DE60025861T2

DE60025861T2 - Tintenbehälter, Ventileinheit für einen Tintenbehälter, Tintendruckkopf-Kartusche mit Tintenbehälter, sowie Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE60025861T2
Application number: DE60025861T
Authority: DE
Inventors: Kenji łc/o CANON K. K. Kitabatake; Shozo łc/o CANON K. K. Hattori; Hajime łc/o CANON K. K. Yamamoto; Eiichiro łc/o CANON K. K. Shimizu; Hiroshi łc/o CANON K. K. Koshikawa; Hiroki łc/o CANON K. K. Hayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: AU3013800A; AU745115B2; ATE317331T1; DE60025861D1; US20030001934A1; CN1273177A; US6530654B2; TW512098B; EP1053876A2; EP1053876A3; CA2306757A1; MXPA00004070A; EP1053876B1; CN1121949C; KR100354100B1; KR20000071831A; JP2001063098A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenbehälter, der mit einem Tintenaufzeichnungsgerät oder dergleichen zum Einsatz kommen kann, eine Ventileinheit für einen Tintenbehälter, eine Tintendruckkopf-Kartusche, die mit dem Tintenbehälter versehen ist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät, in mehr besonderer Weise einen Tintenbehälter, der durch ein Blasformverfahren hergestellt ist, eine Ventileinheit für den Tintenbehälter, eine Tintendruckkopf-Kartusche mit dem Tintenbehälter und ein Tintenaufzeichnungsgerät.
Bei einem Flüssigkeitszuführsystem für das Zuführen von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf, um Tinte auszustoßen, um ein Aufzeichnen zu bewirken, ist dem Aufzeichnungskopf (Tintendruckkopf-Kartusche) ein Tintenbehälter, der einen Unterdruck zu bereitstellen kann, gegenübergestellt worden und kann in ihn integriert werden, und dieses System ist in die Praxis umgesetzt worden. Die Modellvarianten der Tintendruckkopf-Kartuschen unterteilen sich in eine Variante, bei der der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter (Tintenaufnahmeabschnitt) normalerweise einstückig sind, und eine Variante, bei der der Aufzeichnungskopf und der Tintenaufnahmeabschnitt getrennte Elemente sind, wobei jedes von ihnen von der Aufzeichnungsvorrichtung abnehmbar ist, wenngleich sie im Gebrauch integral zusammenwirken.
Eine einfachste Methode, den Unterdruck in einem derartigen Flüssigkeitszuführsystem bereitzustellen, ist, eine durch poröses Material oder Faserelemente erzeugte Kapillarkraft zu nutzen. Der bei einem solchen Verfahren verwendete Tin tenbehälter, der Aufbau schließt ein poröses Material oder ein Faserelement wie z. B. einen komprimierten Schwamm, der in dem gesamten Inneren des Tintenbehälters untergebracht ist, und ein Belüftungsloch, das Luft in den Tintenaufnahmeabschnitt einleiten kann, um die Tintenzufuhr während des Aufzeichnungsvorgangs gleichmäßig zu gestalten, ein.
Doch das System, das das poröse Material oder Faserelement als ein Tinte fassendes Element nutzt, hat ein Problem damit, daß die Tintenaufnahmeleistung pro Volumeneinheit niedrig ist. Um für das Problem eine Lösung zu bieten, hat Dokument EP0580433, das dem Bevollmächtigten der vorliegenden Anmeldung übertragen worden ist, einen Tintenbehälter vorgeschlagen, der eine Aufnahmekammer für ein Unterdruck erzeugendes Element in Fluidverbindung mit der Umgebung und eine Tintenaufnahmekammer, welche im wesentlichen hermetisch abgedichtet ist, aufweist, wobei die Aufnahmekammer für das Unterdruck erzeugende Element und die Tintenaufnahmekammer einstückig gefertigt sind und nur durch einen Verbindungsabschnitt (Zweikammerbauart) miteinander in Fluidverbindung stehen.
Mit einem solchen Tintenbehälter in Zweikammerbauart wird die Tintenzufuhr von der Tintenaufnahmekammer zu der Aufnahmekammer für das Unterdruck erzeugende Element mit einem Gas-Flüssigkeits-Austauschprozeß bewirkt, wobei das Gas zusammen mit der Tintenzufuhr von der Tintenaufnahmekammer in die Aufnahmekammer für das Unterdruck erzeugende Element in die Tintenaufnahmekammer eingeleitet und in ihr aufgenommen wird, so daß Tinte unter einem im wesentlichen konstanten Unterdruck während des Gas-Flüssigkeits-Austauschvorgangs zugeführt werden kann.
Dokument EP0581531 schlägt einen Aufbau vor, bei dem ein Behälter, der die Tintenaufnahmekammer bildet, im Verhältnis zu dem Behälter, der die Aufnahmekammer für das Unterdruck erzeugende Element bildet, abnehmbar angeordnet werden kann. Bei diesem Vorschlag wird, wenn die Tinte aufgebraucht ist, nur die Tintenaufnahmekammer ausgetauscht, weshalb die Verlustmenge reduziert werden kann, was im Sinne der Umweltgesundheit vorteilhaft ist. Bei dem Aufbau, bei dem die Tintenaufnahmekammer (Behälter) an das Teil, das mit der Flüssigkeit zu beliefern ist, wie z. B. eine Aufnahmekammer für ein Unterdruck erzeugendes Element oder ein Aufzeichnungskopf, angeordnet oder von ihm abgenommen wird, sollte Sorge dafür getragen werden, daß eine Abdichtung an der Verbindungsöffnung erfolgt, um einen Tintenaustritt zu verhindern, bis die feste Verbindung mit dem Tinteneingangsteil eingerichtet ist. Was die Abdichtvorrichtung für die Verbindungsöffnung betrifft, ist z. B. eine Folienabdichtung bekannt. Wenn der Tintenaufnahmebehälter und das Tinteneingangsteil verbunden sind, setzt ein Bauteil wie z. B. ein im Tinteneingangsteil angeordnetes Verbindungsrohr an der Folie an, und das Verbindungsrohr tritt in die Verbindungsöffnung des Tintenaufnahmebehälters ein, um eine Fluidverbindung zwischen dem Tintenaufnahmebehälter und dem Tinteneingangsteil herzustellen. Doch wenn der Tintenaufnahmebehälter und das Flüssigkeitseingangsteil im Verhältnis zueinander abnehmbar angeordnet werden können, ist anzustreben, daß gleichzeitig die folgenden Bedingungen erfüllt werden. Erstens, wenn der Flüssigkeitseingangsabschnitt und der Tintenaufnahmebehälter miteinander verbunden werden oder wenn sie voneinander getrennt werden, tritt unabhängig von der Position oder Ausrichtung des Tintenaufnahmebehälters keine Tinte aus dem Zuführabschnitt des Tintenaufnahmebehälters aus. Zweitens, wenn die Verbindung zwischen ihnen vollzogen ist, ist der Tintenzuführkanal zuverlässig geöffnet, und wird, nachdem die Verbindung komplett ist, die Tinte in gemessenem Tempo ausgespeist.
Drittens, bei einigen Verwendungszwecken kann der Tintenaufnahmebehälter wiederholt angeschlossen und entfernt werden, weshalb die vorstehend beschriebenen Bedingungen jedesmal erfüllt werden, wenn der Tintenaufnahmebehälter angeordnet und entfernt wird.
Wenn für die Abdichtung die Folienabdichtung verwendet wird, läuft, wenn der Tintenaufnahmebehälter entfernt wird, wenn die Tinte in dem Tintenaufnahmebehälter nicht vollständig aufgebraucht worden ist, die Tinte aus, da die Verbindungsöffnung (Zuführöffnung) des Tintenaufnahmebehälters unabdichtbar offen gelassen ist.
Es ist vorgeschlagen worden, daß eine Ventilkonstruktion an dem Zuführöffnungsabschnitt des Tintenaufnahmebehälters bereitgestellt wird. Doch bei dem Tintenbehälter der Zweikammer-Ausführung in der Version des austauschbaren Tintenaufnahmebehälters ist die Ventilkonstruktion in der Position angeordnet, wo der Gas-Flüssigkeits-Austausch stattfindet, weshalb erforderlich ist, daß die Ventilkonstruktion den zuverlässigen Öffnungs- und Schließmechanismus aufweist, der typisch für die Funktion des Ventils ist, und außerdem eine produktive Kraft für eine gleichmäßige Bewegung des Gases ohne Stillstand und/oder eine Ansammlung des Gases in dem Verbindungsabschnitt und eine entsprechende gleichmäßige Zufuhr der Flüssigkeit (Tinte) aufweist. Das japanische Dokument No. HEI 11-58772 offenbart eine Konstruktion bezüglich eines Austauschs der Tintenaufnahmekammer. Bei diesem Vorschlag sind ein Hauptbehälterabschnitt, der mit einem Aufzeichnungskopf verbunden ist, und ein austauschbarer Hilfsbehälterabschnitt vorgesehen, wobei ein Ventilmechanismus sowohl für den Zuführabschnitt des Hauptbehälterabschnitts als auch für die Zuführöffnung des Hilfsbehälterabschnitts bereitgestellt ist. Der Ventilmechanismus ist derart, daß Ventilmechanismen für den Zuführabschnitt und die Zuführöffnung durch die Ventilmechanismen gegeneinander gepreßt werden, wodurch die Ventilmechanismen geöffnet werden, um eine Tintenzufuhr zu ermöglichen. Daher kann ein angestrebter Öffnungsvorgang nicht ohne ein Gleichgewicht in den Kräften der Ventildrängelemente, die den Ventilmechanismus bilden, erreicht werden.
Doch wenn der Austausch des Hilfsbehälters wiederholt wird, verschlechtert sich das Ventildrängelement auf der Seite des Zuführabschnitts mit dem Ergebnis einer Unausgeglichenheit in den Kräften, die von Ventildrängelementen bereitgestellt werden. Wenn z. B. die Drängkraft des Ventildrängelements des Hauptbehälterabschnitts infolge des wiederholten Anordnens und Entfernens klein wird, wird es unmöglich, den Ventilmechanismus des Hilfsbehälterabschnitts zu lösen, weshalb der Öffnungs- und Schließvorgang nicht zuverlässig erfolgt. Wenn die Drängkraft des Ventildrängelements in dem Hilfsbehälterabschnitt als eine Gegenmaßnahme gegen das vorstehend beschriebene Problem schwach gestaltet wird, kann der Tintenaustritt während eines Transports passieren.
Das Ventilelement in dem Hilfsbehälterabschnitt weist auf: einen Flanschabschnitt, der die Öffnung der Zuführöffnung abdichtet, einen stabartigen Vorsprung, der von dem Flanschabschnitt nach außen vorsteht, wobei der stabartige Vorsprung mit dem Ventil des Hauptbehälterabschnitts zusammengepreßt wird, damit die Ventile gegenseitig gepreßt und geöffnet werden. Bei diesem Aufbau müssen die Positionen so gesteuert werden, daß der Ventilmechanismus in dem Hauptbehälterabschnitt und der stabartige Vorsprung zuverlässig gegeneinander gepreßt werden, damit eine lineare Bewegung des Hilfsbehälterabschnitts zu gesichert ist, da andernfalls das Ventil nicht in der angestrebten Weise geöffnet wird. Um einen sicheren Ventilöffnungsvorgang auszuführen, ist erforderlich, daß der Hilfsbehälterabschnitt beim Anordnungsvorgang parallel translatorisch bewegt wird (Parallelbewegung). Andernfalls (z. B. bei Anwendung einer Drehbewegung mit der Absicht, Raum, der für den Anordnungsvorgang benötigt wird, zu sparen) hat, wenn das Anstoßen der Ventile, z. B. wenn der stabartige Vorsprung an ein Gehäuse des Zuführabschnitts stößt, bevor er auf den Ventilmechanismus des Hauptbehälterabschnitts trifft, dies zur Folge, daß, bevor die beabsichtigte Verbindung erreicht ist, das Ventil des Hilfsbehälters geöffnet wird, weshalb Tinte ausläuft. Dann ist die beabsichtigte Öffnung unter Verwendung der Drängkraft nicht zweckgemäß ausgeführt, und das Ventil kann sich verstopfen, so daß eine Fluidverbindung nicht gesichert ist. Außerdem wird ein großer Bereich für die Anordnung des Hilfsbehälterabschnitts benötigt. Ferner ist der Gas-Flüssigkeits-Austauschvorgang möglicherweise nicht zuverlässig. Daher ist die in dem japanischen Dokument No. HEI 11-58772 offenbarte Ventilkonstruktion mit einem Problem behaftet, das zu lösen ist, um die angestrebte Öffnung und Schließung des Ventils zu bewirken.
Andererseits sind bei einem Gerät, das Vollfarbaufzeichnung ausführt, mehrfach Tintenaufnahmebehälter nebeneinander gestellt. In diesem Fall ist in Anbetracht des Einsparens des Platzbedarfs des Tintenbehälters ein schlanker Tintenbehälteraufbau (mit geringer Breite) vorgeschlagen worden. Um die zweckmäßige Tintenzufuhr von dem schlanken Tintenaufnahmebehälter zu gewährleisten, ist der Bereich der Öffnung für die Zufuhr wünschenswert groß. Besonders wenn der Behälter ein Ventil von einer schlanken Zweikammerart aufweist, wobei der Tintenaufnahmebehälter austauschbar ist, ist der Ventilaufbau sehr bedeutsam, um die Zuverlässigkeit des Gas-Flüssigkeits-Austauschs zu gewährleisten.
Ferner weist ein Beispiel des Behälters eine Zweikammerversion auf, welche mit einer Aufnahmekammer für das Unterdruck erzeugende Element und dem Tintenaufnahmebehälter versehen ist und bei der der Tintenaufnahmebehälter austauschbar ist, wobei der Tintenbehälter ein hohles rechtwinkliges parallelflaches Gehäuse und eine verformbare innere Speicherblase in dem Gehäuse, um darin Tinte aufzunehmen, aufweist. Die innere Speicherblase bildet einen verformbaren Tintenaufnahmeabschnitt bzw. eine Tintenaufnahmekammer. Das Gehäuse und die innere Speicherblase sind um ihre Öffnungen herum miteinander verbunden. Den Verbindungsabschnitt ausgenommen, sind ein winziges gehaltenes Gehäuse und die innere Speicherblase, nämlich die Wandabschnitte des Gehäuses und die innere Speicherblase, trennbar. Das besondere Merkmal eines derartigen Tintenzuführsystems, das den Tintenbehälter dieser Version nutzt, ist, daß eine innere Speicherblase, welche die Tinte direkt aufnimmt, sich mit dem Verbrauch der Tinte in ihr so verformt, daß sich das Innenvolumen der inneren Speicherblase verringert.
Wenn die Tinte aus der inneren Speicherblase verbraucht wird, verformt sich die innere Speicherblase, wobei sich in einem bestimmten Stadium der maximale Bereich der Oberflächen inneren Speicherblase miteinander in Kontakt befindet. Wenn sich die innere Speicherblase auf diese Weise verformt, löst sich die Bodenfläche der inneren Speicherblase abhängig von der Position der Zuführöffnung von dem Gehäuse, und durch die Verformung des Abschnitts der inneren Speicherblase angrenzend an die Zuführöffnung verengen sich der Tintenflußkanal in der inneren Speicherblase und der Luftblasenkanal, der es der Luftblase gestattet, während des Gas-Flüssigkeits-Austauschvorgangs im Verhältnis zur Außenseite der inneren Speicherblase aufzusteigen. Dementsprechend verringert sich, wenn sich die innere Speicherblase verformt, die Fließfähigkeit der Tinte in der inneren Speicherblase, weshalb die Tintenzuführleistung unzureichend sein kann, wenn das weitere Drucken mit Hochgeschwindigkeit angestrebt wird.
Ferner offenbart Dokument EP 0 861 733 A2 einen abgedeckten Flüssigkeitsbehälter und einen Deckel zum Zurückhalten von Flüssigkeit, wobei der Öffnungsabschnitt des Flüssigkeitsbehälters als ein länglicher Kreis ausgebildet ist.
Weiterhin zeigt Dokument EP 0 818 314 A2 einen Flüssigkeitsbehälter, der verschiedene geformte Öffnungen aufweist, die an einer schmalen Seite des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind. Unter anderen zeigt dieses Dokument zwei kreisförmige Öffnungen, die nebeneinander angeordnet sind, oder eine längliche Öffnung, welche sich in der Breitenrichtung der schmalen senkrechten Seite länglich erstreckt.
Dokument GB 2 299 786 A zeigt ein Verbindungselement, das in der Lage ist, einen Tintenaufzeichnungskopf mit einer Tintenkartusche zu verbinden. Eine Tintenzufürnadel ist durch eine Abdichtung der Tintenkartusche in ein Füllmaterial eingeführt.
Ebenso verweist Dokument DE 39 32 501 C1 auf ein Verbindungsstück zum Zuführen flüssiger Tinte zu einem Tintenbehälter eines Tintendruckkopfs. Das Verbindungsstück weist eine hohle elliptische Nadel auf.
Weiter offenbart Dokument US 5 745 138 A einen allgemeinen Flüssigkeitsbehälter, d. h. eine Tintenkartusche mit einer Tintenkammer einschließlich einer Öffnung, um die Tintenkartusche mit einen Tintenkopf zu verbinden, wobei deren Öffnung an dem unteren Abschnitt einer schmalen und senkrechten Seite der Tintenkammer angeordnet ist. Ein Ventilelement einschließlich eines kreuzförmigen Führungsabschnitts ist innerhalb der Öffnung der Tintenkammer angeordnet und geführt. Der Querschnitt der Öffnung ist kreisförmig. Der in diesem Dokument beschriebene Behälter zeigt nicht eine Flüssigkeitszuführöffnung mit einer länglichen Kreiskonfiguration, die in der senkrechten Richtung länglich gestreckt ist, ein Ventildeckelelement, das mit einem Ende eines Gehäuses des Ventils verbunden ist, und eine Lageröffnung zum Lagern eines Wellenabschnitts des Ventils und ein Kontaktelement, das entlang einer Innenfläche des Gehäuses angeordnet ist, das in Kontakt mit einem freien Ende des Ventilelements gebracht werden kann, das von dem Drängelement gedrängt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung ist, einen länglichen Flüssigkeitsbehälter mit verbesserten Ausstoßeigenschaften bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ferner werden vorteilhafte Entwicklungen in den Unteransprüchen beschrieben.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, wobei ein Querschnittsbereich einer Öffnung einer Tintenzuführöffnung auch gewährleistet werden kann, wenn die Tintenzuführöffnung in einer Seite mit einer schmalen Breite ausgebildet ist, so daß Tinte von dem Tintenbehälter sicher durch die Tintenzuführöffnung in den Tintenkopf oder dergleichen eingespeist werden kann und noch dazu eine Abdichteigenschaft eines in der Tintenzuführöffnung angeordneten Ventilaufbaus aufrechterhalten werden kann. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, in denen Luftblasen nicht stillstehen oder sich in dem Verbindungsabschnitt ansammeln, damit eine stabile Zufuhr der Flüssigkeit gesichert ist. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, in denen der Bewegungsspielraum der Luftblasen gesichert ist und/oder eine Bewegung der Tinte von der Tintenaufnahmekammer zu der Aufnahmekammer für das Unterdruck erzeugende Element unterstützt wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, in denen ein Ventilelement, das die Verbindungsöffnung eines Tintenaufnahmebehälters abgedichtet hat, durch ein Verbindungsrohr eines Tinteneingangsteils gepreßt wird, wodurch die Verbindungsöffnung geöffnet wird, und das Ventilelement, wenn die Verbindungsöffnung von ihm getrennt wird, zurückkehrt, um die Verbindungsöffnung abzudichten, und in denen, auch wenn der Verbindungsrohrabschnitt in dem Verbindungsöffnungsabschnitt sich durch eine äußere Kraft auf den Tintenaufnahmebehälter zusetzt, sowohl die Abdichtung als auch die Stabilität der Tintenzufuhr gewährleistet sind.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, in denen ein Flüssigkeitsbehälter, der mit einem Gehäuse für eine Kolbenführung in der Form eines Rohrs oder eines Zylinders versehen ist, abnehmbar an einen Flüssigkeitseingangsabschnitt, dem die Flüssigkeit zuzuführen ist, angeordnet werden kann, wobei der Kolben des Ventilmechanismus des Behälters bewegbar ist und der Kolben für die Flüssigkeitszufuhr bewegt wird (durch Anschlagen an ein Einsatzelement), und in denen die Festigkeit des Gehäuses, das den Kolben trägt, höher als die Festigkeit des Einsatzelements ist, damit ein Problem des Verhältnisses der mechanischen Festigkeit zwischen dem Gehäuse, das den Kolben trägt, und dem Einsatzelement angesichts der Festigkeit des Einsatzelements für sich allein, um eine Bewegung des Kolbens zu ermöglichen, vermieden wird. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, in denen verhindert wird, daß sich das Ventilelement zusetzt, wenn der Tintenaufnahmebehälter an den Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt angeordnet oder von ihm entfernt wird oder wenn das Anordnen oder Entfernen wiederholt werden, womit gleichzeitig eine sichere Abdichtung und eine stabilisierte Tintenzufuhr erreicht werden. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ventilaufbau, einen Tintenbehälter, der den Ventilaufbau nutzt, eine Tintenkopfkartusche, die die Vorrichtung aufweist, und ein Tintenaufzeichnungsgerät mit derselben bereitzustellen, in denen ein Flüssigkeit enthalten der Abschnitt des Flüssigkeitszuführbehälters verformbar ist, so daß sogar, wenn sich der Flüssigkeit enthaltende Abschnitt als Reaktion auf einen Verbrauch der Flüssigkeit daraus verformt, wenn sich die Fließfähigkeit der Flüssigkeit in dem Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt infolge der Verengung des Durchlasses angrenzend an die Zuführöffnung des Flüssigkeit enthaltenden Abschnitts verschlechtert, eine hochgeschwinde Flüssigkeitszufuhr immer gewährleistet ist. Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkeitsbehälter zum Aufnehmen von Aufzeichnungsflüssigkeit, die einem Tintenaufzeichnungsmechanismus zuzuführen ist, an welchem der Flüssigkeitsbehälter abnehmbar angeordnet werden kann, bereitgestellt, wobei der Flüssigkeitsbehälter aufweist: einen Hauptkörper; eine Flüssigkeitszuführöffnung, die in dem Hauptskörper ausgebildet ist und mit dem Tintenaufzeichnungsmechanismus verbindbar ist, um die Aufzeichnungsflüssigkeit auszuspeisen; wobei die Flüssigkeitszufuhröffnung eine längliche Kreisform aufweist.
Ferner ist ein Ventilmechanismus bereitgestellt, der aufweist: ein zylindrisches Gehäuse; ein Ventilelement, welches in dem Gehäuse verschiebbar ist; ein Wellenabschnitt, der in dem Ventilelement angeordnet ist und in der Schieberichtung des Ventilelements gestreckt ist; ein Deckelelement, das mit einem Ende des Gehäuses verbunden ist und eine Lageröffnung zum Lagern des Wellenabschnitts aufweist; ein Drängelement zum Abdrängen des Ventilelements von dem Deckelelement; ein Kontaktelement, das entlang einer Innenfläche des Gehäuses angeordnet ist und mit einem freien Ende des Ventilelements, das von dem Drängelement gedrängt wird, in Kontakt gebracht werden kann; eine Öffnung, die in einer Seite des Gehäuses ausgebildet ist, um, wenn ein freies Ende des Ventilelements mit dem Kontaktelement in Kontakt gebracht ist, eine Fluidverbindung mit einer Öffnung, die an dem anderen Ende des Gehäuses angeordnet ist, zu unterbinden, und um, wenn das freie Ende von ihm entfernt ist, eine Fluidverbindung mit der Öffnung, die an dem anderen Ende angeordnet ist, zu er möglichen; wobei eine Form der Öffnung des Gehäuses eine längliche Kreisform ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkeitsbehälter zum Aufnehmen von Aufzeichnungsflüssigkeit, die einen Aufzeichnungsmechanismus zuzuführen ist, an welchen der Flüssigkeitsbehälter abnehmbar angeordnet werden kann, bereitgestellt, wobei der Flüssigkeitsbehälter aufweist: einen Flüssigkeitszuführabschnitt, der einen Verbindungsabschnitt zum Zuführen der Aufzeichnungsflüssigkeit zu dem Aufzeichnungsmechanismus bildet; einen Ventilmechanismus, der in dem Flüssigkeitszuführabschnitt angeordnet ist, zum Zulassen einer Zufuhr von Aufzeichnungsflüssigkeit durch Einführen eines Hohlrohrs, das in dem Aufzeichnungsmechanismus angeordnet ist, um als ein Flüssigkeitseingangsabschnitt zu fungieren, und zum Verhindern einer Zufuhr von Aufzeichnungsflüssigkeit durch Entfernen des Hohlrohrs; wobei der Flüssigkeitszufuhrabschnitt eine längliche Form der Öffnung aufweist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeitszuführbehälter bereitgestellt, der aufweist: eine Zuführöffnung, einen Flüssigkeitsbehälterabschnitt, der bis auf die Zuführöffnung abgedichtet ist, in dem der Flüssigkeit enthaltende Abschnitt verformbar ist, während er mit Ausstoß der darin enthaltenen Flüssigkeit einen Unterdruck bereitstellt; ein regulierendes Element zum Regulieren einer Verformung eines Abschnitts angrenzend an die Zuführöffnung, wobei das regulierende Element in dem Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt angeordnet ist.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Anbetracht der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen sichtbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Tintenkopfkartusche in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Schnittansicht der Kartusche in 1.
3 zeigt eine perspektivische Zeichnung zur Veranschaulichung der in 2 dargestellten Tintenbehältereinheit.
4 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Vorgangs des Anfügens der Tintenbehältereinheit an eine Haltevorrichtung, an welche die Unterdrucksteuerkammereinheit, die in 2 dargestellt ist, angeordnet worden ist.
5 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Öffnungs- und Schließvorgangs des Ventilmechanismus, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
6 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Vorgangs der Versorgung der in 2 dargestellten Tintenkopfkartusche mit Tinte.
7 zeigt eine Graphik zur Veranschaulichung des Zustands der Tinte während eines Tintenverbrauchs, wobei auf 6 Bezug genommen wird.
8 zeigt eine Graphik zur Veranschaulichung der Wirkung der Veränderung des Innendrucks, die sich aus der Verformung der inneren Speicherblase während des Tintenverbrauchs in der in 6 gezeigten Tintendruckkopf-Kartusche ergibt.
9 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Ventilkörper und Ventilgehäuseverschluß in dem Ventilmechanismus, worauf die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels der Form des Endabschnitts des Verbindungsrohrs, welches mit dem Ventilmechanismus in Wirkbeziehung gelangt, wenn der Ventilmechanismus geöffnet oder geschlossen wird, und auf welches die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
11 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Ventilmechanismus, welcher mit dem Ventilmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zu vergleichen ist.
12 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Zustands einer Verdrehung in dem in 11 dargestellten Ventilmechanismus.
13 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung, wie die Flüssigkeitsauslaßöffnung durch den in 11 dargestellten Ventilmechanismus abgedichtet wird.
14 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Ventilmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Zustands einer Verdrehung in dem in 14 dargestellten Ventilmechanismus.
16 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung, wie die Fiüssigkeitsauslaßöffnung durch den in 14 dargestellten Ventilmechanismus abgedichtet wird.
17 zeigt eine schematische Zeichnung zur Veranschaulichung, wie der Ventilgehäuseverschluß des in 14 dargestellten Ventilmechanismus mit dem Endabschnitt des Verbindungsrohrs in Wirkbeziehung gelangt.
18 zeigt eine Schnittzeichnung zum Veranschaulichen des Herstellungsverfahrens eines Tintenspeicherbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung.
19 zeigt eine Schnittansicht des in 2 dargestellten Tintenspeicherbehälters zur Veranschaulichung eines Beispiels der inneren Struktur des Tintenbehälters.
20 zeigt eine schematische Zeichnung zur Veranschaulichung des Absorptionsmaterials in der in 2 dargestellten Kapsel der Unterdrucksteuerkammer.
21 zeigt ebenso eine schematische Zeichnung zur Veranschaulichung des Absorptionsmaterials in der in 2 dargestellten Kapsel der Unterdrucksteuerkammer.
22 zeigt eine schematische Zeichnung zur Veranschaulichung der Drehung der in 2 dargestellten Tintenbehältereinheit, die ausgelöst wird, wenn die Tintenbehältereinheit eingebaut oder entfernt wird.
23 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenkopfkartusche, die mit der Tintenbehältereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kompatibel ist.
24 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsgeräts, das mit der Tintenkopfkartusche gemäß der vorliegenden Erfindung kompatibel ist.
25 zeigt eine Schnittansicht der Tintenbehältereinheit, die die Maße der Baugruppen bietet, welche den Verbindungsabschnitt der Tintenbehältereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung bilden.
26 stellt einen Ventilmechanismus dar, der in der Verbindungsöffnung der Tintenbehältereinheit angeordnet ist.
27 stellt ein weiteres Beispiel des Ventilmechanismus dar.
28 stellt ein Öffnen und Schließen des in 27 gezeigten Ventilmechanismus dar.
29 stellt eine Tintenbehältereinheit dar, aus der Tinte bis dahin nicht verbraucht worden ist.
30 stellt eine Verformung der inneren Speicherblase der Tintenbehältereinheit bei einem Verbrauch von Tinte in der Tintenbehältereinheit dar.
31 zeigt eine Schnittansicht einer Tintendruckkopf-Kartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
32 stellt einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Resttintenmenge dar, der an dem unteren Flächenabschnitt des in 31 gezeigten Tintenaufnahmebehälters angeordnet ist.
33 zeigt eine Schnittansicht der inneren Speicherblase in der in 31 gezeigten Tintendruckkopf-Kartusche, die mit Verbrauch der Tinte in ihr eine Verformung zeigt.
34 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen die Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bedeutet „Härte" eines eine Kapillarkraft erzeugenden Abschnitts die „Härte" des die Kapillarkraft erzeugenden Abschnitts, wenn sich das die Kapillarkraft erzeugende Element in dem Flüssigkeitsbehälter befindet. Sie wird durch das Gefälle des Elastizitätsgrads des die Kapillarkraft erzeugenden Elements im Verhältnis zum Maß der Verformung bestimmt. Was die Differenz in der Härte zwischen zwei eine Kapillarkraft erzeugenden Elementen be trifft, wird ein eine Kapillarkraft erzeugendes Element, was hinsichtlich des Gefälles in dem Elastizitätsgrad im Verhältnis zu dem Maß der Verformung größer ist, als ein „eine härtere Kapillarkraft erzeugendes Element" betrachtet.
<Allgemeiner Aufbau>
1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Tintendruckkopf-Kartusche in der ersten der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 2 zeigt eine Schnittansicht der gleichen Tintendruckkopf-Kartusche.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Beschreibung jeder der baulichen Komponenten der Tintendruckkopf-Kartusche gemäß der vorliegenden Erfindung und der Beziehung zwischen diesen Komponenten. Da die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform so konstruiert wurde, daß eine Anzahl innovativer Technologien, die während der Erarbeitung der vorliegenden Erfindung entwickelt wurden, auf die in der Erfindung befindliche Tintenkartusche angewendet werden konnte, werden die innovativen Konstruktionen ebenso beschrieben, wie die gesamte Beschreibung der Tintendruckkopf-Kartusche erfolgt.
Bezug nehmend auf 1 und 2 weist die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform eine Tintendruckkopfeinheit 160, eine Haltevorrichtung 150, eine Unterdrucksteuerkammereinheit 100, eine Tintenbehältereinheit 200 und dergleichen auf. Die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 wird an der Innenseite der Haltevorrichtung 150 fest angeordnet. Unter der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 wird der Tintendruckkopf an der Außenseite des unteren Wandabschnitts der Haltevorrichtung 150 angefügt. Was das Recycling betrifft, ist für eine Erleichterung einer Demontage die Verwendung von Schrauben oder ineinandergreifenden Bauformen zum Befestigen der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und der Tintendruckkopfeinheit 160 an der Haltevorrichtung 150 angestrebt, was auch wirksam für eine Reduzierung des Kostenanstiegs ist, der mit der baulichen Abwandlung oder derglei chen verbunden ist. Ferner ist, da die verschiedenen Komponenten hinsichtlich der Länge der Lebensdauer unterschiedlich sind, die zuvor erwähnte Erleichterung für eine Demontage auch erwünscht, weil sie es leichter macht, nur die Komponenten zu ersetzen, die ersetzt werden müssen. Es ist jedoch offenkundig, daß sie dauerhaft durch Schweißen, thermisches Einfalzen oder dergleichen miteinander verbunden sein können. Die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 weist auf: eine Unterdrucksteuerkammerkapsel 110, welche oben offen ist; einen Unterdrucksteuerkammerdeckel 120, welcher an dem oberen Abschnitt der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 angeordnet ist, um die Öffnung der Unterdrucksteuerungskammerkapsel 110 abzudecken; zwei Stücke Absorptionsmaterial 130 und 140, welche in der Unterdrucksteuerungskammerkapsel 110 angeordnet sind, um durch Tränkung Tinte zu aufzunehmen. Die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 sind in senkrechten Schichten in die Unterdrucksteuerungskammerkapsel 110 gefüllt, wobei das Absorptionsmaterialstück 130 sich so oberhalb des Absorptionsmaterialstücks 140 befindet, daß, wenn die Tintendruckkopf-Kartusche in Gebrauch ist, die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 ohne einen Zwischenraum zwischen sich miteinander in Kontakt bleiben. Die Kapillarkraft, die durch das Absorptionsmaterialstück 140, das sich unten befindet, erzeugt wird, ist größer als die Kapillarkraft, die durch das Absorptionsmaterialstück 130, welches sich oben befindet, erzeugt wird, weshalb das Absorptionsmaterialstück 140, welches sich unten befindet, größer in der Vorhaltung von Tinte ist. Zur Tintendruckkopfeinheit 160 wird die Tinte in der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 durch ein Tintenzuführrohr 165 zugeführt.
