KR100747880B1

KR100747880B1 - Capillary member manufacturing method and ink container manufacturing method

Info

Publication number: KR100747880B1
Application number: KR1020027005401A
Authority: KR
Inventors: 올센데이비드; 퓨제프리케이; 존슨데이비드씨
Original assignee: 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인)
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: KR20020067510A; WO2001032430A1; TW501983B; EP1224080A1; CN1411411A; JP2003512956A; AU1103901A; EP1224080B1; DE60008777D1; DE60008777T2; CN1294019C

Abstract

The present invention relates to a method of making a capillary member 40 for use in an ink reservoir 34 for providing ink to an inkjet printhead 24. The manufacturing method of the present invention includes the step of injecting a three-dimensional capillary member (70). Further, the method further includes cutting the injection portion 70 into individual lengths corresponding to at least one dimension of the inkjet reservoir 34.

Description

Capillary member manufacturing method and ink container manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING AN INK RESERVOIR FOR AN INKJET PRINTER}

본 발명은 잉크를 잉크젯 프린터에 제공하기 위한 잉크 용기에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 잉크 용기로부터의 잉크의 제어된 방출을 유지 및 제공하기 위해 열 접착된 섬유의 망상직물을 이용하는 잉크 용기에 관한 것이다.The present invention relates to an ink container for providing ink to an inkjet printer. More particularly, the present invention relates to an ink container utilizing a mesh of heat bonded fibers to maintain and provide controlled release of ink from the ink container.

잉크젯 프린터는 종종 종이와 같은 인쇄 매체를 가로질러 전후로 이동하는 캐리지내에 장착된 잉크젯 프린트헤드를 사용한다. 프린트헤드가 인쇄 매체를 가로질러 이동함에 따라, 제어 시스템은 프린트헤드를 활성화시켜서, 잉크 방울을 인쇄 매체상을 부착 또는 분출시켜서 이미지 및 텍스트를 형성한다. 잉크는 잉크 서플라이에 의해 프린트헤드에 제공되며, 상기 잉크 서플라이는 캐리지에 의해 운반되거나, 캐리지와 함께 이동하지 않도록 인쇄 시스템에 장착된다.Inkjet printers often use inkjet printheads mounted in carriages that move back and forth across print media such as paper. As the printhead moves across the print media, the control system activates the printhead to deposit or eject ink droplets onto the print media to form images and text. Ink is provided to the printhead by an ink supply, which is carried by the carriage or mounted to the printing system so as not to move with the carriage.

잉크 서플라이가 캐리지와 함께 이동되지 않게 되는 경우에 있어서, 잉크 서플라이는 프린트헤드를 연속적으로 보충하기 위한 도관을 사용하여 프린트헤드와 연속적 유체 연통될 수 있다. 선택적으로, 프린트헤드는, 프린트헤드를 잉크 서플라이에 접속하는 것을 용이하게 하도록 충전 스테이션에 근접하게 프린트헤드를 위치시킴으로써 잉크 서플라이와 간헐적으로 연결될 수 있다.In cases where the ink supply is not moved with the carriage, the ink supply can be in continuous fluid communication with the printhead using conduits to continuously replenish the printhead. Optionally, the printhead may be intermittently connected with the ink supply by placing the printhead in proximity to the charging station to facilitate connecting the printhead to the ink supply.

잉크 서플라이가 캐리지와 함께 이동되는 경우에 있어서, 잉크 서플라이는 프린트헤드와 일체로 될 수 있는 반면에, 전체 프린트헤드 및 잉크 서플라이는 잉크가 고갈되는 경우에 교체된다. 선택적으로, 잉크 서플라이는 캐리지와 함께 이동될 수 있으며, 프린트헤드로부터 별개로 교체가능하다. 잉크 서플라이가 별개로 교체가능한 경우에 있어서, 잉크 서플라이는 고갈된 경우에 교체되며, 프린트헤드는 프린트헤드 수명 종료시에 교체된다. 잉크 서플라이가 인쇄 시스템내에서 위치되는 것과 무관하게, 잉크 서플라이는 잉크젯 프린트헤드에 잉크의 확실한 서플라이를 제공하는 것이 중요하다.In the case where the ink supply is moved with the carriage, the ink supply can be integrated with the printhead, while the entire printhead and the ink supply are replaced when the ink is depleted. Optionally, the ink supply can be moved with the carriage and can be replaced separately from the printhead. In the case where the ink supply is separately replaceable, the ink supply is replaced when depleted, and the printhead is replaced at the end of printhead life. Regardless of where the ink supply is located within the printing system, it is important that the ink supply provides a reliable supply of ink to the inkjet printhead.

잉크를 잉크젯 프린트헤드에 제공하는 것에 추가하여, 잉크 서플라이는 종종 잉크 서플라이 및 잉크젯 프린트헤드내에 종종 배압이라고 하는 음의 압력을 유지하는 것과 같이 인쇄 시스템내에 추가의 기능을 제공한다. 이러한 음의 압력은 충분해야 하는데, 그 이유는 잉크 서플라이와 관련된 헤드 압력을 대기 압력보다 낮은 값으로 유지하여 잉크 서플라이 또는 잉크젯 프린트헤드로부터 잉크가 누설되는 것을 방지하기 위한 것이며, 이러한 잉크 누설은 종종 흘림이라고 한다. 잉크 서플라이는 잉크젯 프린터가 저장 및 작동 동안에 겪게 되는 광범위한 온도 및 대기압에 걸쳐서 음의 압력 또는 배압을 제공할 필요가 있다.In addition to providing ink to the inkjet printhead, the ink supply provides additional functionality within the printing system, such as maintaining a negative pressure, often referred to as back pressure, in the ink supply and inkjet printhead. This negative pressure should be sufficient because the head pressure associated with the ink supply is maintained at a lower value than atmospheric pressure to prevent ink from leaking from the ink supply or inkjet printhead, which often leaks. It is called. Ink supplies need to provide negative or back pressure over a wide range of temperatures and atmospheric pressures that ink jet printers experience during storage and operation.

이전에 이용되어 온 하나의 음의 압력 발생 장치는 모세관력을 발생하는 잉크 흡수 부재와 같은 기공 부재이다. 이러한 잉크 흡수 부재는 본 발명의 출원인 에게 양도되고 1988년 9월 13일에 베이커 등에게 허여된 "개선된 잉크 저장 및 공급 모세관을 구비하는 열 잉크젯 펜 본체 구조"라는 명칭의 미국 특허 제 4,771,295 호에 개시된 것과 같은 망상 폴리우레탄 폼이다.One negative pressure generating device that has been used previously is a pore member such as an ink absorbing member that generates capillary force. Such ink absorbing members are disclosed in U.S. Patent No. 4,771,295 entitled "Thermal Inkjet Pen Body Structure with Improved Ink Storage and Supply Capillary", assigned to the applicant of September 13, 1988, to Baker et al. Reticulated polyurethane foam as disclosed.

저렴한 재료를 이용하고 제조가 비교적 용이하여, 페이지당 인쇄 비용을 감소시키는 잉크 서플라이 비용을 감소시키는 잉크 서플라이의 필요성은 현재 지속적으로 요구되고 있다. 또한, 이들 잉크 용기는 인쇄 시스템의 전체 사이즈를 감소시키기 위해 비교적 박형의 잉크 서플라이를 제조하는데 부피적으로 효율적이여야 한다. 또한, 이들 잉크 서플라이는 인쇄 시스템의 사이즈가 최적으로 될 수 있도록 상이한 폼 인자로 제조될 수 있어야 한다. 마지막으로, 이들 잉크 서플라이는 이들 잉크의 오염을 방지하기 위해서 잉크젯 인쇄 시스템에 사용되는 잉크와 융화성이 있어야 한다. 잉크가 오염되면 잉크젯 프린트헤드의 수명을 감소시키며 인쇄 품질을 저하시킨다.There is a continuing need for ink supplies that use inexpensive materials and are relatively easy to manufacture, thereby reducing the cost of ink supplies that reduce the cost of printing per page. In addition, these ink containers must be volumetrically efficient in producing relatively thin ink supplies to reduce the overall size of the printing system. In addition, these ink supplies must be able to be manufactured with different foam factors so that the size of the printing system can be optimized. Finally, these ink supplies must be compatible with the inks used in inkjet printing systems to prevent contamination of these inks. Contamination of ink reduces the life of the inkjet printhead and degrades print quality.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 일 실시예는 잉크를 잉크젯 프린트헤드에 제공하기 위해 잉크 저장소에 사용하기 위한 모세관 부재를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 3차원 모세관 부재를 사출하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 잉크 저장소의 적어도 하나의 치수에 대응하는 별개 길이로 사출부를 절단하는 단계를 포함한다.One embodiment of the invention is directed to a method of manufacturing a capillary member for use in an ink reservoir for providing ink to an inkjet printhead. The method includes injecting a three-dimensional capillary member. The method also includes cutting the injection portion into distinct lengths corresponding to at least one dimension of the ink reservoir.

바람직한 일 실시예에 있어서, 3차원 모세관 부재는 잉크를 보유하기 위해 잉크 저장소내에 사용하기 위한 섬유의 망상직물이다. 섬유의 망상직물은 접촉점에서 서로 열 융합되어 잉크를 저장하기 위한 모세관 저장 부재를 형성한다. 섬유의 망상직물내의 적어도 하나의 섬유는 코어 재료와, 이 코어 재료를 적어도 부분적으로 둘러싸는 외장 재료를 구비하는 2성분 섬유이다. 코어 재료는 폴리프로필렌이며, 외장 재료는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다.In one preferred embodiment, the three-dimensional capillary member is a mesh of fiber for use in the ink reservoir to retain the ink. The mesh fabric of fibers is thermally fused to each other at the contact point to form a capillary storage member for storing ink. At least one fiber in the mesh of fibers is a bicomponent fiber having a core material and a sheath material at least partially surrounding the core material. The core material is polypropylene and the sheath material is polyethylene terephthalate.

