つことができ
る。
体をサンドイッチ形構成に共に積み重ねている。発泡体
の内部の多孔度は発泡体の外部の多孔度より実質的に小
さい。発泡体がインクで飽和すると、インクは発泡体の
内部の更に小さい孔および毛管の方に引かれる。
管)は直径が約0.2mmであるが、二つの外部発泡体
部材の孔の直径は約1mmである。他の言い方では、好
適の、フェルト付き、ポリウレタン内部発泡体部材では
発泡体のmmあたり約5個の孔があり、外部発泡体部材
ではmmあたり約1個の孔がある。発泡体の孔の大きさ
の差が大きい場合、インクは内部が飽和するまで発泡体
部材30aないし30cの外部を占有しない。
液体的に連続している空気通路を提供する。したがっ
て、周囲温度または圧力が変化するにつれて、インク飽
和内部発泡体および室自身の、内部の捕らえられている
膨張する空気はこれら通路を通して大気に逃げることが
できる。このような好適実施例は発泡体の内側層および
外側層の境界全体をインクがこのような体積的問題中移
行することができる「湿気を帯びた領域」に変形する。
が、当業者には例示した実施例をこのような原理から逸
脱することなく修正することができることが明らかなは
ずである。我々は特許請求の範囲およびその同等事項の
範囲および精神の中に入るこのような実施例をすべて我
々の発明として請求するものである。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
側部分(27)を備え、それを通してインクを貯蔵する
ための孔を形成している多孔質液体貯蔵媒体(30)、
および多孔質液体貯蔵媒体(30)の外側部分に形成さ
れている流路(154)、を有しているインクジェット
ペン(12)の液体貯蔵装置。
が液体貯蔵媒体(30)の孔より実質上大きく、多孔質
液体貯蔵媒体の孔と液体連絡している実施態様1に記載
の液体貯蔵装置。
媒体(30)を第1の方向に実質上連続的に横断して延
長している実施態様2に記載の液体貯蔵装置。
向に実質上垂直な第2の方向に液体貯蔵媒体(30)を
横断して直線的に不連続である実施態様3に記載の液体
貯蔵装置。
側部分(27)は更に流路(154)を横断して設けら
れた少なくとも一つの溝(156)を備え、各流路(1
54)は少なくとも一つの溝(156)により少なくと
も隣の流路(154)と結合している実施態様3に記載
の液体貯蔵装置。
(154)は組み合って、液体貯蔵媒体(30)の下端
から液体貯蔵媒体の上端まで延長する少なくとも一つの
曲がりくねった通路を形成している実施態様5に記載の
液体貯蔵装置。
(26)を形成する本体を備えており、貯蔵器は対向す
る内壁(36、38)を備え、液体貯蔵媒体(30)は
対向する内壁の間に設置されており、外側部分(27)
の流路(154)の断面深さは液体貯蔵媒体が貯蔵器の
対向内壁の間に圧縮されたときでさえ液体貯蔵媒体内に
存在するように充分な深さである実施態様2に記載の液
体貯蔵装置。
8)を有する少なくとも一つの貯蔵器(26)を形成す
る本体(12)、および貯蔵器内部に設置された多孔質
液体貯蔵媒体(30)であって、液体貯蔵媒体には内側
部分(25)および外側部分(27)があり、多孔質液
体貯蔵媒体の外側部分に多孔質液体貯蔵媒体(30)と
貯蔵器(26)の壁との間に区域接触を制限する流路
(154)が形成されている多孔質液体貯蔵媒体(3
0)、を有しているインクジェットペン用液体貯蔵装
置。
0)は液体貯蔵媒体を通じて孔を有し、液体貯蔵媒体の
内側部分(25)の孔は外側部分(27)の流路(15
4)に比較して小さい実施態様8に記載の液体貯蔵装
置。
および下部(50)を有するインクジェットペン貯蔵器
(26)にインクを貯蔵する方法において、内側部分
(25)および外側部分(27)を有し、それを通して
インクを貯蔵するための孔を形成している多孔質液体貯
蔵媒体(30)を準備するステップ、および液体貯蔵媒
体の外側部分に流路(154)を形成するステップ、を
有している方法。
温度または圧力の変化によるインクの漏れを防止しなが
ら、インクをインクペンに貯蔵する液体貯蔵装置及び方
法を提供することができる。
とも一つの液体的に連続している空気通路を提供する。
したがって、周囲温度または圧力が変化するにつれて、
インク飽和内部発泡体および室自身の、内部の捕らえら
れている膨張する空気はこれら通路を通して大気に逃げ
ることができる。このような好適実施例では発泡体の内
側層および外側層の境界全体をインクがこのような体積
的問題中移行することができる「湿気を帯びた領域」に
変形することができる。
ンタペンの斜視図である。
図である。
の部分拡大側面図である。
面側面図である。
面図である。
泡体の側面図である。
面図である。
面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】内側部分および外側部分を備え、それを通
してインクを貯蔵するための孔を形成している多孔質液
体貯蔵媒体、および多孔質液体貯蔵媒体の外側部分に形
成されている流路、を有しているインクジェットペンの
液体貯蔵装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54856895A | 1995-10-26 | 1995-10-26 | |
| US548,568 | 1995-10-26 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| US (1) | US6890068B2 (ja) |
| EP (1) | EP0770489B1 (ja) |
| JP (1) | JP4018179B2 (ja) |
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