Die Öffnung 131 des Tintenzufuhrrohrs 160 auf der Seite des Absorptionsmaterialstücks 140 ist mit einem Filter 161 versehen, der in Kontakt mit dem Absorptionsmaterialstück 140 ist, das unter dem Druck des elastischen Elements steht. Die Tintenbehältereinheit 200 ist so gebaut, daß sie abnehmbar in der Haltevorrichtung 150 angeordnet werden kann. Ein Verbindungsrohr 180, das ein Abschnitt der Unterdrucksteuer kammerkapsel 110 ist und auf der Seite der Tintenbehältereinheit 200 angeordnet ist, wird mit der Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200, dadurch daß es in sie eingeführt wird, verbunden. Die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und Tintenbehältereinheit 200 sind so konstruiert, daß die Tinte in der Tintenbehältereinheit 200 durch den Verbindungsabschnitt zwischen dem Verbindungsrohr 180 und der Verbindungsöffnung 230 in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 eingespeist wird. Über dem Verbindungsrohr 180 der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 befindet sich auf der Seite der Tintenbehältereinheit 200 ein Erkennungselement 170 zum Verhindern, daß die Tintenbehältereinheit 200 falsch angeordnet wird, das auf der Seite der Tintenbehältereinheit 200 aus der Oberfläche der Haltevorrichtung 150 hervorragt.
Der Unterdrucksteuerkamerdeckel 120 ist mit einem Belüftungsloch 115 versehen, durch welches der Innenraum der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 nach außen Verbindung hat; genauer gesagt, das Absorptionsmaterialstück 130, das in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 gefüllt ist, ist der Außenluft ausgesetzt. In der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 und angrenzend an das Belüftungsloch befindet sich ein Pufferraum 116, der aus einem leeren Raum, der durch eine Mehrzahl Rippen, die von der Innenfläche des Unterdrucksteuerkammerdeckels 120 auf der Seite des Absorptionsmaterialstücks 130 nach innen ragen, und einem Abschnitt des Absorptionsmaterialstücks 130, in welchem keine Tinte (Flüssigkeit) vorhanden ist, besteht.
Auf der Innenseite der Verbindungsöffnung 230 ist ein Ventilmechanismus angeordnet, welcher ein erstes Ventilgehäuse (oder einen Ventilrahmen) 260a, ein zweites Ventilgehäuse 260b, einen Ventilgehäuseverschluß (oder ein Ventilelement) 261, eine Ventilabdeckung (oder einen Ventildeckel) 262 und ein Federelement 263 aufweist. Der Ventilgehäuseverschluß 261 ist innerhalb des zweiten Ventilgehäuses 260b gehalten, wobei er innerhalb des zweiten Ventilgehäuses 260b gleiten kann und auch unter dem Druck gehalten ist, der durch das Federelement 263 gegen das erste Ventilgehäuse 260a erzeugt wird. Somit wird, solange das Verbindungsrohr 180 nicht durch die Verbindungsöffnung 230 eingeführt wird, die Kante des ersten Ventilgehäuseverschlusses 261 auf der Seite des ersten Ventilgehäuses 260a durch den Druck, der durch das Federelement 263 erzeugt wird, gegen das erste Ventilgehäuse 260a gepreßt gehalten, weshalb die Tintenbehältereinheit 200 luftdicht abgedichtet bleibt.
Wenn das Verbindungsrohr 180 durch die Verbindungsöffnung 230 in die Tintenbehältereinheit 200 eingeführt wird, wird der Ventilgehäuseverschluß 261 durch das Verbindungsrohr 180 in der Richtung verschoben, daß er von dem ersten Ventilgehäuse 260a getrennt wird. Im Ergebnis ist der Innenraum des Verbindungsrohrs 180 durch die Öffnung, die in der Seitenwand des zweiten Ventilgehäuses 260b angeordnet ist, mit dem Innenraum der Tintenbehältereinheit 200 verbunden, wodurch die Luftdichtigkeit der Tintenbehältereinheit 200 abgebrochen wird. Folglich fängt die Tintenbehältereinheit 200 an, durch die Verbindungsöffnung 230 und das Verbindungsrohr 180 in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 einzuspeisen. In anderen Worten, wenn sich das Ventil auf der Innenseite der Verbindungsöffnung 230 öffnet, wird nur durch die zuvor erwähnte Öffnung der Innenraum des Tinte fassenden Abschnitts der Tintenbehältereinheit 200, welcher luftdicht abgedichtet geblieben war, mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 verbunden.
Hier ist darauf hinzuweisen, daß eine Befestigung der Tintendruckkopfeinheit 160 und Unterdrucksteuerkammereinheit 100 an der Haltevorrichtung 150 unter Verwendung leicht reversibler Mittel wie z. B. Schrauben, wie bei dieser Ausführungsform ausgeführt, anzustreben ist, weil die zwei Einheiten 160 und 100 leicht ersetzt werden können, wenn ihre Lebensdauer endet.
In mehr besonderer Weise macht bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform die Bereitstellung ei nes Erkennungsbauteils an jedem Tintenbehälter es selten, daß ein Tintenbehälter zur Aufnahme einer Art Tinte mit einer Unterdrucksteuerkammer für einen Tintenbehälter zur Aufnahme einer anderen Art Tinte verbunden wird. Ferner ist, sollte das auf der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 angeordnete Erkennungselement beschädigt sein oder sollte ein Anwender mit Bedacht einen Tintenbehälter an eine falsche Unterdrucksteuerkammereinheit 100 anschließen, nur nötig, nur die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 auszutauschen, solange dies unmittelbar nach dem Vorfall geschieht. Ferner ist, wenn die Haltevorrichtung 150 durch Fallen oder dergleichen beschädigt ist, möglich, nur die die Haltevorrichtung 150 auszutauschen.
Es ist anzustreben, daß die Stellen, an denen die Tintenbehältereinheit 200, Unterdrucksteuerkammereinheit 100, Haltevorrichtung 150 und Tintendruckkopfeinheit 160 miteinander gekuppelt sind, so gewählt werden, daß ein Tintenaustritt aus irgendeiner dieser Einheiten, wenn sie voneinander demontiert werden, verhindert wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Tintenbehältereinheit 200 durch den Tintenbehälterhalteabschnitt 155 der Haltevorrichtung 150 an der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 gehalten. Daher kommt nicht vor, daß nur die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 aus den anderen Einheiten einschließlich der Unterdrucksteuerkammereinheit 100, die zwischen ihnen gekuppe1t ist, herausgelöst wird. In anderen Worten, die vorstehend erwähnten Komponenten sind so gebaut, daß es, wenn nicht mindestens die Tintenbehältereinheit 200 von der Haltevorrichtung 150 entfernt wird, schwierig ist, die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 von der Haltevorrichtung 150 abzunehmen. Wie vorstehend beschrieben, ist die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 so gebaut, daß sie nur leicht entfernt werden kann, nachdem die Tintenbehältereinheit 200 von der Haltevorrichtung 150 entfernt worden ist. Daher besteht nicht die Möglichkeit, daß sich die Tintenbehälterein heit 200 aus Versehen von der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 löst und Tinte aus dem Verbindungsabschnitt ausläuft.
Der Endabschnitt des Tintenzuführrohrs 165 der Tintendruckkopfeinheit 160 ist mit dem Filter 161 versehen, weshalb, auch nachdem die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 entfernt worden ist, nicht die Möglichkeit besteht, daß die Tinte in der Tintendruckkopfeinheit 160 ausläuft. Außerdem ist die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 mit dem Pufferraum 116 (einschließlich der Abschnitte des Absorptionsmaterialstücks 130 und der Abschnitte des Absorptionsmaterialstücks 140, in welchem keine Tinte vorhanden ist) versehen, wobei die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 auch so gestaltet ist, daß, wenn die Stellung der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 so eine Stellung ist, die angenommen wird, wenn das Druckgerät in Verwendung ist, die Grenzfläche 113c zwischen den zwei Absorptionsmaterialstücken 130 und 140, welche unterschiedlich in der Größe der Kapillarkraft sind, eine höhere Position einnimmt als das Verbindungsrohr 180 (vorzugsweise wird die Kapillarkraft, die an der Grenzfläche 113c und ihrer Umgegend erzeugt wird, größer als die Kapillarkraft in den anderen Abschnitten der Absorptionsmaterialstücke 130 und 140). Deshalb besteht, selbst wenn das bauliche Konglomerat aus der Haltevorrichtung 150, Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und Tintenbehältereinheit 200 sich in seiner Stellung ändert, nur eine sehr kleine Möglichkeit des Tintenaustritts. Daher ist bei dieser Ausführungsform der Abschnitt der Tintendruckkopfeinheit 160, durch den die Tintendruckkopfeinheit 160 an die Haltevorrichtung 150 angefügt wird, an der unteren Seite, d. h. der Seite, wo die elektrischen Anschlußklemmen der Haltevorrichtung 150 angeordnet sind, angeordnet, so daß die Tintendruckkopfeinheit 160 sogar leicht entfernt werden kann, wenn die Tintenbehältereinheit 200 sich in der Haltevorrichtung 150 befindet.
Abhängig von der Form der Haltevorrichtung können die Unterdrucksteuerkammereinheit 160 oder Tintendruckkopfeinheit 160 einstückig mit der Haltevorrichtung 150, d. h. untrennbar von ihr sein. Was das Verfahren für eine einstckige Fertigung betrifft, so können sie einstückig von Beginn der Fertigung an sein, oder sie können getrennt ausgebildet und danach durch thermisches Einfalzen oder dergleichen integriert werden, so daß sie untrennbar werden.
Bezug nehmend auf 2, 3(a) und 3(b) weist die Tintenbehältereinheit 200 einen Tintenspeicher- oder Tintenaufnahmebehälter oder Reservoir 201 auf, wobei der Ventilmechanismus das erste und zweite Ventilgehäuse 260a und 260b und das Erkennungsbauteil 250 aufweist. Das Erkennungsbauteil 250 ist ein Bauteil zum Verhindern von Einbaufehlern, welche bei der Verbindung der Tintenbehältereinheit 200 mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 auftreten.
Der Ventilmechanismus ist ein Mechanismus zum Steuern des Tintenflusses durch die Verbindungsöffnung 230, der geöffnet bzw. geschlossen wird, wenn er mit dem Verbindungsrohr 180 der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 in Wirkbeziehung gelangt bzw. wenn die Wirkbeziehung gelöst wird. Die Verlagerung oder Verdrehung des Ventilgehäuseverschlusses, welche gern während des Einbaus oder der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 eintritt, wird mit der Bereitstellung eines innovativen Ventilaufbaus, welcher später beschrieben wird, oder der Bereitstellung eines Erkennungselements 170 und Erkennungselementseinschubs 252, welche den Drehbereich der Tintenbehältereinheit 200 einschränken, verhindert.
<Tintenbehältereinheit>
3 zeigt eine perspektivische Zeichnung zur Veranschaulichung der in 2 dargestellten Tintenbehältereinheit 200. 3(a) zeigt eine perspektivische Ansicht der Tintenbehältereinheit 200 in zusammengebauter Form, und 3(b) zeigt eine perspektivische Ansicht der Tintenbehältereinheit 200 in demontierter Form.
Die Vorderseite des Erkennungsbauteils 250, d. h. die Seite in Gegenüberlage der Unterdrucksteuerkammereinheit 100, ist von der Stelle leicht über der Zuführauslaßöffnung 253 rückwärts geneigt, wobei sie eine schräge (oder sich verjüngende) Fläche 251 bildet. In mehr besonderer Weise ist das untere Ende, d. h. die Seite der Zuführauslaßöffnung 253 der schrägen Fläche 251, die Vorderseite, und das obere Ende, d. h. die Seite des Tintenspeicherbehälters 201 der schrägen Fläche 251, ist die Rückseite. Die schräge Fläche 251 ist mit einer Mehrzahl Erkennungselementeinschüben 252 (drei in 3) zum Verhindern des falschen Einbaus der Tintenbehältereinheit 200 versehen. Auch ist bei dieser Ausführungsform das Erkennungsbauteil 250 an der Vorderfläche (Fläche mit der Zuführauslaßöffnung), d. h. der Fläche, die der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 des Tintenspeicherbehälters 201 gegenübersteht, positioniert.
Der Tintenspeicherbehälter 201 ist ein hohler Behälter in der Form eines fast polygonalen Prismas und ist fähig, Unterdruck zu erzeugen. Er besteht aus der äußeren Kapsel 210 oder der äußeren Schicht und der inneren Speicherblase 220 oder der inneren Schicht (2), welche voneinander lösbar sind. Die innere Speicherblase 220 ist flexibel und kann sich in ihrer Form verändern, wenn die darin vorgehaltene Tinte herausgesogen wird. Außerdem ist die innere Speicherblase 220 mit einem Quetschnahtabschnitt (Schweißnahtabschnitt) 221 versehen, an welchem die innere Speicherblase 220 an die äußere Kapsel 210 angefügt ist; die innere Speicherblase 220 wird durch die äußere Kapsel 210 gestützt. Angrenzend an den Quetschnahtabschnitt 221 ist das Belüftungsloch 222 der äußeren Kapsel 210 positioniert, durch welches die Außenluft in den Raum zwischen der inneren Speicherblase 220 und der äußeren Kapsel 210 eingeführt werden kann.
Bezug nehmend auf 19 ist die innere Speicherblase 220 eine laminare Blase, die drei in ihrer Funktion unterschiedliche Schichten aufweist: eine Flüssigkeitskontaktschicht 220c oder die Schicht, die den Kontakt mit der Flüssigkeit herstellt; eine Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b und eine Gassperrschicht 220a, die hervorragend das Durchdringen von Gas blockiert. Das Elastizitätsmodul der Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b bleibt in dem Temperaturbereich, in dem der Tintenspeicherabschnitt 201 verwendet wird, praktisch stabil; in anderen Worten, das Elastizitätsmodul der inneren Speicherblase 220 wird durch die Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b innerhalb des Temperaturbereichs, in dem der Tintenspeicherbehälter 201 verwendet wird, praktisch stabil gehalten. Die mittlere und äußere Schicht der inneren Speicherblase 220 können in ihrer Position gewechselt werden; die Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b und Gassperrschicht 220a können jeweils die äußerste Schicht bzw. mittlere Schicht sein.
Ein Aufbau der inneren Speicherblase 220, wie vorstehend beschrieben, gestattet der inneren Speicherblase 220, jede der einzelnen Funktionen der tintenbeständigen Schicht 220c, Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b und Gassperrschicht 220a mit synergistischem Effekt zu entfalten, während nur eine kleine Anzahl Schichten verwendet wird. So z. B. die Temperaturfühleigenschaften, wobei das Elastizitätsmodul der inneren Speicherblase weniger wahrscheinlich von einem Temperaturwechsel beeinträchtigt wird. In anderen Worten, das Elastizitätsmodul der inneren Speicherblase 220 kann in einem zweckmäßigen Bereich zum Steuern des Unterdrucks in dem Tintenspeicherbehälter 201 innerhalb des Temperaturbereichs, in dem der Tintenspeicherbehälter 201 verwendet wird, gehalten werden. Daher kann die innere Blase 220 als ein Puffer für die Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 und der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 funktionieren (Details folgen später). Demzufolge wird möglich, die Größe der Pufferkammer, d. h. des Abschnitts des Innenraums der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110, der nicht mit Tinte absorbierendem Material befüllt ist, einschließlich des Abschnitts des Absorptionsmaterialstücks 130, in welchem keine Tinte vorhanden ist, und des Abschnitts des Absorptionsmaterialstücks 140, in welchem keine Tinte vorhanden ist, zu verringern. Daher ist möglich, die Größe der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 zu verringern, was wiederum ermöglicht, eine Tintendruck kopf-Kartusche 70 zu realisieren, die in ihrer Arbeitsleistung hervorragend ist.
Bei dieser Ausführungsform ist Polypropylen als Material für die Flüssigkeitskontaktschicht 220c oder die innerste Schicht der inneren Speicherblase 220 verwendet, und ein zyklisches Olefin-Copolymer ist als Material für die Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b oder die mittlere Schicht verwendet. Was das Material für die Gassperrschicht 220a oder die äußerste Schicht betrifft, ist EVOH (Ethylen-Vinyl-Acetat-Copolymer: EVA-Harz) verwendet. Es ist angestrebt, daß in der Elastizitätsmodulkontrollschicht 220b ein funktionelles adhäsionsfähiges Harz gemischt ist, weil eine derartige Mischung die Notwendigkeit einer haftenden Schicht zwischen den angrenzenden funktionellen Schichten eliminiert, was die Dicke der Wand der inneren Speicherblase 220 verringert.
Was das Material für die äußere Kapsel 210 betrifft, ist Polypropylen verwendet, wie es als Material für die innerste Schicht der inneren Speicherblase verwendet ist. Polypropylen ist auch als Material für das erste Ventilgehäuse 260a verwendet.
Das Erkennungsbauteil 250 ist mit einer Mehrzahl Erkennungselementeinschüben 252 versehen, die an der linken und rechten Kante der Vorderfläche entsprechend der Mehrzahl Erkennungselemente 170 zum Verhindern des unkorrekten Einbaus der Tintenbehältereinheit 200 angeordnet sind.
Die Funktion zur Verhinderung eines Einbaufehlers ist durch den Einbaufehlerverhinderungsmechanismus bereitgestellt, welcher aus der Mehrzahl Erkennungselemente 170, die an der Seite der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 angeordnet sind, und den Erkennungselementeinschüben 252, die durch das Erkennungsbauteil 250 entsprechend den Positionen der Erkennungselemente 170 bereitgestellt sind, besteht. Damit kann durch einen Wechsel der Formen und Positionen der Erken nungselemente 170 und Erkennungselementeinschübe 252 eine große Anzahl Einbauflächen für eine Tintenbehältereinheit identifizierbar gemacht werden.
Die Erkennungselementeinschübe 252 des Erkennungsbauteils 250 und die Verbindungsöffnung 230 des ersten Ventilgehäuses 260a sind in der Vorderfläche der Tintenbehältereinheit 200, d. h. der Vorderseite, was die Richtung, in welcher die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut oder entfernt wird, betrifft, positioniert. Sie sind Teile des Erkennungsbauteils 250 bzw. des ersten Ventilgehäuses 260a.
Der Tintenspeicherbehälter 201 ist durch Blasformen gebildet, und das Erkennungsbauteil 250 und erste Ventilgehäuse 260a sind durch Spritzgießen gebildet. Dadurch daß die Tintenbehältereinheit 200 einen dreiteiligen Aufbau erhält, ist die exakte Ausbildung des Ventilgehäuses und der Erkennungselementeinschübe 252 möglich.
Wenn die Erkennungselementeinschübe 252 direkt als Abschnitte der Wand des Tintenspeicherbehälters 201 durch Blasformen ausgebildet werden, wird die Form des Innenraums des Tintenbehälterabschnitts kompliziert, was die Ablösung der Wand 100 der inneren Speicherblasen oder der inneren Schicht des Tintenspeicherbehälters 201 beeinträchtigt, was manchmal den von der Tintenbehältereinheit 200 erzeugten Unterdruck beeinträchtigt. Ein separates Ausbilden des Erkennungsbauteils 250 und des Tintenbehälterabschnitts 201 und darauf folgendes Anfügen des Erkennungsbauteils 250 an den Tintenbehälterabschnitt 202, wie die Tintenbehältereinheit bei dieser Ausführungsform gebaut ist, schaltet den vorstehend erwähnten Effekt aus, was ermöglicht, einen stabilen Unterdruck in dem Tintenspeicherbehälter 201 zu erzeugen und zu erhalten.
Das erste Ventilgehäuse 260a ist wenigstens an der inneren Speicherblase 220 des Tintenspeicherbehälters 201 angefügt. In mehr spezifischer Weise ist das erste Ventilgehäuse 260a durch Schweißen des exponierten Abschnitts 221a, d. h. des Tintenauslaßöffnungsabschnitts des Tintenspeicherbehälters 201 an die Fläche der Verbindungsöffnung 230, die dem exponierten Abschnitt 221a entspricht, angefügt. Da die äußere Kapsel 210 als auch die innerste Schicht der inneren Speicherblase 220 aus dem gleichen Material, d. h. Polypropylen, gebildet sind, kann das erste Ventilgehäuse 260a mit der äußeren Kapsel 210, also dem Rand der Verbindungsöffnung 230, durch Schweißen verbunden werden.
Das vorstehend beschriebene Schweißverfahren erhöht die Genauigkeit in der Lagebeziehung zwischen den aneinander geschweißten Bauelementen, wobei es den Zuführauslaßöffnungsabschnitt des Tintenspeicherbehälters 201 zuverlässig abdichtet und daher einen Tintenaustritt oder dergleichen, welcher tendenziell an dem Abdichtabschnitt zwischen dem ersten Ventilgehäuse 260a und dem Tintenspeicherbehälter 201 vorkommt, wenn die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut wird, ausgebaut wird oder bei einer ähnlichen Bewegung, verhindert. Wenn das erste Ventilgehäuse 260a an den Tintenspeicherbehälter 201 wie bei der Tintenbehältereinheit 200 bei dieser Ausführungsform durch Schweißen angefügt wird, wird einer besseren Abdichtung zuliebe angestrebt, daß das Material für die Schicht der inneren Speicherblase 220, die die Verbindungsfläche bietet, das gleiche ist wie daa Material für das erste Ventilgehäuse 260a.
Was die Befestigung des Erkennungsbauteils 250 an der äußeren Kapsel 210 betrifft, wird, damit sie fest verbunden werden, die Kapselfläche, die der Abdichtfläche 102 des ersten Ventilgehäuses 260a, das mit dem Tintenbehälterabschnitt 210 verbunden ist, gegenübersteht, durch Verriegelung mit den Arretierabschnitten 250a des Erkennungsbauteils 250, die an dem unteren Abschnitt des Erkennungsbauteils 250 zu finden sind, angefügt, wobei die Einrückabschnitte 210a der äußeren Kapsel 210, die an den Seitenwänden der äußeren Kapsel 210 zu finden sind, mit den anderen Arretierabschnitten 250a des Erkennungsbauteils 250 verbunden werden.
Was das Wort „Verriegelung" betrifft, so sind die gegenseitig verriegelbaren Abschnitte dieser Bauelemente in der Form eines Vorsprungs oder einer Vertiefung ausgebildet, die auf eine leicht lösbare Weise zueinander passen. Eine Verriegelung des Erkennungsbauteils 250 mit dem Tintenspeicherbehälter 201 gestattet beiden Bauelementen, sich leicht zueinander zu verschieben. Daher kann die Kraft, die durch den Kontakt zwischen den Erkennungselementen 170 und den Erkennungselementeinschüben 252 während des Einbaus oder der Entfernung dieser Bauelemente erzeugt wird, aufgenommen werden, damit verhindert wird, daß die Tintenbehältereinheit 200 und die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 während des Einbaus oder der Entfernung dieser Bauelemente beschädigt werden.
Ferner macht es eine Verriegelung des Erkennungsbauteils 250 mit dem Tintenspeicherbehälter 201 unter Nutzung nur einer begrenzten Anzahl Abschnitte des möglichen Kontaktbereichs leichter, die Tintenbehältereinheit 200 zu demontieren, was nützlich in Anbetracht ihrer Weiterverwendung ist. Die Bereitstellung von Vertiefungen als die Einrückabschnitte 210a in den Seitenwänden der äußeren Kapsel 210 macht den Aufbau des Tintenspeicherbehälters 201 einfacher für eine Ausbildung durch Blasformen und damit die Formteile einfacher. Außerdem macht sie es leichter, die Filmdicke zu kontrollieren.
Ferner wird, was das Anfügen des Erkennungsbauteils 250 an die äußere Kapsel 210 betrifft, das Erkennungsbautel 250 an die äußere Kapsel 210 angefügt, nachdem das erste Ventilgehäuse 260a an die äußere Kapsel 210 angeschweißt worden ist. Da die Arretierabschnitte 250a mit den Einrückabschnitten 210a verriegelt werden, wird in dem Zustand, in dem der Randabschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a an dem Rand der Verbindungsöffnung 230 durch die Innenfläche des Erkennungsbauteils 250 eng umschlossen wird, der Verbindungsabschnitt stabiler gegenüber der Kraft, welche auf den Verbindungsabschnitt wirkt, wenn die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut oder entfernt wird.
Die Form des Tintenspeicherbehälters 201 ist derart, daß der Abschnitt, der von dem Erkennungsbauteil 250 abzudecken ist, vertieft ist, wobei der Zuführauslaßöffnungsabschnitt hervorsteht. Doch die hervorstehende Form der Vorderseite der Tintenbehältereinheit 200 wird durch das Befestigen des Erkennungsbauteils 250 an den Tintenspeicherbehälter 201 vor den Augen verborgen. Ferner ist der Schweißsaum zwischen dem ersten Ventilgehäuse 260a und Tintenspeicherabschnitt 201 durch das Erkennungsbauteil 250 abgedeckt, wodurch er geschützt ist. Die Beziehung zwischen den Einrückabschnitten 210a der äußeren Kapsel 210 und den entsprechenden Arretierabschnitten 250a des Erkennungsbauteils 250 kann bezüglich der Seite, nach der sie hervorstehen und auf welcher sie vertieft sind, umgekehrt zur Beziehung bei dieser Ausführungsform sein.
Wie zuvor beschrieben, ist durch das Verbindungsrohr 180 und den Ventilmechanismus gesichert, daß keine Tinte austritt, wenn die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut wird. Bei dieser Ausführungsform ist zur Behandlung eines unvorhersehbaren Tintenaustritts ein Gummiverbindungsabschnitt 280 um den Basisabschnitt des Verbindungsrohrs 180 der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 herum angepaßt. Der Gummiverbindungsabschnitt 280 dichtet zwischen dem Erkennungsbauteil 250 und der Tintenbehältereinheit 200 ab, wobei er den Grad der Luftdichtigkeit zwischen der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und der Tintenbehältereinheit 200 erhöht. Bei einer Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 könnte diese Luftdichtigkeit als ein Widerstand funktionieren. Doch im Fall dieser Ausführungsform sind das Erkennungsbauteil 250 und der Tintenspeichebehälter 201 unter Vorhandensein eines kleinen Zwischenraums, der gestattet, daß Luft zwischen dem Gummiverbindungsabschnitt 280 und dem Erkennungsbauteil 250 eingeleitet wird, verriegelt, weshalb, wenngleich Tinte daran gehindert ist auszutreten, die Kraft, die wegen der Bereitstellung des Gummiverbindungsabschnitts 280 für die Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 notwendigerweise angewendet werden muß, nicht so groß ist, wie sie andernfalls wäre.
Ferner können die Positionen des Tintenspeicherbehälters 201 und des Erkennungsbauteils 250 sowohl, was die Längsrichtung als auch die Breitenrichtung betrifft, kontrolliert werden. Das Verfahren zur Verbindung des Tintenspeicherbehälters 201 mit dem Erkennungsbauteil 250 muß nicht auf ein Verfahren wie das vorstehend beschriebene beschränkt werden; verschiedene Verbindungspunkte und verschiedene Verbindungsvorrichtungen können verwendet werden.
Bezug nehmend auf 2 und 22 ist die untere Wand des Tintenspeicherbehälters 201 zur Rückseite hin nach oben schräg und mit dem Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155 der Haltevorrichtung 150 durch den unteren hinteren Abschnitt, d. h. dem Abschnitt in Gegenüberlage der Tintenauslaßöffnungsseite, in Wirkbeziehung gebracht. Die Haltevorrichtung 150 und Tintenbehältereinheit 200 sind so gebaut, daß, wenn die Tintenbehältereinheit 200 von der Haltevorrichtung 150 entfernt wird, der Abschnitt des Tintenspeicherbehälters 201, der in Kontakt mit dem Tintenbehälterabschnitt-Einrastabschnitt 155 ist, nach oben bewegt werden kann. In anderen Worten, wenn die Tintenbehältereinheit 200 entfernt wird, wird die Tintenbehältereinheit 200 um einen kleinen Winkel gedreht. Bei dieser Ausführungsform deckt sich der Mittelpunkt dieser Drehung praktisch mit der Zuführauslaßöffnung (Verbindungsöffnung 230). Doch genau gesagt, verschiebt sich die Position dieses Drehpunkts, wie später beschrieben wird. Im Fall der vorstehend beschriebenen baulichen Anordnung, welche erfordert, daß die Tintenbehältereinheit 200 drehend bewegt wird, um von der Haltevorrichtung 150 abgenommen zu werden, gilt, daß je größer die Differenz ist, um die der Abstand (A) von dem Drehpunkt der Tintenbehältereinheit 200 zu der unteren hinteren Ecke der Tintenbehältereinheit 200, die dem Tintenbehältereinheits-Einrastabschnitt 155 entspricht, weiter als der Abstand (B) von dem gleichen Drehpunkt zu dem Tintenbehältereinheits-Einrastabschnitt 155 ist, desto mehr kraftschlüssig reiben die untere hintere Ecke der Tintenbehältereinheit 200 und der Tintenbehältereinheits-Einrastabschnitt 155 aneinander, wo bei eine wesentlich größere Menge Kraft erforderlich ist, die Tintenbehältereinheit 200 einzubauen, was manchmal Probleme wie z. B. eine Verformung der Kontaktflächen seitens der Tintenbehältereinheit 200 als auch seitens der Haltevorrichtung 150 verursacht.
Eine abgeschrägte Ausführung der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201, so daß die Position der Seite des Tintenbehälterabschnitt-Einrastabschnitts 155 der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201 höher als die des vorderen Endes des Tintenspeicherbehälters 201 wird wie bei dieser Ausführungsform, verhindert, daß sich die Tintenbehältereinheit 200 während ihrer Drehbewegung stark an der Haltevorrichtung 150 reibt. Daher kann die Tintenbehältereinheit 200 reibungslos eingebaut oder entfernt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die Verbindungsöffnung 230 der Tintendruckkopf-Kartusche in dem unteren Abschnitt der Seitenwand des Tintenspeicherbehälters 201 auf der Seite der Unterdrucksteuerkammereinheit angeordnet, und der untere Abschnitt einer anderen Wand des Tintenspeicherbehälters 201, d. h. der Wand in Gegenüberlage der Wand, in welcher die Verbindungsöffnung 230 angeordnet ist, ist in Wirkbeziehung mit dem Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155; in anderen Worten, der untere hintere Abschnitt des Tintenspeicherbehälters 201 ist in Wirkbeziehung mit dem Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitt 155. Ferner erstreckt sich der Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitt 155 von der unteren Wand der Haltevorrichtung 150 so nach oben, daß die Position des oberen Abschnitts des Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitts 155 etwa die gleiche wie die Position 603 der horizontalen Mittellinie der Verbindungsöffnung 230, was die senkrechte Richtung betrifft, wird. Mit dieser Anordnung ist sichergestellt, daß die horizontale Bewegung der Verbindungsöffnung 230 durch den Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitt 155 reguliert wird, damit die Verbindungsöffnung 230 korrekt mit dem Verbindungsrohr 180 verbunden bleibt. Bei dieser Ausführungsform ist, um sicherzustellen, daß die Verbindungsöffnung 230 während des Einbaus der Tintenbehältereinheit 200 korrekt mit dem Verbindungsrohr 180 verbunden wird, das obere Ende des Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitts 155 etwa auf der gleichen Höhe wie der obere Abschnitt der Verbindungsöffnung 230 positioniert, wobei die Tintenbehältereinheit 200 durch Drehen der Tintenbehältereinheit 200 um einen Abschnitt der Vorderfläche der Tintenbehältereinheit 200 herum auf der Seite der Verbindungsöffnung 230 abnehmbar in die Haltevorrichtung 150 eingebaut wird. Während der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 funktioniert der Abschnitt der Tintenbehältereinheit 200, welcher in Kontakt mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 bleibt, als der Drehpunkt für die Tintenbehältereinheit 200. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, reduziert eine Gestaltung der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201 der Tintendruckkopf-Kartusche in Richtung seines unteren hinteren Abschnitt schräg nach oben, wie vorstehend beschrieben, die Differenz zwischen dem Abstand von dem Drehpunkt 600 zum oberen Ende des Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitts und den Abstand von dem Drehpunkt 600 zu dem unteren Ende des Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitts. Daher ist verhindert, daß die Abschnitte der Tintenbehältereinheit 200, welche in Kontakt mit der Haltevorrichtung 150 gelangen, und die Abschnitte der Haltevorrichtung 150, welche in Kontakt mit der Tintenbehältereinheit 200 gelangen, sich stark aneinander reiben. Daher kann die Tintenbehältereinheit 200 problemlos eingebaut oder entfernt werden.