도 1은 본 발명의 잉크 용기를 내장한 잉크젯 프린터의 예시적인 실시예의 사시도,1 is a perspective view of an exemplary embodiment of an inkjet printer incorporating the ink container of the present invention;

도 2는 본 발명의 잉크 용기와, 인쇄를 실행하기 위해서 잉크 용기로부터의 잉크를 수용하는 잉크젯 프린터의 개략도,2 is a schematic view of an ink container of the present invention, and an ink jet printer containing ink from the ink container for performing printing;

도 3은 잉크 저장소, 이 저장소내로 삽입하기 위한 융합된 섬유의 망상직물 및 저장소를 폐쇄하기 위한 저장소 커버를 도시하는 것으로 본 발명의 잉크 용기의 분해도,3 is an exploded view of the ink container of the present invention showing an ink reservoir, a reticulated fabric of fused fiber for insertion into the reservoir, and a reservoir cover for closing the reservoir;

도 4a는 도 3에 도시된 융합된 섬유의 망상직물을 도시하는 도면,4a shows a mesh of the fused fiber shown in FIG. 3, FIG.

도 4b는 도 3에 도시된 잉크 저장소내로 삽입된 것으로 도 4a에 도시된 융합된 섬유의 망상직물의 4B-4B 선을 따라 취한 확대 사시도,4B is an enlarged perspective view taken along line 4B-4B of the reticulated fiber of the fused fiber shown in FIG. 4A, inserted into the ink reservoir shown in FIG.

도 5a는 도 4의 5-5 선을 따라 취한 단일 섬유의 단면도,5A is a cross-sectional view of a single fiber taken along line 5-5 of FIG. 4,

도 5b는 교차형 또는 X자형 코어 부분을 가진 도 4a 및 도 4b에 도시된 섬유의 다른 실시예를 도시하는 도면,FIG. 5B shows another embodiment of the fiber shown in FIGS. 4A and 4B with crossed or X-shaped core portions, FIG.

도 6은 도 4에 도시된 6-6 선을 따라 취한 접촉점에서 융합된 한쌍의 섬유의 단면도,FIG. 6 is a cross sectional view of a pair of fibers fused at a point of contact taken along line 6-6 shown in FIG. 4;

도 7은 도 3에 도시된 잉크 서플라이를 충전하기 위한 본 발명의 방법의 개략도,7 is a schematic diagram of the method of the present invention for filling the ink supply shown in FIG.

도 8은 잉크젯 프린트헤드에 유체적으로 연결된 것으로 도 3에 도시된 잉크 용기의 개략도,8 is a schematic representation of the ink container shown in FIG. 3 fluidly connected to an inkjet printhead;

도 9는 도 3에 도시된 본 발명의 잉크 용기를 제조하기 위한 본 발명의 방법의 개략도,9 is a schematic view of the method of the present invention for producing the ink container of the present invention shown in FIG.

도 10은 모세관 저장 부재를 형성하기 위해서 절단되기 전의 상태를 사시도로 도시한 본 발명의 사출형성물의 사시도,10 is a perspective view of the injection molding of the present invention showing in perspective view a state before being cut to form a capillary storage member;

도 11은 본 발명의 잉크 용기를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 설명하는 흐름도.
Fig. 11 is a flowchart illustrating the method of the present invention for producing the ink container of the present invention.

도 1은 본 발명의 적어도 하나의 잉크 용기(12)를 포함하는 것으로 커버가 개방된 상태를 도시하는 인쇄 시스템의 하나의 예시적인 실시예의 사시도이다. 잉크 용기(12)를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 설명하기에 앞서, 잉크 용기를 보다 상세하게 설명한다. 인쇄 시스템(10)은 프린터 부분(14)내에 설치된 적어도 하나의 잉크젯 프린트헤드(도시되지 않음)를 포함한다. 잉크젯 프린트헤드는 잉크를 분출하게 하는 프린터 부분(14)으로부터의 활성화 신호에 응답한다. 잉크젯 프린트헤드는 잉크 용기(12)에 의해 잉크가 보충된다.1 is a perspective view of one exemplary embodiment of a printing system that includes at least one ink container 12 of the present invention and showing an open state of the cover. Prior to describing the method of the present invention for manufacturing the ink container 12, the ink container will be described in more detail. The printing system 10 includes at least one inkjet printhead (not shown) installed in the printer portion 14. The inkjet printhead responds to an activation signal from the printer portion 14 causing the ink to eject. The inkjet printhead is replenished with ink by the ink container 12.

잉크젯 프린트헤드는 스캐닝 캐리지(18)내에 설치되는 것이 바람직하며, 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄 매체에 대해서 이동된다. 선택적으로, 잉크젯 프린트헤드는 고정되며, 인쇄 매체는 프린트헤드를 지나 이동되어 인쇄를 실행한다. 잉크젯 프린터 부분(14)은 인쇄 매체(22)를 수납하기 위한 매체 트레이(20)를 포함한다. 인쇄 매체(22)가 인쇄 존을 통해 단계적으로 이동함에 따라서, 스캐닝 캐리지는 인쇄 매체(22)에 대해서 프린트헤드를 이동시킨다. 프린터 부분(14)은 프린트헤드를 선택적으로 작동시켜서 인쇄 매체상에 잉크를 부착시킴으로써 인쇄를 실행한다.The inkjet printhead is preferably installed in the scanning carriage 18 and is moved relative to the print medium as shown in FIG. Optionally, the inkjet printhead is fixed and the print media is moved past the printhead to effect printing. The inkjet printer portion 14 includes a media tray 20 for receiving a print medium 22. As the print medium 22 moves in stages through the print zone, the scanning carriage moves the printhead relative to the print medium 22. The printer portion 14 performs printing by selectively operating the printhead to attach ink onto the print medium.

도 1에 도시된 인쇄 시스템(10)은 검정색 잉크용 잉크 용기(12)와, 청록색, 자홍색 및 황색을 포함하는 3색 분할된 잉크 용기(12)를 구비하여 4개 착색제로 인쇄가 가능하게 하는 2개의 교체가능한 잉크 용기(12)를 구비한다. 본 발명의 방법 및 장치는 고충실도 인쇄와 같은 4가지 잉크 칼라보다 많거나 적은 잉크 칼라를 이용하는 인쇄 시스템과 같은 다른 장치를 사용하는 인쇄 시스템(10)에 적용가능하며, 상기 고충실도 인쇄는 전형적으로 6개 또는 그 이상의 칼라를 이용한다.The printing system 10 shown in FIG. 1 includes an ink container 12 for black ink and a three color divided ink container 12 including cyan, magenta and yellow to enable printing with four colorants. Two replaceable ink containers 12 are provided. The method and apparatus of the present invention is applicable to a printing system 10 using another apparatus, such as a printing system that uses more or less than four ink colors, such as high fidelity printing, wherein the high fidelity printing is typically Use six or more colors.

도 2는 잉크 서플라이 또는 잉크 용기(12)와, 잉크젯 프린트헤드(24)와, 상기 잉크 용기(12)와 프린트헤드(24)를 유체적으로 상호연결하기 위한 유체 상호연결부(26)를 포함하는 인쇄 시스템(10)의 개략도이다.2 includes an ink supply or ink container 12, an inkjet printhead 24, and a fluid interconnect 26 for fluidly interconnecting the ink container 12 and the printhead 24. A schematic diagram of a printing system 10.

프린트헤드(24)는 하우징(28)과 잉크 분출 부분(30)을 포함한다. 잉크 분출 부분(30)은 잉크를 분출하여 인쇄를 실행하도록 프린터 부분(14)에 의해 할성화 신호에 응답한다. 하우징(28)은 잉크를 분출하기 위한 분출 부분(30)에 의해 이용되는 잉크(32)를 수용하기 위한 작은 잉크 저장소를 형성한다. 잉크젯 프린트헤드(24)가 잉크를 분출하거나 하우징(28)내에 저장된 잉크(32)를 고갈시킬 때, 잉크 용기(12)는 프린트헤드(24)를 보충한다. 잉크 서플라이(12)에 수용된 잉크의 체적은 전형적으로 하우징(28)내에 수용된 잉크의 체적보다 상당히 크다. 따라서, 잉크 용기(12)는 프린트헤드(24)를 위한 잉크의 주 서플라이이다.The printhead 24 includes a housing 28 and an ink ejecting portion 30. The ink ejecting portion 30 responds to the activation signal by the printer portion 14 to eject ink and execute printing. The housing 28 forms a small ink reservoir for containing the ink 32 used by the ejecting portion 30 for ejecting the ink. When the inkjet printhead 24 ejects ink or runs out of ink 32 stored in the housing 28, the ink container 12 replenishes the printhead 24. The volume of ink contained in the ink supply 12 is typically significantly greater than the volume of ink contained within the housing 28. Thus, the ink container 12 is the main supply of ink for the printhead 24.

잉크 용기(12)는 유체 출구(36) 및 공기 입구(37)를 구비하는 저장소(34)를 포함한다. 접촉점에서 열 융합되어 모세관 저장 부재(40)를 형성하는 섬유의 망상직물은 저장소(34)내에 배치된다. 모세관 저장 부재(40)는 잉크젯 인쇄 시스템(10)내에서 몇몇 중요한 기능을 실행한다. 모세관 저장 부재(40)는 잉크 용기(12)를 인쇄 시스템(10)으로부터 삽입 및 제거하는 동안에 저장소(34)로부터의 잉크 누설을 방지하기 위해서 잉크를 보유하기에 충분한 모세관현상을 갖고 있어야 한다. 이러한 모세관력은 온도 및 압력 변화와 같은 광범위한 환경 조건에 있어서 잉크 저장소(34)로부터의 잉크 누설을 방지하도록 충분히 커야 한다. 모세관은 저장소(34)의 모든 배향 뿐만 아니라 잉크 용기(12)가 취급 동안에 겪게 될 수 있는 충격 및 진동에 대해서 잉크 용기(12)내의 잉크를 유지하기에 충분해야 한다.Ink container 12 includes a reservoir 34 having a fluid outlet 36 and an air inlet 37. A mesh of fibers that is thermally fused at the contact point to form the capillary storage member 40 is disposed in the reservoir 34. Capillary storage member 40 performs some important functions within inkjet printing system 10. Capillary storage member 40 should have sufficient capillary action to hold ink to prevent ink leakage from reservoir 34 during insertion and removal of ink container 12 from printing system 10. This capillary force should be large enough to prevent ink leakage from the ink reservoir 34 over a wide range of environmental conditions such as temperature and pressure changes. The capillary must be sufficient to maintain the ink in the ink container 12 against all orientations of the reservoir 34 as well as the shock and vibration that the ink container 12 may experience during handling.