Durch eine Gestaltung des Tintenspeicherbehälters 201 und der Haltevorrichtung 150, wie vorstehend beschrieben, ist möglich, die Größe des Abschnitts des unteren hinteren Abschnitts des Tintenspeicherbehälters 201, welcher während des Einbaus oder der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 sich an dem Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitt 155 reibt, und die Größe des Abschnitts des Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitts 155, welcher sich an dem unteren hinteren Abschnitt des Tintenspeicherbehälters 201 reibt, rela tiv klein zu halten, auch wenn die Verbindungsöffnung 230 vergrößert wird, um Tinte in einem größeren volumetrischen Durchfluß zuzuführen. Daher ist verhindert, daß die Tintenbehältereinheit 200 während des Einbauens der Tintenbehältereinheit 200 in die Haltevorrichtung 150 sich unnötig an dem Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitt 155 zu reibt, wobei doch gesichert ist, daß die Tintenbehältereinheit 200 fest an der Haltevorrichtung 150 angeordnet bleibt.
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 22 die detaillierte Beschreibung der Bewegung der Tintenbehältereinheit 200 während ihres Einbaus oder ihrer Entfernung. Wenn der Abstand von dem Drehpunkt 600, um welchen sich die Tintenbehältereinheit 200 während ihres Einbaus oder ihrer Entfernung dreht, zu dem unteren Ende 602 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts um einen übermäßigen Spielraum größer als der Abstand von dem gleichen Drehpunkt 600 zu dem oberen Ende 601 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts ist, ist die Kraft, die für den Einbau oder die Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 nötig ist, übermäßig groß, weshalb es manchmal eintritt, daß das obere Ende 601 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts gestreift wird oder sich der Tintenspeicherbehälter 201 verformt.
Somit sollte die Differenz zwischen dem Abstand von dem Drehpunkt 600, um welchen sich die Tintenbehältereinheit 200 während ihres Einbaus oder ihrer Entfernung dreht, zu dem unteren Ende 602 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts und dem Abstand von dem gleichen Drehpunkt 600 zu dem oberen Ende 601 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts innerhalb eines Bereichs, in dem die Tintenbehältereinheit 200 in der Haltevorrichtung 150 mit einem angemessenen Grad von Festigkeit gehalten wird, obwohl ein problemloser Einbau oder Ausbau der Tintenbehältereinheit 200 geboten ist, so klein wie möglich sein.
Wenn die Position des Drehpunkts 600 der Tintenbehältereinheit 200 niedriger als die Position des Mittelpunkts der Verbindungsöffnung 230 angelegt ist, wird der Abstand von dem Drehpunkt 600, um welchen sich die Tintenbehältereinheit 200 während ihres Einbaus oder ihrer Entfernung dreht, zu dem oberen Ende 601 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts weiter als der Abstand von dem gleichen Drehpunkt 600 zu dem unteren Ende 602 des Tintenbehälter-Einrastabschnitts. Daher wird es schwierig, den Tintenspeicherbehälter 201 akkurat an einem Punkt zu halten, welcher auf der gleichen Höhe wie der Mittelpunkt der Verbindungsöffnung 230 ist. Folglich wird, um die vertikale Mitte des Verbindungsabschnitts akkurat zu positionieren, angestrebt, daß die Position des Drehpunkts 600 der Tintenbehältereinheit 200 höher als die Position der vertikalen Mitte der Verbindungsöffnung 230 ist.
Wenn der Aufbau der Tintenbehältereinheit 200 so verändert wird, daß die Position des Drehpunkts 600 der Tintenbehältereinheit 200 höher als die Position 603 der vertikalen Mitte der Verbindungsöffnung 230 wird, wird der Abschnitt der Tintenbehältereinheit 200, der dem Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155 entspricht, dicker, was erfordert, daß die Höhe des Tintenspeicherbehälter-Einrastabschnitts 155 vergrößert wird. Im Ergebnis wird eine größere Möglichkeit bestehen, daß die Tintenbehältereinheit 200 und die Haltevorrichtung 150 beschädigt werden. Folglich ist mit Blick auf die Leichtgängigkeit des Einbaus oder der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 angestrebt, daß die Position des Drehpunkts 600 der Tintenbehältereinheit 200 nahe an der vertikalen Mitte der Verbindungsöffnung 230 ist. Die Höhe des Tintenbehälter-Einrastabschnitts 155 der Haltevorrichtung 150 muß nur auf der Basis der Mühelosigkeit des Einbaus oder der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 zweckmäßig bestimmt werden. Doch wenn die Höhe des Tintenbehälter-Einrastabschnitts 155 vergrößert wird, so daß die Position seines oberen Endes höher als die des Drehpunkts 600 wird, wird die Länge, mit welcher die Tintenbehältereinheit 200 den Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155 der Haltevorrichtung 150 kontaktet, größer, was wiederum die Größe der Abschnitte auf beiden Seiten, welche sich aneinander reiben, vergrö ßert. Daher ist in Anbetracht des Verschleißes der Tintenbehältereinheit 200 und Haltevorrichtung 150 die Höhe des Tintenbehälter-Einrastabschnitts 155 so, daß die Position seines oberen Endes niedriger als die des Drehpunkts 600 ist.
Bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform ist die elastische Kraft, um die Position des Tintenspeicherbehälters 201 in der horizontalen Richtung konstant zu halten, eine Kombination der Kraft, die von dem Federelement 263 zum Drücken des Ventilgehäuseverschlusses 261 erzeugt wird, und der Kraft, die durch die Elastizität des Verbindungsabschnitts 280 aus Gummi (4) erzeugt wird. Doch der Konfiguration zur Erzeugung der vorstehend genannten Elastizität muß nicht auf die eine bei dieser Ausführungsform beschränkt sein; das untere hintere Ende oder der Einrastabschnitt des Tintenspeicherbehälters 201, die Fläche des Tintenbehälter-Einrastabschnitts 155 auf der Seite des Tintenspeicherbehälters, die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 oder dergleichen können mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer elastischen Kraft ausgestattet sein, um die Position des Tintenspeicherabschnitts 201 in der horizontalen Richtung konstant zu halten. Wenn der Tintenspeicherbehälter in Verbindung mit der Unterdrucksteuerkammer ist, bleibt der Gummiverbindungsabschnitt 280 zwischen den Wänden der Unterdrucksteuerkammer und des Tintenspeicherbehälters zusammengepreßt, was sichert, daß der Verbindungsabschnitt (Umfangsabschnitt des Verbindungsrohrs) luftdicht abgedichtet ist (es ist nicht notwendig, eine perfekte Luftdichtigkeit aufrechtzuerhalten, solange die Größe des Bereichs, der der Außenluft ausgesetzt ist, minimiert werden kann). Ebenso spielt der Gummiverbindungsabschnitt 280 in Koordination mit einem Dichtvorsprung eine Hilfsrolle, was später beschrieben wird.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung des inneren Aufbaus der Unterdrucksteuerkammereinheit 100.
In der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 sind die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 in Schichten als Elemente zur Erzeugung von Unterdruck angeordnet, wobei sich ersteres oberhalb des letzteren befindet. Somit ist das Absorptionsmaterialstück 130 durch das Belüftungsloch 115 der Außenluft ausgesetzt, wohingegen das Absorptionsmaterialstück 140 an seiner oberen Fläche luftdicht in Kontakt mit dem Absorptionsmaterialstück 130 ist und an seiner unteren Fläche ebenfalls luftdicht in Kontakt mit dem Filter 161 ist. Die Position der Grenzfläche zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 ist derart, daß, wenn die Tintendruckkopf-Kartusche in der gleichen Stellung wie die in Verwendung befindliche Tintendruckkopf-Kartusche angeordnet ist, sie höher als der äußerste obere Abschnitt des Verbindungsrohrs 180 als ein Flüssigkeitsdurchlaß positioniert ist.
Die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 sind aus Fasermaterial gebildet und in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 so gehalten, daß in dem Zustand, in welchem die Tintendruckkopf-Kartusche 70 zweckmäßig in das Druckgerät eingebaut werden ist, ihre Fasern sich im wesentlichen in der gleichen oder Hauptrichtung ausbreiten, wobei sie im Verhältnis zur vertikalen Richtung abgewinkelt sind (vorzugsweise in der praktisch horizontalen Richtung, wenn sie sich in dieser Ausführungsform befinden).
Was das Material für die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 betrifft, deren Fasern praktisch in der gleichen Richtung angeordnet sind, werden kurze (etwa 60 mm), gekräuselte melierte Faserstränge, die aus thermoplastischem Harz (Polypropylen, Polyethylen und dergleichen) gebildet sind, verwendet. In der Produktion wird ein Bausch solcher Stränge durch eine Krempelmaschine gegeben, um die Stränge parallel zu gestalten, wird erhitzt (Erhitzungstemperatur soll höher als der Schmelzpunkt von Polyethylen, der relativ niedrig ist, und niedriger als der Schmelzpunkt von Polypropylen, der relativ hoch ist, sein) und dann auf die gewünschte Länge zugeschnitten. Die Faserstränge der Absorptionsmateri alstücke bei dieser Ausführungsform weisen im Oberflächenabschnitt einen höheren Ausrichtungsgrad als im mittleren Abschnitt auf, weshalb die von den Absorptionselementen erzeugte Kapillarkraft im Oberflächenabschnitt größer als im mittleren Abschnitt ist.
Doch die Oberflächen der Absorptionsmaterialstücke sind nicht so flach wie eine Spiegelfläche. In anderen Worten, sie weisen einen bestimmten Grad an Unebenheit auf, welcher hauptsächlich aus der Bündelung der Faserverbände resultiert; sie sind dreidimensional, und die Schnittpunkte der Faserverbände, an denen sie aneinandergeschweißt sind, sind an den Oberflächen der Absorptionsmaterialstücke freigelegt. Somit ist, genau betrachtet, die Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 eine Grenzfläche zwischen zwei unebenen Oberflächen, die zuläßt, daß Tinte in einer zweckmäßigen Menge in der horizontalen Richtung entlang der Grenzfläche 113c und auch durch die Umgegend der Grenzfläche 113c fließt. In anderen Worten, es geschieht nicht, daß der Tinte gestattet ist, viel freier entlang der Grenzfläche 113c zu fließen als durch deren Umgegend, weshalb ein Tintenkanal durch die Zwischenräume zwischen den Wänden der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 und den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 und entlang der Grenzfläche 113c ausgebildet wird. Somit kann, dadurch daß eine solche bauliche Anordnung geschaffen wird, daß sich die Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 über dem obersten Abschnitt des Verbindungsrohrs 180, vorzugsweise über und nahe an dem obersten Abschnitt des Verbindungsrohrs 180 wie bei dieser Ausführungsform befindet, wenn die Tintendruckkopf-Kartusche in der gleichen Stellung positioniert ist, wie sie es bei Gebrauch ist, die Position der Grenzfläche zwischen Tinte und Gas in den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 während des Gas-Flüssigkeitsaustauschs, welcher später beschrieben wird, so angelegt werden, daß sie mit der Position der Grenzfläche 113c zusammenfällt. Demzufolge kann der Unterdruck in dem Druckkopfab schnitt während des Tintenzufuhrbetriebs stabilisiert werden.
Bezug nehmend auf 20 ist, wenn der Richtungsbündelung der Faserstränge in jedem Abschnitt des Faserabsorptionsmaterialstücks Beachtung geschenkt wird, offenkundig, daß eine Mehrzahl Faserstränge sich in einer Richtung F1 oder der Längsrichtung des Absorptionsmaterialstücks, in welcher die Stränge durch die Krempelmaschine ausgerichtet worden sind, erstrecken. Was die Richtung F2 rechtwinklig zur Richtung F1 betrifft, sind die Stränge miteinander verbunden, indem sie während des zuvor erwähnten Erhitzungsprozesses an ihren Schnittpunkten miteinander verschweißt wurden. Daher ist nicht wahrscheinlich, daß die Faserstränge in den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 voneinander getrennt werden, wenn die Absorptionsmaterialstücke 130 oder 140 in der Richtung F1 auseinandergezogen werden. Doch die Faserstränge, die wahrscheinlich nicht voneinander getrennt werden, wenn sie in der Richtung F1 gezogen werden, können leicht an den Schnittpunkten, an denen sie miteinander verschweißt wurden, getrennt werden, wenn das Absorptionsmaterialstück 130 oder 140 in der Richtung F2 auseinandergezogen wird.
Da die aus den Fasersträngen gebildeten Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 die vorstehend beschriebene Richtungsbündelung in der Stranganordnung besitzen, unterscheidet sich die Hauptfaserrichtung, d. h. die Faserrichtung F1, von der Faserrichtung F2, die rechtwinklig zur Richtung F1 ist, darin, wie Tinte durch die Absorptionsstücke fließt und auch darin, wie Tinte statisch darin gehalten wird.
Eine mehr detaillierte Betrachtung des inneren Aufbaus der Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 zeigt die Verwandlung des Zustands eines Bauschs kurzer Faserstränge, der gekräuselt und gekrempelt wurde, wie in 21(a) gezeigt, in den in 21(b) gezeigten Zustand, wenn er erhitzt wird. In mehr spezifischer Weise ist es in einer Region α, in welcher sich viele kurze Stränge gekräuselter Faser in überlap pender Weise mehr oder weniger in der gleichen Richtung erstrecken, wahrscheinlich, daß die Faserstränge an ihren Schnittpunkten miteinander verschweißt werden, wobei sie, wie in 21(b) gezeigt, miteinander verbunden werden, weshalb sie schwer in der Richtung F1 in 20 zu trennen sind. Andererseits ist wahrscheinlich, daß die Spitzen der kurzen Stränge gekräuselter Faser (Spitzen β und γ in 21(a)) dreidimensional mit anderen Strängen verschmelzen wie z. B. die Spitze β in 21(b), oder unangefügt bleiben wie die Spitze γ in 21(b). Doch alle die Stränge erstrecken sich in der gleichen Richtung. In anderen Worten, einige Stränge erstrecken sich in der nichtkonformen Richtung und schneiden sich mit den angrenzenden Strängen (Bereich ε in 21(a)), auch bevor Hitze aufgebracht wird, und wenn Hitze aufgebracht wird, verschmelzen sie mit den angrenzenden Strängen in der Position, in der sie sich befinden (Bereich ε in 21(b)). Folglich sind, verglichen mit einem herkömmlichen Absorptionsstück, das aus einem Bündel gleichgerichtet angeordneter Faserstränge besteht, die Absorptionselemente bei dieser Ausführungsform weit schwieriger in der Richtung F2 zu spalten.
Ferner sind bei dieser Ausführungsform die Absorptionsstücke 130 und 140 so angeordnet, daß die Hauptfaserstrangrichtung F1 in den Absorptionsstücken 130 und 140 fast parallel zur horizontalen Richtung und der Linie, welche den Verbindungsabschnitt und die Tintenzuführauslaßöffnung verbindet, wird. Daher wird nach der Anordnung des Tintenspeicherbehälters 201 die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L (Grenzfläche zwischen Tinte und Gas) in dem Absorptionsstück 140 fast horizontal, das heißt praktisch parallel zur Hauptfaserstrangrichtung F1, wobei sie praktisch auch horizontal bleibt, wenn Umgebungsveränderungen eintreten und wobei, wenn sich die Umgebung beruhigt, die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L zu ihrer ursprünglichen Position zurückkehrt. Folglich wird die Position der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche, was die Gravitationsrichtung betrifft, nicht von der Anzahl Zyklen der Umgebungsveränderung beeinträchtigt.
Folglich bleibt, auch wenn die Tintenbehältereinheit 200 durch eine neue ersetzt wird, weil dem Tintenspeicherbehälter 201 die Tinte ausgegangen ist, die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche praktisch horizontal, weshalb die Größe des Pufferraums 116 nicht abnimmt, ganz gleich wie viele Male die Tintenbehältereinheit ausgetauscht wird.
Alles, was nötig ist, um die Position der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche trotz Umgebungsveränderungen während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs stabil zu halten, ist, daß die Faserstränge in der Region unmittelbar über der Verbindung zwischen der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und der Tintenbehältereinheit 200 (bei dieser Ausführungsform über der Position des Verbindungsrohrs 180), vorzugsweise einschließlich der Umgegend der Region unmittelbar über der Verbindung, sich in der mehr oder weniger horizontalen Richtung erstrecken. Von einem anderen Gesichtspunkt aus ist alles, was notwendig ist, daß die vorstehend beschriebene Region sich zwischen der Tintenzuführgrenzfläche und der Verbindung zwischen der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und Tintenbehältereinheit 200 befindet. Von einem weiteren Gesichtspunkt aus ist alles, was notwendig ist, daß die Position dieser Region sich oberhalb der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche befindet, während ein Gas-Flüssigkeits-Austausch stattfindet. Eine Analyse des letzteren Gesichtspunkts bezüglich der Funktionsfähigkeit dieser Region, bei der die Faserstränge die vorstehend beschriebene Richtungsbündelung besitzen, zeigt, daß diese Region dazu beiträgt, die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche in dem Absorptionsstück 140 horizontal zu halten, während die Flüssigkeit durch den Gas-Flüssigkeits-Austausch zugeführt wird; in anderen Worten, die Region trägt dazu bei, die Veränderungen, die in der vertikalen Richtung in dem Absorptionsmaterialstück 140 als Reaktion auf die Bewegung der Flüssigkeit von dem Tintenspeicherbehälter 201 in das Absorptionsmaterialstück 140 auftreten, zu regulieren.
Die Bereitstellung der vorstehend beschriebenen Region oder Schicht in dem Absorptionsmaterialstück 140 macht möglich, die Unebenheit der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L in der Schwerpunktrichtung zu verringern. Ferner sind die Faserstränge in der zuvor erwähnten Region oder Schicht so zu arrangieren, daß sie, auch gesehen von der Richtung, die rechtwinklig zur horizontalen Richtung des Absorptionsmaterialstücks 140 ist, wie parallel ausgestreckt in der zuvor erwähnten Hauptrichtung erscheinen, weil eine derartige Anordnung die Wirkung der gerichteten Anordnung der Faserstränge in der mehr oder weniger parallelen Weise in der Hauptrichtung verstärkt.
Was die Richtung betrifft, in welcher sich die Faserstränge ausdehnen, kann theoretisch, wenn die generelle Richtung, in welcher sich die Faserstränge ausdehnen, im Verhältnis zur vertikalen Richtung abgewinkelt ist, die vorstehend beschriebene Wirkung erreicht werden, wenngleich die Größe der Wirkung gering sein kann, wenn der Winkel klein ist. Praktisch ausgedrückt war, solange der vorstehend beschriebene Winkel in einem Bereich von +/- 30° im Verhältnis zur horizontalen Richtung war, die Wirkung klar bestätigt. Somit schließt der Ausdruck „mehr oder weniger" in der Wendung „mehr oder weniger horizontal" in dieser Spezifikation den vorstehend genannten Bereich ein.
Bei dieser Ausführungsform dehnen sich die Faserstränge in dem Absorptionsmaterialstück 140 auch in der Region unter dem und angrenzend an den Verbindungsabschnitt mehr oder weniger parallel in der Hauptrichtung aus, wodurch verhindert wird, daß die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L in der Region unter dem obersten Abschnitt des Verbindungsabschnitts während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs unberechenbar uneben wird, wie in 6 gezeigt. Daher geschieht nicht, daß die Tintendruckkopf-Kartusche infolge der Unterbrechung der Tintenzufuhr nicht mit einer zweckmäßigen Menge Tinte versorgt wird.
In mehr spezifischer Weise erreicht die durch das Belüftungsloch 115 eingeleitete Außenluft während des Gas- Flüssigkeits-Austauschs die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L. Wenn sie die Grenzfläche L erreicht, verteilt sie sich an den Fasersträngen. Demzufolge wird die Grenzfläche L während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs mehr oder weniger horizontal gehalten; sie bleibt stabil, wobei sie sichert, daß die Tinte zugeführt wird, während eine gleichbleibende Höhe Unterdruck erhalten bleibt. Da die Hauptrichtung, in welcher sich die Faserstränge bei dieser Ausführungsform ausdehnen, mehr oder weniger horizontal ist, wird die Tinte durch den Gas-Flüssigkeits-Austausch in einer solchen Weise verbraucht, daß die obere Fläche der Tinte mehr oder weniger horizontal bleibt, was ermöglicht, ein Tintenzuführsystem bereitzustellen, welches die Menge ungenutzt verbleibender Tinte, sogar die Menge in der Unterdrucksteuerkapsel 110 ungenutzt verbleibender Tinte, minimiert. Deshalb ist es bei einem Tintenzufuhrsystem wie dem System bei dieser Ausführungsform, welches zuläßt daß die Tintenbehältereinheit 200, in welcher die Flüssigkeit direkt gespeichert ist, ausgetauscht wird, leichter, die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 mit Regionen zu versehen, in denen keine Tinte enthalten ist. In anderen Worten, es ist einfacher, den Pufferraumanteil zu erhöhen, um ein Tintenzufuhrsystem bereitzustellen, welches wesentlich widerstandsfähiger gegen Umgebungsveränderungen ist als ein herkömmliches Tintenzufuhrsystem.
Wenn die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform die Art einer Kartusche, die in einem seriellen Druckgerät angeordnet werden kann, aufweist, wird sie auf einem Schlitten, welcher sich hin- und herbewegt, angeordnet. Da dieser Schlitten hin- und herbewegt wird, ist die Tintendruckkopf-Kartusche der Kraft, die durch die Bewegung des Schlittens erzeugt wird, in mehr spezifischer Weise der Komponente der Kraft in der Richtung der Schlittenbewegung, ausgesetzt. Um die nachteiligen Wirkungen dieser Kraft auf die Tintenzufuhr von der Tintenbehältereinheit 200 zur Tintendruckkopfeinheit 160 zu minimieren, ist angestrebt, daß die Richtung der Faserstränge in den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 und die Richtung, in welcher die Tin tenbehältereinheit 200 und Unterdrucksteuerkammereinheit 100 verbunden sind, mit der Richtung der Linie, die die Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 und die Tintenauslaßöffnung 131 der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 verbindet, übereinstimmt.
<Arbeitsvorgang zum Einbau der Tintenbehältereinheit>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 4 die Beschreibung des Arbeitsvorgangs des Einbauens der Tintenbehältereinheit 200 in die einstückige Kombination der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und Haltevorrichtung 150.
4 zeigt eine Schnittzeichnung zur Veranschaulichung des Arbeitsvorgangs des Einbauens der Tintenbehältereinheit 200 in die Haltevorrichtung 150, an welche die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 angefügt worden ist. Die Tintenbehältereinheit 200 wird in die Haltevorrichtung 150 eingebaut, indem sie in der Richtung F sowie der Richtung G bewegt wird, während sie leicht gedreht wird, indem sie durch die nicht dargestellten seitlichen Führungen, die untere Wand der Haltevorrichtung 150, die Führungsabschnitte 121, mit denen die Unterdrucksteuerkammerabdeckung 120 der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 versehen ist, den Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155, d. h. den hinteren Endabschnitt der Haltevorrichtung 150, geführt wird.
In mehr spezifischer Weise erfolgt der Einbau der Tintenbehältereinheit 200 wie folgt. Zuerst wird die Tintenbehältereinheit 200 zu einem Punkt bewegt, der in 4(a) angegeben ist, d. h. dem Punkt, an welchem die schräge Oberfläche 251 der Tintenbehältereinheit 200 in Kontakt mit den Erkennungselementen 170 gelangt, mit denen die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 versehen ist, um den falschen Einbau der Tintenbehältereinheit 200 zu verhindern. Die Haltevorrichtung 150 und Tintenbehältereinheit 200 sind so gebaut, daß zu dem Zeitpunkt, wenn der vorstehend beschriebene Kontakt erfolgt, das Verbindungsrohr 180 noch in die Verbindungsöffnung 230 eintreten muß. Wenn eine falsche Tintenbehälterein heit 200 eingefügt wird, kollidiert die schräge Fläche 251 der falschen Tintenbehältereinheit 200 mit den Erkennungselementen 170 zu diesem Zeitpunkt, was verhindert, daß die falsche Tintenbehältereinheit 200 weiter eingefügt wird. Mit dieser baulichen Vorkehrung der Tintendruckkopf-Kartusche 70 erhält die Verbindungsöffnung 230 der falschen Tintenbehältereinheit 200 keinen Kontakt mit dem Verbindungsrohr 180. Daher können die Probleme, die an dem Verbindungsabschnitt eintreten, wenn eine falsche Tintenbehältereinheit 200 eingefügt wird, z. B. die Mischung von Tinten unterschiedlicher Farbe und die Verfestigung von Tinte in den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 (negative Ionen in einer Sorte Tinte reagieren mit positiven Ionen in einer anderen Sorte Tinte), welche die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 veranlassen können, aufzuhören zu funktionieren, verhindert werden, weshalb niemals eintreten wird, daß der Druckkopf und der Tinte haltende Abschnitt eines Geräts, dessen Tintenbehälterabschnitte austauschbar sind, infolge des Auftretens solcher Probleme ersetzt werden müssen. Ferner kann, da die Erkennungsabschnitte des Erkennungsbauteils 250 an der schrägen Fläche des Erkennungsbauteils angeordnet sind, die Mahrzahl Erkennungselemente 170 fast gleichzeitig in die entsprechenden Erkennungseinschübe eingepaßt werden, um zu bestätigen, daß eine korrekte Tintenbehältereinheit 200 eingefügt wird; ein zuverlässiger Mechanismus zur Verhinderung eines Einbaufehlers ist bereitgestellt.
Beim nächsten Schritt wird die Tintenbehältereinheit 200 so zur Unterdrucksteuerkammereinheit 100 hinbewegt, daß die Erkennungselemente 170 und das Verbindungsrohr 180 in die Erkennungselementeinschübe 252 bzw. die Verbindungsöffnung 230 zur gleichen Zeit eingefügt werden, wie in 4(b) gezeigt, bis das vordere Ende der Tintenbehältereinheit 200 die Unterdrucksteuerkammereinheit 100, wie in 4(c) gezeigt, erreicht. Als nächstes wird die Tintenbehältereinheit 200 drehend in der durch ein Pfeilzeichen G angegebenen Richtung bewegt. Während der Drehbewegung der Tintenbehältereinheit 200 kommt die Spitze des Verbindungsrohrs 180 in Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 und drückt ihn. Demzufolge öffnet sich der Ventilmechanismus, womit er die Verbindung des Innenraums der Tintenbehältereinheit 200 mit dem Innenraum der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 gestattet, in anderen Worten der Tinte 300 in der Tintenbehältereinheit 200 ermöglicht, in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 eingespeist zu werden. Die detaillierte Beschreibung der Öffnungs- und Schließbewegung dieses Ventilmechanismus erfolgt später.
Als nächstes wird die Tintenbehältereinheit 200 weiter in der Richtung des Pfeilzeichens G gedreht, bis die Tintenbehältereinheit anliegt, wie in 2 gezeigt. Demzufolge gelangt der untere hintere Endabschnitt der Tintenbehältereinheit 200 in Wirkbeziehung mit dem Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155 der Haltevorrichtung 150; in anderen Worten, die Tintenbehältereinheit 200 ist korrekt in dem vorbestimmten Raum für die Tintenbehältereinheit 200 angeordnet. Während dieser zweiten Drehbewegung der Tintenbehältereinheit 200 kommen die Erkennungselemente 170 leicht aus den Erkennungselementeinschüben 252 heraus. Die nach hinten gerichtete Kraft zum korrekten Halten der Tintenbehältereinheit 200 im Tintenbehälterraum in Richtung des Tintenbehälter-Einrastabschnitts 155 der Haltevorrichtung 150 wird durch das Federelement 263 in der Tintenbehältereinheit 200 und den Gummiverbindungsabschnitt 280, der um das Verbindungsrohr 180 herum angeordnet ist, erzeugt.
Da die Erkennungselementeinschübe 252 in der schrägen Vorderwand der Tintenbehältereinheit 200, welche drehend eingebaut oder entfernt wird, angeordnet sind und auch die untere Wand der Tintenbehältereinheit 200 schräg ist, ist es möglich, den Raum, der notwendig ist, um zu sichern, daß die Tintenbehältereinheit 200, ohne Fehler zu machen oder Tinten unterschiedlicher Farbe zu vermischen, eingebaut oder entfernt wird, zu minimieren.
Sobald die Tintenbehältereinheit 200 mit der Unterdrucksteuerkammer 100, wie vorstehend beschrieben, verbunden ist, bewegt sich die Tinte, bis der Innendruck der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und der Innendruck des Tintenspeicherbehälters 201 sich ausgleichen, um den in 4(d) dargestellten Gleichgewichtszustand zu realisieren, bei welchem der Innendruck des Verbindungsrohrs 180 und der Verbindungsöffnung 230 negativ bleibt (dieser Zustand wird „Verwendungsanfangszustand" genannt).
An diesem Punkt erfolgt die detaillierte Beschreibung der Tintenbewegung, die sich aus dem vorstehend erwähnten Gleichgewicht ergibt.
Der in der Verbindungsöffnung 230 des Tintenspeicherbehälters 201 bereitgestellte Ventilmechanismus wird durch den Einbau der Tintenbehältereinheit 200 geöffnet. Auch nach der Öffnung des Ventilmechanismus bleibt der Tinte haltende Abschnitt des Tintenspeicherbehälters 201 außer dem kleinen Durchfluß durch das Verbindungsrohr 230 praktisch abgedichtet. Demzufolge fließt die Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 in die Verbindungsöffnung 230, wobei sie einen Tintenkanal zwischen dem Innenraum des Tintenspeicherbehälters 201 und dem Absorptionsmaterialstück 140 in der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 bildet. Wenn der Tintenkanal gebildet ist, fängt die Tinte an, sich wegen der Kapillarkraft des Absorptionsmaterialstücks 140 von dem Tintenspeicherbehälter 201 in das Absorptionsmaterialstück 140 ZU bewegen. Demzufolge steigt die Tinten-Gas-Grenzfläche in dem Absorptionsmaterialstück 140. Inzwischen beginnt die innere Speicherblase 220, beginnend an dem Mittelabschnitt der größten Wand, sich in Richtung einer Reduzierung des Eigenvolumens zu verformen.
Die äußere Kapsel 210 dient dazu, die Ablösung der Eckabschnitte der inneren Speicherblase 220 zu verhindern, indem sie der durch den Tintenverbrauch verursachten Verformung der inneren Speicherblase 220 entgegenwirkt. In anderen Wor ten, sie arbeitet dahingehend, den Vor-Einbaustatus der inneren Speicherblase 220 (Anfangsstatus, der in 4(a) – (c) dargestellt ist) zu bewahren. Daher produziert und bewahrt die innere Speicherblase 220 eine angemessene Höhe Unterdruck, die dem Grad der Verformung entspricht, ohne sich plötzlich zu verformen. Da der Raum zwischen der äußeren Kapsel 210 und inneren Speicherblase 220 durch das Belüftungsloch nach außen Verbindung hat, wird als Reaktion auf die zuvor erwähnte Verformung Luft in den Raum zwischen der äußeren Kapsel 210 und inneren Speicherblase 220 eingeleitet.
Auch wenn Luft in der Verbindungsöffnung 230 und dem Verbindungsrohr 180 vorhanden ist, bewegt sich diese Luft leicht in die innere Speicherblase 220, weil sich die innere Speicherblase 220 verformt, wenn die Tinte in der inneren Speicherblase durch den Tintenkanal, der sich ausbildet, wenn die Tinte aus dem Tintenspeicherbehälter 201 in Kontakt mit dem Absorptionsmaterialstück 140 kommt, herausgezogen wird.
Die Tintenbewegung setzt sich fort, bis die Höhe des statischen Unterdrucks in der Verbindungsöffnung 230 des Tintenspeicherbehälters 201 die gleiche wie die Höhe des statischen Unterdrucks in dem Verbindungsrohr 180 der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 wird.
Wie vorstehend beschrieben, setzt sich die Tintenbewegung von dem Tintenspeicherbehälter 201 in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100, welche durch die Verbindung des Tintenspeicherbehälters 201 mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 ausgelöst ist, ohne die Einleitung von Gas in den Tintenspeicherbehälter 201 durch die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 fort. Was für diesen Vorgang wichtig ist, ist den Tintenspeicherbehälter 201 und die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 entsprechend der Bauart einer Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, an welche die Tintenbehältereinheit 200 angeordnet wird, so zu gestalten, daß die statischen Unterdrücke in dem Tintenspeicherbehälter 201 und der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 zweckmäßige Werte für eine Verhinderung des Austretens von Tinte aus der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung wie z. B. der Tintendruckkopfeinheit 160, welche an der Tintenauslaßöffnung der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 angeschlossen ist, erreichen.
Die Menge Tinte, die in dem Absorptionsmaterialstück 130 vor der Verbindung gehalten ist, variiert. Daher bleiben einige Regionen des Absorptionsstücks 140 ohne Tintenfüllung. Diese Regionen können als Pufferregionen genutzt werden.
Andererseits werden die inneren Drücke des Verbindungsrohrs 180 und der Verbindungsöffnung 230 manchmal infolge der vorstehend erwähnten Variation veranlaßt, positiv zu werden. Wenn es eine solche Möglichkeit gibt, kann, um mit dieser Möglichkeit umzugehen, eine kleine Menge Tinte durch Durchführung einer Wiederherstellungsoperation mit einer auf Saugbasis beruhenden Wiederherstellungseinrichtung, mit welcher die Hauptbaugruppe einer Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung versehen ist, zum Auslaufen gebracht werden. Diese Wiederherstellungseinrichtung wird später beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Tintenbehältereinheit 200 bei dieser Ausführungsform durch eine Bewegung, die eine leichte Drehung einschließt, in die Haltevorrichtung 150 eingebaut; sie wird schräg eingefügt, wobei sie mit ihren ihrer unteren Wand an dem Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155 der Haltevorrichtung 150 lehnt, und nachdem das untere hintere Ende der Tintenbehältereinheit 200 über den Tintenbehälter-Einrastabschnitt 155 gegangen ist, wird sie nach unten in die Haltevorrichtung 150 gedrückt. Wenn die Tintenbehältereinheit 200 von der Haltevorrichtung 150 entfernt wird, werden die vorstehend beschriebenen Schritte umgekehrt vorgenommen. Der Ventilmechanismus, mit dem die Tintenbehältereinheit 200 versehen ist, wird geöffnet oder geschlossen, wenn die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut wird bzw. entfernt wird.
<Öffnen oder Schließen des Ventilmechanismus>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 5(a) – (e) die Beschreibung des Vorgangs zum Öffnen und Schließen des Ventilmechanismus. 5(a) zeigt die Zustände des Verbindungsrohrs 180 und seiner Umgegend und der Verbindungsöffnung 230 und ihrer Umgegend, unmittelbar bevor das Verbindungsrohr 180 in die Verbindungsöffnung 230 eingeführt wird aber nachdem die Tintenbehältereinheit 200 abgewinkelt, so daß die Verbindungsöffnung leicht nach unten neigt, in die Haltevorrichtung 150 eingesetzt worden ist.
Das Verbindungsrohr 180 ist mit einem Abdichtvorsprung 180a versehen, der einstückig mit dem Verbindungsrohr 180 ausgebildet ist und sich an der Umfangsfläche des Verbindungsrohrs 180 erstreckt, wobei er die Umfangsfläche des Verbindungsrohrs 180 umschließt. Es ist auch mit einem Ventilbetätigungsvorsprung 180b versehen, der die Spitze des Verbindungsrohrs 180 bildet. Der Abdichtvorsprung 180a kommt mit der Verbindungsabdichtungsfläche 260 der Verbindungsöffnung 230 in Kontakt, wenn das Verbindungsrohr 180 in die Verbindungsöffnung 230 eingeführt wird. Der Abdichtvorsprung 180a erstreckt sich schräg um das Verbindungsrohr 180, so daß der Abstand von dem obersten Abschnitt des Abdichtvorsprungs 180a zu der Verbindungsabdichtfläche 260 größer als der Abstand von dem untersten Abschnitt des Abdichtvorsprungs 180a zu der Verbindungsabdichtfläche 260 ist.
Wenn die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut oder entfernt wird, reibt die Verbindungsabdichtfläche an dem Abdichtvorsprung 180a, wie später beschrieben wird. Daher muß das Material für den Abdichtvorsprung 180a ein solches Material sein, das rutschig und doch in der Lage ist, zwischen sich und einem Gegenstand, den es kontaktet, abzudichten. Die Konfiguration des Federelements 263, um den Ventilgehäuseverschluß 26a auf oder gegen das erste Ventilgehäuse 260a gepreßt zu halten, muß nicht auf eine bestimmte beschränkt werden; ein federndes Element wie z. B. eine Spiralfeder oder eine Tellerfeder oder ein aus Gummi oder dergleichen gebildetes elastisches Element können verwendet werden. Doch unter Berücksichtigung einer Wiederverwertung ist ein Federelement, das aus Harz gebildet ist, zu bevorzugen.
In dem in 5(a) dargestellten Zustand muß der Ventilbetätigungsvorsprung 180b noch in Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 treten, und der Abdichtabschnitt des Ventilgehäuseverschlusses 261, der an der Seite des Verbindungsrohrs an dem Umfang des Verbindungsrohrs 180 angeordnet ist, befindet sich in Kontakt mit dem Abdichtabschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a, wobei sich der Ventilgehäuseverschluß 261 unter dem Druck von dem Federelement 263 befindet. Daher bleibt die Tintenbehältereinheit 200 luftdicht abgedichtet.
Wenn die Tintenbehältereinheit 200 weiter in die Haltevorrichtung 150 eingeführt wird, wird der Verbindungsabschnitt 230 an der Abdichtfläche 260 der Verbindungsöffnung 230 durch den Abdichtvorsprung 180a abgedichtet. Während dieses Abdichtvorgangs kommt zuerst die Unterseite des Abdichtvorsprungs 180a in Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260, wobei allmählich die Größe des Kontaktbereichs zur oberen Seite des Abdichtvorsprungs 180a hin wächst, während er sich zur Verbindungsabdichtfläche 260 hin verschiebt.
Schließlich kommt die obere Seite des Abdichtvorsprungs 180a in Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260, wie in 5(c) gezeigt. Folglich hat der Abdichtvorsprung 180a mit der gesamten Umfangsfläche Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260, wobei er die Verbindungsöffnung 230 abdichtet.
Bei dem in 5(c) dargestellten Zustand ist der Ventilbetätigungsvorsprung 180b nicht in Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261, weshalb der Ventilmechanismus nicht of fen ist. In anderen Worten, bevor der Ventilmechanismus geöffnet wird, ist der Spalt zwischen dem Verbindungsrohr 180 und der Verbindungsöffnung 230 abgedichtet, was verhindert, daß Tinte aus der Verbindungsöffnung 230 während des Einbaus der Tintenbehältereinheit 200 austritt.
Ferner wird, wie vorstehend beschrieben, die Verbindungsöffnung 230 allmählich von der Unterseite der Verbindungsabdichtfläche 260 aus abgedichtet. Daher kann, bis die Verbindungsöffnung 230 von dem Abdichtvorsprung 180a abgedichtet ist, die Luft in der Verbindungsöffnung durch den Spalt zwischen dem Abdichtvorsprung 180a und der Verbindungsabdichtfläche 260 ausströmen. Da die Luft in der Verbindungsöffnung 230, wie vorstehend beschrieben, ausströmt, wird die Menge in der Verbindungsöffnung 230 nach der Abdichtung der Verbindungsöffnung 230 verbliebene Luft minimiert, was verhindert, daß die Luft in der Verbindungsöffnung 230 durch das Eindringen des Verbindungsrohrs 180 in die Verbindungsöffnung 230 übermäßig gedrückt wird, in anderen Worten, was verhindert, daß der Innendruck der Verbindungsöffnung 230 übermäßig steigt. Somit ist möglich, das Phänomen zu verhindern, daß, bevor die Tintenbehältereinheit vollständig in die Haltevorrichtung 150 eingebaut ist, der Ventilmechanismus durch den erhöhten Innendruck der Verbindungsöffnung 230 unabsichtlich geöffnet wird und Tinte in die Verbindungsöffnung 230 austritt.
Wenn die Tintenbehältereinheit 200 weiter eingeführt wird, drückt der Ventilbetätigungsvorsprung 180b den Ventilgehäuseverschluß 261 gegen die Federwirkung des Federelements 263, wobei die Verbindungsöffnung 230, wie in 5(d) gezeigt, durch den Abdichtvorsprung 180a abgedichtet bleibt. Im Ergebnis wird der Innenraum des Tintenspeicherbehälters 201 durch die Öffnung 260c des zweiten Ventilgehäuses 26 mit dem Innenraum der Verbindungsöffnung 230 verbunden. Folglich kann die Luft in der Verbindungsöffnung 230 durch die Öffnung 260c in die Tintenbehältereinheit 200 gezogen werden, und die Tinte in der Tintenbehältereinheit 200 wird in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 (2) geleitet.
Wenn die Luft in der Verbindungsöffnung 230, wie vorstehend beschrieben, in die Tintenbehältereinheit 200 gezogen wird, verringert sich der Unterdruck in der inneren Speicherblase 220 (2), z. B. wenn eine Tintenbehältereinheit 200, deren Tinte teilweise verbraucht ist, wieder eingebaut wird. Daher wird das Gleichgewicht im inneren Unterdruck zwischen der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 und der inneren Speicherblase 220 verbessert, was verhindert, daß nach dem Wiedereinbau der Tintenbehältereinheit 200 Tinte unwirksam in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 (2) geleitet wird.
Nach Abschluß der vorstehend beschriebenen Schritte, wird die Tintenbehältereinheit 200 auf die untere Wand der Haltevorrichtung 150 heruntergedrückt, um den Einbau der Tintenbehältereinheit 200 in die Haltevorrichtung 150, wie in 5(e) gezeigt, zu beenden. Als Ergebnis ist die Verbindungsöffnung 230 perfekt mit dem Verbindungsrohr 180 verbunden, was den zuvor erwähnten Zustand realisiert, der gewährleistet, daß der Gas-Flüssigkeits-Austausch einwandfrei stattfindet.
Bei dieser Ausführungsform ist die Öffnung 260c des zweiten Ventilgehäuses 260b angrenzend an den Ventilgehäuse-Abdichtabschnitt 264 und an der unteren Seite der Tintenbehältereinheit 200 angeordnet. Entsprechend der Gestaltung dieser Öffnung 260 fängt während der Öffnung des Ventilmechanismus, in mehr spezifischer Weise unmittelbar, nachdem der Ventilgehäuseverschluß 261 zur Ventilabdeckung 262 hin bewegt worden ist, indem er durch den Ventilbetätigungsvorsprung 180b gedrückt wurde, die Tinte in der Tintenbehältereinheit 200 an, in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 geleitet zu werden. Es ist auch möglich, die Menge Tinte, welche in der Tintenbehältereinheit 200 verbleibt, wenn die Tintenbehäl tereinheit 200 ausrangiert werden muß, weil die Tinte darin nicht länger herausgezogen werden kann, zu minimieren.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform ein Elastomer als Material für die Verbindungsabdichtfläche 260, d. h. den Abdichtabschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a, verwendet. Mit der Verwendung eines Elastomers als Material für die Verbindungsabdichtfläche 260 ist wegen der Elastizität des Elastomers gesichert, daß die Verbindung zwischen der Verbindungsabdichtfläche 260 und dem Abdichtvorsprung 180a des Verbindungsrohrs 180 vollständig abgedichtet wird, wobei auch die Verbindung zwischen dem Abdichtabschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a und dem entsprechenden Abdichtabschnitt des Ventilgehäuseverschlusses 261 vollständig abgedichtet wird. Außerdem gleicht die Bereitstellung des Elastomers mit einem Maß von Elastizität, das das Mindestmaß an Elastizität überschreitet, das erforderlich ist, um zu sichern, daß die Verbindung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 260a und dem Verbindungsrohr 180 perfekt abgedichtet wird (z. B. durch eine Erhöhung der Dicke der elastomeren Schicht), die Verlagerungs-, Verdrehungs- und/oder Reibungswirkungen, die an dem Kontaktpunkt zwischen dem Verbindungsrohr 180 und dem Ventilgehäuseverschluß 261 während der seriellen Abtastbewegung einer Tintendruckkopf-Kartusche auftreten, aus; es ist doppelt gewährleistet, daß die Verbindung perfekt abgedichtet bleibt. Die Verbindungsabdichtfläche 260, deren Material ein Elastomer ist, kann einstückig mit dem ersten Ventilgehäuse 260a ausgebildet sein, was ermöglicht, die vorstehend beschriebenen Wirkungen ohne eine Erhöhung der Zahl der Bauelemente bereitzustellen. Eine Verwendung von elastomerem Kunststoff muß nicht auf die vorstehend beschriebene Bauform beschränkt sein; ein Elastomer kann auch als das Material für den Abdichtvorsprung 180a des Verbindungsrohrs 180, den Abdichtabschnitt des Ventilgehäuseverschlusses 261 und dergleichen eingesetzt werden.
Andererseits erfolgen, wenn die Tintenbehältereinheit 200 von der Haltevorrichtung 150 entfernt wird, die vorstehend beschriebenen Einbauschritte umgekehrt, wobei die Abdichtung der Verbindungsöffnung 230 gelöst wird und dem Ventilmechanismus ermöglicht wird, sich zu schließen.
In anderen Worten, wenn die Tintenbehältereinheit 200 in der Richtung gezogen wird, um sie von der Haltevorrichtung 150 zu entfernen, während die Tintenbehältereinheit 200 allmählich in der Richtung entgegen der Einbaurichtung gedreht wird, bewegt sich infolge der Federwirkung des Federelements 263 zuerst der Ventilgehäuseverschluß 261 nach vorn und drückt mit seiner Abdichtfläche auf den Abdichtabschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a, um die Verbindungsöffnung 230 zu schließen.
Dann, wenn die Tintenbehältereinheit 200 aus der Haltevorrichtung herausgezogen wird, wird die Abdichtung des Spalts zwischen der Wand der Verbindungsöffnung 230 und dem Verbindungsrohr 180, die durch den Abdichtvorsprung 180a abgedichtet geblieben ist, gelöst. Da die Abdichtung dieses Spalts nach dem Schließen des Ventilmechanismus gelöst wird, passiert nicht, daß Tinte verschwen in die Verbindungsöffnung 230 freigegeben wird.
Außerdem erfolgt, da der Abdichtvorsprung 180a, wie vorstehend beschrieben, schräg angeordnet ist, das Lösen der Abdichtung der Verbindungsöffnung 230 von der oberen Seite des Abdichtvorsprungs 180a aus. Bevor die Abdichtung der Verbindungsöffnung 230 gelöst wird, bleibt Tinte in der Verbindungsöffnung 230 und dem Verbindungsrohr 180. Doch sie ist an der oberen Seite, wo das Lösen der Abdichtung beginnt. In anderen Worten, die untere Seite bleibt abgedichtet, was verhindert, daß Tinte aus der Verbindungsöffnung 230 austritt. Ferner ist der Innendruck der Verbindungsöffnung 230 und des Verbindungsrohrs 180 negativ, weshalb, wenn die Abdichtung der Verbindung von der Oberseite des Abdichtvorsprungs 180a her gelöst wird, Außenluft in die Verbindungsöffnung 230 eindringt, was bewirkt, daß die restliche Tinte in der Verbindungsöffnung 230 und dem Verbindungsrohr 180 in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 gezogen wird.
Indem veranlaßt wird, daß die Lösung der Abdichtung der Verbindungsöffnung 230 von der oberen Seite des Abdichtvorsprungs 180a her beginnt, um zu bewirken, daß die restliche Tinte in der Verbindungsöffnung 230 sich in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 bewegt, wird möglich zu verhindern, daß Tinte aus der Verbindungsöffnung 230 austritt, wenn die Tintenbehältereinheit 200 von der Haltevorrichtung 150 entfernt wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird entsprechend dem Aufbau der Verbindungsstelle zwischen der Tintenbehältereinheit 200 und Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 die Verbindungsöffnung 230 abgedichtet, bevor der Ventilmechanismus der Tintenbehältereinheit 200 aktiviert wird, weshalb verhindert wird, daß Tinte unabsichtlich aus der Verbindungsöffnung 230 austritt. Ferner wird, da eine Zeitdifferenz zwischen der oberen und unteren Seite des Abdichtvorsprungs 180a, was den zeitlichen Verlauf der Abdichtung Und Lösung der Abdichtung betrifft, vorhanden ist, verhindert, daß der Ventilgehäuseverschluß 261 sich während der Verbindung unabsichtlich bewegt, und verhindert, daß die restliche Tinte in der Verbindungsöffnung 230 während der Anordnung und während der Entfernung austritt.
Ferner ist bei dieser Ausführungsform der Ventilgehäuseverschluß 261 in der Verbindungsöffnung 230 an einem Punkt angeordnet, der tiefer in der Verbindungsöffnung 230, entfernt von der Außenöffnung der Verbindungsöffnung 230 ist, und die Bewegung des Ventilgehäuseverschlusses 261 wird von dem Ventilbetätigungsvorsprung 180b, der an dem hervorstehenden Ende des Verbindungsrohrs 180 angeordnet ist, gesteuert. Daher ist nicht erforderlich, daß ein Anwender den Ventilgehäuseverschluß 261 berührt, was verhindert, daß er durch die an dem Ventilgehäuseverschluß 261 anhaftende Tinte beschmutzt wird.
<Beziehung zwischen der Anordnung oder Abkopplung des Verbindungsabschnitts und dem Erkennungselement>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 4 und 5 die Beschreibung des Verhältnisses zwischen der Anordnung oder Abkopplung des Verbindungsabschnitts und dem Erkennungselement. 4 und 5 zeigen Zeichnungen zur Veranschaulichung der Schritte zum Einbau der Tintenbehältereinheit 200 in die Haltevorrichtung 150, wobei 4(a), (b) und (c) und 5(a), (b) und (c) entsprechend die gleichen Schritte repräsentieren. 4 und 5 zeigen im Detail den zu dem Erkennungselement gehörenden Abschnitt bzw. den Verbindungsabschnitt.
Beim ersten Schritt wird die Tintenbehältereinheit 200 bis zu der Position, die in 4(a) und 5(a) dargestellt ist, bei der die Mehrzahl Erkennungselemente 170 zur Verhinderung eines Einbaufehlers bei dem Einbau der Tintenbehältereinheit Kontakt mit der schrägen Wand 251 des Tintenbehälters hat, eingeführt. Die Haltevorrichtung 150 und die Tintenbehältereinheit 200 sind so konstruiert, daß zu diesem Zeitpunkt die Verbindungsöffnung 230 und das Verbindungsrohr 180 keinen Kontakt haben. Wenn eine falsche Tintenbehältereinheit 200 eingeführt wird, kollidiert zu diesem Zeitpunkt die schräge Fläche 251 der falschen Tintenbehältereinheit 200 mit den Erkennungselementen 170, was verhindert, daß die falsche Tintenbehältereinheit 200 weiter eingeführt wird. Durch diese bauliche Anordnung gelangt die Verbindungsöffnung 230 der falschen Tintenbehältereinheit niemals in Kontakt mit dem Verbindungsrohr 180. Daher können die Probleme, die an dem Verbindungsabschnitt eintreten, wenn eine falsche Tintenbehältereinheit 200 eingeführt wird, wie z. B. die Vermischung von Tinten mit unterschiedlicher Farbe, Tintenverfestigung, Herstellung unvollständiger Bilder und das Abstürzen des Geräts verhindert werden, weshalb es niemals vorkommt, daß der Druckkopf und der Tinte enthaltende Abschnitt eines Geräts, dessen Tinte haltende Abschnitte austauschbar sind, auf Grund des Eintretens solcher Probleme ersetzt werden.
Wenn die eingeführte Tintenbehältereinheit 200 eine richtige ist, passen die Positionen der Erkennungselemente 170 zu den Positionen der Erkennungselementeinschübe 252. Deshalb wird die Tintenbehältereinheit 200 ein wenig tiefer zur Unterdrucksteuerkammereinheit 100 zu einer Position, die in 4(b) gezeigt ist, eingeführt. An dieser Position ist die Verbindungsabdichtfläche 260 der Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 in Kontakt mit der Unterseite des Abdichtvorsprungs 180a des Verbindungsrohrs 180 gelangt.
Danach werden die beiden Seiten durch die vorstehend beschriebenen Schritte vollständig verbunden, wobei sie einen Durchfluß zwischen den Innenraum der Tintenbehältereinheit 200 und dem Innenraum der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 bereitstellen.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Abdichtvorsprung 180a ein integraler Bestandteil des Verbindungsrohrs 180. Doch die zwei Bauelemente können getrennt ausgebildet sein. In so einem Fall wird der Abdichtvorsprung 180a um das Verbindungsrohr er von einem Vorsprung, der auf der Umfangsfläche des Verbindungsrohrs 180 angeordnet ist, lose gehalten wird, oder es ist eine Nut in der Umfangsfläche des Verbindungsrohrs 180 angebracht, so daß dem Abdichtvorsprung 180a ermöglicht wird, sich auf der Umfangsfläche des Verbindungsrohrs 180 zu verschieben. Doch der Verbindungsabschnitt ist so gebaut, daß innerhalb des Bewegungsbereichs des unabhängigen Abdichtvorsprungs 180a der Ventilfunktions-Steuervorsprung 180b keinen Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 hat, bis der Abdichtvorsprung 180a in Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260 kommt.
In der vorstehenden Beschreibung dieser Ausführungsform ist beschrieben, daß, wenn die Tintenbehältereinheit 200 weiter eingeführt wird, die Unterseite des Abdichtvorsprungs 180a in Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260 kommt und der Abdichtvorsprung 180a auf der Verbindungsabdichtfläche 260 gleitet, wobei sich allmählich der Kontaktbereich zwischen dem Abdichtvorsprung 180a und der Verbindungsabdichtfläche 260 nach oben zur Oberseite des Abdichtvorsprungs 180a ausdehnt, bis schließlich das obere Ende des Abdichtvorsprungs 180a in Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260 kommt. Doch der Einbauvorgang kann so sein, daß zuerst die obere Seite des Abdichtvorsprungs 180a in Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260 kommt, und, wenn die Tintenbehältereinheit 200 weiter eingeführt wird, der Abdichtvorsprung 180a auf der Verbindungsabdichtfläche 260 gleitet, wobei er allmählich den Kontaktbereich zwischen dem Abdichtvorsprung 180a und der Verbindungsabdichtfläche 260 nach unten zu dem unteren Ende des Abdichtvorsprungs 180a erweitert, bis das untere Ende des Abdichtvorsprungs 180a schließlich Kontakt mit der Verbindungsabdichtfläche 260 hat. Ferner kann der Kontakt zwischen dem Abdichtvorsprung 180a und der Verbindungsabdichtfläche 260 gleichzeitig sowohl an der oberen als auch unteren Seite erfolgen. Während des vorstehend beschriebenen Vorgangs gelangt, wenn die Luft, die zwischen dem Verbindungsrohr 180 und dem Ventilgehäuseverschluß 261 vorhanden ist, den Ventilmechanismus durch ein Drücken des Ventilgehäuseverschlusses 261 zum Inneren der Verbindungsöffnung 230 hin öffnet, die Tinte 300 in dem Tintenspeicherbehälter 201 nicht nach außen, weil die Verbindungsöffnung 230 an der Verbindungsstelle zwischen dem Abdichtvorsprung 180a und der Verbindungsabdichtfläche 260 vollständig abgedichtet worden ist. In anderen Worten, der wesentliche Punkt dieser Erfindung ist, daß der Ventilmechanismus nur geöffnet wird, nachdem die Verbindung zwischen dem Verbindungsrohr 180 und der Verbindungsöffnung 230 vollständig abgedichtet worden ist. Entsprechend diesem Aufbau geschieht nicht, daß die Tinte 300 in der Tintebehältereinheit 200 während des Einbaus der Tintenbehältereinheit 200 ausläuft. Außerdem tritt die Luft, die in die Verbindungsöffnung 230 gedrückt wird, in die Tintenbehältereinheit 200 ein und drückt die Tinte 300 in dem Tintenspeicherbehälter 201 in die Verbindungsöffnung 230, womit sie zu einer gleichmäßigen Zufuhr von Tinte aus dem Tintenspeicherbehälter 201 in das Absorptionsmaterialstück 140 beiträgt.
<Tintenzuführvorgang>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 6 die Beschreibung des Vorgangs der Tintenversorgung der in 2 dargestellten Tintendruckkopf-Kartusche. 6 zeigt eine Schnittzeichnung zur Beschreibung des Vorgangs der Tintenversorgung der in 2 dargestellten Tintendruckkopf-Kartusche.
Durch Teilung des Absorptionsmaterials in der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 in eine Mehrzahl Stücke und Positionierung der Grenzfläche zwischen den geteilten Stücken Absorptionsmaterial in einer Weise, daß die Grenzfläche oberhalb des oberen Endes des Verbindungsrohrs 180 positioniert ist, wenn die Tintendruckkopf-Kartusche in der Stellung angeordnet ist, in welcher sie verwendet wird, wird möglich, daß die Tinte in dem Absorptionsmaterialstück 140 oder dem unteren Stück nach der Tinte in dem Absorptionsmaterialstück 130 oder dem oberen Stück verbraucht wird, wenn Tinte in beiden Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 der in 2 dargestellten Tintendruckkopf-Kartusche vorhanden ist. Ferner sickert, wenn die Position der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L sich in der Folge von Umweltveränderungen ändert, Tinte in das Absorptionsmaterialstück 130, nachdem zuerst das Absorptionsmaterialstück 140 und die Umgegend der Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 aufgefüllt worden sind. Daher wird gesichert, daß eine Pufferzone zusätzlich zu dem Pufferraum 116 in der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 bereitgestellt ist. Dadurch daß die Größe der Kapillarkraft des Absorptionsmaterialstücks 140 vergleichsweise größer als die des Absorptionsmaterialstücks 130 ausgelegt ist, wird gewährleistet, daß die Tinte in dem Absorptionsmaterialstück 130 verbraucht wird, wenn die Tintendruckkopf-Kartusche arbeitet.
Ferner bleibt bei dieser Ausführungsform das Absorptionsmaterialstück 130 durch die Rippen des Unterdrucksteuerkammer deckels 120 gegen das Absorptionsmaterialstück 140 gedrückt, weshalb das Absorptionsmaterialstück 130 in Kontakt mit dem Absorptionsmaterialstück 140 gehalten bleibt, dabei die Grenzfläche 113c bildend. Die Kompressionsverhältnisse der Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 sind angrenzend an die Grenzfläche 113c höher als in den anderen Abschnitten, weshalb die Kapillarkraft angrenzend an die Grenzfläche 113c größer als in den anderen Abschnitten ist. In mehr spezifischer Weise ist, wenn die Kapillarkraft des Absorptionsmaterialstücks 140, die Kapillarkraft des Absorptionsmaterialstücks 130 und die Kapillarkraft des Bereichs angrenzend an die Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 mit P1, P2 und PS dargestellt werden, ihre Beziehung entsprechend: P2 < P1 < PS. Die Bereitstellung des Bereichs angrenzend an die Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 mit einer solchen Kapillarkraft, die größer als in den anderen Bereichen ist, sichert, daß die Größe der Kapillarkraft in dem Bereich angrenzend an die Grenzfläche 113c die Größe übertrifft, die notwendig ist, um der vorstehend beschriebenen Anforderung ZU entsprechen, auch wenn die Bereiche der Größen sich wegen der Ungleichmäßigkeit der Absorptionsmaterialstücke, was ihre Dichte oder Kompression betrifft, gegenseitig überlappen. Daher ist gewährleistet, daß die vorstehend beschriebenen Wirkungen bereitgestellt werden. Ferner sichert eine Positionierung des Verbindungsrohrs 180 unterhalb der Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 und benachbart zu ihr, daß die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche in dieser Position bleibt, und ist deshalb erwünscht.
Dementsprechend erfolgt nachstehend die Beschreibung des Verfahrens zur Bildung der Grenzfläche 113c bei dieser Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird Olefinfaser (2 Denier) mit einer Kapillarkraft von -110 mmAq (P1 = -110 mmAq) als Material für das Absorptionsmaterialstück 140 als ein Kapillarkraft erzeugendes Element verwendet. Die Härte der Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 beträgt 0,69 kgf/mm. Das Verfahren zur Messung ihrer Härte ist derart, daß zuerst die Federkraft, die erzeugt wird, wenn eine Schubstange mit einem Durchmesser von 15 mm gegen das Absorptionsmaterial, das in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 angeordnet ist, gedrückt wird, gemessen wird, wobei dann die Härte sich aus dem Verhältnis zwischen dem Abstand, mit dem die Schubstange eingeführt wurde, und der gemessenen Größe der Federkraft entsprechend dem Abstand ergibt. Andererseits wird das gleiche Material wie das für das Absorptionsmaterialstück 140, d. h. Olefinfaser, als Material für das Absorptionsmaterialstück 130 verwendet. Doch verglichen mit dem Absorptionsmaterialstück 140 wird das Absorptionsmaterialstück 130 schwächer in der Kapillarkraft (P2 = -80 mmAq) und größer hinsichtlich des Faserdurchmessers (6 Denier) gestaltet, wodurch es eine höhere Festigkeit von 1,88 kgf/mm erhält.
Eine Ausführung des Absorptionsmaterialstücks 130, welches schwächer in der Kapillarkraft als das Absorptionsmaterialstück 140 ist, dahingehend, daß es größer in der Härte als das Absorptionsmaterialstück 140 ist, wobei sie in Kombination und in Kontakt miteinander eingesetzt werden und sie gegeneinander gedrückt gehalten werden, verursacht, daß angrenzend an die Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 das Absorptionsmaterialstück 140 mehr gedrückt gehalten wird als das Absorptionsmaterialstück 130. Daher entsteht angrenzend an die Grenzfläche 113c das zuvor erwähnte Verhältnis in der Kapillarkraft (P2 < P2 < PS), und es ist auch gesichert, daß die Differenz zwischen P2 und PS immer größer bleibt als die Differenz zwischen P2 und P1.
<Tintenverbrauch>
Nachstehend wird mit Bezug auf 6 – 8 das Tintenverbrauchsverfahren ab der Zeit, wenn die Tintenbehältereinheit 200 in die Haltevorrichtung 150 eingebaut und mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 verbunden worden ist, bis zu der Zeit, wenn die Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 anfängt, verbraucht zu werden, in Umrissen dargelegt. 7 zeigt eine Zeichnung zur Beschreibung des Zustands der Tinte während des mit Bezug auf 6 beschriebenen Tintenverbrauchs, und 8 zeigt eine Graphik zur Veranschaulichung der Wirkungen der Verformung der inneren Speicherblase auf die Verhinderung der Veränderung des Innendrucks in der Tintenbehältereinheit 200.
Wenn der Tintenspeicherbehälter 201 mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 verbunden ist, bewegt sich die Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 zuerst in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100, bis der Innendruck der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 gleich dem Innendruck des Tintenspeicherbehälters 201 wird, wobei die Tintendruckkopf-Kartusche für einen Aufzeichnungsvorgang bereit gemacht wird. Darauf wird, wenn die Tinte anfängt, durch die Tintendruckkopfeinheit 160 verbraucht zu werden, sowohl die Tinte in der inneren Speicherblase 220 als auch die Tinte in dem Absorptionsmaterialstück 140 verbraucht, wobei so ein Gleichgewicht bewahrt wird, daß der Wert des statischen Unterdrucks, der von der inneren Speicherblase 220 und dem Absorptionsmaterialstück 140 erzeugt wird, steigt (erster Zustand: Bereich A in 7(a)). In diesem Zustand wird, wenn Tinte in dem Absorptionsmaterialstück 130 ist, die Tinte in dem Absorptionsmaterialstück 130 ebenfalls verbraucht. 7(a) zeigt eine Graphik zur Beschreibung eines der Beispiele der Geschwindigkeit, mit welcher sich der Unterdruck in dem Tintenzuführrohr 165 verändert. In 7(a) stellt die Abszissenachse die Geschwindigkeit dar, mit welcher die Tinte durch das Tintenzuführrohr 160 aus der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 herausgezogen wird, und die Ordinatenachse stellt den Wert des Unterdrucks (statischen Unterdrucks) in dem Tintenzuführrohr 160 dar.
Als nächstes wird Gas in die innere Speicherblase 220 gezogen, was ermöglicht, daß Tinte verbraucht wird, d. h. durch den Gas-Flüssigkeits-Austausch herausgezogen wird, während die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 die Position der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche L etwa auf derselben Höhe halten und den inneren Unterdruck im wesentlichen konstant halten (zweiter Zustand: Bereich B in 7(a)). Dann wird die restliche Tinte in der Haltekammer 110 für das Kapillardruckerzeugungselement verbraucht (Bereich C in 7(a)).
Wie vorstehend beschrieben, durchläuft die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform das Stadium (erstes Stadium), bei welchem die Tinte in der inneren Speicherblase 220 ohne Einleitung von Außenluft in die innere Speicherblase 220 verbraucht wird. Daher ist die einzige Anforderung, die bezüglich des Eigenvolumens des Tintenspeicherbehälters 201 zu beachten ist, die Menge Luft, die während der Verbindung in die innere Speicherblase 220 eingleitet wird. Daher hat die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform ein Verdienst darin, daß sie Umweltveränderungen, z. B. einen Temperaturwechsel, auch kompensieren kann, wenn die Anforderung bezüglich des Eigenvolumens des Tintenspeicherbehälters 201 gelockert ist.