일단 잉크 용기(12)가 인쇄 시스템(10)내로 설치되고 유체 상호접속부(26)에 의해서 프린트헤드에 유체적으로 연결되면, 모세관 저장 부재(40)는 잉크가 잉크 용기(12)로부터 잉크젯 프린트헤드(24)까지 유동하게 허용해야 한다. 잉크젯 프린트헤드(24)가 분출 부분(30)으로부터 잉크를 분출할 때, 때때로 배압이라고 하는 음의 게이지 압력이 프린트헤드(24)내에 형성된다. 이러한 프린트헤드(24)내의 음의 게이지 압력은 모세관 저장 부재(40)내에 잉크를 보유하는 모세관력을 극복하기에 충분해서, 평형에 도달할 때까지 잉크 용기(12)로부터 프린트헤드(24)까지 잉크가 유동할 수 있게 허용해야 한다. 일단 평형에 도달하고 그리고 프린트헤드(24)내의 게이지 압력이 잉크 용기(12)내의 잉크를 보유하는 모세관력과 동등하게 되면, 잉크는 잉크 용기(12)로부터 프린트헤드(24)로 더 이상 유동하지 않는다. 프린트헤드(24)내의 게이지 압력이 잉크 분출 부분(30)으로부터의 잉크 분출 속도에 따라 좌우되는 것이 일반적이다. 인쇄 속도 또는 잉크 분출 속도가 증가함에 따라, 프린트헤드내의 게이지 압력은 보다 음의 압력으로 되어, 잉크가 보다 높은 속도로 프린트헤드(24)로부터 잉크 용기(12)까지 유동하게 한다. 하나의 바람직한 잉크젯 인쇄 시스템(10)에 있어서, 프린트헤드(24)는 10inchH₂0와 동일한 최대 배압 또는 10inchH₂0와 동일한 음의 게이지 압력을 생성한다.Once the ink container 12 is installed into the printing system 10 and is fluidly connected to the printhead by the fluid interconnect 26, the capillary storage member 40 allows the ink to flow from the ink container 12 to the inkjet printhead. Allow up to 24 flow. When the inkjet printhead 24 ejects ink from the ejection portion 30, a negative gauge pressure, sometimes referred to as back pressure, is formed in the printhead 24. This negative gauge pressure in the printhead 24 is sufficient to overcome the capillary force that holds the ink in the capillary storage member 40, from the ink container 12 to the printhead 24 until equilibrium is reached. Allow the ink to flow. Once equilibrium is reached and the gauge pressure in the printhead 24 is equal to the capillary force holding the ink in the ink container 12, the ink no longer flows from the ink container 12 to the printhead 24. Do not. It is common for the gauge pressure in the printhead 24 to depend on the speed of ink ejection from the ink ejection portion 30. As the print speed or ink ejection speed increases, the gauge pressure in the printhead becomes more negative, causing the ink to flow from the printhead 24 to the ink container 12 at a higher rate. In one preferred inkjet printing system 10, the printhead 24 produces a negative gauge pressure of the same and the same maximum back pressure or 10inchH ₂ 0 and 10inchH ₂ 0.

프린트헤드(24)는 온도 및 압력 변화와 같은 환경 변화를 상쇄하기 위해서 조절 장치를 내장할 수 있다. 만일 이들 변화가 상쇄되지 않는다면, 프린트헤드 분출 부분(30)으로부터 제어되지 않은 잉크 누설이 발생될 것이다. 인쇄 시스템(10)의 몇몇 형태에 있어서, 프린트헤드(24)는 조절 장치를 포함하지 않을 수 있다. 그 대신, 모세관 부재(40)가 이용되어 정상 압력 및 온도 편위에 걸쳐서 프린트헤드(24)내의 음의 배압을 유지한다. 모세관 부재(40)의 모세관력은 잉크를 다시 모세관 부재로 끌어당기는 경향이 있으며, 이에 의해 프린트헤드(24)내에 약한 음의 배압을 생성한다. 이러한 약한 음의 배압은 압력 변화 및 온도 변화와 같은 대기 조건에서의 변화 동안에 분출 부분(30)으로부터 잉크가 누설 또는 흘리는 것을 방지하는 경향이 있다. 모세관 부재(40)는 프린트헤드(24)내에 충분한 배압 또는 음의 게이지 압력을 제공하여 정상 저장 및 작동 조건 동안에 흘림을 방지해야 한다.The printhead 24 may incorporate a regulator to offset environmental changes such as temperature and pressure changes. If these changes are not canceled out, uncontrolled ink leakage will occur from the printhead ejection portion 30. In some forms of printing system 10, printhead 24 may not include an adjustment device. Instead, capillary member 40 is used to maintain negative back pressure in printhead 24 over normal pressure and temperature excursions. The capillary force of the capillary member 40 tends to draw ink back to the capillary member, thereby creating a weak negative back pressure in the printhead 24. This weak negative back pressure tends to prevent ink from leaking or flowing out of the jetting portion 30 during changes in atmospheric conditions such as pressure changes and temperature changes. Capillary member 40 should provide sufficient back pressure or negative gauge pressure within printhead 24 to prevent spillage during normal storage and operating conditions.

도 2에 도시된 실시예는 각기 별개로 교체가능한 잉크 용기(12) 및 프린트헤드(24)를 도시한 것이다. 잉크 용기(12)는 고갈된 경우 교체되며, 프린트헤드(24)는 수명 종료시에 교체된다. 본 발명의 방법 및 장치는 도 2에 도시된 것과 다른 구성을 가진 잉크젯 인쇄 시스템(10)에 적용가능하다. 예를 들면, 잉크 용기(12) 및 프린트헤드(24)는 단일 인쇄 카트리지내로 일체화될 수 있다. 다음에 잉크 용기(12) 및 프린트헤드(24)를 포함하는 인쇄 카트리지는 카트리지내의 잉크가 고갈된 경우에 교체된다.The embodiment shown in FIG. 2 shows an ink container 12 and a printhead 24 that are each individually replaceable. The ink container 12 is replaced when depleted, and the printhead 24 is replaced at the end of life. The method and apparatus of the present invention are applicable to an inkjet printing system 10 having a configuration different from that shown in FIG. For example, ink container 12 and printhead 24 may be integrated into a single print cartridge. The print cartridge comprising the ink container 12 and the printhead 24 is then replaced when the ink in the cartridge is depleted.

도 2에 도시된 잉크 용기(12) 및 프린트헤드(24)는 단일 칼라 잉크를 보유한다. 선택적으로, 잉크 용기(12)는 3개의 별개 챔버로 분할될 수 있으며, 각 챔버는 상이한 칼라 잉크를 보유한다. 이러한 경우에, 3개의 프린트헤드(24)는 각 프린트헤드가 잉크 용기(12)내의 상이한 챔버와 유체 연통되게 할 필요가 있다. 잉크 용기(12)와 결합될 뿐만 아니라 프린트헤드를 분할하고, 프린트헤드 또는 분출 부분(30)의 상이한 격실로 별개의 잉크 칼라를 제공하는 보다 많거나 적은 챔버와 같은 다른 구성이 또한 가능하다.The ink container 12 and printhead 24 shown in FIG. 2 hold a single color ink. Optionally, the ink container 12 can be divided into three separate chambers, each chamber having a different color ink. In this case, the three printheads 24 need to allow each printhead to be in fluid communication with a different chamber in the ink container 12. Other configurations are also possible, such as more or less chambers that are combined with the ink container 12 as well as divide the printhead and provide separate ink colors to different compartments of the printhead or ejection portion 30.

도 3은 도 2에 도시된 잉크 용기(12)의 분해도이다. 잉크 용기(12)는 잉크 저장소 부분(34), 모세관 부재(40) 및 잉크 저장소(34)내로 잉크가 유입되게 하는 공기 입구(38)를 구비한 뚜껑(42)을 포함한다. 모세관 부재(40)는 잉크 저장소(34)내에 삽입된다. 저장소(34)는 도 7과 관련하여 보다 상세하게 설명되며, 뚜껑(42)은 저장소를 밀봉시키기 위해서 잉크 저장소(34)상에 위치된다. 바람 직한 실시예에 있어서, 각기 H, W 및 L로 표시된 각 높이, 폭 및 길이 치수는 모두 1인치 이상이여서 고용량 잉크 용기(12)를 제공한다.3 is an exploded view of the ink container 12 shown in FIG. The ink container 12 includes a lid 42 having an ink reservoir portion 34, a capillary member 40, and an air inlet 38 that allows ink to enter the ink reservoir 34. The capillary member 40 is inserted into the ink reservoir 34. The reservoir 34 is described in more detail with respect to FIG. 7, with the lid 42 positioned on the ink reservoir 34 to seal the reservoir. In a preferred embodiment, each height, width, and length dimension, indicated by H, W, and L, respectively, is all one inch or more, providing a high capacity ink container 12.