Ferner ist, in welchem Zeitraum unter den vorstehend erwähnten Zeiträumen A, B und C in 7(a) auch immer der Tintenspcicherbehälter 201 gewechselt wird, gesichert, daß die zweckmäßige Menge Unterdruck erzeugt wird und deshalb Tinte zuverlässig zugeführt wird. In anderen Worten, bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform kann die Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 fast vollständig verbraucht werden. Außerdem kann Luft in dem Verbindungsrohr 180 und/oder der Verbindungsöffnung 230 vorhanden sein, wenn die Tintenbehältereinheit 200 ausgetauscht wird, und kann der Tintenspeicherbehälter 201 ohne Rücksicht auf die Tintenmengen, die in den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 vorgehalten werden, ausgetauscht werden. Es ist daher möglich, eine Tintendruckkopf-Kartusche bereitzustellen, welche ermöglicht, daß der Tintenspeicherbehälter 201 ausgetauscht wird, ohne auf einen Resttinten-Erfassungsmechanismus angewiesen zu sein; in anderen Worten, die Tintendruckkopf- Kartusche bei dieser Ausführungsform muß nicht mit einem Resttinten-Erfassungsmechanismus versehen sein.
An diesem Punkt erfolgt mit Bezug auf 7(b) die Beschreibung der Abfolge des zuvor erwähnten Tintenverbrauchs von einem anderen Gesichtspunkt aus.
7(b) zeigt eine Graphik zur Beschreibung der vorstehend beschriebenen Abfolge des Tintenverbrauchs. In 7(b) stellt die Abszissenachse die verstrichene Zeit und die Ordinatenachse die kumulative Menge Tinte, die aus dem Tintenspeicherbehälter gezogen wird, und die kumulative Menge Luft, die in die innere Speicherblase 220 gezogen wird, dar. Es ist angenommen, daß die Geschwindigkeit, mit welcher die Tintendruckkopfeinheit 160 mit Tinte versorgt wird, die ganze verstrichene Zeit hindurch gleich bleibt.
Die Tintenverbrauchabfolge wird unter dem Aspekt der kumulativen Menge Tinte, die aus dem Tinte enthaltenden Abschnitt gezogen wird, und der kumulativen Menge Luft, die in die innere Speicherblase 220 hineingezogen wird, wie in 7(b) gezeigt, beschrieben. In 7(b) ist die kumulative Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 gezogen wird, durch eine Vollinie (1) dargestellt und die kumulative Menge Luft, die in den Tinte enthaltenden Abschnitt hineingezogen wird, durch eine Vollinie (2) dargestellt. Ein Zeitraum von einer Zeit t0 bis t1 entspricht in 7(a) dem Zeitraum A oder dem Zeitraum, bevor der Gas-Flüssigkeits-Austausch beginnt. In diesem Zeitraum A wird Tinte aus dem Absorptionsmaterialstück 140 und der inneren Speicherblase 220 aus dem Druckkopf gezogen, während ein Gleichgewicht zwischen dem Absorptionsmaterialstück 140 und der inneren Speicherblase 220 erhalten wird, wie vorstehend beschrieben.
Danach entspricht der Zeitraum von der Zeit t1 bis zur Zeit t2 dem Gas-Flüssigkeits-Austauschzeitraum (Zeitraum B in 7(b). In diesem Zeitraum B setzt sich der Gas-Flüssigkeits-Austausch entsprechend dem Unterdruckausgleich, wie vorstehend beschrieben, fort. Wenn Luft in die innere Speicherblase 220 eingeleitet wird (was den abgestuften Abschnitten der Vollinie (2) entspricht), wird, wie durch die Vollinie (1) in 7(b) angegeben, Tinte aus der inneren Speicherblase 220 herausgezogen. Während dieses Vorgangs trifft nicht zu, daß Tinte immer in einer Menge aus der inneren Speicherblase 220 herausgezogen wird, die gleich der Menge eingeleiteter Luft ist. Z. B. wird manchmal eine bestimmte Zeit nach der Lufteinleitung Tinte aus der inneren Speicherblase 220 in einem Umfang herausgezogen, der dem Umfang der eingeleiteten Luft entspricht. Wie aus 7(b) hervorgeht, kennzeichnet das Eintreten dieser Art Reaktion oder die Zeitdifferenz die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform im Vergleich zu einer Tintendruckkopf-Kartusche, die keine innere Speicherblase (220) aufweist und deren Tinte enthaltender Abschnitt sich nicht verformt. Wie vorstehend beschrieben, wird dieser Vorgang während des Zeitraums des Gas-Flüssigkeits-Austauschs wiederholt. Wenn die Tinte in der inneren Speicherblase 220 weiter herausgezogen wird, kehrt sich das Verhältnis zwischen der Menge Luft und Tinte in der inneren Speicherblase 220 zu einem bestimmten Zeitpunkt um.
Der Zeitraum nach der Zeit t2 entspricht dem Zeitraum (Bereich C) nach dem Zeitraum des Gas-Flüssigkeits-Austauschs in 7(a). In diesem Bereich C wird der Innendruck der inneren Speicherblase 220 im wesentlichen der gleiche wie der atmosphärische Druck, wie zuvor festgestellt. Da sich der Innendruck der inneren Speicherblase 220 allmählich in Richtung des atmosphärischen Drucks ändert, wird der Anfangszustand (Zustand vor Gebrauch) durch die Elastizität der inneren Speicherblase 220 allmählich wiederhergestellt. Doch wegen des sogenannten Verbeulens tritt nicht ein, daß der Zustand der inneren Speicherblase 220 mit seinem Anfangszustand vollständig wiederhergestellt wird. Daher ist die endgültige Menge Vc der Luft, die in die innere Speicherblase gezogen wird, kleiner als das ursprüngliche Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220 (V > Vc). Auch bei dem Zustand im Bereich C kann die Tinte in der inneren Speicheblase 220 vollständig verbraucht werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Aufbau der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschwankung (Amplitude γ in 7(a)) welche bei dieser Ausführungsform in der Tintendruckkopf-Kartusche während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs stattfindet, verglichen mit der in einer Tintendruckkopf-Kartusche, welche ein herkömmliches Tintenbehältersystem verwendet, in welchem ein Gas-Flüssigkeits-Austausch stattfindet, größer ist.
Der Grund für diese Besonderheit ist, daß bevor der Gas-Flüssigkeits-Austausch beginnt, die innere Speicherblase 220 durch das Ziehen der Tinte aus dem Inneren der inneren Speicherblase 220 verformt worden ist und verformt geblieben ist. Daher erzeugt die Elastizität des Materials der inneren Speicherblase fortgesetzt eine solche Kraft, die dahingehend wirkt, die Wand der inneren Speicherblase 220 nach außen zu verschieben. Demzufolge überschreitet die Menge Luft, die in die innere Speicherblase 220 eintritt, um die Differenz des Innendrucks zwischen dem Absorptionsmaterialstück 140 und der inneren Speicherblase 220 während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs zu verringern, wie beschrieben, häufig die zweckmäßige Menge, was die Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 in die äußere Kapsel 210 gezogen wird, erhöht. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Tintenbehältereinheit 200 so gebaut ist, daß die Wand des Tinte enthaltenden Abschnitts sich nicht verformt, wie es die Wand der inneren Speicherblase 220 tut, Tinte sofort in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 herausgezogen wird, sowie eine bestimmte Menge Luft in den Tinte enthaltenden Abschnitt eindringt.
Z. B. wird bei einem Arbeitsmodus von 100 % (Vollmodus) eine große Menge Tinte auf einmal aus der Tintendruckkopfeinheit 160 ausgestoßen, was verursacht, daß Tinte schnell aus der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und dem Tintenspeicherbe hälter 201 herausgezogen wird. Doch bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform ist die Menge Tinte, die durch einen Gas-Flüssigkeits-Austausch herausgezogen wird, relativ groß, was die Zuverlässigkeit erhöht, d. h. die Bedenken bezüglich der Unterbrechung des Tintenflusses ausschaltet.
Ferner wird entsprechend dem Aufbau der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform Tinte herausgezogen, wobei die innere Speicherblase 220 nach innen verformt bleibt, wodurch ein zusätzlicher Nutzen darin bereitgestellt wird, daß der Aufbau einen höheren Grad an Pufferwirkung gegen die Vibration des Schlittens, Umgebungsveränderungen und dergleichen bietet.
Wie vorstehend beschrieben, können entsprechend diesem Aufbau der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform die kleinen Veränderungen im Unterdruck durch die innere Speicherblase 220 abgeschwächt werden und können, auch wenn Luft in der inneren Speicherblase 220 vorhanden ist, z. B. während des zweiten Stadiums in der Tintenzuführung, die Umgebungsveränderungen wie z. B. Temperaturwechsel durch ein Verfahren, das sich von den herkömmlichen Verfahren unterscheidet, ausgeglichen werden.
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 8 die Beschreibung eines Mechanismus zur Absicherung, daß, auch wenn sich die Umgebungsbedingung der in 2 dargestellten Tintendruckkopf-Kartusche ändert, die Flüssigkeit in der Einheit stabil bleibt. In der folgenden Beschreibung können die Absorptionsmaterialstücke 130 und 140 als Elemente zur Erzeugung einer Kapillarkraft bezeichnet sein.
Da sich die Luft in der inneren Speicherblase 220 infolge des Ansteigens des atmosphärischen Drucks und/oder Ansteigens der Temperatur ausdehnt, unterliegen die Wände oder ähnliche Abschnitte der inneren Speicherblase 220 und die Flüssigkeitsoberfläche in der inneren Speicherblase 220 ei nem Druck. Demzufolge wächst nicht nur das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220, sondern es fließt auch ein Teil Tinte in der inneren Speicherblase 220 von der inneren Speicherblase 220 durch das Verbindungsrohr 180 aus in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110. Doch wenn das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220 wächst, ist die Menge Tinte, die bei dieser Ausführungsform heraus in das Absorptionsmaterialstück 140 fließt, verglichen mit einem Fall, bei dem der Tintenspeicherabschnitt nicht verformbar ist, wesentlich kleiner.
Wie vorstehend beschrieben, schwächen die vorstehend erwähnten Veränderungen im atmosphärischen Druck den Unterdruck in der inneren Speicherblase 220 ab und erhöhen das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220. Daher wird anfänglich die Menge Tinte, welche durch die Verbindungsöffnung 230 und das Verbindungsrohr 180 in die Unterdrucksteuerkammerkapsel ausfließt, wenn sich der atmosphärische Druck plötzlich ändert, wesentlich durch die Widerstandskraft, die durch die Wand der inneren Speicherblase erzeugt wird, wenn die nach innen gerichtet Verformung des Wandabschnitts der inneren Speicherblase 220 abgeschwächt wird, und durch die Widerstandskraft zum Bewegen der Tinte, so daß die Tinte durch das Element für die Erzeugung der Kapillarkraft absorbiert wird, beeinträchtigt.
Insbesondere ist bei dem Aufbau bei dieser Ausführungsform der Fließwiderstand der Elemente zur Erzeugung einer Kapillarkraft (Absorptionsmaterialstücke 130 und 140) größer als der Widerstand der inneren Speicherblase 220 gegen die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands. Daher wächst, wenn sich die Luft ausdehnt, anfänglich das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220. Wenn dann das Maß der Luftausdehnung das maximale Maß des Anwachsens des Eigenvolumens der inneren Speicherblase 220, das von der inneren Speicherblase 220 geleistet werden kann, überschreitet, beginnt die Tinte, aus dem Inneren der inneren Speicherblase 220 durch die Verbindungsöffnung 230 und das Verbindungsrohr 180 zur Unter drucksteuerkammerkapsel 110 zu fließen. In anderen Worten, die Wand der inneren Speicherblase 220 funktioniert als ein Puffer gegen Umgebungsveränderungen, weshalb die Tintenbewegung in dem Element für die Erzeugung einer Kapillarkraft nachläßt, was den Unterdruck angrenzend an die Tintenzuführöffnung 165 stabilisiert. Ferner wird entsprechend dieser Ausführungsform die Tinte, welche in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 ausfließt, durch die Elemente zur Erzeugung einer Kapillarkraft vorgehalten. In der vorstehend erwähnten Situation wächst die Menge Tinte in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 zeitweilig, was einen Anstieg der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche bewirkt, weshalb im Vergleich zu dem Zustand, bei dem der Innendruck stabil ist, der Innendruck zeitweilig leicht positiv wird, wie er am Anfang ist. Doch die Wirkung dieses leicht positiven Innendrucks auf die kennzeichnenden Eigenschaften einer Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsvorrichtung wie z. B. der Tintendruckkopfeinheit 160 bereitet, was den Ausstoß betrifft, kein praktisches Problem. Wenn der atmosphärische Druck zur normalen Höhe (Basiseinheit des atmosphärischen Drucks) zurückkehrt oder die Temperatur zur ursprünglichen Höhe zurückkehrt, kehrt die Tinte, die in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 ausgetreten ist und in den Elementen zur Erzeugung einer Kapillarkraft vorgehalten wird, zur inneren Speicherblase 220 zurück, und die innere Speicherblase 220 stellt ihr originales Eigenvolumen wieder her.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung der grundsätzlichen Wirkungsweise in dem stabilen Zustand, der bei einem solchen atmosphärischen Druck, der sich nach der anfänglichen Betätigung geändert hat, wiederhergestellt worden ist.
Was diesen Zustand kennzeichnet, ist die Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 gezogen wird, sowie, daß die Position der Grenzfläche zwischen der Tinte, die in dem Element zur Erzeugung einer Kapillarkraft vorgehalten wird, und dem Gas sich ändert, um die Schwankung des aus der Schwankung des Eigenvolumens der inneren Speicherblase 220 selbst resultierenden Unterdrucks auszugleichen. Bezüglich des Verhältnisses zwischen der Menge Tinte, die durch das Element zur Erzeugung einer Kapillarkraft absorbiert wird, und dem Tintenspeicherbehälter 201 ist alles, was vom Gesichtspunkt einer Verhinderung, daß Tinte aus dem Belüftungsloch oder dergleichen während des zuvor erwähnten Sinkens des atmosphärischen Drucks und Temperaturwechsels austritt, aus nötig ist, die maximale Menge Tinte, die durch die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 zu absorbieren, und die Menge Tinte, die in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 vorzuhalten ist, während Tinte aus dem Tintenspeicherbehälter 201 ausgespeist wird, unter Berücksichtigung der Menge Tinte, welche unter den schlechtesten Umständen aus dem Tintenspeicherbehälter 201 ausfließt, zu bestimmen und dann der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 ein Eigenvolumen zu verleihen, das ausreichend für ein Halten der Elemente zur Erzeugung einer Kapillarkraft ist, deren Größen der vorstehend erwähnten Menge Tinte unter den schlechtesten Umständen und der maximalen Menge zu absorbierender Tinte entsprechen.
In 8(a) ist das ursprüngliche Volumen des Innenraums (Volumen der Luft) der inneren Speicherblase 220 vor dem Absinken des atmosphärischen Drucks in einem Fall, bei dem die innere Speicherblase 220 sich infolge der Ausdehnung der Luft überhaupt nicht verformt, durch die Abszissenachse (X) dargestellt, und die Menge Tinte, welche ausgeflossen ist, als der atmosphärische Druck auf einen Wert von P (0 < P < 1) absank, ist durch die Ordinatenachse dargestellt, wobei ihre Beziehung durch eine punktierte Linie (1) dargestellt ist.
Die Menge Tinte, welche unter den schlechtesten Umständen aus der inneren Speicherblase 220 fließt, kann auf der Basis der folgenden Annahme geschätzt werden. Als Beispiel dient eine Situation, bei der die Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 fließt, maximal wird, wenn die unterste Ebene, auf welche der Wert des atmosphärischen Drucks absinkt, 0,7 ist, bei dem das Aufkommen an Tinte, die in der inneren Speicherblase 220 verbleibt, 30 % der volumetrischen Kapazität VB der inneren Speicherblase 220 beträgt. Daher, annehmend daß die Tinte unter dem unteren Ende der Wand der inneren Speicherblase 220 ebenso durch die Elemente zur Erzeugung einer Kapillarkraft in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 absorbiert wird, kann erwartet werden, daß die Gesamtheit der restlichen Tinte in der inneren Speicherblase 220 (entspricht volumenmäßig 30 % der volumetrischen Kapazität VB) ausläuft.
Im Gegenteil verformt sich bei dieser Ausführungsform die innere Speicherblase 220 als Reaktion auf die Ausdehnung der Luft. In anderen Worten ist, verglichen mit dem Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220 vor der Ausdehnung, das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220 nach der Ausdehnung größer und verändert sich der Tintenpegel in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110, um die Schwankung des Unterdrucks in der inneren Speicherblase 220 auszugleichen. Unter der stabilen Bedingung ändert sich der Tintenpegel in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110, um das Absinken des Unterdrucks in den Elementen für die Erzeugung einer Kapillarkraft im Vergleich zu dem Unterdruck in den Elementen für die Erzeugung einer Kapillarkraft vor der Veränderung des atmosphärischen Drucks, der durch die Tinte aus der inneren Speicherblase 220 verursacht ist, auszugleichen. In anderen Worten, die Menge Tinte, die ausfließt, sinkt im Verhältnis zu dem Maß der Ausdehnung der inneren Speicherblase 220, wie durch eine Vollinie (2) veranschaulicht. Wie aus der gepunkteten Linie (1) und der Vollinie (2) hervorgeht, kann eingeschätzt werden, daß die Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 ausfließt, verglichen mit der in dem Fall, bei dem sich die innere Speicherblase 220 als Reaktion auf die Ausdehnung der Luft überhaupt nicht verformt, kleiner ist. Das vorstehend beschriebene Phänomen tritt ähnlich bei der Veränderung der Temperatur des Tintenbehälters auf, außer daß, auch wenn die Temperatur etwa 50 Grad steigt, die Menge des Tintenausflusses geringer als die vorstehend er wähnte Menge des Tintenausflusses als Reaktion auf ein Sinken des atmosphärischen Drucks ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung die durch die Umgebungsveränderungen verursachte Ausdehnung der Luft in dem Tintenspeicherbehälter 201 nicht nur wegen der von der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 bereitgestellten Pufferwirkung sondern auch wegen der Pufferwirkung, die von dem Tintenspeicherbehälter 201 bereitgestellt wird, der in der Lage ist, seine volumetrische Kapazität auf den maximalen Wert zu erhöhen, wobei die Form des Tintenspeicherbehälters 201 im wesentlichen die gleiche wie die Form des Innenraums der äußeren Kapsel 210 wird, ausgleichen. Daher ist möglich, ein Tintenzuführsystem bereitzustellen, welches Umgebungsveränderungen ausgleichen kann, auch wenn die Tintenkapazität des Tintenspeicherbehälters 201 wesentlich erhöht wird.
8(b) zeigt schematisch die Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 gezogen wird, und das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220 im Verhältnis zur Länge der verstrichenen Zeit, wenn der Umgebungsdruck von dem normalen atmosphärischen Druck auf den Druckwert P (0 < P < 1) reduziert wird. In 8(b) ist das Anfangsvolumen der Luft mit VA1 gekennzeichnet, und eine Zeit t0 ist ein Zeitpunkt, bei dem der Umgebungsdruck der normale atmosphärische Druck ist, und von welchem aus die Reduzierung des Umgebungsdrucks beginnt. Die Abszissenachse stellt die Zeit (t) dar, und die Ordinatenachse stellt die Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 gezogen wird, und das Eigenvolumen der inneren Speicherblase 220 dar. Die Veränderungen in der Menge Tinte, die aus der inneren Speicherblase 220 gezogen wird, im Verhältnis zu der verstrichenen Zeit ist durch eine Volllinie (1) dargestellt, und die Veränderung im Volumen der inneren Speicherblase 220 im Verhältnis zu der verstrichenen Zeit ist durch eine Vollinie (2) dargestellt.
Wie in 8(b) gezeigt, erfolgt, wenn eine plötzliche Umgebungsveränderung eintritt, der Ausgleich der Ausdehnung der Luft hauptsächlich durch den Tintenspeicherbehälter 201, bevor der normale Zustand, in welchem der Unterdruck in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 sich mit dem Unterdruck in dem Tintenspeicherbehälter 201 ausgleicht, endgültig wiederhergestellt ist. Daher kann bei einer plötzlichen Umgebungsveränderung die Zeitfolge für das Herausziehen der Tinte aus dem Tintenspeicherbehälter 201 in die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 verzögert werden.
Es ist daher möglich, ein Tintenzuführsystem bereitzustellen, das unter der Bedingung des stabilen Unterdrucks während der Nutzung des Tintenspeicherbehälters 201 Tinte zuführen kann, während es die Ausdehnung der Luft, die in den Flüssigkeitsspeicherbehälter 201 durch einen Gas-Flüssigkeits-Austausch bei verschiedenen Nutzungsbedingungen eingeleitet wird, ausgleicht.
Entsprechend der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform kann das volumetrische Verhältnis zwischen der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 und der inneren Speicherblase 220 durch eine freie Auswahl des Materials für die Elemente zur Erzeugung einer Kapillarkraft (Tintenabsorptionsstücke 130 und 140) und des Materials für die innere Speicherblase 220 optimal festgelegt werden; auch wenn das Verhältnis größer als 1 : 2 ist, ist eine praktische Verwendung möglich. Insbesondere wenn Gewicht auf die Pufferwirkung der inneren Speicherblase 220 gelegt werden muß, ist alles, was nötig ist, das Maß der Verformung der inneren Speicherblase 220 während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs im Verhältnis zum Anfangszustand in dem Bereich, in dem die elastische Verformung möglich ist, zu erhöhen.
Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform das Element zur Erzeugung einer Kapillarkraft, obwohl es nur einen kleinen Abschnitt des Eigenvolumens der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 belegt, doch wirksam, die Veränderungen in der Umgebungsbedingung auszugleichen, indem es synergetisch mit dem Aufbau der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 zusammenwirkt.
Bezug nehmend auf 2 ist bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform das Verbindungsrohr 180 angrenzend an das unter Ende der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 angeordnet. Diese Anordnung ist wirksam, die ungleiche Verteilung der Tinte in den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 zu verringern. Diese Wirkung wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Die Tinte aus der Tintenbehältereinheit 200 wird durch die Verbindungsöffnung 230, das Absorptionsmaterialstück 130 und das Absorptionsmaterialstück 140 der Tintendruckkopfeinheit 160 zugeführt. Doch zwischen der Verbindungsöffnung 230 und dem Tintenzuführrohr 165 nimmt die Tinte abhängig von der Situation einen anderen Weg. Z. B. der kürzeste Weg, d. h. der Weg, der von der Tinte in einer Situation, in welcher die Tinte direkt zugeführt wird, genommen wird, unterscheidet sich wesentlich von dem Weg, der in einer Situation genommen wird, bei der die Tinte infolge des Anstiegs der Flüssigkeitsoberfläche des Absorptionsmaterialstücks 140, der durch die vorstehend erwähnten Umgebungsveränderungen verursacht ist, zuerst zum oberen Ende des Absorptionsmaterialstücks 140 geht. Dieser Unterschied schafft die vorstehend erwähnte ungleiche Tintenverteilung, weiche manchmal eine Aufzeichnungsleistung beeinträchtigt. Diese Abweichung im Weg der Tinte, d. h. der Unterschied in der Länge des Tintenwegs, kann verringert werden, um die Ungleichmäßigkeit der Tintenverteilung zu verringern, indem das Verbindungsrohr 180 angrenzend an das Absorptionsmaterialstück 140 positioniert wird, wie es gemäß dem Aufbau der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform ist, so daß die Ungleichmäßigkeit in der Aufzeichnungsleistung verringert wird. Folglich sind das Verbindungsrohr 180 und die Verbin dungsöffnung 230 so nahe wie möglich an dem oberen Abschnitt angeordnet.
Doch in Anbetracht der Notwendigkeit, die Pufferleistung bereitzustellen, sind sie an ziemlich hohen Positionen angeordnet, wenn sie sich in dieser Ausführungsform befinden. Diese Positionen sind unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, z. B. der Absorptionsmaterialstücke 130 und 140, der Tinte, Menge, in der Tinte zugeführt wird, Menge Tinte und dergleichen frei gewählt.
Bei dieser Ausführungsform sind das Absorptionsmaterialstück 140, welches eine Kapillarkraft mit einem Wert P1 erzeugt, und das Absorptionsmaterialstück 130, welches eine Kapillarkraft mit einem Wert P2 erzeugt, in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 in Kontakt miteinander in einem komprimierten Zustand angeordnet, wobei sie eine Kapillarkraft mit einem Wert PS erzeugen. Das Größenverhältnis zwischen diesen Kapillarkräften ist: P2 < P1 < PS. In anderen Worten, die an der Grenzfläche 113c erzeugte Kapillarkraft ist die größte, und die in dem Absorptionsmaterialstück 130 oder dem Absorptionsmaterialstück an der oberen Seite erzeugte Kapillarkraft ist die kleinste. Da die an der Grenzfläche 113c erzeugte Kapillarkraft die größte und die in dem Absorptionsmaterialstück 130 oder dem Absorptionsmaterialstück an der oberen Seite die kleinste ist, wird die Tinte, auch wenn die durch die Verbindungsöffnung 230 zugeführte Tinte in das Absorptionsmaterialstück 130 an der oberen Seite an der Grenzfläche 113c vorbei fließt, mit großer Kraft zur Grenzfläche 113c gezogen und bewegt sich zurück zur Grenzfläche 113c. Durch das Vorhandensein dieser Grenzfläche 113c tritt nicht ein, daß der Kanal J eine Linie durch beide Absorptionsmaterialstücke 140 und 130 bildet. Aus diesem Grund kann zusätzlich zu der Tatsache, daß die Position der Verbindungsöffnung 230 höher als die der Zuführöffnung 131 ist, die Differenz in der Länge zwischen dem Kanal K und Kanal J reduziert werden. Daher ist möglich, den Unterschied in der Wirkung, den die Tinte von dem Absorptionsmaterialstück 140 empfängt, der auftritt, wenn der Tintenkanal durch das Absorptionsmaterialstück 140 variiert, zu verringern.
Ferner weist bei dieser Ausführungsform das Tintenabsorptionselement als das Element zur Erzeugung eines Unterdrucks, das in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 angeordnet ist, zwei Stücke Absorptionsmaterial 130 und 140 auf, die in ihrer Kapillarkraft unterschiedlich sind. Das Stück mit der größeren Kapillarkraft wird als das Stück für die untere Seite verwendet. Die Positionierung des Verbindungsrohrs 180 unter und angrenzend an die Grenzfläche 113c zwischen den Absorptionsmaterialstücken 130 und 140 sichert, daß die Verlagerung des Tintenkanals gesteuert wird, während eine zuverlässige Pufferzone bereitgestellt wird.
Was eine Tintenzuführöffnung anbetrifft, wird die Tintenzuführöffnung 131, die etwa in der Mitte der unteren Wand der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 angeordnet ist, als ein Beispiel beschrieben. Doch die Auswahl ist nicht auf die Tintenzuführöffnung 131 beschränkt; wenn erforderlich kann eine Tintenzuführöffnung Verbindungsöffnung 230 weg bewegt werden; in anderen Worten, sie kann an dem linken Ende der unteren Wand oder angrenzend an die linke Seitenwand positioniert sein. Mit solchen Abwandlungen können dementsprechend auch die Position der Tintendruckkopfeinheit 160, mit welcher die Haltevorrichtung 150 versehen ist, und die Position des Tintenzuführrohrs 165 zum linken Ende der unteren Wand oder zur Umgegend der linken Seitenwand verlagert werden.
<Ventilmechanismus>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 9 die Beschreibung des in der Verbindungsöffnung 230 der vorstehend beschriebenen Tintenbehältereinheit 200 angeordneten Ventilmechanismus.
9(a) zeigt eine Vorderansicht der Beziehung zwischen dem zweiten Ventilgehäuse 260b und dem Ventilgehäusever schluß 261; 9(b) zeigt eine seitliche vertikale Schnittansicht des in 9(a) dargestellten zweiten Ventilgehäuses 260b und des Ventilgehäuseverschlusses 261; Fi9(c) zeigt eine Vorderansicht der Beziehung zwischen dem zweiten Ventilgehäuse 260b und dem Ventilgehäuseverschluß 261, der sich leicht gedreht hat; und 9(d) zeigt eine seitliche vertikale Schnittansicht des zweiten Ventilgehäuses 260b und Ventilgehäuseverschlusses 261, die in 9(c) dargestellt sind.
Wie in 3, 9(a) und 9(b) gezeigt, ist das vordere Ende der Verbindungsöffnung 230 in einer Richtung verlängert, was die Querschnittsfläche der Öffnung vergrößert, um die Tintenzuführleistung des Tintenspeicherbehälters 201 zu erhöhen. Wenn jedoch die Verbindungsöffnung 230 in der Breitenrichtung rechtwinklig zur Längsrichtung der Verbindungsöffnung 230 verbreitert wird, vergrößert sich der Raum, den der Tintenspeicherbehälter 201 einnimmt, was zu einer Vergrößerung der Gerätegröße führt. Diese Konfiguration ist besonders effektiv, wenn eine Mehrzahl Tintenbehälter nebeneinander in der Breitenrichtung (Richtung der Abtastbewegung des Schlittens) parallel zueinander angeordnet werden, um die neuesten Trends, d. h. Farbgebung und Photodruck, unterzubringen. Bei dieser Ausführungsform ist daher die Form des Querschnitts der Verbindungsöffnung 230, d. h. der Tintenauslaßöffnung des Tintenspeicherbehälters 201 länglich.
Außerdem weist bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform die Verbindungsöffnung 230 zwei Funktionen auf; die Funktion der Belieferung der äußeren Kapsel 210 mit Tinte und die Funktion der Leitung der atmosphärischen Luft in den Tintenspeicherbehälter 201. Folglich macht die Tatsache, daß die Form des Querschnitts der Verbindungsöffnung 230 länglich in der Richtung, die parallel zur Schwerpunktrichtung ist, es leichter, der oberen und unteren Seite der Verbindungsöffnung 230 unterschiedliche Funktionen zu geben, d. h. der oberen Seite zu ermöglichen, im wesentlichen als der Lufteinleitungskanal zu funktionieren, und der unteren Seite, im wesentlichen als der Tintenzuführkanal zu funktionieren, was sichert, daß ein Gas-Flüssigkeits-Austausch einwandfrei stattfindet.
Wie vorstehend beschrieben, wird, wenn die Tintenbehältereinheit 200 eingebaut wird, das Verbindungsrohr 180 der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 in die Verbindungsöffnung 230 eingeführt. Demzufolge wird der Ventilgehäuseverschluß 261 durch den Ventilbetätigungsvorsprung 180b, der an dem Ende des Verbindungsrohrs 180 angeordnet ist, gedrückt. Folglich öffnet sich der Ventilmechanismus der Verbindungsöffnung 230, wodurch ermöglicht wird, daß die Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 geleitet wird. Auch wenn der Ventilbetätigungsvorsprung 180b die exakte Mitte des Ventilgehäuseverschlusses 261, wenn er in Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 kommt, um ihn zu drücken, verfehlt, kann wegen der Stellung der Tintenbehältereinheit 200, wenn die Tintenbehältereinheit 200 in Wirkbeziehung mit der Verbindungsöffnung 230 ist, die Verdrehung des Ventilgehäuseverschlusses 261 Vermieden werden, weil der Querschnitt des Endabschnitts des Abdichtvorsprungs 180a, der an der Umfangsfläche des Verbindungsrohrs 180 angeordnet ist, halbrund ist. Bezug nehmend auf 9(a) und (b) ist, um dem Ventilgehäuseverschluß 261 zu ermöglichen, während des vorstehend erwähnten Vorgangs sanft zu gleiten, ein Zwischenraum 266 zwischen der Verbindungsabdichtfläche 260 in der Verbindungsöffnung 230 und dem Umfang der ersten Ventilgehäuseseite des Ventilgehäuseverschlusses 261 bereitgestellt.
Außerdem weist am Ende des Verbindungsrohrs 180 mindestens der obere Abschnitt eine Öffnung auf, weshalb, wenn das Verbindungsrohr 180 in die Verbindungsöffnung 230 eingeführt wird, kein Hindernis für die Bildung des wichtigen Lufteinleitkanals durch die obere Seite des Verbindungsrohrs 180 und die Verbindungsöffnung 230 besteht. Daher wird ein effizienter Gas-Flüssigkeits-Austausch möglich. Im Gegensatz da zu wird während der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200, wenn das Verbindungsrohr 180 sich von der Verbindungsöffnung 230 trennt, der Ventilgehäuseverschluß 261 durch die Federkraft, welche er von dem Federelement 263 erhält, vorwärts, d. h. zum ersten Ventilgehäuse 260a, geschoben. Folglich gelangt der Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses 260a mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 in Wirkbeziehung, was den Tintenzufuhrkanal, wie in 9(d) gezeigt, schließt.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht des Endabschnitts des Verbindungsrohrs 180 und veranschaulicht ein Beispiel der Form des Endabschnitts. Wie in 10 gezeigt, ist die obere Seite des Endabschnitts des Verbindungsrohrs 180 mit dem vorstehend erwähnten länglichen Querschnitt mit einer Öffnung 181a und die untere Seite des Endabschnitts des Verbindungsrohrs 180 mit einer Öffnung 181b versehen. Die Öffnung 181b der unteren Seite ist ein Tintenkanal, und die Öffnung 181a der oberen Seite ist ein Luftkanal, wenngleich gelegentlich Tinte durch die Öffnung 181a der oberen Seite gelangt.
Die Größe der Kraft, die durch das Federelement auf den Ventilgehäuseverschluß 261 ausgeübt wird, um den Ventilgehäuseverschluß 261 in Kontakt mit dem ersten Ventilgehäuse 260a zu halten, ist so eingestellt, daß sie im wesentlichen gleich bleibt, auch wenn infolge von Veränderungen in der Umgebung, in welcher der Tintenspeicherbehälter 201 verwendet wird, ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und Äußeren des Tintenspeicherbehälters 201 auftritt. Wenn der Ventilgehäuseverschluß 261, nachdem die vorstehend beschriebene Tintenbehältereinheit 200 mit hoher Geschwindigkeit bei einem atmosphärischem Druck von 0,7 verwendet worden ist, in die Schließposition zurückgeführt worden ist, und dann die Tintenbehältereinheit 200 in eine andere Umgebung mit einem atmosphärischen Druck von 1,0 gebracht wird, wird der Innendruck des Tintenspeicherbehälters 201 niedriger als der atmosphärische Druck. Folglich wird der Ventilgehäuseverschluß 261 in der Richtung zum Öffnen des Ventilmechanismus gepreßt. Bei dieser Ausführungsform wird die Kraft FA, die durch die atmosphärischen Drücke auf den Ventilgehäuseverschluß 261 aufgebracht wird, mit der folgenden Formel berechnet: FA = 1,01 × 105 (N/m2) (= 1,0),wohingegen die Kraft FB, die durch das Gas in dem Tintenbehälter auf den Ventilgehäuseverschluß 261 aufgebracht wird, sich aus der folgenden Formel ergibt: FB = 0,709 × 105 (N/m2) (= 0,7).
Die konstante Kraft FV, die durch das Federelement erzeugt werden muß, um den Ventilgehäuseverschluß in Kontakt mit dem Ventilgehäuse zu halten, muß folgender Anforderung genügen FV – (FA – FB) > 0.
In anderen Worten gilt bei dieser Ausführungsform: FV > 1,01 × 105 – 0,709 × 105 = 0,304 × 105 (N/m2).
Dieser Wert trifft auf eine Situation zu, in welcher der Ventilgehäuseverschluß 261 unter Druck in Kontakt mit dem ersten Ventilgehäuse 260a ist. Wenn der Ventilgehäuseverschluß 261 von dem ersten Ventilgehäuse 260a entfernt ist, d. h. nachdem der Grad der Verformung des Federelements 26e zur Erzeugung der Kraft, die auf den Ventilgehäuseverschluß 261 aufgebracht wird, sich erhöht hat, wird die Größe der Kraft, die durch das Federelement 263 auf den Ventilgehäuseverschluß 261 in der Richtung aufgebracht wird, den Ventilgehäuseverschluß 261 gegen das erste Ventilgehäuse 260a zu drücken, größer, was offenkundig ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ventilaufbau besteht eine Möglichkeit, daß er sich ein „Verdrehung" genanntes Phänomen zuzieht. In mehr spezifischer Weise erhöht sich manchmal infolge der Anhaftung verfestigter Tinte oder dergleichen die Reibungszahl an der Grenzfläche zwischen dem Ventilbetätigungsvorsprung 180b und dem Ventilgehäuseverschluß 261. Wenn eine solche Situation eintritt, gleitet der Ventilgehäuseverschluß 261 nicht auf der Oberfläche des Ventilbetätigungsvorsprungs 180b, auf welchem er zu gleiten bestimmt war. Demzufolge hebt sich, wenn die Tintenbehältereinheit 200 drehend bewegt wird, der Ventilgehäuseverschluß 261, während er durch den Ventilbetätigungsvorsprung 180b gedrückt wird, in der Aufwärtsrichtung der Zeichnung, wodurch er verdreht wird.
Folglich erfolgt zusammen mit den Vergleichsbeispielen nachstehend die Beschreibung des Aufbaus eines Ventils, das die Wirkung des Phänomens des Zusetzens bei der Durchführung der Abdichtung ausgleicht.
11 zeigt ein Beispiel eines Ventilmechanismus, welches mit dem Ventilmechanismus bei dieser Ausführungsform verglichen wird. 12 und 13 zeigen die Verdrehung des in 11 dargestellten Ventilmechanismus und den Zustand, bei dem die Verbindung abgedichtet ist. Im Fall des Vergleichsbeispiels in 11 ist ein Zwischenraum 506, der zwischen einem Ventilgehäuseverschluß 501 mit einem länglichen Querschnitt und einem zweiten Ventilgehäuse 500B angeordnet ist, um das Abheben des Ventilgehäuseverschlusses zu erleichtern, gleichmäßig. Der Ventilgehäuseverschluß 501 ist durch ein Federelement 503 auf ein erstes Ventilgehäuse 500a gepreßt, um die Abdichtfläche 501c des Ventilgehäuses 501, d. h. die Fläche der abgeschrägten zweiten Ventilgehäuseseite des Ventilgehäuseverschlusses 501 eng in Kontakt mit dem abgeschrägten Abdichtabschnitt 500c des ersten Ventilgehäuses 500a zu halten, um die Verbindungsöffnung 530 abzudichten. Bezug nehmend auf 12 kommt, wenn das vorstehend beschriebene Verdrehungsphänomen bei dem vorstehend be schriebenen Aufbau des Vergleichsbeispiels eintritt, der Ventilgehäuseverschluß 501 an zwei Bereichen in Kontakt mit dem zweiten Ventilgehäuse 500b, d. h. einer Kontaktfläche 510a und einer Kontaktfläche 511b. Bei einer Darstellung des Abstands zwischen diesen zwei Kontaktflächen und der Größe des Zwischenraums mit X und Y, beträgt der Verdrehungswinkel θ: θ = tan^-1 (2Y/X). In der Annahme, daß der Zwischenraum der gleiche bleibt, ist, je größer der Abstand X zwischen den zwei Kontaktflächen ist, der Wert des Verdrehungswinkels θ desto kleiner.
Bei diesem Vergleichsbeispiel ist jedoch die Länge X der Kontaktfläche verhältnismäßig klein (verglichen mit dem Durchmesser des Ventilgehäuseverschlusses zum Beispiel), was den Verdrehungswinkel θ relativ groß sein läßt. In anderen Worten, um die Verdrehung zu berichtigen, ist eine Drehbewegung mit einem relativ großen Winkel notwendig. Daher ist offenkundig, daß die Wahrscheinlichkeit, daß die Verdrehung nach ihrem Auftreten berichtigt wird, klein.
Bezug nehmend auf 13 wird, wenn ein Kontakt mit dem ersten Ventilgehäuse 500a ohne Korrektur der Verdrehung hergestellt wird, der abgeschrägte Abdichtabschnitt 501c des Ventilgehäuseverschlusses 501 im Kontaktradius anders als der abgeschrägten Abdichtabschnitt 500 des ersten Ventilgehäuses 500a. Folglich können die Kontaktabschnitte keinen vollständigen Kontakt miteinander bilden, so daß ein Tintenaustritt möglich ist.
Das zweite Ventilgehäuse 500b und ein Ventildeckel 502 sind mit Ultraschall geschweißt. Der Ventildeckel in dem Vergleichsbeispiel ist ein einfacher flacher, was die Möglichkeit erhöht, daß die Ultraschallwellen eine falsche Ausrichtung bewirken, d. h. daß die Genauigkeit, mit der die Mittelöffnung des Ventildeckels 502 bereitgestellt wird, durch welche die Gleitachse 501a des Ventilgehäuseverschlusses 501 durchgeführt wird, variiert, was erforderlich macht, die Mittelöffnung der Ventilabdeckung 502 zu vergrößern, um zu verhindern, daß die Wand der Öffnung der Ventilabdeckung 502 mit der Gleitachse 501a des Ventilgehäuseverschlusses 501 in Berührung kommt. Folglich wird es schwierig, die Größe des Federelements 503 zu verringern, und wird es deshalb schwierig, die Größe der Gesamtheit des Ventilmechanismus zu verringern, weil der minimale Durchmesser des Federelements 503 von dem Durchmesser der Öffnung der Ventilabdeckung 502 abhängt.
Im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel weist der Ventilmechanismus bei dieser Ausführungsform den folgenden Aufbau auf. 14 zeigt den Ventilmechanismus bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 15 und 16 zeigen die Verdrehung des Ventilmechanismus in 14 und den Zustand der Beziehung zwischen den zwei Abdichtabschnitten. Bezug nehmend auf 14 ist bei dieser Ausführungsform der Ventilgehäuseverschluß 261 in der Hubrichtung (nach rechts gerichtete Richtung in der Zeichnung) abgeschrägt; der Durchmesser (mindestens Länge der Hauptachse) des Ventilgehäuseverschlusses 261 nimmt in der nach rechts gerichteten Richtung allmählich ab. Die Innenwand des zweiten Ventilgehäuses 260b ist so abgeschrägt, daß ihr Durchmesser allmählich in der Hubrichtung (nach rechts) zunimmt. Bei dieser baulichen Anordnung ist, damit der Ventilgehäuseverschluß 261 in einer Position, die der Kontaktfläche 511b bei dem Vergleichsbeispiel in 12 gleichkommt, in Kontakt mit dem zweiten Ventilgehäuse 260b kommt, wenn der Ventilgehäuseverschluß 261 verdreht wird, ein wesentlich größerer Winkel erforderlich, und bevor der Winkel des Ventilgehäuseverschlusses 261 diesen wesentlich größeren Winkel erreicht, kommt die Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 in Berührung mit der Wand der Öffnung der Ventilabdeckung 262 (15). Somit kann die Länge X der Kontaktfläche so festgelegt werden, daß sie länger ist, was ermöglicht, das Maß des Verdrehungswinkels θ zu verringern. Daher ist, auch wenn der verdrehte Ventilgehäuseverschluß 261 in Kontakt mit dem ersten Ventilgehäuse 500a gebracht ist, ohne in seiner Verdrehung korrigiert worden zu sein, wie in 16 gezeigt, der Verdrehungswinkel θ äußerst klein, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel; die Grenzflächen zwischen dem Abdichtabschnitt 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261 und dem Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses 260a sind besser abgedichtet.
Hier ist darauf hinzuweisen, daß eine Darstellung der Länge des Kontaktfläche und des Zwischenraums zwischen der Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 und der Öffnung des Ventildeckels 260b mit X und Y1 ergibt: θ = tan-1 (Y1 + Y2/X).
Der Ventildeckel 252 ist mit einer Ventildeckel-Schweißführung 262a versehen, welche ein abgestufter Abschnitt (Tiefe des Eindringens durch den Ventildeckel: 0,8 mm) ist, und kommt, wenn der Ventildeckel 252 in das zweite Ventilgehäuse 260b gedrückt wird, in Kontakt mit der Kante des zweiten Ventilgehäuses 260b. Daher ist die Öffnung des Ventildeckels 262, durch welche die Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 durchgeführt wird, kleiner als die bei dem Vergleichsbeispiel gehalten. In anderen Worten, die Bereitstellung des Ventildeckels 262 mit der Schweißführung 262a verringert das Ausmaß der Fehlausrichtung zwischen dem zweiten Ventilgehäuse 260b und dem Ventildeckel 262, das durch die Vibrationen, die während des Schweißens zwischen den zwei Bauteilen auftreten, verursacht ist, weshalb die Genauigkeit, mit der die Öffnung des Ventildeckels 262 positioniert wird, verbessert wird. Somit wird möglich, den Durchmesser der Öffnung des Ventildeckels 262 zu verringern, was ermöglicht, den Durchmesser des Federelements 263 zu verringern. Folglich wird möglich, die Größe des Ventilmechanismus zu verringern. Ferner wird, auch wenn infolge der Verdrehung des Ventilverschlusses 261 durch die Gleitachse des Ventilverschlusses 261 eine Kraft auf den Ventilgehäuseverschluß 261 aufgebracht wird, die Festigkeit des Ventildeckels 262 durch die Ventildeckel-Schweißführung 262a gesichert.
Der Wulstlinienabschnitt der Öffnung des Ventildeckels 262 ist mit einem R-Abschnitt 262b versehen. Dieser R-Abschnitt 262b ist nur an der Seite der Nicht-Schweißfläche (rechte Seite in der Zeichnung) der Wulstlinie bereitgestellt. Mit der Bereitstellung dieser Anordnung kann die Reibung zwischen der Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 und dem Ventildeckel 262 während der Bewegung, insbesondere der Öffnungsbewegung des Ventilgehäuseverschlusses 261 im verdrehten Zustand reduziert werden.
Der Endabschnitt des Ventilgehäuseverschlusses 261, welcher in Kontakt mit dem ersten Ventilgehäuse 260a kommt, ist ein Abdichtabschnitt 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261, der eine ebene Fläche aufweist. Demgegenüber ist der Abschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a, den der Abdichtabschnitt 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261 kontaktet, der Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses, d. h. die Oberfläche eines Stücks aus einem Elastomer 267, das an der Innenfläche des ersten Ventilgehäuses 260a angeordnet ist. Durch eine ebene Gestaltung des Abdichtabschnitts des Ventilgehäuseverschlusses 261 und des ersten Ventilgehäuses 260a werden die Kontaktradien des Ventilgehäuseverschlusses 261, der einen länglichen Querschnitt aufweist, mit dem R-Abschnitt des ersten Ventilgehäuses 260a ausgeglichen; ein vollständiger Kontakt ist zwischen dem Ventilgehäuseverschluß 261 und dem ersten Ventilgehäuse 260a hergestellt. Außerdem ist der Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses 260a wie eine aus einem Mund herausgestreckte Zunge gestaltet, was weiter sichert, daß die Grenzflächen zwischen den zwei Bauteilen einwandfrei abgedichtet sind.
Bei dem Ventilmechanismus, der, wie vorstehend beschrieben, gebaut ist, geschieht manchmal, wenn ein Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuseverschluß 261 und dem zweiten Ventilgehäuse 260b bereitgestellt ist, daß der Ventilgehäuseverschluß 261 innerhalb des zweiten Ventilgehäuses 260b während des Einbaus oder der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200, wie in 9(c) gezeigt, um seine Achse rotiert. Bei dieser Ausführungsform besteht jedoch, auch wenn der Ventilgehäuseverschluß 261 mit dem maximalen Winkel um seine Achse gedreht wird und dann auf das erste Ventilgehäuse 260a gepreßt wird, wobei er in dem maximal gedrehten Zustand verbleibt, der Kontakt zwischen dem Ventilgehäuseverschluß 261 und dem ersten Ventilgehäuse 260a durch deren Abdichtabschnitte 265 bzw. 264; in anderen Worten, der Kontakt ist Fläche zu Fläche hergestellt. Daher ist abgesichert, daß der Ventilmechanismus luftdicht abgedichtet ist.
Außerdem kann, da die Verbindungsöffnung 230 und der Ventilmechanismus so gestaltet sind, daß ihre Querschnitte länglich werden, der Drehwinkel des Ventilgehäuseverschlusses 261 während des Gleitens des Ventilgehäuseverschlusses 261 verkleinert werden, und auch das Ventilansprechverhalten kann verbessert werden. Daher ist möglich zu sichern, daß der Ventilmechanismus der Verbindungsöffnung 230 einwandfrei funktioniert, was die Abdichtleistung betrifft. Ferner gleiten, da die Verbindungsöffnung 230 und der Ventilmechanismus so gestaltet sind, daß ihre Querschnitte länglich werden, der Vorsprung 180a zum Abdichten, der an der Umfangsfläche der Verbindungsöffnung 230 angeordnet ist, und der Ventilgehäuseverschluß 261 während des Einbaus oder der Entfernung der Tintenbehältereinheit 200 schnell durch die Verbindungsöffnung 230, was sichert, daß der Verbindungsvorgang problemlos nachfolgt.
Bezug nehmend auf 10 weist der Endabschnitt der Verbindungsöffnung 230, der den Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 schafft, zwei symmetrische Absorptionsmaterialstücke 180b auf. Da befinden sich die Öffnung 181a für den Gas-Flüssigkeits-Austausch an der oberen Seite des Endabschnitts der Verbindungsöffnung 230 und die Öffnung 181b für das Zuführen von Flüssigkeit an der unteren Seite. Es wurde daher eine Studie durchgeführt bezüglich der Idee, den Ventilgehäuseverschluß 261 mit einem Paar Kontaktrippen 310 als Gegenstücke zu dem Vorsprung 180b zu versehen, welche an den Bereichen, ausgenommen den Abdichtabschnitt 265, der eng in Kontakt mit dem Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses 260a angeordnet ist, wie in 17(c) und (d) gezeigt, anzuordnen sind. Doch während der Öffnung des Ventils, wird der Ventilgehäuseverschluß 261 durch die Kraft von dem Federelement 263 zurückgedrückt, weshalb die Rippenabschnitte ein bestimmtes Maß Festigkeit aufweisen müssen, das hoch genug ist, die Verformung der Rippenabschnitte zu verhindern. Außerdem ist vom Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit aus bezüglich der Positionierung und Formgebung der Kontaktrippenabschnitte gefordert, daß, auch wenn die Positionen der Kontaktrippenabschnitte des Ventilgehäuseverschlusses 261 sich in der radialen Richtung der Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 im Verhältnis zu den zwei Ventilbetätigungsvorsprüngen 180b des Verbindungsrohrs 180 verschieben, die Momente, die an den zwei sich quer über die Gleitachse 261a gegenüberstehenden Kontaktrippenabschnitten erzeugt sind, gegenseitig aufheben. Daher ist bei dieser Ausführungsform der Ventilgehäuseverschluß 261 mit einer Rundrippe 311 (0,6 mm breit und 1,3 mm hoch) versehen, welche im Querschnitt ähnlich dem Verbindungsrohr 180 ist, das einen länglichen Querschnitt hat, wie in 17(a) und (b) gezeigt. In anderen Worten, die Fläche des Ventilgehäuseverschlusses 261 ist an der Seite des ersten Ventilgehäuses, außer an dem Abdichtabschnitt 265, der in Kontakt mit dem Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses 500a gebracht ist, mit einer länglichen Vertiefung 311a versehen, deren Mittelpunkt mit der Axiallinie des Ventilgehäuseverschlusses 261 übereinstimmt. Dieser Aufbau versieht das Ventilgehäuseverschluß 261 mit der Festigkeit und Zuverlässigkeit, die erforderlich sind, wenn der Ventilbetätigungsvorsprung 180b in Kontakt mit dem Ventilgehäuseverschluß 261 kommt. Die Ausführung der Rippe in kreisförmiger Form und mit dem Mittelpunkt der Vertiefung in Übereinstimmung mit der Axiallinie des Ventilgehäuseverschlusses 261 konnte die Formbarkeit des Ventilgehäuseverschlusses 261 verbessern. Von diesem Gesichtspunkt aus ist bezüglich der Formbarkeit angestrebt, daß der Basisabschnitt der kreisförmigen Rippe auf der Seite der Vertiefung eine Minuskelkrümmung erhält.
Bezugnehmend auf 2 und 3 wird beim Zusammenbau der Tintenbehältereinheit 200 das Erkennungsbauteil 250 durch Schweißen und Verriegelung angefügt, nachdem der Ventilmechanismus mit dem ersten Ventilgehäuse 260a und dem zweiten Ventilgehäuse 260b in die Tintenzuführöffnung des Tintenspeicherbehälters 201 eingeführt worden ist. Insbesondere ist die innere Speicherblase 220 an dem Rand der Öffnung der Tintenzuführöffnung des Tintenspeicherbehälters 201 freiliegend, und der Flansch 268 des ersten Ventilgehäuses 260a des Ventilmechanismus wird an diesen freiliegenden Abschnitt 221a der inneren Speicherblase 220 angeschweißt. Danach wird das Erkennungsbauteil 250 an die Stelle des Flanschs 268 angeschweißt und mit den Einrückabschnitten 201a der äußeren Kapsel 210 des Behälters verriegelt. Bei dieser Art des Zusammenbaus ist z. B. der Flansch 508 des ersten Ventilgehäuses, an welches das Erkennungsbauteil 550 angefügt wird, flach wie bei dem in 11 dargestellten Vergleichsbeispiel; die Elastomerschicht 567 ist am Rand der Tintenzuführöffnung, mit der das Erkennungsbauteil 550 versehen ist, nicht freiliegend, weshalb da eine Möglichkeit besteht, daß ein Abdichtleck während des in 5 dargestellten Vorgangs zum Anordnen des Verbindungsrohrs 180 entsteht. Folglich ist bei dieser Ausführungsform die Schweißfläche des Flanschs 508 des ersten Ventilgehäuses, an weiche das Erkennungsbauteil 550 angeschweißt wird und welche sich auf derselben Ebene wie die Öffnung der Verbindungsöffnung 530 befand, in der Richtung, die entgegengesetzt der Behältereinbaurichtung ist, verschoben. In anderen Worten, der Flansch 268 des ersten Ventilgehäuses ist so positioniert, daß, wenn das Erkennungsbauteil 250 mit dem Flansch des ersten Ventilgehäuses, wie in 2, 14 und dergleichen gezeigt, verklebt ist, die Ebene der äußeren Fläche des Erkennungsbauteils 250 mit der Ebene der Öffnung der Verbindungsöffnung 230 übereinstimmt. Diese bauliche Anordnung sichert das Vorhandensein der Elastomerschicht 267 innerhalb der Tintenzuführöffnung, mit welcher das Erkennungsbauteil 250 versehen ist, was den Ventilmechanismus zu einem hoch zuverlässigen macht, der keine Möglichkeit für das vorstehend erwähnte Ab dichtleck zuläßt. Ferner ragt, da der Flansch 268 des ersten Ventilgehäuses von der Ebene der Öffnung der Verbindungsöffnung 230 wegbewegt worden ist, der Öffnungsabschnitt der Verbindungsöffnung 230 aus der Oberfläche des Flanschs 268 des ersten Ventilgehäuses hervor. Daher wird, wenn das Erkennungsbauteil angefügt wird, die Position des Erkennungsbauteils 250 durch den Öffnungsabschnitt der Verbindungsöffnung 230 geführt, was die akkurate Positionierung des Erkennungsbauteils 250 erleichtert.
Jeder Tintenspeicherbehälter 201 der Tintenbehältereinheit 200 bei dieser Ausführungsform wird in der Haltevorrichtung 150 installiert und beliefert die entsprechende Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 durch das Verbindungsrohr 180 und den Ventilmechanismus der Verbindungsöffnung 230 des Behälters 201 mit Tinte. Die Haltevorrichtung 150, die den Tintenspeicherbehälter 201, wie vorstehend beschrieben, hält, wird an den Schlitten eines Aufzeichnungsgeräts der seriellen Abtastart (24) angeordnet und in der Richtung parallel zur Ebene des Aufzeichnungspapiers hin- und herbewegt. In diesem Fall wird vom Gesichtspunkt der Produktzuverlässigkeit aus angestrebt, daß Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um zu verhindern, daß sich der Zustand der Abdichtung zwischen der Innenfläche der Verbindungsöffnung 230 des Tintenspeicherbehälters 201 und der Außenfläche des Verbindungsrohrs 180 der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 infolge der Verdrehung, welche beim Anschließen durch die Längslaufabweichung des Verbindungsrohrs 180 verursacht wird, der Verschiebung des Tintenspeicherbehälters 201 und dergleichen, welche auftritt, wenn der Schlitten hin- und herbewegt wird, verschlechtert.
Daher ist bei dieser Ausführungsform die Dicke der Elastomerschicht 267 bei dem ersten Ventilgehäuse 260a des in 2, 14 usw. gezeigten Ventilmechanismus größer als die Minimalanforderung für eine Abdichtung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 260a und dem Verbindungsrohr 180, so daß die Laufabweichung der Welle und die Verdrehung, welche während der wechselseitigen Schlittenbewegung an der Stelle des Verbindungsrohranschlusses auftreten, durch die Elastizität der Elastomerschicht neutralisiert werden können, damit ein hohes Niveau an Zuverlässigkeit in der Abdichtleistung gesichert ist. Was andere Maßnahmen betrifft, kann die Festigkeit des Ventilgehäuses, in welches das Verbindungsrohr 180 eingeführt wird, größer als die Festigkeit des Verbindungsrohrs 180 gehalten werden, so daß die Verformung des Ventilgehäuses, welche durch die Laufabweichung der Welle und die Verdrehung verursacht wird, welche an der Stelle des Verbindungsrohranschlusses während der wechselseitigen Schlittenbewegung auftreten, zur Sicherung eines hohen Niveaus in der Zuverlässigkeit der Abdichtleistung beherrscht werden kann.
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 10, 17 und 25 die Beschreibung der Abmessungen der verschiedenen Bauteile zur Realisierung des vorstehend erwähnten Ventilmechanismus.
Bezug nehmend auf 25 ist das Maß e5 des Ventilgehäuseverschlusses 261 in der Längsrichtung 5,7 mm; der Abstand e3 von dem Abdichtabschnitt 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261 zu der Gleitachse 261a des Ventilgehäuseverschlusses 261 ist 14,4 mm; der Abstand e1 von dem zweiten Ventilgehäuse 260b zur Innenfläche des Ventildeckels 262 ist 8,7 mm; der Abstand e2 von dem zweiten Ventilgehäuse 260b zur Außenfläche des Ventildeckels 262 ist 11,0 mm; die Länge e4 der Öffnung zwischen dem ersten Ventilgehäuse 260a und zweiten Ventilgehäuse 260b ist 3,0 mm, die Länge e6, die die Rippe aus dem Abdichtabschnitt 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261 herausragt, ist 1,3 mm; die Länge l2 der Ventildeckel-Schweißführung 262a ist 0,8 mm; das Maß b1 des Abdichtabschnitts 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261 in der Längsrichtung ist 9,7 mm: das Maß b2 des Ventilgehäuseverschlusses auf der Seite des Ventildeckels in der Längsrichtung ist 9,6 mm; das Maß a1 des zweiten Ventilgehäuses 260b auf der Seite des ersten Ventilgehäuses in der Längsrichtung ist 10,2 mm; das Maß a2 des zweiten Ventilgehäuses 260b auf der Seite des Ventildeckels in der Längsrichtung ist 10,4 mm; der Durchmesser c1 der Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 ist 1,8 mm; der Durchmesser c2 der Öffnung des Ventildeckels 262, durch welche die Gleitachse des Ventilgehäuseverschlusses 261 durchgeführt wird, ist 2,4 mm; die Länge einer Feder als das Federelement 263 ist 11,8 mm (Federkonstante: 1,016 N/mm); der R-Abschnitt 262b des Ventildeckels 262 beträgt R0,2 mm (Gesamtumfang); die Länge g1 des Abdichtabschnitts 264 des ersten Ventilgehäuses, welche ein Teil der Elastomerschicht 267 ist, ist 0,8 mm; der R-Abschnitt des Abdichtabschnitts 264 des ersten Ventilgehäuses beträgt R0,4 mm; die Dicke u1 des Abdichtabschnitts 264 des ersten Ventilgehäuses ist 0,4 mm, die Dicke u2 der Elastomerschicht 267 ist 0,8 mm; der Innendurchmesser g2 der Elastomerschicht 267 in der Längsrichtung ist 8,4 mm; der Außendurchmesser g3 des ersten Ventilgehäuses 260a in der Längsrichtung ist 10,1 mm; der Außendurchmesser g5 des Verbindungsrohrs 180 in der Längsrichtung ist 8,0 mm; der Außendurchmesser g4 des Verbindungsrohrs 180 einschließlich des Abdichtvorsprungs 180a in der Längsrichtung ist 8,7 mm; der Abstand 11 der Zurückstellung des Flansches 268 des ersten Ventilgehäuses ist 1,0 mm; die Länge l3 des Verbindungsrohrs 180 ist 9,4 mm und die Länge l4 des Ventilbetätigungsvorsprungs 180b ist 2,5 mm.
Die Länge g1 des Abdichtabschnitts 264 des ersten Ventilgehäuses ist auf 0,8 mm eingestellt; es ist angestrebt, daß die Länge g1 ausreichend ist, dem Abdichtabschnitt 264 des ersten Ventilgehäuses zu ermöglichen, weit genug aus dem Ventilgehäuse hervorzuragen, so daß der Abdichtabschnitt 264 sich nach außen biegt und den Zwischenraum perfekt abdichtet, während der Kontakt des Abdichtabschnitts 264 mit dem Abdichtabschnitt 265 des Ventilgehäuseverschlusses 261 herstellt ist.
Aus dem vorstehend erwähnten Grund muß die Länge g1 des Abdichtabschnitts des ersten Ventilgehäuses nur innerhalb des Bereichs liegen, der der folgenden Ungleichung entspricht: (g3 – g2)/2 > g1 > (b1 – g2)/2.
Was die Abmessung des Ventilbetätigungsvorsprungs 180b des Verbindungsrohrs 180 und der Rippe 311 des Ventilgehäuseverschlusses 261 betrifft, welche, wie in 10 und 17 gezeigt, in Kontakt miteinander sind, so betragen die Dicken t des Verbindungsrohrs 180 und der Rippe 311 0,75 mm; der Abstand f3 zwischen den Innenflächen des entgegenwirkenden Ventilbetätigungsvorsprungs 180b ist 1,7 mm; der Abstand f4 zwischen den Außenflächen des entgegenwirkenden Ventilbetätigungsvorsprungs 180b ist 3,2 mm; der Abstand f1 zwischen den Außenflächen der länglichen Rippe 311 des Ventilgehäuseverschlusses 261 an der kurzen Achse der länglichen Rippe 311 ist 2,6 mm; der Abstand f2 zwischen den Innenflächen der Rippe 311 an der kurzen Achse ist 1,4 mm, und die Länge d der Rippe 311 ist 3,6 mm.
Vom Gesichtspunkt der Formteilgenauigkeit aus ist angestrebt, daß die Dicke u2 der Elastomerschicht 267 auf der Innenfläche des ersten Ventilgehäuses 260a mit dem länglichen Querschnitt gleichmäßig ist; die Dicke an dem gekrümmten Abschnitt und die Dicke an dem geraden Abschnitt sind gleich. Was die vertikale Richtung der Verbindungsöffnung 230 betrifft, entspricht die Tiefe des Eindrückens des Abschnitts mit dem größten Durchmesser (Abschnitt, der den Abdichtvorsprung 180a aufweist) des Verbindungsrohrs 180 in die Abdichtung durch die Elastomerschicht 267: g4 – g2 = 0,3 nun, und dieses Ausmaß wird durch die Elastomerschicht 267 aufgenommen. Die Gesamtdicke der Elastomerschicht 267, die in die Aufnahme involviert ist, entspricht: 0,8 mm × 2 = 1,6 mm. Doch da die Tiefe des Eindrückens 0,3 mm beträgt, ist nicht so viel Kraft erforderlich, wie ansonsten erforderlich wäre, um die Elastomerschicht 267 zu verformen. Auch was die horizontale Richtung der Verbindungsöffnung 230 betrifft, ist die Tiefe des Eindrückens beim Abdichten auf 0,3 mm festgelegt, und die Elastomerschicht 267, deren Gesamtdicke für die Aufnahme 0,8 mm × 2 = 1,6 mm entspricht, ist für die Aufnahme dieses Ausmaßes ausgelegt. Der Außendurchmesser g5 des Verbindungsrohrs 180 in der vertikalen Richtung ist kleiner als der Innendurchmesser g2 der Elastomerschicht 267: g5 < g2, und dieses Verhältnis trifft auch auf die horizontale Richtung zu: g5 < g2. Daher ist bei dem in 25 dargestellten Zustand gesichert, daß die Elastomerschicht nur in Kontakt mit dem Abdichtvorsprung 180a des Verbindungsrohrs 180 kommt, was ermöglicht, daß das Verbindungsrohr problemlos eingeführt wird, um die Verbindung perfekt abzudichten. Das Spiel in der horizontalen Richtung zwischen dem Tintenspeicherbehälter 201 und der Haltevorrichtung 150 hat nur in dem Bereich (+/- 0,8 mm bei dieser Ausführungsform) zu sein, in welchem das Spiel durch die Dicke der Elastomerschicht 267 aufgenommen werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist die maximale Toleranz des Spiels auf +/- 0,4 mm festgesetzt. Bei dieser Ausführungsform kontaktet, wenn die Größe des Spiels in der horizontalen Richtung (Ausmaß der Verlagerung von der Mitte) größer als eine Hälfte des absoluten Werts der Differenz zwischen dem Außendurchmesser g5 und dem Innendurchmesser g2 der Elastomerschicht 267 ist (in anderen Worten, wenn die Größe des Spiels bei dieser Ausführungsform in der horizontalen Richtung nicht weniger als +/- 0,2 mm beträgt), die Außenfläche des Verbindungsrohrs 180, ausgenommen die Außenfläche des Abdichtabschnitts 180a, die Elastomerschicht 267 über einen ausgedehnten Bereich und drückt auf sie. Daher erzeugt die Elastizität des Elastomers eine zentrierende Kraft.