바람직한 실시예에 있어서, 본 발명의 모세관 부재(40)는 접촉점에서 열 융합된 섬유의 망상직물로 형성된다. 바람직하게, 이들 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 이들의 공중합체와 같은 폴리에스터로 형성된 외장과, 가격이 저렴하고 수축률이 낮으며 고강도의 열가소성 폴리머, 바람직하게 폴리프로필렌 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트로 형성된 코어 재료를 구비한 2성분 섬유로 형성된다.In a preferred embodiment, the capillary member 40 of the present invention is formed from a mesh of heat fused fibers at the point of contact. Preferably, these fibers are made of a sheath formed of polyester, such as polyethylene terephthalate (PET) or a copolymer thereof, and a low cost, low shrinkage, high strength thermoplastic polymer, preferably polypropylene or polybutylene terephthalate. It is formed from bicomponent fibers with the formed core material.

섬유의 망상직물은 멜트 블로운 섬유 프로세스를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 멜트 블로운 섬유 프로세스에 있어서, 섬유의 망상직물은 외장 폴리머의 멜트 인덱스와 유사한 멜트 인덱스의 코어 재료로 선택되는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 멜트 블로운 섬유 프로세스를 이용할시에, 코어 재료의 주요 요구조건은 압출될 때 결정화되거나 또는 멜트 블로운 프로세스 동안에 결정화가능하게 되는 것이다. 따라서, 나일론 및 나일론 66과 같은 고강도 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리아미드와 같은 다른 고결정성 열가소성 폴리머가 또한 사용될 수 있다. 저렴한 가격 및 용이한 가공성 때문에 폴리프로필렌이 코어 재료로서 바람직하다. 또한, 폴리프로필렌 코어 재료를 사용하면 코어에 강도를 제공하여 다양한 멜트 블로운 기술을 이용하는 미세한 섬유의 제조가 가능하게 한다. 코어 재료는 또한 외장 재료에 접착부를 형성할 수 있게 해야 한다.The mesh of fibers is preferably formed using a melt blown fiber process. In such melt blown fiber processes, it may be desirable for the mesh fabric of fibers to be selected as the core material of the melt index, which is similar to the melt index of the sheath polymer. When using such melt blown fiber processes, the main requirement of the core material is to crystallize when extruded or to be crystallizable during the melt blown process. Thus, other highly crystalline thermoplastic polymers such as high strength polyethylene terephthalate and polyamides such as nylon and nylon 66 may also be used. Polypropylene is preferred as the core material because of its low cost and easy processability. In addition, the use of polypropylene core materials gives the core strength, allowing the manufacture of fine fibers using a variety of melt blown techniques. The core material should also be able to form an adhesive on the sheath material.

도 4b는 모세관 부재(40)를 형성하는 섬유의 망상직물의 크게 간략화된 것을 도시한 것이며, 도 4a에 도시된 모세관 부재(40)의 4B-4B 선을 따라 취한 크게 확대도이다. 모세관 부재(40)는 섬유의 망상직물로 제조되며, 각 개별 섬유(46)는 접촉점에서 다른 섬유에 열 접착 또는 열 융합된다. 모세관 부재(40)를 제조하는 섬유(46)의 망상직물은 그 자체에 다시 권취되는 단일 섬유(46)로 형성되거나, 다수의 섬유(46)로 형성될 수 있다. 섬유의 망상직물은 화살표(44)로 표시된 일반적 섬유 배향을 가진 자체지지형 구조체를 형성한다. 섬유(46)의 망상직물에 의해 형성된 자체지지형 구조체는 비틀린 간극 경로를 형성하는 섬유(46) 사이에 공간 또는 갭을 형성한다. 이러한 간극 경로는 모세관 부재(40)내에 잉크를 보유하기 위한 우수한 모세관 특성을 갖도록 형성된다.FIG. 4B shows a greatly simplified view of a mesh of the fibers forming the capillary member 40, taken on line 4B-4B of the capillary member 40 shown in FIG. 4A. The capillary member 40 is made of a mesh of fibers, with each individual fiber 46 being heat bonded or heat fused to the other fiber at the point of contact. The mesh of fibers 46 from which the capillary member 40 is made may be formed from a single fiber 46 which is wound back on itself, or may be formed from a plurality of fibers 46. The mesh of fibers forms a self-supporting structure with the general fiber orientation indicated by arrow 44. Self-supporting structures formed by the mesh of fibers 46 form a space or gap between the fibers 46 that form the twisted gap path. This gap path is formed to have excellent capillary properties for retaining ink in the capillary member 40.

바람직한 일 실시예에 있어서, 모세관 부재(40)는 멜트 블로운 프로세스를 이용하여 형성되며, 이에 의해 개별 섬유(46)는 함께 열 접착 또는 용융되어, 섬유의 망상직물을 통해서 다양한 접촉점을 함께 융합된다. 다이를 통해 공급되고 냉각되는 경우에 이러한 섬유의 망상직물은 자체지지형 3차원 구조체를 형성하기 위해서 경화된다.In one preferred embodiment, the capillary member 40 is formed using a melt blown process, whereby the individual fibers 46 are heat bonded or melted together to fuse the various contact points together through the mesh of fibers. . When fed through the die and cooled, the mesh of such fibers is cured to form self-supporting three-dimensional structures.

도 5a는 개별 섬유(46)의 단면을 도시하기 위해서 도 4b의 5A-5A 선을 따라 취한 단면도이다. 각 개별 섬유(46)는 코어(50) 및 외장(52)을 구비하는 2성분 섬유이다. 섬유(46)의 사이즈와, 외장(52) 및 코어(50)의 상대적인 부분은 도시하기 위해서 크게 확대한 것이다. 바람직하게, 코어 재료는 전체 섬유 용량의 적어도 30중량% 내지 90중량%를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 각 개별 섬유(46)는 평균적으로 직경이 12미크론 또는 그 이하이다. FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line 5A-5A in FIG. 4B to illustrate the cross section of individual fibers 46. Each individual fiber 46 is a bicomponent fiber having a core 50 and a sheath 52. The size of the fibers 46 and the relative portions of the sheath 52 and the core 50 are greatly enlarged for illustration. Preferably, the core material comprises at least 30% to 90% by weight of the total fiber capacity. In a preferred embodiment, each individual fiber 46 is on average 12 microns or less in diameter.

도 5b는, 도 5b의 섬유(46)가 원형 단면 대신에 교차형 또는 X자형 단면을 갖는 것을 제외하고는 도 5a에 도시된 섬유(46)와 유사한 다른 섬유(46)를 도시한 것이다. 도 5b에 도시된 섬유(46)는 둥글지 않거나 교차형 코어(50)와, 이 코어 재료(50)를 완전히 커버하는 외장(52)을 구비한다. 또한, 단지 몇 개의 예로서 세갈래 또는 Y자형 섬유나, H자형 단면 섬유와 같은 다른 단면이 또한 이용될 수 있다. 둥글지 않은 섬유를 사용하면 섬유성 표면의 표면적을 증가시킨다. 섬유(46)의 망상직물의 모세관 압력 및 흡수성은 습윤성 섬유 표면에 직접 비례하여 증가된다. 따라서, 둥글지 않은 섬유를 사용하면 모세관 부재(40)의 모세관 압력 및 흡수성을 증가시키는 경향이 있다. FIG. 5B shows another fiber 46 similar to the fiber 46 shown in FIG. 5A except that the fiber 46 of FIG. 5B has a cross or X-shaped cross section instead of a circular cross section. The fiber 46 shown in FIG. 5B has a rounded or crossover core 50 and a sheath 52 that completely covers the core material 50. In addition, as only a few examples, other cross sections such as tri- or Y-shaped fibers or H-shaped cross-section fibers may also be used. The use of non-round fibers increases the surface area of the fibrous surface. Capillary pressure and absorbency of the mesh of fiber 46 is increased in direct proportion to the wettable fiber surface. Thus, the use of non-round fibers tends to increase the capillary pressure and absorbency of the capillary member 40.

모세관 압력 및 흡수성을 개선하는 다른 방법은 섬유(46)의 직경을 감소시킨다. 일정한 섬유 부피 밀도 또는 중량을 가지면, 보다 적은 섬유(46)를 사용하여도 섬유의 표면적을 개선한다. 유사한 섬유(46)는 보다 균일한 보유성을 제공하는 경향이 있다. 따라서, 섬유(46)의 직경을 변경시킬 뿐만 아니라 섬유(46)의 형상을 변경시킴으로써, 인쇄 시스템(10)의 소망하는 모세관 압력이 성취될 수 있다.Another way to improve capillary pressure and absorbency is to reduce the diameter of the fiber 46. Having a constant fiber bulk density or weight, using fewer fibers 46 improves the surface area of the fibers. Similar fibers 46 tend to provide more uniform retention. Thus, by changing the diameter of the fiber 46 as well as the shape of the fiber 46, the desired capillary pressure of the printing system 10 can be achieved.

도 6은 개별 섬유(46)의 열 용융 또는 열 융합을 도시한 것이다. 도 6은 2개의 개별 섬유 사이의 접촉점에서 6-6 선을 따라 취한 단면도이다. 각 개별 섬유(46)는 코어(50) 및 외장(52)을 갖고 있다. 2개의 섬유(46) 사이의 접촉점에서, 외장(52)의 재료는 인접한 섬유(46)의 외장 재료와 함께 용융 또는 융합된다. 개별 섬유의 융합은 접착제 또는 결합제를 사용하지 않고 이뤄진다. 또한, 개별 섬유(46)는 어떠한 유지 수단도 필요없이 함께 유지되며, 이에 의해 자체지지형 구조체를 형성한다. 6 illustrates thermal melting or thermal fusion of individual fibers 46. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 at the point of contact between two individual fibers. Each individual fiber 46 has a core 50 and a sheath 52. At the point of contact between the two fibers 46, the material of the sheath 52 melts or fuses with the sheath material of the adjacent fibers 46. Fusion of the individual fibers is accomplished without the use of adhesives or binders. In addition, the individual fibers 46 are held together without the need for any retaining means, thereby forming a self-supporting structure.