Die Anwendung der vorstehend aufgeführten Maßnahmen ermöglichte, einen Ventilmechanismus zu realisieren, der die vorstehend beschriebenen Wirkungen bieten kann.
<Wirkungen der Ventilmechanismusposition>
Bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform ragen der Ventildeckel 262 und das zweite Ventilgehäuse 260b des an die Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 angefügten Ventilmechanismus tiefer in die innere Speicherblase 220 hinein. Mit dieser Anordnung wird, auch wenn die innere Speicherblase 220 infolge der Verformung der in neren Speicherblase 220, die durch den Verbrauch der Tinte in der inneren Speicherblase 220 verursacht ist, quer über den Abschnitt angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 von der äußeren Kapsel 210 gelöst wird, die Verformung der inneren Speicherblase 220 angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 durch den Abschnitt des Ventilmechanismus, der tief in die innere Speicherblase 220 eingeführt ist, d. h. den Ventildeckel 262 und das zweite Ventilgehäuse 260b, reguliert. In anderen Worten, auch wenn die innere Speicherblase 220 sich verformt, wenn Tinte verbraucht wird, wird die Verformung der inneren Speicherblase 220 unmittelbar angrenzend an den Ventilmechanismus und in dem Bereich, der die unmittelbare Umgebung des Ventilmechanismus umfaßt, durch den Ventilmechanismus reguliert, weshalb der Tintenkanal in der Umgegend des Ventilmechanismus in der inneren Speicherblase 220 und der Blasenkanal, der den Luftblasen ermöglicht, während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs aufzusteigen, gesichert sind. Daher wird während der Verformung der inneren Speicherblase 220 nicht verhindert, daß Tinte aus der inneren Speicherblase 220 in die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 geleitet wird, und wird nicht verhindert, daß die Blasen in der inneren Speicherblase 220 steigen.
Bei der Tintenbehältereinheit 200 mit der inneren Speicherblase 220, die, wie vorstehend beschrieben, verformbar ist, oder der Tintendruckkopf-Kartusche, die mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 ausgestattet ist, ist vom Gesichtspunkt der Erhöhung des Pufferraums in der äußeren Kapsel 210 aus angestrebt, daß ein Gleichgewicht zwischen dem Unterdruck in der inneren Speicherblase 220 und dem Unterdruck in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 so gehalten wird, daß der Gas-Flüssigkeits-Austausch zwischen der Tintenbehältereinheit 200 und der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 stattfindet, nachdem die innere Speicherblase 220 bis zum maximalen Ausmaß verformt worden ist. In der Absicht, eine Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr zu erreichen, kann die Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 vergrößert werden. Es liegt auf der Hand, daß angestrebt wird, daß es in der Region angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der inneren Speicherblase 220 einen großen Raum gibt und daß ein beträchtlicher Tintenzuführkanal in dieser Region gesichert ist.
Wenn die Verformung der inneren Speicherblase 220 sich erhöht, um den Pufferraum in der äußeren Kapsel 210, die die innere Speicherblase 220 enthält, zu sichern, verengt sich normalerweise der Raum angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220, wenn sich die innere Speicherblase 220 verformt. Wenn sich der Raum angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220 verengt, wird verhindert, daß die Luftblasen in der inneren Speicherblase 220 aufsteigen, und der Tintenzufuhrkanal angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 wird eingeschrumpft, was die Möglichkeit erhöht, daß sie den Ausgleich für die Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr nicht schaffen können. Daher muß in dem Fall, bei dem der Ventilmechanismus nicht tief genug in die innere Speicherblase 220 hineinragt und die Verformung der inneren Speicherblase 220 angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 nicht reguliert wird, anders als bei der Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform das Ausmaß der Verformung der inneren Speicherblase 220 innerhalb eines Bereichs gehalten werden, in dem die Verformung die Tintenzufuhr nicht wesentlich beeinträchtigt, so daß ein Gleichgewicht zwischen dem Unterdruck in der inneren Speicherblase 220 und dem Unterdruck in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 gehalten wird, um einen Ausgleich für die Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr zu bieten.
Vergleichsweise ragt bei dieser Ausführungsform der Ventilmechanismus tief in die innere Speicherblase 220, wie vorstehend beschrieben, und die Verformung der inneren Speicherblase 220 angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 wird durch den Ventilmechanismus reguliert. Daher ist, auch wenn die Verformung der inneren Speicherblase 220 ansteigt, die Region angrenzend an die Verbindungsöffnung 230, d. h. die Region, durch welche der Tintenzuführkanal zur Verbindungs öffnung 230 führt, durch eine ausreichende Größe abgesichert, was ermöglicht, beide Ziele zu erreichen Sicherung eines großen Pufferraums in der äußeren Kapsel 210 und Sicherung eines Tintenzuführkanals, der für eine Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr geeignet ist.
Unter dem unteren Abschnitt der Tintenbehältereinheit 200 der vorstehend beschriebenen Tintendruckkopf-Kartusche ist eine Elektrode, die als eine Resttintenmengen-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der restlichen Menge Tinte in der inneren Speicherblase 220 verwendet wird, wie später beschrieben wird, positioniert. Die Elektrode 270 ist an dem Schlitten eines Druckgeräts, in welchen die Haltevorrichtung 150 eingebaut ist, befestigt. Die Verbindungsöffnung 230, an welche der Ventilmechanismus angefügt ist, ist in dem unteren Abschnitt der Tintenbehältereinheit 200 angrenzend an die vordere Wand, d. h. die Wand auf der Seite der Unterdrucksteuerkammereinheit 100, angeordnet. Der Ventilmechanismus ist tief in die innere Speicherblase 220 in der Richtung, die etwa parallel zur unteren Fläche der Tintenbehältereinheit 200 ist, eingeführt, weshalb, wenn sich die innere Speicherblase 220 verformt, die Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 durch den tief eingeführten Abschnitt des Ventilmechanismus reguliert wird. Außerdem wird die Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 während der Verformung der inneren Speicherblase 220 auch durch die schräge Ausbildung eines Teils des unteren Abschnitts des Tintenspeicherbehälters 201, der die äußere Kapsel 110 und die innere Speicherblase 220 umfaßt, reguliert. Da die Verschiebung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 im Verhältnis zur Elektrode 270 zusätzlich zur Wirkung der Regulierung der Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 durch die schräge Ausbildung des unteren Abschnitts des Tintenspeicherbehälters 201 durch die weitere Regulierung der Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 durch den Ventilmechanismus reguliert wird, wird möglich, die Erfassung der Resttintenmenge genauer durchzu führen. Daher macht die vorstehend beschriebene Regulierung der Verformung der inneren Speicherblase 220 angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 durch den Ventilmechanismus möglich, ein Flüssigkeitszufuhrsystem zu erhalten, das zusätzlich zur Erreichung der zwei Ziele, durch eine Erhöhung der Verformung der inneren Speicherblase 220 einen großen Pufferraum in der äußeren Kapsel 210 zu sichern und Tinte mit einer hohen Geschwindigkeit zuzuführen, genauer die Tintenrestmenge erfassen kann.
Bei dieser Ausführungsform wird der Ventilmechanismus tiefer in die innere Speicherblase 220 eingeführt, so daß die Verformung der inneren Speicherblase 220 angrenzend an die Verbindungsöffnung 230, wie vorstehend beschrieben, reguliert wird, aber es kann ein anderes Bauteil als der Ventilmechanismus in die innere Speicherblase 220 eingeführt werden, um die Verformung des vorstehend erwähnten Abschnitts der inneren Speicherblase 220 zu regulieren. Ferner kann ein Stück Blech durch die Verbindungsöffnung 230 in die innere Speicherblase 220 eingeführt werden, so daß sich das Stück Blech an der unteren Fläche der inneren Speicherblase 220 erstreckt. Mit dieser Anordnung kann eine genauere Resttintenmengenerfassung erfolgen, wenn die Resttintenmenge in der inneren Speicherblase unter Verwendung der Elektrode 270 erfaßt wird.
Außerdem ragen bei dieser Ausführungsform bei dem mit der Verbindungsöffnung 230 verbundenen Ventilmechanismus die Baugruppen des Ventilmechanismus weit tiefer in die innere Speicherblase 220 hinein, über die Öffnung 260c hinaus, welche mit der Verbindungsöffnung 230 verbunden ist, um einen Tintenkanal auszubilden. Mit dieser baulichen Anordnung wird sichergestellt, daß ein Tintenkanal in der Umgegend der Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220 der Tintenbehältereinheit erreicht wird.
<Verfahren für die Fertigung eines Tintenbehälters>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 18 die Beschreibung eines Verfahrens zur Fertigung des Tintenbehälters bei dieser Ausführungsform. Zunächst wird bezüglich 18(a) der freiliegende Abschnitt 221a der inneren Speicherblase 220 des Tintenspeicherbehälters 201 nach oben gerichtet und die Tinte 401 unter Verwendung einer Tinteneinspritzdüse 402 durch die Tintenzuführöffnung in den Tintenspeicherbehälter 201 eingespritzt. Bei dem Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Tinteneinspritzung unter atmosphärischem Druck ausgeführt werden.
Danach werden bezüglich 18(b) der Ventilgehäuseverschluß 261, der Ventildeckel 262, das Federelement 263, das erste Ventilgehäuse 260a und zweite Ventilgehäuse 260b zu einer Ventileinheit zusammengefügt, und dann wird diese Ventileinheit in die Tintenzuführöffnung des Tintenspeicherbehälters 201 eingelegt.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Rand der Abdichtfläche 102 des Tintenspeicherbehälters 201 an der Außenseite der Schweißfläche von der abgestuften Form des ersten Ventilgehäuses 260a umgeben, was möglich macht, die Positioniergenauigkeit, mit der der Tintenspeicherbehälter 201 und das erste Ventilgehäuse 260a im Verhältnis zu einander positioniert werden, zu verbessern. Folglich wird möglich, einen Schweißelektrodenarm 400 von oben herabzulassen, um im Kontakt mit dem Umfang der Verbindungsöffnung 230 des ersten Ventilgehäuses 260a so positioniert zu werden, daß das erste Ventilgehäuse 260a und die innere Speicherblase 220 des Tintenspeicherbehälters 201 an der Abdichtfläche 102 aneinander geschweißt werden, wobei gleichzeitig das erste Ventilgehäuse 260a und die äußere Kapsel 210 des Tintenspeicherbehälters 201 an dem Rand der Abdichtfläche 102 aneinander geschweißt werden, was sicherstellt, daß die Verbindungen perfekt abgedichtet sind. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Fertigungsverfahren, welches Ultraschallschweißen oder Vibrationsschweißen verwendet, als auch auf ein Fertigungsverfahren, welches ther misches Schweißen, Klebstoff oder dergleichen verwendet, anwendbar.
Danach wird mit Bezug auf 18(c) das Erkennungsbauteil 250 an dem Tintenspeicherbehälter 201, an welchen das erste Ventilgehäuse 260a angeschweißt worden ist, in einer Weise angeordnet, daß der Tintenspeicherbehälter 201 abgedeckt wird. Während dieses Vorgangs gelangen die Einrückabschnitte 210a, die an der Seitenwand der äußeren Kapsel des Tintenspeicherbehälters 201 ausgebildet sind, und die Arretierabschnitte 250a der Erkennungsbauteils 250 in Wirkbeziehung, und gleichzeitig gelangen die Arretierabschnitte 250a, die an der Seite der unteren Fläche angeordnet sind, mit der äußeren Kapsel 210 auf der Seite, die sich in Gegenüberlage der Abdichtfläche 102 des Tintenspeicherbehälters 201 befindet, in Wirkbeziehung, wobei das erste Ventilgehäuse 260a dazwischen gelagert ist (3).
<Erfassung einer Resttintenmenge im Behälter>
Nachstehend erfolgt die Beschreibung der Erfassung der Resttintenmenge in der Tintenbehältereinheit.
Bezug nehmend auf 2 ist unter der Region der Haltevorrichtung 150, wo die Tintenbehältereinheit 200 angeordnet ist, die Elektrode 270 in der Form eines Stücks Blech mit einer Breite, die schmaler als die Breite des Tintenspeicherbehälters 201 (Tiefenrichtung der Zeichnung) ist, angeordnet. Diese Elektrode 270 wird an dem Schlitten (nicht dargestellt) des Druckgeräts, an welchem die Haltevorrichtung angeordnet ist, befestigt und durch die Verkabelung 271 mit dem elektrischen Steuersystem des Druckgeräts verbunden.
Andererseits weist die Tintendruckkopfeinheit 160 auf: einen Tintenkanal 162, der mit dem Tintenzuführrohr 165 verbunden ist; eine Vielzahl Düsen (nicht dargestellt), die mit einem Energieerzeugungselement (nicht dargestellt) zum Erzeugen der Tintenausstoßenergie ausgestattet sind, und eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 164 zum zeitweiligen Halten der durch den Tintenkanal 162 zugeführten Tinte und zum darauf folgenden Zuführen der Tinte zu jeder einzelnen Düse. Jedes Energieerzeugungselement ist mit einer Verbindungsklemme 281, mit welcher die Haltevorrichtung versehen ist, verbunden, und wenn die Haltevorrichtung 150 an dem Schlitten angeordnet ist, ist die Verbindungsklemme 281 mit einem elektrischen Steuersystem des Druckgeräts verbunden. Die Aufzeichnungssignale von dem Druckgerät werden durch die Verbindungsklemme 281 an die Energieerzeugungselemente übermittelt, damit durch den Antrieb der Energieerzeugungselemente Ausstoßenergie an die Tinte in den Düsen gegeben wird. Als Folge wird Tinte aus den Ausstoßöffnungen oder den sich öffnenden Enden der Düsen ausgestoßen.
In der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 164 ist auch eine Elektrode 290 angeordnet, welche durch die gleiche Verbindungsklemme 281 mit dem elektrischen Steuersystem des Druckgeräts verbunden ist. Diese zwei Elektroden 270 und 290 bilden die Erfassungsvorrichtung für die Resttintenmenge in dem Tintenspeicherbehälter 201.
Ferner ist bei dieser Ausführungsform, damit diese Erfassungsvorrichtung für die Resttintenmenge die Resttintenmenge genauer erfassen kann, die Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 in dem unteren Abschnitt, d. h. dem unteren Abschnitt bei Gebrauch, in der Wand des Tintenspeicherbehälters 201 zwischen den größten Wänden des Tintenspeicherbehälters, angeordnet. Ferner ist ein Teil der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201 so abgeschrägt, daß die untere Fläche, wenn der Tintenspeicherbehälter 201 im Gebrauch ist, im Verhältnis zur horizontalen Ebene einen Winkel bildet.
In mehr spezifischer Weise ist die untere Wand bezüglich der Seite, an der die Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 angeordnet ist, der Vorderseite und der Seite in Gegenüberlage zu ihr, der Rückseite, in der Umgegend des vorderen Abschnitts, in welchem der Ventilmechanismus ange ordnet ist, parallel zur horizontalen Ebene gehalten, wohingegen die untere Wand in der Region von da an zum hinteren Ende nach hinten oben schräg ist. In Anbetracht der Verformung der inneren Speicherblase 220, welche später beschrieben wird, ist angestrebt, daß dieser Winkel, mit dem die untere Wand des Tintenspeicherbehälters 201 im Verhältnis zur hinteren Seitenwand der Tintenbehältereinheit 200 steht, stumpf ist. Bei dieser Ausführungsform ist festgesetzt, daß er nicht kleiner als 95 Grad ist.
Die Elektrode 270 erhält eine Form, die der Form der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201 entspricht, und ist in dem Bereich entsprechend dem schrägen Bereich der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201, parallel zu dem schrägen Bereich, positioniert.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung der Erfassung der Resttintenmenge in dem Tintenspeicherbehälter 201 durch diese Erfassungsvorrichtung für die Resttintenmenge.
Die Erfassung der Resttintenmenge erfolgt durch eine Erfassung der Kapazität (elektrostatischen Kapazität), welche sich als Reaktion auf die Größe des Abschnitts der Elektrode 270 entsprechend dem Verbleib des Körpers der Resttinte verändert, während eine Impulsspannung zwischen der Elektrode 270 auf der Seite der Haltevorrichtung 150 und der Elektrode 290 in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 164 angelegt wird. Zum Beispiel kann das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 durch das Anlegen einer solchen Impulsspannung zwischen den Elektroden 270 und 290, die einen Spitzenwert von 5V, eine rechtwinklige Wellenform und eine Pulsfrequenz von 1 kHz aufweist, und durch eine Errechnung der Zeitkonstanten und eine Schaltkreisverstärkung erfaßt werden.
Da sich die Menge Resttinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 infolge des Tintenverbrauchs verringert, sinkt die Oberfläche der Tintenflüssigkeit in Richtung der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201 ab. Wenn sich die Resttintenmenge weiter verringert, sinkt die Tintenflüssigkeitsoberfläche auf ein Niveau entsprechend dem schrägen Abschnitt der unteren Wand des Tintenspeicherbehälters 201 ab. Danach verringert sich, wenn die Tinte weiter verbraucht wird (der Abstand zwischen der Elektrode 270 und dem Tintenkörper bleibt nahezu gleich), die Größe des Abschnitts der Elektrode 270 entsprechend dem Verbleib des Tintenkörpers allmählich, weshalb die Kapazität beginnt, sich zu reduzieren.
Möglicherweise verschwindet die Tinte aus dem Bereich, der der Position der Elektrode 270 entspricht. Folglich kann das Sinken der Verstärkung und der Anstieg eines elektrischen Widerstands, der durch die Tinte verursacht ist, durch eine Berechnung der Zeitkonstanten durch eine Veränderung der Impulsdauer des angelegten Impulses oder eine Veränderung der Impulsfrequenz erfaßt werden. Damit wird bestimmt, daß die Menge Tinte in dem Tintenspeicherbehälter 201 äußerst klein ist.
Die vorstehende Ausführung entspricht dem generellen Konzept der Erfassung der Resttintenmenge. In der Realität weist bei dieser Ausführungsform der Tintenspeicherbehälter 201 die innere Speicherblase 220 und äußere Kapsel 210 auf, und wenn Tinte verbraucht wird, verformt sich die innere Speicherblase 220 nach innen, d. h. in der Richtung, ihr Eigenvolumen zu reduzieren, während sie einen Gas-Flüssigkeits-Austausch zwischen der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 und dem Tintenspeicherbehälter 201 und die Einleitung von Luft zwischen der äußeren Kapsel 210 und inneren Speicherblase 220 durch das Belüftungsloch 222 ermöglicht, so daß ein Gleichgewicht zwischen dem Unterdruck in der Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 und dem Unterdruck in dem Tintenspeicherbehälter 201 gehalten wird.
Bezug nehmend auf 6 verformt sich während dieser Verformung die innere Speicherblase 220, während die Eckab schnitte des Tintenspeicherbehälters 201 die Kontrolle über sie hat. Das Ausmaß der Verformung der inneren Speicherblase 220 und eine daraus resultierende teilweise oder vollständige Loslösung der Wände der inneren Speicherblase 220 von der äußeren Kapsel 210 sind an den zwei Wänden mit der größten Abmessung (Wände etwa parallel zur Ebene des Querschnitts in 6) am größten und klein an der unteren Wand oder der Wand angrenzend an die zwei vorstehend genannten Wände. Trotzdem verringert sich mit dem Anstieg der Verformung der inneren Blase 220, des Abstands zwischen dem Tintenkörper und der Elektrode 270, die Kapazität im umgekehrten Verhältnis zum Abstand. Doch bei dieser Ausführungsform befindet sich der Hauptbereich der Elektrode 270 in einer Ebene, die etwa rechtwinklig zur Verformungsrichtung der inneren Speicherblase 220 ist, weshalb, auch wenn sich die innere Speicherblase 220 verformt, die Elektrode 270 und die Wand des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 etwa parallel zueinander bleiben. Demzufolge ist der Flächenbereich, der direkt mit der elektrostatische Kapazität zusammenhängt, hinsichtlich seiner Größe gesichert, was eine Erfassungsgenauigkeit gewährleistet.
Ferner ist, wie vorstehend beschrieben, bei dieser Ausführungsform der Tintenspeicherbehälter 201 so gebaut, daß der Winkel des Eckabschnitts zwischen der Bodenwand und der hinteren Seitenwand nicht kleiner als 95 Grad wird. Daher wird es für die innere Speicherblase 220 leichter, sich, verglichen mit den anderen Ecken, an dieser Ecke von der äußeren Kapsel 210 loszulösen. Somit wird, auch wenn die innere Speicherblase 220 sich zur Verbindungsöffnung 230 hin verformt, es für die Tinte leichter, zur Verbindungsöffnung 230 hin ausgestoßen zu werden.
Vorstehend wurden die baulichen Aspekte dieser Ausführungsform im einzelnen beschrieben. Diese Bauformen können in wählbaren Kombinationen eingesetzt werden, wobei die Kombinationen eine Möglichkeit der Verstärkung der vorstehend erwähnten Wirkungen versprechen.
Zum Beispiel stabilisiert eine Kombination der länglichen Bauform des Verbindungsabschnitts mit dem vorstehend beschriebenen Ventilaufbau den Gleitvorgang während des Einbaus oder der Entfernung, was sichert, daß das Ventil problemlos geöffnet oder geschlossen werden kann. Eine Ausbildung des Verbindungsabschnitts mit dem länglichen Querschnitt sichert einen Anstieg in der Geschwindigkeit, mit welcher Tinte zugeführt wird. In diesem Fall verschiebt sich die Lage der Drehachse nach oben, doch eine schräge Ausbildung der unteren Wand des Tintenbehälters nach oben ermöglicht Stabilität beim Einbau oder bei der Entfernung, d. h. den Einbau oder die Entfernung, während derer das Ausmaß der Verdrehung gering ist.
<Tintendruckkopf-Kartusche>
23 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Tintendruckkopf-Kartusche, die eine Tintenbehältereinheit, auf welche die vorliegende Erfindung zutrifft, verwendet, und veranschaulicht den generellen Aufbau der Tintendruckkopf-Kartusche.
Eine Tintendruckkopf-Kartusche 70 bei dieser Ausführungsform, die in 23 dargestellt ist, ist mit einer Unterdrucksteuerkammereinheit 100 versehen, die die Tintendruckkopfeinheit 160 aufweist, die mehrere Arten Tinte in unterschiedlicher Farbe (gelb (Y), magentafarben (M) und cyanfarben (C) bei dieser Ausführungsform) ausstoßen kann, wobei die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 einstückig die Unterdrucksteuerkammerkapseln 110a, 110b und 110c umfaßt. Die Tintenbehältereinheiten 200a, 200b und 200c, die Flüssigkeit mit unterschiedlichen Farben enthalten, sind einzeln und abnehmbar mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 verbindbar.
Um zu sichern, daß die Mehrzahl Tintenbehältereinheiten 200a, 200b und 200c ohne Fehler mit den entsprechenden Unterdrucksteuerkammerkapseln 110a, 110b und 110c verbunden werden, ist die Tintendruckkopf-Kartusche mit der Tintenhal tevorrichtung 150 versehen, die teilweise die äußere Fläche der Tintenbehältereinheit 200 abdeckt, wobei jede Tintenbehältereinheit 200 mit dem Erkennungsbauteil 250 versehen ist. Das Erkennungsbauteil 250 ist mit der Mehrzahl vertiefter Abschnitte oder den Einschüben versehen und wird an die vordere Fläche der Tintenbehältereinheit 200 im Sinne der Einbaurichtung angefügt, wohingegen die Unterdrucksteuerkammerkapsel 110 mit der Mehrzahl Erkennungselemente 170 in der Form eines Vorsprungs versehen ist, welche den Einschüben in Position und Form entsprechen. Daher ist gesichert, daß ein Einbaufehler verhindert wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Farbe der in den Tintenbehältern gespeicherten Tinte von Y, M und C unterschiedlich sein, was offenkundig ist. Es ist auch offenkundig, daß die Zahl der Flüssigkeitsbehälter und die Art der Kombination der Flüssigkeitsbehälter (z. B. eine Kombination eines einzelnen schwarzen (Bk) Tintenbehälters und eines verbundenen Tintenbehälter mit Tinten in den Farben Y, M und C) wählbar sind.
<Aufzeichnungsgerät>
Nachstehend erfolgt mit Bezug auf 24 die Beschreibung eines Beispiels eines Tintenaufzeichnungsgeräts, in welches die vorstehend beschriebene Tintenbehältereinheit oder Tintendruckkopf-Kartusche eingebaut werden kann.
Das in 24 gezeigte Aufzeichnungsgerät ist versehen mit: einem Schlitten 81, an den die Tintenbehältereinheit 200 und die Tintendruckkopf-Kartusche 70 abnehmbar angeordnet werden können; einer Druckkopf-Wiederherstellungseinheit 82, die aus einer Druckkopfabdeckung zum Verhindern, daß Tinte Flüssigkeitsbestandteile durch die Mehrzahl Öffnungen des Druckkopfs verliert, und einer Saugpumpe zum Saugen von Tinte aus der Mehrzahl Öffnungen, wenn der Druckkopf nicht funktioniert, besteht; und einer Blattzuführfläche 83, durch welche Aufzeichnungspapier als Aufzeichnungsmedium transportiert wird.
Der Schlitten 81 nutzt eine Position über der Wiederherstellungseinheit 82 als seine Ausgangsposition und tastet die Linksrichtung ab, wenn ein Riemen 84 durch einen Motor oder dergleichen angetrieben wird. Das Drucken erfolgt durch den Ausstoß von Tinte von dem Druckkopf auf das auf der Blattzuführfläche 83 transportierte Aufzeichnungspapier.
Wie vorstehend beschrieben, findet sich der vorstehend ausgeführte Aufbau dieser Ausführungsform nicht bei den herkömmlichen Aufzeichnungsgeräten. Nicht nur, daß die vorstehend erwähnten Unterbauformen dieses Aufbaus jeweils für sich zur Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit beitragen, sondern sie tragen auch durch ihr Zusammenwirken dazu bei, indem sie die Gesamtheit der Aufbaus organisch gestalten. In anderen Worten, die vorstehend beschriebenen Unterbauformen sind ausgezeichnete Erfindungen, gleich ob sie einzeln oder in Kombination betrachtet werden; was vorstehend beschrieben wurde, sind Beispiele des bevorzugten Aufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung. Ferner muß, wenngleich der Ventilmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in dem vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsbehälter sehr geeignet ist, die Bauform des Flüssigkeitsbehälters nicht auf die vorstehend beschriebene beschränkt werden; sie kann auch auf Flüssigkeitsbehälter anderer Ausführungsformen, bei denen Flüssigkeit direkt in dem Abschnitt der Flüssigkeitszuführöffnung gespeichert wird, angewendet werden.
Bezug nehmend auf 26 erfolgt die Beschreibung der Ver bindungsöffnung der Tintenbehältereinheit und eines weiteren Ventilmechanismus, der in der Verbindungsöffnung angeordnet ist.
26(a) zeigt eine Vorderansicht, die ein Verhältnis zwischen dem Ventilelement 261 und dem zweiten Ventilgehäuse 260b darstellt; 26(b) zeigt eine Seitenschnittansicht von 26(a); 26(c) zeigt eine Vorderansicht, die ein Verhältnis zwischen dem zweiten Ventilgehäuse 260b und dem gedrehten Ventilelement 261 zeigt; 26(d) zeigt eine Seitenschnittansicht von 26(c).
Wie in 26(a) und 26(b) gezeigt, ist die Bauform der Öffnung der Verbindungsöffnung 230 ein Langloch, das sich in einer Richtung erstreckt, um durch eine Erweiterung eines Öffnungsbereichs der Verbindungsöffnung 230 eine hohe Tintenversorgungsleistung des Tintenaufnahmebehälters 201 bereitzustellen. Die Bauform der Öffnung des Langlochs der Verbindungsöffnung 230 weist einen Abschnitt mit einer gleichbleibenden Öffnungsbreite auf. Die Bauform des Ventilelements 261 auf der Seite des ersten Ventilgehäuses 260a entspricht der inneren Form des Querschnitts der Verbindungsöffnung 230, d. h. der Form der Verbindungsöffnung 230 als Langloch. Wenn jedoch die Öffnungsbreite der Verbindungsöffnung 230 in der Breitenrichtung rechtwinklig zur Längsrichtung der Verbindungsöffnung 230 größer ausgeführt wird, vergrößert sich der Raum, der von dem Tintenaufnahmebehälter 201 eingenommen wird, was eine Unhandlichkeit des Geräts zur Folge hat. Das ist besonders bedeutsam, wenn Tintenbehälter beim Farbdrucken oder photographischen Drucken in der seitlichen Richtung (Abtastrichtung des Schlittens) nebeneinandergestellt sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Gestalt der Verbindungsöffnung 230, welche eine Tintenzuführöffnung des Tintenaufnahmebehälters 201 ist, ein Langloch.
Ferner dient die Verbindungsöffnung 230 der Tintendruckkopf-Kartusche der Ausführungsform dazu, Tinte zur Unterdrucksteuerkammereinheit 100 zu leiten und Umgebungsluft in den Tintenaufnahmebehälter 201 einzuleiten. Da die Verbindungsöffnung 230 in der Richtung des Schwerpunkts länglich ist, dient der untere Abschnitt der Verbindungsöffnung 230 hauptsächlich als ein Tintenzuführdurchgang, und der obere Abschnitt der Verbindungsöffnung 230 dient hautsächlich als ein Einleitkanal für Umgebungsluft, so daß eine Funktionstrennung, durch welche eine sichere Tintenversorgung und ein sicherer Gas-Flüssigkeits-Austausch geleistet werden können, leicht erreicht werden kann. Wie bereits beschrieben, wird das Verbindungsrohr 180 der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 bei der Anordnung der Tintenbehältereinheit 200 in die Verbindungsöffnung 230 eingeführt. Dann wird ein drittes Ventilelement 261 durch den an einem freien Ende des Verbindungsrohrs 180 angeordneten Ventilöffnungs- und -schließvorsprung 180b gedrückt, um einen dritten Ventilmechanismus der Verbindungsöffnung 230 zu öffnen, wodurch Tinte aus dem Inneren eines dritten Tintenaufnahmebehälters 201 in die Unterdruckspeicherkammereinheit 100 geleitet wird. Abhängig von der Ausrichtung oder Position der Tintenbehältereinheit 200, welche an das Verbindungsrohr 180 angefügt wird, kann der Ventilöffnungs- und -schließvorsprung 180b schräg an das Ventilelement anschlagen. Auch wenn dies geschieht, wird das Ventilelement 261 nicht zugesetzt, da der Querschnittsaufbau des Endes des Abdichtvorsprungs 180a, der an der Seite des Verbindungsrohrs 180 angeordnet ist, halbkreisförmig ist. Um eine stabile Gleitbewegung des Ventilelements 261 zu diesem Zeitpunkt zu erreichen, ist, wie in 26(a) und 26(b) gezeigt, zwischen einer Verbindungsabdichtfläche 260 innerhalb der Verbindungsöffnung 230 und dem Außenumfang der ersten Ventilgehäuseseite 260a des Ventilelements 261 ein Zwischenraum 266 bereitgestellt. Darüber hinaus ist an dein freien Endabschnitt des Verbindungsrohrs 180 mindestens der obere Abschnitt offen, weshalb, wenn das Verbindungsrohr 180 in die Verbindungsöffnung 230 eingeführt wird, die Ausbildung des hauptsächlichen Umgebungslufteinleitungskanals an dem oberen Abschnitt der Verbindungsöffnung 230 und in dem Verbindungsrohr 180 nicht behindert wird, womit ein problemloser Gas-Flüssigkeits-Austauschvorgang erreicht wird.
Wenn die Tintenbehältereinheit 200 entfernt wird, wird das Verbindungsrohr 180 von der Verbindungsöffnung 230 getrennt, wodurch das Ventilelement 261 durch eine elastische Kraft, die durch das Drängelement 263 aufgebracht wird, vorwärts zum ersten Ventilgehäuse 260a gleitet, bis der abgeschrägte Abschnitt 264 des Ventilgehäuses des ersten Ventilgehäuses 260a, wie in 26(d) gezeigt, in Wirkbeziehung mit dem abgeschrägten Abschnitt 265 des Ventilelements 261 gelangt, wodurch der Tintenzuführkanal geschlossen wird.
Wenn der Zwischenraum 266 bereitgestellt ist, um eine Gleitbewegung zwischen dem Ventilelement 261 und dem zweiten Ventilgehäuse 260b zuzulassen, kann sich in einem solchen Ventilmechanismus das Ventilelement 261 in dem zweiten Ventilgehäuse 260b während des Montage- und Demontagevorgangs der Tintenbehältereinheit 200 um nichts drehen, wie in 26(c) dargestellt.