도 7은 본 발명의 잉크 용기(12)내로 잉크를 충전하는 프로세스를 개략적으로 도시한 것이다. 잉크 용기(12)는 저장소(34)내로 삽입된 모세관 부재(40)를 구비하여 도시되어 있다. 뚜껑(42)은 제거되어 도시되어 있다. 잉크는 잉크(56)의 서플라이를 그 내부에 구비한 잉크 용기(54)에 의해 저장소(34)에 제공된다. 유체 도관(58)은 잉크 서플라이(54)로부터 저장소(34)내로 잉크가 유동하게 한다. 잉크가 저장소내로 유동할 때, 잉크는 이러한 섬유의 망상직물의 모세관현상에 의해 섬유(46)의 망상직물의 섬유(46) 사이의 간극 공간(48)내로 흡인된다. 일단 모세관 부재(40)가 더 이상 잉크를 흡수하지 않으면, 잉크 용기(54)로부터의 잉크 유동이 중지된다. 다음에, 뚜껑(42)이 잉크 저장소(34)상에 위치된다.7 schematically illustrates a process of filling ink into the ink container 12 of the present invention. Ink container 12 is shown with a capillary member 40 inserted into reservoir 34. Lid 42 is shown removed. Ink is provided to the reservoir 34 by an ink container 54 having a supply of ink 56 therein. Fluid conduit 58 allows ink to flow from ink supply 54 into reservoir 34. When the ink flows into the reservoir, the ink is drawn into the gap space 48 between the fibers 46 of the mesh of fiber 46 by capillary action of the mesh of such fiber. Once the capillary member 40 no longer absorbs ink, the ink flow from the ink container 54 is stopped. Next, a lid 42 is placed on the ink reservoir 34.

잉크 저장소(34)를 충전하는 방법이 도 7에 도시된 바와 같이 뚜껑(42)이 없이 성취될지라도, 저장소(34)는 다른 방법에 의해서도 충전될 수 있다. 예를 들면, 저장소는 뚜껑(42)이 제 위치에 위치된 상태로 선택적으로 충전될 수 있으며, 잉크는 잉크 서플라이(54)로부터 공기 벤트를 통해서 뚜껑(42)으로부터 저장소내로 제공된다. 선택적으로, 저장소(34)는 반전될 수 있으며, 잉크는 잉크 서플라이(54)로부터 유체 출구(36)를 통해 잉크 저장소(34)내로 충전될 수 있다. 일단 저장소(34)소에서 잉크가 모세관 부재(40)에 의해 흡수된다. 본 발명의 방법은 제조시에 잉크 저장소(34)의 최초 충전 동안에 일단 잉크가 배기되면 잉크 용기(12)를 재충전하는 방법으로서 이용될 수 있다. Although the method of filling the ink reservoir 34 is accomplished without the lid 42 as shown in FIG. 7, the reservoir 34 can also be filled by other methods. For example, the reservoir may be selectively filled with the lid 42 in place, and ink is provided from the lid 42 into the reservoir through an air vent from the ink supply 54. Optionally, the reservoir 34 can be reversed and ink can be filled from the ink supply 54 through the fluid outlet 36 into the ink reservoir 34. Once in reservoir 34 ink is absorbed by capillary member 40. The method of the present invention can be used as a method of refilling the ink container 12 once the ink is evacuated during the initial filling of the ink reservoir 34 at the time of manufacture.

바람직하게 폴리프로필렌 코어 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 외장을 구비하는 2성분 섬유인 본 발명의 모세관 재료(40)를 이용함으로써 잉크 용기를 충전하는 프로세스를 크게 간략화했다. 본 발명의 모세관 재료(40)는 본 발명의 출원인에게 양도되고 1988년 9월 13일에 베이커 등에게 허여된 "개선된 잉크 저장 및 공급 모세관을 구비하는 열 잉크젯 펜 본체 구조"라는 명칭의 미국 특허 제 4,771,295 호에 개시된 것과 같은 열 잉크젯 펜에서 흡수성 재료로서 이전에 사용되었던 폴리에틸렌 보다 친수성이다. 비처리된 상태에서 폴리에틸렌 폼은 큰 잉크 접촉 각도를 가지며, 그에 따라 폼을 습윤시키기 위해서 진공 충전과 같은 고가의 시간 소비 단계를 사용하지 않고 폴리에틸렌 폼을 내장한 잉크 용기를 충전하기가 어렵게 만든다. 폴리에틸렌 폼은 잉크 접촉 각도를 개선 또는 감소시키도록 처리될 수 있지만, 제조 비용 및 복잡성을 증가시키는 이러한 처리는 잉크내로 불순물을 첨가시키는 경향이 있어서 프린트헤드 수명을 감소시키거나 프린트헤드 품질을 감소시키는 경향이 있다. 본 발명의 모세관 부재(40)를 사용하면 상대적으로 낮은 접촉 각도를 갖게 하여 모세관 부재(40)를 처리할 필요없이 잉크가 모세관 부재(40)내로 쉽게 흡수될 수 있게 한다.The process of filling the ink container has been greatly simplified by using the capillary material 40 of the present invention, which is preferably a bicomponent fiber having a polypropylene core and a polyethylene terephthalate sheath. The capillary material 40 of the present invention is a U.S. patent entitled "Thermal Inkjet Pen Body Structure with Improved Ink Storage and Supply Capillary" assigned to the Applicant of the present invention and issued to Baker et al. On September 13, 1988. It is more hydrophilic than polyethylene previously used as an absorbent material in thermal inkjet pens as disclosed in US Pat. No. 4,771,295. In the untreated state, the polyethylene foam has a large ink contact angle, thus making it difficult to fill an ink container containing polyethylene foam without using expensive time consuming steps such as vacuum filling to wet the foam. Polyethylene foam can be treated to improve or reduce the angle of ink contact, but this treatment, which increases manufacturing cost and complexity, tends to add impurities into the ink, leading to reduced printhead life or reduced printhead quality. There is this. The use of the capillary member 40 of the present invention has a relatively low contact angle so that ink can be readily absorbed into the capillary member 40 without having to process the capillary member 40.

도 8은 작동시의 잉크젯 인쇄 시스템(10)을 도시한 것이다. 잉크 용기(12)가 잉크젯 인쇄 시스템(10)내에 적절하게 설치되면, 잉크 용기(12)와 잉크젯 프린트헤드(24) 사이에 유체 도관(26)에 의해서 유체 커플링이 설정된다. 잉크를 분출하기 위해서 방울 분출 부분(30)의 선택적인 활성화는 잉크젯 프린트헤드(24)내의 음의 게이지 압력을 생성한다. 이러한 음의 게이지 압력은 모세관 저장 부재(40)내의 섬유(46) 사이의 간극 공간에 보유된 잉크를 흡인한다. 잉크 용기(12)에 의해 잉크젯 프린트헤드(24)로 제공된 잉크는 잉크젯 프린트헤드(24)를 보충한다. 잉크가 유체 출구(36)를 통해 저장소를 빠져나갈 때, 공기가 벤트 구멍(38)을 통해 들어가서 잉크 체적을 대체하고, 저장소(34)를 빠져나가며, 이에 의해 저장소(34)내의 음의 압력 또는 음의 게이지 압력의 형성이 방지된다.8 shows an inkjet printing system 10 in operation. When the ink container 12 is properly installed in the inkjet printing system 10, the fluid coupling is established by the fluid conduit 26 between the ink container 12 and the inkjet printhead 24. Selective activation of the droplet ejection portion 30 to eject ink creates a negative gauge pressure in the inkjet printhead 24. This negative gauge pressure sucks the ink retained in the gap space between the fibers 46 in the capillary storage member 40. Ink provided to the inkjet printhead 24 by the ink container 12 replenishes the inkjet printhead 24. As the ink exits the reservoir through the fluid outlet 36, air enters through the vent hole 38 to replace the ink volume and exit the reservoir 34, whereby a negative pressure in the reservoir 34 or The formation of negative gauge pressure is prevented.

도 9는 본 발명의 잉크 서플라이(12)를 제조하기 위한 본 발명의 장치의 개략도이다. 프로세스는 섬유 형성 장치(60)에 의해서 하나 이상의 섬유의 형성으로 개시된다. 다음에, 섬유는 잉크 저장소(34)내에 삽입된 모세관 부재(40)를 형성하는데 이용된다. 바람직한 실시예에 있어서, 섬유 형성 장치(60)는 코어 재료 및 외장 재료를 구비하는 2성분 섬유를 형성한다. 이러한 바람직한 실시예에 있어서, 코어 재료는 폴리프로필렌 코어이며, 외장은 바람직하게 폴리프로필렌 테레프탈레이트인 폴리에스터 외장이다. 섬유 형성 장치(60)로 개략적으로 표시된 바와 같이, 코어 형성 재료(62)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 이러한 2성분 섬유를 형성하기 위해서 외장 형성 재료(64)로 싸여진다. 바람직한 실시예에 있어서, 섬유 형성 장치(60)는 섬유를 가늘게 하는 고속 공기 스트림내로 사출된 2성분 섬유를 멜트 블로잉하기 위한 장치이다. 섬유(46)는 컨베이어 벨트와 같은 이송 장치(66)상에 위치된다. 개별 섬유(46)는 다소 확대되었지만, 화살표(44)로 표시된 바와 같이 이송 방향을 따라서 일반적인 섬유 배향을 가질 것이다.9 is a schematic diagram of the apparatus of the present invention for producing the ink supply 12 of the present invention. The process begins with the formation of one or more fibers by the fiber forming apparatus 60. The fibers are then used to form the capillary member 40 inserted into the ink reservoir 34. In a preferred embodiment, fiber forming apparatus 60 forms a bicomponent fiber comprising a core material and a sheath material. In this preferred embodiment, the core material is a polypropylene core and the sheath is a polyester sheath which is preferably polypropylene terephthalate. As schematically represented by the fiber forming apparatus 60, the core forming material 62 is wrapped in a sheath forming material 64 to form such bicomponent fibers as shown in FIGS. 5A and 5B. In a preferred embodiment, fiber forming apparatus 60 is a device for melt blowing bicomponent fibers injected into a high velocity air stream that thins the fibers. The fibers 46 are located on a conveying device 66 such as a conveyor belt. The individual fibers 46 are somewhat enlarged but will have a general fiber orientation along the conveying direction as indicated by arrow 44.

2차원에서 다소 랜덤한 배향을 가진 섬유(46)의 웨브는 수축되어, 도 10에 도시된 바와 같이 사출부(70)를 형성하는 형성 다이(68)내로 삽입된다. 바람직한 실시예에 있어서 형성 다이(68)는 개별 섬유(46)를 가열하고, 이 섬유를 소망하는 사출 형상으로 형성하는 고온 공기 또는 스팀 다이이다. 도 10에 도시된 사출부는 각기 "h" 및 "w"로 표시된 높이 및 폭을 가진 장방형 형성이다. 사출부(70)는 잉크 저장소(34)내로 삽입되기에 적당한 형상을 갖고 있어야 한다. 따라서, 잉크 저장소(34)는 사출가능한 모든 형상으로 형성될 것이다. 형성 다이(68)는 개별 섬유(46)를 가열하여서, 개별 섬유가 접촉점에서 서로 열 접착되거나 용융 접착된다.A web of fibers 46 with somewhat random orientation in two dimensions is shrunk and inserted into the forming die 68 forming the ejection portion 70 as shown in FIG. 10. In the preferred embodiment, the forming die 68 is a hot air or steam die that heats the individual fibers 46 and forms the fibers in the desired injection shape. The injection part shown in FIG. 10 is a rectangular formation having a height and a width indicated by "h" and "w", respectively. The ejection portion 70 must have a shape suitable for insertion into the ink reservoir 34. Thus, the ink reservoir 34 will be formed into any ejectable shape. Forming die 68 heats individual fibers 46 such that the individual fibers are thermally bonded or melt bonded to one another at the point of contact.

다음에, 사출부(70)는 섬유의 접착을 제한하도록 냉각 장치(72)에 의해 냉각되며, 이에 의해 도 4b에 도시된 바와 같이 충분한 간극 공간(48)이 확보되게 한다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 냉각 장치(72)는 물 또는 공기와 같은 냉각제를 분무한다.Next, the injection portion 70 is cooled by the cooling device 72 to limit the adhesion of the fibers, thereby ensuring sufficient gap space 48 as shown in FIG. 4B. In one preferred embodiment, the cooling device 72 sprays a coolant, such as water or air.

다음에, 냉각된 사출부(70)는 별개의 길이로 사출부를 절단하는 절단 장치(76)로 공급된다. 절단 장치는 사출부(70)를 절단하기 위한 톱, 블레이드 또는 몇몇 종래의 절단 장치이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 길이 "ℓ"로 절단된 사출부는 대응하는 길이 치수를 가진 잉크 저장소(34)내에 끼워맞춰지기에 적합하다. 사출부(70)를 잉크 저장소(34)에 끼워맞추는 것은 일반적으로 모세관 부재(40)의 압축이 모세관 부재(40)내에 모세관 구배를 제공하는데 바람직한 것에 따라 좌우된다. 따라서, 사출부(70)는 압축이 필요하다면 모세관 저장소(34)의 길이보다 약간 크게 절단되거나, 압축이 필요하지 않다면 모세관 저장소(34)의 길이 와 동일하게 또는 이보다 약간 적게 절단될 것이다.Next, the cooled injection portion 70 is fed to a cutting device 76 that cuts the injection portion into distinct lengths. The cutting device is a saw, blade or some conventional cutting device for cutting the injection part 70. As shown in Fig. 10, the ejection portion cut to length " l " is suitable for fitting into an ink reservoir 34 having a corresponding length dimension. Fitting the ejection portion 70 to the ink reservoir 34 generally depends on the compression of the capillary member 40 to be desirable to provide a capillary gradient within the capillary member 40. Thus, the ejection portion 70 will be cut slightly larger than the length of the capillary reservoir 34 if compression is required, or cut equally or slightly less than the length of the capillary reservoir 34 if compression is not required.

절단 사출부는 잉크 저장소(34)에 대해서 적당한 사이즈로 절단되는 경우의 모세관 부재(40)를 나타낸 것이다. 다음에, 모세관 부재(40)는 삽입 장치(78)를 이용하는 잉크 저장소(34)내로 삽입된다. 다음에, 잉크 저장소(34)는 도 7에 대해서 설명한 것과 유사한 기술을 이용하여 잉크로 충전된다.The cut injection portion shows the capillary member 40 when cut to a size suitable for the ink reservoir 34. Next, the capillary member 40 is inserted into the ink reservoir 34 using the insertion device 78. The ink reservoir 34 is then filled with ink using a technique similar to that described with respect to FIG.

형성 다이(68)에 의해 형성되는 사출부(70)는 잉크 보유를 위한 균일한 보이드 및 공간을 형성하는 균일하게 분산된 섬유로 형성될 수 있다. 선택적으로, 섬유는 사출부(70)의 중앙으로부터 외측까지 약간 증가되는 밀도 구배를 가진 사출 방향을 따라 배향될 수 있다. 이러한 증가된 밀도 구배는 잉크를 중앙으로부터 당기고 사출부(70)의 외측 주변에 잉크를 집중시키는 경향이 있다. 사출부 또는 모세관 부재(40)내의 이러한 증가되는 밀도 구배는 하기의 라플라스 수학식에 의해 모델화될 수 있다.The injection portion 70 formed by the forming die 68 may be formed of uniformly dispersed fibers forming a uniform void and space for ink retention. Optionally, the fibers may be oriented along the injection direction with a density gradient slightly increased from the center to the outside of the injection portion 70. This increased density gradient tends to draw the ink from the center and concentrate the ink around the outside of the ejection portion 70. This increasing density gradient in the ejection or capillary member 40 can be modeled by the Laplace equation below.

여기에서 γ는 잉크의 비중량이며, P_c는 모세관 압력이며, T_wp는 섬유의 전체 습윤된 주변이며, θ는 개별 섬유에 대한 잉크 접촉 각도이며, A_o는 개방 단면적이다. 개방 단면적은 수학식 2에 의해 면적과 관련이 있다.Where γ is the specific weight of the ink, P _c is the capillary pressure, T _wp is the entire wet periphery of the fiber, θ is the ink contact angle for the individual fiber, and A _o is the open cross-sectional area. The open cross section is related to the area by equation (2).

여기에서 E는 모세관 부재(40)의 공극률이다. 공극률은 수학식 3에 의해 섬유의 질량과 섬유의 전체 체적과 관련이 있다.Where E is the porosity of the capillary member 40. The porosity is related to the mass of the fiber and the total volume of the fiber by equation (3).

섬유의 질량은 모세관 부재(40)의 전체 질량을 나타내며, 섬유의 밀도는 섬유 재료 자체의 밀도, 즉 사용된 모든 폴리머의 유효 조합 단위 밀도이며, 전체 체적은 전체 모세관 부재(40)의 체적이다. 또한, 공극률은 수학식 4에 의해 섬유의 밀도와 부피의 밀도와 관련이 있다. 수학식 4는 수학식 3의 분자 및 분모를 모세관 부재(40)의 전체 체적으로 나눔으로써 유도된다.The mass of the fiber represents the total mass of the capillary member 40, the density of the fiber is the density of the fiber material itself, i.e. the effective combination unit density of all the polymers used, and the total volume is the volume of the entire capillary member 40. In addition, the porosity is related to the density of the fiber and the density of the volume by the equation (4). Equation 4 is derived by dividing the numerator and denominator of equation 3 by the total volume of the capillary member 40.

수학식 4에서 부피의 밀도는 전체 모세관 저장 부재(40)의 밀도, 즉 모세관 저장 부재(40)의 체적으로 나눈 모세관 저장 부재(40)의 질량 또는 단위 체적당 질량을 나타낸다.In Equation 4, the density of volume represents the density of the entire capillary storage member 40, that is, the mass of the capillary storage member 40 divided by the volume of the capillary storage member 40 or the mass per unit volume.

모세관 압력은 모세관 저장 부재(40)내의 잉크상에서 작용하는 흡인력이다. 수학식 1로부터, 개방 단면적이 감소할 때, 모세관 압력이 증가되며 잉크는 보다 큰 흡인 영역으로 이동될 것이라는 것을 알 수 있다. 모세관 저장 부재(40)내에 밀도 구배를 형성하면 모세관 부재(40)의 중심보다 주변쪽으로 보다 큰 섬유 밀도를 생성한다. 이러한 보다 큰 섬유 밀도는 주변쪽으로 단면적을 감소시킨다. 따 라서, 잉크는 모세관 저장 부재(40)의 내측으로부터 모세관 저장 부재(40)의 외측 또는 주변쪽으로 끌어당기는 경향이 있다. 모세관 저장 부재(40)의 주변에 유체 출구(36)를 위치시킴으로써 잉크가 보다 적은 모세관 압력을 가진 내부 위치로부터 유체 출구(36)가 위치되는 주변 근처의 보다 높은 모세관 압력의 영역까지 끌어당긴다. 따라서, 잉크 저장소(34)는 모세관 저장 부재(40)의 내부 위치에 잉크를 잔류시키지 않고 효율적으로 배출시킬 수 있다.Capillary pressure is a suction force acting on the ink in the capillary storage member 40. From Equation 1, it can be seen that when the open cross-sectional area decreases, the capillary pressure is increased and the ink will be moved to a larger suction area. Forming a density gradient in the capillary storage member 40 produces a greater fiber density toward the periphery than the center of the capillary member 40. This greater fiber density reduces the cross sectional area towards the periphery. Thus, the ink tends to draw from the inside of the capillary storage member 40 toward the outside or periphery of the capillary storage member 40. Positioning the fluid outlet 36 around the capillary storage member 40 draws ink from an internal location with less capillary pressure to a region of higher capillary pressure near the periphery where the fluid outlet 36 is located. Thus, the ink reservoir 34 can be efficiently discharged without remaining ink in the internal position of the capillary storage member 40.

또한, 섬유 밀도 구배는 모세관 저장 부재(40)를 압축시킴으로써 성취될 수 있다. 압축은 압축된 영에서 개방 단면적을 감소시키는 경향이 있으며, 그에 따라 영역내의 모세관 압력을 증가시켜서 영역을 잉크로 우선적으로 충전하게 한다. 유체 출구 근처의 모세관 저장 부재(40)를 국부적으로 압축하는 것은 유체 출구(36)쪽으로 잉크를 끌어당기는 경향이 있는 모세관현상을 증가시킨다. 개별 섬유(46)로 형성된 모세관 저장 부재(40)를 사용하는 이점은 개별 섬유(46)의 직경을 간단히 변경시킴으로써 공극률에 상당한 영향을 주지 않고 모세관 압력을 변경시킬 수 있다. 수학식 1 및 수학식 4를 참조하면, 섬유 직경을 감소시키고 단위 체적당 섬유 개수를 증가시킴으로써, 섬유의 전체 습윤된 주변이 증가되며, 그에 따라 모세관 압력이 증가되지만, 부피의 밀도 및 공극률은 변화되지 않는다. 반대로, 그 모세관 압력을 증가시키기 위한 폴리우레탄을 펠팅시키는 것은 단위 체적당 고체 재료의 양을 증가시키고, 부피의 밀도를 증가시키고, 공극률을 감소시킨다.In addition, the fiber density gradient can be achieved by compressing the capillary storage member 40. Compression tends to reduce the open cross-sectional area in the compressed zero, thus increasing the capillary pressure in the region, thereby preferentially filling the region with ink. Local compression of the capillary storage member 40 near the fluid outlet increases capillary action that tends to draw ink towards the fluid outlet 36. The advantage of using the capillary storage member 40 formed of the individual fibers 46 is that by simply changing the diameter of the individual fibers 46, the capillary pressure can be changed without significantly affecting the porosity. Referring to Equations 1 and 4, by reducing the fiber diameter and increasing the number of fibers per unit volume, the total wet perimeter of the fiber is increased, thereby increasing the capillary pressure, but the volume density and porosity change. It doesn't work. In contrast, felting polyurethane to increase its capillary pressure increases the amount of solid material per unit volume, increases the density of the volume, and reduces the porosity.

바람직한 일 실시예에 있어서, 잉크 저장소(34)는 구배 기하학적 형태 또는 테이퍼를 갖도록 형성되어, 개구부의 주변이 잉크 저장소의 바닥 부분의 주변보다 크게 되게 한다. 유체 출구(36)는 잉크 저장소(34)의 바닥에 형성된다. 다음에, 모세관 저장 부재(40)는 잉크 저장소(34)의 개구부내로 끼워맞춰지도록 형성되며, 삽입 동안에 잉크 용기의 바닥의 측면을 향해 압축된다. 잉크 저장소(34)의 바닥에서의 간섭의 정도는 국부적 압축의 정도를 결정한다. 잉크 저장소(34)의 바닥에 인접한 모세관 저장 부재(40)의 이러한 압축은 증가된 모세관현상을 생성하여, 잉크가 유체 출구(34)로부터 유동할 때에 잉크 저장소(34)의 바닥쪽으로 잉크를 끌어당기는 경향이 있다.In one preferred embodiment, the ink reservoir 34 is formed to have a gradient geometry or taper such that the perimeter of the opening is larger than the perimeter of the bottom portion of the ink reservoir. The fluid outlet 36 is formed at the bottom of the ink reservoir 34. Next, the capillary storage member 40 is formed to fit into the opening of the ink reservoir 34 and is pressed toward the side of the bottom of the ink container during insertion. The degree of interference at the bottom of the ink reservoir 34 determines the degree of local compression. This compression of the capillary storage member 40 adjacent the bottom of the ink reservoir 34 creates increased capillary action, which draws ink toward the bottom of the ink reservoir 34 as it flows from the fluid outlet 34. There is a tendency.

도 11은 본 발명의 잉크 용기(12)를 제조하는 전체적인 방법을 도시한 것이다. 잉크 저장소(34)는 단계(80)로 표시된 바와 같이 길이, 폭 및 높이 치수를 갖도록 형성된다. 이러한 길이, 폭 및 높이 치수는 잉크젯 인쇄 시스템(10)에 대해서 적당하도록 선택된다. 섬유는 단계(82)에 표시된 바와 같이 모세관 저장 부재(40)에 사용하도록 형성된다. 이들 섬유는 단계(84)로 표시된 바와 같이 폭 및 높이 치수를 가진 장방형 사출부를 형성하도록 함께 융합된다. 사출부(70)내의 섬유는 접촉점에서 함께 열 용융되거나 열 융합된다. 사출부(70)는 단계(86)에 표시된 바와 같이 냉각되어 자체지지형 구조체를 형성한다. 사출부(70)는 단계(88)에 표시된 바와 같이 길이 치수로 절단된다. 절단 사출부(70)는 단계(90)에 표시된 바와 같이 잉크 저장소(34)내로 삽입된다. 마지막으로, 잉크 저장소(34)는 단계(92)에 표시된 바와 같이 잉크로 충전된다.11 shows an overall method of manufacturing the ink container 12 of the present invention. Ink reservoir 34 is formed to have length, width and height dimensions as indicated by step 80. These length, width and height dimensions are chosen to be suitable for the inkjet printing system 10. The fibers are formed for use in capillary storage member 40 as indicated in step 82. These fibers are fused together to form a rectangular injection portion with width and height dimensions as indicated by step 84. The fibers in the injection section 70 are either heat melted or heat fused together at the contact point. The injection section 70 is cooled as indicated in step 86 to form a self supporting structure. The injection part 70 is cut to length dimension as indicated in step 88. The cutting injection portion 70 is inserted into the ink reservoir 34 as indicated in step 90. Finally, the ink reservoir 34 is filled with ink as indicated in step 92.

본 발명의 방법 및 장치는 모세관 저장 부재(49)로서 폴리우레탄 폼을 사용하는 것과 같은 몇몇 이전에 사용되는 기술을 이용하는 몇몇 중요한 이점을 갖고 있다. 사출된 열 융합된 섬유를 사용함으로써 폴리우레탄 폼의 경우보다 잉크 저장소(34)내로 삽입하기가 보다 용이하다. 폴리머 섬유 재료는 대부분의 폼보다 낮은 마찰계수를 갖고 있으며, 그에 따라 자동화 기구를 이용하여 재료를 취급하기가 보다 용이하다. 폼과 같은 고마찰계수 재료는 장방형 용기내로 삽입 또는 충전하기가 어려운데, 그 이유는 폼이 용기 벽에 접촉할 때에 코너 및 에지가 말려들어가서 코너를 충전하는데 실패한다. 폼으로 코너를 충전하는데 실패하면 이들 코너에 잉크를 잔류시키며, 이에 의해 잉크 사용 효율을 감소시킨다. 반대로, 폴리머 섬유 재료를 사용하는 것은 잉크 저장소(34)의 코너를 용이하고 완전하게 충전하도록 활주되는 경향이 있다. 또한, 폴리머 섬유 재료를 사용하는 것은 삽입 작동이 매우 보다 간략하게 되게 하고, 그에 따라 대량 생산에 매우 적당하다.The method and apparatus of the present invention have several important advantages of using some previously used techniques, such as using polyurethane foam as the capillary storage member 49. The use of extruded heat fused fibers makes it easier to insert into the ink reservoir 34 than in the case of polyurethane foam. Polymeric fiber materials have a lower coefficient of friction than most foams, and are therefore easier to handle with automated mechanisms. High friction coefficient materials, such as foams, are difficult to insert or fill into rectangular containers because the corners and edges curl up and fail to fill corners when the foam contacts the container wall. Failure to fill corners with foam leaves ink in these corners, thereby reducing ink usage efficiency. In contrast, the use of polymeric fiber materials tends to slide to easily and completely fill the corners of the ink reservoir 34. In addition, the use of polymeric fiber materials makes the insertion operation much simpler, and therefore very suitable for mass production.

또한, 모세관 저장 부재(40)에 사용하기 위한 폴리에스터 섬유 재료는 취급하기가 보다 용이한데, 그 이유는 이러한 재료가 절단되어 잉크 저장소(34)내로 삽입되는 바아 적층체라고 하는 길다란 사출부의 형태로 분배되기 때문이다. 또한, 모세관 저장 부재(40)로서 폴리에스터 섬유를 사용하는 것은 보다 광범위한 잉크 용기 사이즈 및 형상을 사용하는 것이 가능하게 한다. 잉크 저장소(34)의 형상은 유사한 모든 사출가능한 형상일 수 있다.In addition, polyester fiber materials for use in the capillary storage member 40 are easier to handle because they are in the form of elongate injection portions, called bar laminates, which are cut and inserted into the ink reservoir 34. Because it is distributed. Also, using polyester fibers as the capillary storage member 40 makes it possible to use a wider range of ink container sizes and shapes. The shape of the ink reservoir 34 can be any similar ejectable shape.

본 발명의 폴리에스터 섬유 저장 부재(40)는 2인치 또는 그 이상의 치수를 가질 수 있다. 반대로, 모세관 저장 부재(40)로서 폼 재료를 사용하는 것은 보다 높은 모세관 압력을 성취하기 위해 펠팅 처리가 요구된다. 펠팅 작동은 폼을 평평하게 하여 기공이 보다 작게 하는 경향이 있다. 펠팅 프로세스는 1인치보다 작은 폼 두께로 제한되는 경향이 있는데, 그 이유는 1인치 이상의 두께를 관통하는데 필요한 열 및 압력은 폼을 부수는 경향이 있어서, 모세관 저장 부재(40)로서 더 이상 적당하지 않게 한다.The polyester fiber storage member 40 of the present invention may have a dimension of 2 inches or more. In contrast, using foam material as the capillary storage member 40 requires a felting treatment to achieve higher capillary pressure. The felting operation tends to flatten the foam, making the pores smaller. The felting process tends to be limited to foam thicknesses less than 1 inch, because the heat and pressure needed to penetrate thicknesses greater than 1 inch tend to break the foam, which is no longer suitable as capillary storage member 40. Do not

잉크 용기(12)는 바람직하게 폴리프로필렌 코어 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 외장으로 구성되는 상대적으로 낮은 비용의 2성분 섬유(46)를 사용할 수 있게 한다. 개별 섬유는 접촉점에서 열 접착되어 양호한 모세관 특성을 가진 자유 직립 구조체를 형성한다. 섬유(46)의 재료는 잉크젯 잉크에 본래 친수성인 것으로 선택된다. 특정 섬유(46)의 재료는 잉크젯 잉크의 표면 장력보다 큰 표면 에너지를 갖도록 선택된다. 본래 친수성인 모세관 저장 부재(40)를 사용함으로써 폴리우레탄 폼과 같은 덜 친수성인 재료에 종종 이용되는 특정 진공 충전 기술이 필요없이 저장소(34)의 보다 신속한 잉크 충전이 이뤄지게 한다. 덜 친수성인 재료는 종종 습윤성 또는 친수성을 개선하기 위해서 잉크에 표면활성제를 첨가해야 할 필요가 있거나 모세관 저장 부재의 처리가 요구된다. 표면활성제는 그 최적 조성물로부터 잉크 조성물을 변경시키는 경향이 있다.The ink container 12 makes it possible to use a relatively low cost bicomponent fiber 46 which preferably consists of a polypropylene core and a polyethylene terephthalate sheath. The individual fibers are thermally bonded at the contact point to form a free upright structure with good capillary properties. The material of the fiber 46 is chosen to be hydrophilic in nature to the inkjet ink. The material of the particular fiber 46 is chosen to have a surface energy that is greater than the surface tension of the inkjet ink. The use of the inherently hydrophilic capillary storage member 40 allows for faster ink filling of the reservoir 34 without the need for certain vacuum filling techniques often used for less hydrophilic materials such as polyurethane foam. Less hydrophilic materials often require the addition of surfactants to the ink in order to improve wettability or hydrophilicity or require treatment of capillary storage members. Surfactants tend to alter the ink composition from its optimal composition.

또한, 모세관 저장 부재(40)용으로 선택된 섬유(46)의 재료는 이러한 적용에서 종종 이용되는 다른 재료보다 잉크젯 잉크에 덜 반응한다. 잉크 조성물이 모세관 저장 부재에 반응하는 경우에, 폼내로 최초에 주입된 잉크는 프린트헤드(24)를 보충하기 위해 폼으로부터 제거된 잉크와 상이하다. 이러한 잉크로의 오염은 프린트헤드 수명을 감소시키고 인쇄 품질을 보다 떨어트리는 경향이 있다.In addition, the material of the fibers 46 selected for the capillary storage member 40 is less responsive to inkjet inks than other materials often used in such applications. When the ink composition reacts to the capillary storage member, the ink initially injected into the foam is different from the ink removed from the foam to replenish the printhead 24. This contamination with ink tends to reduce printhead life and lower print quality.

마지막으로, 본 발명의 모세관 저장 부재는 폼 형태 저장소보다 낮은 제조 비용의 사출 폴리머를 이용한다. 또한, 이들 사출 폴리머는 보다 환경 친화적이며, 이전에 이용된 폼 형태 저장 부재보다 제조하는데 에너지를 덜 소비한다.Finally, the capillary storage member of the present invention utilizes an injection polymer of lower manufacturing cost than the foam form reservoir. In addition, these injection polymers are more environmentally friendly and consume less energy to manufacture than previously used foam form storage members.

Claims

In a method of manufacturing a capillary member 40 for use in an ink reservoir 34 for supplying ink to an inkjet printhead 24,

Ejecting the three-dimensional rectangular capillary member injection portion 70;

Cutting the ejection portion 70 into individual lengths to provide a capillary member 40 that matches at least one dimension of the ink reservoir 34;

Inserting the capillary member 40 into the ink reservoir 34

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

And forming an ink reservoir 34 having a length, width and height dimension, wherein the three-dimensional capillary member ejection portion 70 is formed of a first and a second one equal to the width and height dimension of the ink reservoir 34. Having two dimensions, the ejection length matching the length dimension of the ink reservoir 34

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

The capillary member 40 is formed by at least one continuous fiber 46 to adhere to itself at the point of contact to form a self supporting structure.

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 3, wherein

Before injecting the three-dimensional capillary member injection portion 70, the method further comprises forming the at least one continuous fiber 46 into the injection portion 70, wherein the at least one continuous fiber 46 ) Forms a self-supporting structure when thermally fused to itself at the contact point to cool

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

Filling ink into the ink reservoir 34 such that the capillary member 40 sucks ink therein;

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

The ink reservoir 34 has a top and a bottom portion, the bottom portion has a fluid outlet 36 disposed therein, and the three-dimensional capillary member 40 is formed of a mesh of fibers 46 having a fiber orientation. And inserting the three-dimensional capillary member into the ink reservoir 34 to have a fiber orientation orthogonal to the fluid outlet 36.

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

Prior to injecting the three-dimensional capillary member 40, the method further includes forming a mesh of bicomponent fibers 46, each fiber having a core material 50 surrounded by a sheath material 52. Wherein the mesh of fiber 46 has a fiber orientation axis 44 and further comprises heating the mesh of bicomponent fiber 46 to fuse the individual fibers together at the point of contact.

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 7, wherein

After injecting the three-dimensional capillary member 40 formed of the reticulated fabric of the bicomponent fibers 46 heated to conform to the shape of the ejection portion, to form a self-supporting structure having an interspaced gap space 48. Further cooling the three-dimensional capillary member 40.

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

The three-dimensional capillary member 40 is a mesh of fiber 46 for use in the ink reservoir 34 to retain ink, and the mesh of fiber 46 is a capillary storage member for storing ink. Thermally fused to each other at the point of contact to form 40, wherein at least one of the reticulated fabrics of the fibers 46 surrounds the core material 50 and the sheath material 52 at least partially surrounding the core material 50. It is a bicomponent fiber having, the core material 50 is polypropylene, and the sheath material 52 is polyethylene terephthalate

Capillary member manufacturing method.

In the method of manufacturing a replaceable ink container (12) that is separately replaceable from the ink container (12) for providing ink to the ink jet printhead (24) when inserted into the ink jet printer (10).

Forming a reticulated fabric of fibers 46 thermally fused to each other at a contact point to form a rectangular capillary storage member 40 for storing ink,

Inserting the reticulated fabric of fiber 46 into ink reservoir 34;

Filling ink into the reservoir 34, wherein the ink is sucked into the void space in the mesh of the fiber 46;

Ink container manufacturing method.

The method of claim 10,

The mesh forming step of the fiber 46,

Forming a bicomponent fiber 46 having a core material 50 surrounded by a sheath material 52,

Collecting the bicomponent fibers 46 into the reticulated fabric of the fibers 46,

Cooling the bicomponent fiber 46 to form a self-supporting three-dimensional structure.

Ink container manufacturing method.

The method of claim 11,

The reticle of the fiber 46 comprises at least one fiber 46 which is a bicomponent fiber having a core material 50 and a sheath material 52 at least partially surrounding the core material 50, The core material 50 is polypropylene and the sheath material 52 is polyethylene terephthalate

Ink container manufacturing method.

A method of making an ink container 12 for providing ink to an inkjet printhead 24,

Forming an ink reservoir 34 having a length, width and height dimension, the ink reservoir 34 having a fluid outlet 36 for causing ink to flow from the ink reservoir 34 along the height dimension; Forming the ink reservoir;

Injecting a rectangular capillary member 40 having an ejection part width and height dimension orthogonal to an ejection part length dimension, wherein the ejection part width matches the width dimension of the ink reservoir 34;

Cutting the injection portion into discrete lengths that match the length dimension of the ink reservoir 34.

Ink container manufacturing method.

The method of claim 13,

Inserting the cut-injected capillary material 70 into the ink reservoir 34 having an ejection length dimension orthogonal to the fluid outlet 36.

Ink container manufacturing method.

The method of claim 13,

Dispensing ink into the ink reservoir 34 such that the capillary member 40 sucks ink therein;

Ink container manufacturing method.

The method of claim 15,

Inserting the ink reservoir 34 into an inkjet printer having an inkjet printhead 24;

Drawing ink from the ink reservoir 34 into the printhead 24;

After the ink is depleted from the ink reservoir 34, the method further comprises filling the ink reservoir 34 with fresh ink.

Ink container manufacturing method.

The method of claim 2,

Each of the height, width, and length dimensions greater than one inch.

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 1,

The capillary member 40 has a height dimension, a width dimension, and the height dimension, width dimension, and length dimension are each 1 inch or more, thereby providing a high capacity ink reservoir 34.

Capillary member manufacturing method.

The method of claim 10,

The capillary member 40 has a height dimension, a width dimension and a length dimension, and the height dimension, width dimension and length dimension are each 1 inch or more, thereby providing a high capacity ink reservoir 34.

Ink Container Manufacturing Method

The method of claim 13,

The height, width and length dimensions are each greater than 1 inch, providing a high capacity ink reservoir.

Ink container manufacturing method.