Andererseits wird die Drängkraft auf das erste Ventilgehäuse 260a, die durch das erste Ventilgehäuse 260a bereitgestellt wird, so ausgewählt, daß, auch wenn ein Druckunterschied zwischen dem Inneren und Äußeren des Tintenaufnahmebehälters 201 infolge einer Änderung der Umgebungsbedingung erzeugt wird, die Drängkraft des Ventilelements 261 im wesentlichen konstant gehalten wird. Wenn eine derartige Tintenbehältereinheit 200 in einem Hochland (wenn z. B. der Umgebungsdruck 0,7 atm ist) verwendet wird und dann des Ventilelement 261 geschlossen wird und dann die Tintenbehältereinheit 200 zu einer Umgebung mit 1,0 atm transportiert wird, ist der Innendruck des Tintenaufnahmebehälters 201 niedriger als der Umgebungsdruck, so daß eine Kraft in der Öffnungsrichtung des Ventilelements 261 erzeugt wird. Bei dieser Ausführungsform gilt ähnlich der Ausführungsform von 2: FV > 1,01 × 105 – 0,709 × 105 = 0,304 × 105 [N/m2]
Die Werte sind jene, bei denen das Ventilelement 261 und das erste Ventilgehäuse 260a in Wirkbeziehung miteinander stehen. Wenn das Ventilelement 261 und das erste Ventilgehäuse 260a voneinander gelöst werden, ist die Verlagerung des Drängelements 263 zur Erzeugung der Drängkraft gegen das Ventilelement 261 groß, so daß eine Drängkraft, die das Ventilelement 261 gegen das erste Ventilgehäuse 260a drängt, weiterhin groß ist.
Ein maximaler Drehwinkel wird als ein Drehwinkel des Ventilelements 261 definiert, wenn das Ventilelement 261 als ein Ergebnis der Drehung des Ventilelements 261 um seine Welle mit dem zweiten Ventilgehäuse 260b in Berührung kommt. Wenn das Ventilelement 261 mit dem maximalen Drehwinkel zu dem ersten Ventilgehäuse 260a gedrängt wird, werden der abgeschrägte Abschnitt 264 des Ventilgehäuses und der Abdichtabschnitt 261c des Ventilelements bei zwei diametral entgegengesetzten Zuständen über der Mitte der Drehachse in Kontakt gebracht. Das Ventilelement 261 wird durch die Drängkraft zur Seite des ersten Ventilgehäuses 260a gedrängt, weshalb das Ventilelement 261 eine Wiederherstellkraft in der entgegengesetzten Drehrichtung erzeugt, und es hält an, wenn der abgeschrägte Abschnitt 264 des Ventilgehäuses vollständig in Wirkbeziehung mit dem Abdichtabschnitt 261c des Ventilelements gelangt ist. In dem Zustand einer vollständigen Wirkbeziehung zwischen dem abgeschrägten Abschnitt 264 und dem Abdichtabschnitt 261c des Ventilelements befinden sie sich in dem Einrückbereich 261b, wie in 26(a) gezeigt, miteinander in Wirkbeziehung. Doch wenn sich das Ventilelement 261 dreht, wird an der Kontaktstelle zwischen dem Abdichtabschnitt 261c des Ventilelements und dem abgeschrägten Abschnitt 264 des Ventilgehäuses eine Reibungskraft erzeugt. Wenn der Drehwinkel, der für die Wiederherstellung einer Drehung erforderlich ist, klein ist, ist die Arbeit, die für die Wiederherstellung nötig ist, ebenfalls gering, so daß das erste Ventilgehäuse 260a und das Ventilelement 261 schnell miteinander in Wirkbeziehung kommen.
Die Erfinder haben empirisch herausgefunden, daß, wenn ein Verhältnis des Zwischenraums 266 zur Breite des Ventilelements 261 etwa 1 : 25 ist, der maximale Drehwinkel des Ventilelements 261 etwa 10° beträgt, und wenn der Ventilmechanismus geschlossen wird, während das Ventilelement 261 schräggelagert ist, stellt sich der Drehwinkel des Ventilelements 261 wieder auf 0° ein, so daß das Ventilelement 261 und das erste Ventilgehäuse 260a miteinander ein Ventilele ment 261 bilden, wenn das Verhältnis der Länge zur Breite bei der Konfiguration, gesehen in einer Richtung, die rechtwinklig zur Richtung der Fließkanäle des Ventilelements 261 und des zweiten Ventilgehäuses 260b ist, größer als 3 : 2 ist. Wenn die Verhältnisse der Länge zur Breite des Ventilelements 261 und des zweiten Ventilgehäuses 260b kleiner als 3 : 2 sind, kann der maximale Drehwinkel des Ventilelements 261 nicht wiederhergestellt werden, weshalb, wenn der Ventilmechanismus geschlossen wird, während das Ventilelement 261 schräggelagert ist, sich die vorstehend erwähnte Wiederherstellung und das erste Ventilgehäuse 260a gegenseitig behindern mit dem Ergebnis, daß eine hermetische Abdichtung des Ventilmechanismus nicht eingerichtet wird.
Daher entsprechen eine Länge x, gemessen in der Längsrichtung in der Ebene der Öffnung der Verbindungsöffnung 230, und eine Breite y in der Ebene der Öffnung der Verbindungsöffnung 230 vorzugsweise y/x < 2/3.
Bei dieser Ausführungsform entspricht das Verhältnis der Länge und der Breite bei der Konfiguration des Querschnitts entlang einer Ebene, die rechtwinklig zur Richtung des Fließkanals des Ventilelements 261 und des zweiten Ventilgehäuses 260b ist, etwa 10 : 5, was größer als 3 : 2 ist. Der maximale Drehwinkel war zu diesem Zeitpunkt etwa 5°. Wenn der Ventilmechanismus geschlossen wird, während das Ventilelement 261 gedreht wird, stellt sich der Drehwinkel des Ventilelements 261 wieder auf 0° ein, so daß das Ventilelement 261 und das erste Ventilgehäuse 260a miteinander in Wirkbeziehung gelangen, wobei der Ventilmechanismus im wesentlichen hermetisch dicht geschlossen wird.
Bezug nehmend auf 27 und 28 erfolgt die Beschreibung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 27(e) und (h) entsprechen 26(a) und (d).
Der in 27 und 28 gezeigte Ventilmechanismus weist ein erstes Ventilgehäuse 260a, ein zweites Ventilgehäuse 260b, ein Ventilelement 261, ein Drängelement 263a, einen Ventildeckel 262 auf.
Das Ventilelement 261 wird durch das Drängelement 263a gegen das erste Ventilgehäuse 260a gedrängt, und durch den Anschlag des abgeschrägten Teils 265 des Ventilelements an den abgeschrägten Teil 264 des Ventilgehäuses, wie in 28(i) gezeigt, wird die Abdichtung bewirkt, wobei auf diese Weise die hermetische Abgedichtetheit der Tintenbehältereinheit 200 aufrechterhalten wird. Das Ventilelement 261 befindet sich gleitfähig in dem zweiten Ventilgehäuse 260b (gedrängt durch eine Feder 263a, welche ähnlich dem vorstehend beschriebenen Drängelement 263 ist) und wird durch einen Vorsprung 180b zum Öffnen und Schließen des Ventils gegen den Ventildeckel 262 gedrängt, so daß es in dem zweiten Ventilgehäuse 260b gleitet, wodurch die Abdichtung des abgeschrägten Teils gelöst wird, wie in 28(j) gezeigt.
Das zweite Ventilgehäuse 260b ist mit einer Öffnung 269b angrenzend an den abgeschrägten Teil 264 des Ventilgehäuses an der Seite des unteren Abschnitts des Tintenbehälters versehen. Durch diesen Aufbau der Öffnung 269b wird, wenn der Ventilmechanismus geöffnet wird, das Ventilelement 261 durch einen Ventilöffnungs- und -schließvorsprung 180b gedrückt, und unmittelbar nach der Bewegung hin zu dem Ventildeckel 262 wird die Zufuhr der Tinte aus dem Inneren der Tintenbehältereinheit 200 zur Unterdrucksteuerkammereinheit 100 begonnen, und außerdem wird die Resttientmenge am Ende der Verwendung der Tinte minimiert. Wie in 27(e) gezeigt, ist die Öffnung 269b in der Richtung der Dicke des Tintenbehälters so sehr weit offen, daß ein runder Teil teilweise in dem Gleitabschnitt des Ventilelements 261 des zweiten Ventilgehäuses 260b bleibt. Durch diesen Aufbau wird der Bereich der Öffnung 269b maximal vergrößert, und ist bezüglich der Zusetzung des Ventils zweckmäßig Vorsorge getroffen, weshalb das stabile Öffnen und Schließen des Ventils mit hoher Durchflußgeschwindigkeit gewährleistet werden kann.
Bei dieser Ausführungsform ist die Öffnung 269a in dem zweiten Ventilgehäuse 260b an einer im Verhältnis zur Öffnung 269b symmetrischen Position angeordnet.
Durch diesen Aufbau wird, da die Öffnungen 269a, 269b an dem oberen Abschnitt und unteren Abschnitt des zweiten Ventilgehäuses 260b groß sind, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen, der Vorteil geboten, daß der Fluß der Flüssigkeit und der Fluß des Gases während des Gas-Flüssigkeits-Austauschs gewährleistet sind. In mehr besonderer Weise funktioniert die obere Öffnung 269a als ein Lufteinleitkanal, der das Gas sicher durchläßt, und funktioniert die untere Öffnung 269b als ein Tintenflußkanal, der die Flüssigkeit sicher durchläßt.
Die Abmessungen der Teile, die den in 26 und 28 gezeigten Ventilmechanismus des Verbindungsrohrs 180 bilden, sind wie folgt: die Länge des Ventilelements 261 beträgt, gemessen in der Längsrichtung, 9,5 mm; die Breite des Ventilelements 261 ist 5,0 mm; die Länge des zweiten Ventilgehäuses 260b beträgt, gemessen in der Längsrichtung, 9,9 mm; die Breite des zweiten Ventilgehäuses 260b ist 5,4 mm; und der Zwischenraum 266 zwischen dem Ventilelement 261 und dem zweiten Ventilgehäuse 260b ist 0,2 mm. Der Abstand von der Einrückregion 261b des Ventilelements 261 zu dem Ventildeckel 262 beträgt ca. 15,5 mm, wenn das Ventilelement 261 und das erste Ventilgehäuse 260a, die Drehung des Ventilelements 261 in der vertikalen Richtung in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Richtung des Fließkanals ist, um den Drehpunkt, der durch den Kontaktabschnitt zwischen der Schiebewelle des Ventilelements 261 und dem Ventildeckel 262 gebildet ist, beträgt 0,7°, was zu vernachlässigen ist.
Durch die längliche Bauform der Verbindungsöffnung 230 und den Ventilmechanismus und durch die Bauform des Ventilelements 261 entsprechend der Bauform der Verbindungsöffnung 230 kann der Drehwinkel des Ventilelements 261 beim Gleiten des Ventilelements 261 minimiert und das Ansprechverhalten des Ventils verbessert werden, weshalb die Abdichteigenschaft des Ventilmechanismus an der Verbindungsöffnung 230 sichergestellt werden kann. Da die Bauformen des Ventilmechanismus und der Verbindungsöffnung 230 Langlöcher sind, können das Ventilelement 261 und der Abdichtvorsprung 180a, die an der Seite des Verbindungsrohrs 180 angeordnet sind, während des Einbau- und Entfernungsvorgangs der Tintenbehältereinheit 200 problemlos in der Verbindungsöffnung 230 gleiten, so daß der Verbindungsvorgang stabilisiert ist.
Bei dieser Ausführungsform weist die Tintenbehältereinheit 200 die verformbare innere Speicherblase 220 auf. Doch der Ventilmechanismus ist in einer Tintenzuführöffnung eines Tintenbehälters, der aus nicht-verformbaren Wänden gebildet ist, vorhanden. Die Tintenzuführöffnung des Tintenbehälters weist eine Bauform entsprechend der Bauform der Verbindungsöffnung 230 auf, wobei die Tintenzuführöffnung mit einem Ventilmechanismus mit einem ähnlichen Aufbau wie der in der Verbindungsöffnung 230 angeordnete Ventilmechanismus versehen ist, wodurch ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie bei der vorstehend beschriebenen Tintenbehältereinheit 200 für die Tintenzuführöffnung des Tintenbehälters entstehen.
Die Bauform der Verbindungsöffnung 230 ist nicht auf die in 26(a) und 26(b) gezeigte Bauform beschränkt, sondern sie mag jede beliebige Bauform haben, wenn sie in einer Richtung länglich ist und wenn der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen bereitgestellt werden, z. B. sind elliptische Bauformen anwendbar.
Wie vorstehend beschrieben, können, da die Öffnungsbauform der Tintenzuführöffnung des Tintenbehälters in einer Richtung länglich ist, der Drehwinkel des Ventilelements, wenn das Ventilelement ein Gleitbewegung ausführt, die Abdichteigenschaft des Ventilmechanismus, wenn er geschlossen ist und außerdem der Öffnungsbereich der Tintenzuführöffnung ausreichend groß sein, auch wenn die Breite des Tintenbehälters wegen der Begrenzung des Raums, der durch den Tintenbehälter oder die Tintenbehälter eingenommen werden kann, nicht groß genug sein kann. Entsprechend kann die Tinte mit großer Fließgeschwindigkeit bei einer hohen Abdichteigenschaft zugeführt werden. Außerdem sind ein Tintenbehälter, eine Tintendruckkopf-Kartusche und ein Tintenaufzeichnungsgerät bereitgestellt, die den Ventilmechanismus nutzen.
Es folgt die Beschreibung bezüglich der Position des Ventilaufbaus.
29 stellt die Tintenbehältereinheit 200 dar, wenn keine Tinte verwendet wird, und 30 stellt die Tintenbehältereinheit 200 dar, in welcher die darin befindliche innere Speicherblase 220 infolge des Verbrauchs von Tinte aus dem Inneren der Tintenbehältereinheit 200 verformt ist. 29(a), 30(a) zeigen perspektivische Ansichten der Tintenbehältereinheit 200. 29(b) zeigt eine Schnittzeichnung eines Schnitts entlang der Linie A-A von 29(a), und 30(b) zeigt eine Schnittzeichnung eines Schnitts entlang einer Linie A-A von 30(a). In dem Tintenaufnahmebehälter 201 der Tintenbehältereinheit 200 der Ausführungsform weist die innere Speicherblase 220, bevor Tinte ausgestoßen wird, die Form eines rechtwinkligen Parallelepipedons auf, und das Gehäuse 210 ist vor einem Tintenausstoß ebenfalls ein rechtwinkliges Parallelepipedon. In diesem Zustand ist die äußere Bauform der inneren Speicherblase 220 im wesentlichen die gleiche wie die Bauform des Gehäuses 210. Die Seiten mit dar größten Fläche (Hauptseiten) des Gehäuses 210 und der inneren Speicherblase 220 sind bei Verwendung vertikale Seiten, wobei die Verbindungsöffnung 230 (Zuführöffnung) in einer anderen Seite als der Seite mit der größten Fläche ausgebildet ist. Der Ventilmechanismus ist mit der unteren Fläche in der inneren Speicherblase 220 in Kontakt gebracht.
Wie in 29(a) und 29(b) gezeigt, ist in dem Zustand, bevor die Tinte in der Tintenbehältereinheit 200 verbraucht wird, der Außenumfang der inneren Speicherblase 220 im wesentlichen in engem Kontakt mit der Innenwand des Gehäuses 210. Der Ventildeckel 262 und das zweite Ventilgehäuse 260b, die den an der Zuführöffnung des Tintenaufnahmebehälters 201 angeordneten Ventilmechanismus bilden, sind in Kontakt mit der unteren Fläche der inneren Speicherblase 220 aber nicht mit der Hauptseitenwand der inneren Speicherblase 220, so daß zwischen der Seite der Innenwand der inneren Speicherblase 220 mit der größten Fläche und dem zweiten Ventilgehäuse 260b und dem Ventildeckel 262 Raum vorhanden ist. Daher befindet sich Tinte zwischen der Seite der Innenwand der inneren Speicherblase 220 mit der größten Fläche und dem zweiten Ventilgehäuse 260b und dem Ventildeckel 262.
Wenn die Tinte aus dem Inneren der Tintenbehältereinheit 200 verbraucht wird, verformt sich die innere Speicherblase 220 in Richtung einer Verringerung des Eigenvolumens der inneren Speicherblase 220, und wird bis auf den von der Bewegung ausgenommenen Abschnitt, der zwischen dem Ventilmechanismus und dem Gehäuse 210 der inneren Speicherblase 220 angeordnet ist, von dem Gehäuse 210 losgelöst. Wenn sich die innere Speicherblase 220 mit dem Verbrauch der Tinte aus der inneren Speicherblase 220 in dieser Weise verformt, kann der Abschnitt angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der inneren Speicherblase von dem Gehäuse 210 losgelöst werden, doch der Ventilmechanismus ist zwischen den Seiten der inneren Speicherblase 220 mit der größten Fläche so angeordnet, daß eine Verformung des Abschnitts angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der inneren Blase 220 durch den Abschnitt des Ventilmechanismus, welcher tief in der inneren Speicherblase 220 befindlich ist, nämlich den Ventildeckel 262 und/oder das zweite Ventilgehäuse 260b, begrenzt ist. Außerdem wird, da die Öffnung des Ventilmechanismus vertikal länglich ist, die Öffnung durch die innere Speicherblase 220 nicht geschlossen. Somit funktionieren der Ventildeckel 262 und/oder das zweite Ventilgehäuse 260b des Ventilmechanismus als ein Regulierelement zum Regulieren der Verformung des Abschnitts angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der inneren Speicherblase 220, wobei durch die Regulierung der Verformung des Abschnitts angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220 auf diese Weise der Tintenflußkanal um den Ventilmechanismus in der inneren Speicherblase 220 und der Durchlauf für die Blase, um zu ermöglichen, daß die Blase während des Vorgangs des Gas-Flüssigkeits-Austauschs aufsteigt, sichergestellt werden. Daher werden die Tintenzufuhr zur Unterdrucksteuerkammereinheit 100 aus dem Inneren der inneren Speicherblase 220, wenn sich die innere Speicherblase 220 verformt, und das Aufsteigen der Blase in der inneren Speicherblase 220 nicht blockiert, wodurch eine ungeeignete Tintenzufuhr, die der Stauung der Blasen im Ventilmechanismus zuzuordnen ist, verhindert wird.
Bei der mit der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 und/oder der Tintenbehältereinheit 200 mit der verformbaren inneren Speicherblase 220 versehenen Tintendruckkopf-Kartusche ist, wie vorstehend beschrieben, vom Standpunkt einer Erhöhung eines Pufferraums in dem Gehäuse 210 angestrebt, daß ein Gleichgewicht zwischen dem Unterdruck in der inneren Speicherblase 220 und dem Unterdruck in dem Unterdrucksteuerkammerbehälter 110 bereitgestellt wird, um den Vorgang des GasFlüssigkeits-Austauschs zwischen der Tintenbehältereinheit 200 und der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 mit der großen Verformung der inneren Speicherblase 220 zu bewirken. Für den Zweck einer Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr ist eine große Verbindungsöffnung 230 der Tintenbehältereinheit 200 erwünscht. Es ist ebenso erwünscht, daß eine großer Raum in der Region angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220 vorhanden ist, so daß ein Tintenzuführkanal in ausreichender Form in der Region bereitgestellt wird. Wenn die Verformung der inneren Speicherblase 220 in einem Versuch, den Pufferraum in dem Gehäuse 210, das die innere Speicherblase 220 enthält, zu sicherzustellen, verstärkt wird, wird der Raum angrenzend an die Verbindungsöffnung in der inneren Speicheblase 220 bei der Verformung der inneren Speicherblase 220 klein. Wenn ein Raum angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220 klein ist, wird das Aufsteigen der Blase in der inneren Speicherblase 220 gehindert, oder wird der Tintenzuführkanal angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 verkleinert, was eine Behinderung der Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr zur Folge hat. In dem Fall, daß ein Ventilmechanismus nicht tief in der inneren Speicherblase 220 ist und die Verformung des Abschnitts um die Verbindungsöffnung 230 der inneren Speicherblase 220 wie bei dieser Ausführungsform groß ist, wird das Ausmaß der Verformung der inneren Speicherblase 220 in einen Bereich gedrückt, der die Tintenzufuhr nicht wesentlich beeinflußt, damit der Unterdruck in der inneren Speicherblase und der Unterdruck in dem Unterdrucksteuerkammerbehälter 110 ausgeglichen werden, was vom Standpunkt der Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr unvermeidlich ist.
Bei dieser Ausführungsform befindet sich der Ventilmechanismus tief in der inneren Speicherblase 220, wie vorstehend beschrieben, und die Verformung des Abschnitts angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der innere Speicherblase 220 wird reguliert. Dadurch kann, auch wenn die Verformung der inneren Speicherblase groß ist, der Raum angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 in der inneren Speicherblase 220, d. h. der Tintenzuführkanal in Fluidverbindung mit der Verbindungsöffnung 230, ausreichend gesichert werden, so daß sowohl der große Pufferraum in dem Gehäuse 210 als auch die Tintenzufuhr mit einer hohen Geschwindigkeit (Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr) erreicht werden können.
Unter dem unteren Abschnitt der Tintenbehältereinheit 200 in der vorstehend beschriebenen Tintendruckkopf-Kartusche ist eine Elektrode 270 angeordnet, die als Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Resttintenmenge in der inneren Speicherblase 220 verwendet wird, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Elektrode 270 ist an dem Schlitten des Druckgeräts, an dem die Haltevorrichtung 250 angeordnet ist, befestigt. Die Verbindungsöffnung 230, an die der Ventilmechanismus angefügt ist, ist unter der Fläche des vorderen Endes des Tintenbehälters 200 auf der Seite der Unterdrucksteuerkammereinheit 100 angeordnet, und der Ventilmechanismus ist tief in die innere Blase 220 in der Richtung, die im wesentlichen parallel zur unteren Fläche der Tintenbehältereinheit 200 ist, eingeführt, weshalb, wenn sich die innere Speicherblase 220 verformt, die Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 durch den Abschnitt, der in den Ventilmechanismus eingeführt ist, begrenzt oder reguliert wird. Außerdem ist, da ein Teil des unteren Abschnitts des Tintenaufnahmebehälters 201 einschließlich des Gehäuses 210 und der inneren Speicherblase 220 abgeschrägt ist, ein Eckabschnitt bereitgestellt, um die Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 während der Verformung der inneren Speicherblase 220 zu regulieren. Zusätzlich zu den vorteilhaften Wirkungen der Regulierung der Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 durch die Schräge des unteren Abschnitts des Tintenaufnahmebehälters 201 wird die Verformung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 durch den Ventilmechanismus so reguliert, daß eine Bewegung des unteren Abschnitts der inneren Speicherblase 220 im Verhältnis zur Elektrode 270 reguliert wird, weshalb eine korrekte Erfassung der Resttintenmenge auch erreicht wird, wenn die Verformung der inneren Speicherblase 220 groß ist, damit der Pufferraum sichergestellt wird. Durch die Regulierung der Verformung des Abschnitts der inneren Speicherblase 220 angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 durch den Ventilmechanismus, wie vorstehend beschrieben, wird ein Flüssigkeitszuführsystem bereitgestellt, in welchem beides, die Sicherstellung eines großen Pufferraums in dem Gehäuse 210 unter Nutzung einer großen Verformung der inneren Blase 220 und die Hochgeschwindigkeits-Tintenzufuhr, zusammen mit dem Vorteil einer korrekten Erfassung der Resttintenmenge erfüllt wird.
Bei dieser Ausführungsform tritt der Ventilmechanismus tief in die innere Blase 220 ein, um die Verformung des Abschnitts angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der inneren Speicherblase 220 zu regulieren. Doch es ist eine Alternative, daß ein anderes Element als der Ventilmechanismus in die innere Speicherblase 220 eingeführt wird, um die Verformung des Abschnitts angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 der inneren Speicherblase 220 zu regulieren. Um die Verformung des Abschnitts angrenzend an die Elektrode 270 in dem unteren Abschnitt der inneren Speicherblase 220 zu verhindern, kann z. B. ein Blechelement durch die Verbindungsöffnung 230 in die innere Speicherblase 220 eingeführt werden, um das Blechelement entlang der unteren Fläche in einer inneren Speicherblase 220 auszubreiten. Dadurch wird eine korrekte Erfassung der Resttintenmenge erreicht, wenn die Resttintenmenge in der inneren Speicherblase 220 erfaßt wird.
Darüber hinaus wird bei dieser Ausführungsform bei dem in der Verbindungsöffnung 230 angeordneten Ventilmechanismus das Element, das den wesentlichen Bestandteil des Ventilmechanismus bildet, tiefer in die innere Speicherblase 220 eingeführt, dessen Öffnung 260c in Fluidverbindung mit der Verbindungsöffnung 230 steht, um den Tintenflußkanal zu bilden. Indem das so durchgeführt wird, kann die Tintenbehältereinheit 200 den Tintenflußkanal im Inneren angrenzend an die Verbindungsöffnung 230 sicherstellen.
Es folgt die Beschreibung bezüglich der Bauformen für die Erfassung der Resttintenmenge.
31 zeigt ein weiteres Beispiel des Aufbaus zum Erfassen der Resttintenmenge. Die Tintendruckkopf-Kartusche bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich hauptsächlich im Aufbau des Verbindungsabschnitts zwischen der Tintenbehältereinheit und der Unterdrucksteuerkammereinheit und im Aufbau zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens der Tinte in der Tintenbehältereinheit von der Ausführungsform gemäß 2. Die Tintendruckkopf-Kartusche verwendet eine optische Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Resttintenmenge (Vorhandensein oder Fehlen) in der Tintenbehältereinheit. Um die Verformung des unteren Flächenabschnitts der inneren Speicherblase in der Tintenbehältereinheit zu regulieren, ist in der Tintenbehältereinheit ein Regulierelement bereit gestellt. Es folgt die Beschreibung bezüglich der Bauformen, welche sich hauptsächlich von dem Aufbau von 2 unterscheiden.
Bezug nehmend auf 31 füllt Tinte die Tintenbehältereinheit 403 aus, die abnehmbar an der Haltevorrichtung 350, die die Unterdrucksteuerkammereinheit 301 aufweist, angeordnet ist, wobei keine Tinte verbraucht wird.
Wie in 31 gezeigt, weist die Tintendruckkopf-Kartusche dieser Ausführungsform eine Tintenbehältereinheit 403 einschließlich eines Tintenaufnahmebehälters 404 und eines Erkennungsbauteils 450, das an der Seitenfläche der Unterdrucksteuerkammereinheit 301 des Tintenaufnahmebehälters 404 angeordnet ist, auf. Der Tintenaufnahmebehälter 404 schließt eine innere Speicherblase 320, welche Tinte enthält und verformbar ist, und ein Gehäuse 410, das die innere Speicherblase 420 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform aufnimmt, ein. In dem Tintenaufnahmebehälter 404 weist eine Verbindungsöffnung 430 eine Tintenzuführöffnung auf, welche mit einem Verbindungsrohr 380 der Unterdrucksteuerkammereinheit 301 in Wirkbeziehung steht. Der Tintenaufnahmebehälter 404 ist, bevor er an die Haltevorrichtung 350 angefügt wird, mit einer Verbindungsöffnüng 430, die mit einer Filmdichtung 362 abgedichtet ist, in einem vollständig hermetisch abgedichtetem Zustand. Das Erkennungsbauteil 450 ist mit zwei Erkennungsvertiefungen 452 an unterschiedlichen Positionen versehen, die den zwei Erkennungselementen 370, die an der Querseite des Unterdrucksteuerkammerbehälters 310 in der Unterdrucksteuerkammereinheit 301 angeordnet sind, entsprechen.
Die Tintenbehältereinheit 403 ist mit einem Regulierelement 800 an der inneren unteren Wand der Verbindungsöffnung 430 und der unteren Fläche der inneren Speicherblase 420 versehen. Das Regulierelement 800 weist den hohlen Abschnitt mit einem Aufbau entsprechend dem Aufbau der Innenwand der Verbindungsöffnung 430 und einen blechartigen Abschnitt der sich von dem hohlen Abschnitt aus in einer Richtung erstreckt, auf. Das Regulierelement 800 wird durch die Verbindungsöffnung 430 in die innere Speicherblase 420 eingeführt und an dem Abschnitt der Vorderseite der Verbindungsöffnung 430 an der Tintenbehältereinheit 403 befestigt. Der hohle Abschnitt des Regulierelements 800 ist in der Verbindungsöffnung 430 angeordnet, wobei die Außenfläche des hohlen Abschnitts die Fläche der Innenwand der inneren Speicherblase kontaktet und der blechartige Abschnitt des Regulierelements 800 sich entlang der unteren Fläche der inneren Speicherblase 420 erstreckt.
Das Regulierelement 800 befindet sich in der inneren Speicherblase 420 in der Tinte, weshalb es, wie gewünscht, eine hohe Tintenflüssigkeitsanziehungskraft und ein bestimmtes Maß an Festigkeit hat. Das Material des Regulierelements 800 kann ein ähnliches Material wie das Material des Tintenaufnahmebehälters 404 sein, da dann das Recycling einfach ist. Der blechartige Abschnitt des Regulierelements 800 ist mit einem Loch in einer Position versehen, die dem Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge (Abschnitt zur Erfassung der Restflüssigkeitsmenge) entspricht, der an den unteren Flächenabschnitten der inneren Speicherblase 420 des Gehäuses 410 angeordnet ist. Der Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge nutzt, wie nachfolgend beschrieben wird, Licht für die Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte in der inneren Speicherblase 420. Die Haltevorrichtung 350 ist mit einer Öffnung 350a an einem Abschnitt entsprechend dem Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge versehen.
32 stellt den Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge, der an dem unteren Flächenabschnitt des in 31 gezeigten Tintenaufnahmebehälters 404 angeordnet ist, dar. Wie in 32 gezeigt, weist der Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge die schrägen Flächenabschnitte 410a, 410b, die an dem unteren Flächenabschnitt des Gehäuses 410 ausgebildet sind, und die schrägen Flächenabschnitte 420a, 420b, die an dem unteren Flächenabschnitt der inneren Speicherblase 420 ausgebildet sind, auf. Der schräge Flächenabschnitt 420a der inneren Speicherblase 420 überlagert und ist in Kontakt mit der Innenfläche des schrägen Flächenabschnitts 410a des Gehäuses 410, und der schräge Flächenabschnitt 420b der inneren Speicherblase 420 überlagert und ist in Kontakt mit der Innenfläche des schrägen Flächenabschnitts 410b des Gehäuses 410. Die Abschnitte, die als Abschnitte 705 zur Erfassung der Resttintenmenge der inneren Speicherblase 420 funktionieren, und das Gehäuse 410 sind aus einem Material hergestellt, welches nahezu transparent ist und welches einen Brechungsindex hat, der dem der Tinte sehr nahe ist, z. B. Polypropylen oder dergleichen. Unter dem Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge in der Hauptbaugruppe wie z. B. eines Tintenaufzeichnungsgeräts, ist eine Erkennungsvorrichtung 700 als eine Vorrichtung einer optischen Type zur Erfassung einer Resttintenmenge angeordnet. Die Erkennungsvorrichtung 700 weist einen aussendenden Abschnitt 701 und einen Licht empfangenden Abschnitt 702 auf.
In dem optischen Erfassungsmechanismus für die Resttintenmenge wird, wenn eine ausreichende Menge davon in der inneren Speicherblase 420 vorhanden ist, die Tinte 906 in der inneren Speicherblase 420 in Kontakt mit den schrägen Flächenabschnitten 420a, 903b gebracht. Hier unterscheidet sich der Brechungsindex der Tinte von dem Brechungsindex der Luft, wobei der Brechungsindex der Tinte näher an dem Brechungsindex des Materials des Abschnitts 705 zur Erfassung der Resttintenmenge ist. Daher ist, wenn eine ausreichende Menge Tinte in der inneren Speicherblase 420 ist, die Menge Licht, die sich in der durch einen Pfeil h angegebenen Richtung ausbreitet, wenn das Licht von dem aussendenden Abschnitt 701 zu den schrägen Flächenabschnitten 410a, 420a projiziert wird, wie in 32 gezeigt, groß und die Menge Licht, die von den schrägen Flächenabschnitten 410a, 420a reflektiert wird, klein.
Wenn die Menge Tinte in der inneren Speicherblase 420 infolge eines Tintenverbrauchs klein wird, kommen die schrägen Flächenabschnitte 420a, 420b in Kontakt mit der Luft in der inneren Speicherblase 420. Wenn die schrägen Flächenabschnitte 420a, 420b in Kontakt mit der Luft in der inneren Speicherblase 420 kommen, wird ein Teil des Lichts von dem aussendenden Abschnitt 701 teilweise durch die Innenfläche des schrägen Abschnitts 420a reflektiert und in die Richtung, die durch einen Pfeil i in 32 angegeben ist, gerichtet. Die Menge Licht, die in die Richtung des Pfeils i geht, ist größer, als wenn die Tinte ausreichend ist, und das reflektierte Licht wird durch eine Innenfläche des schrägen Flächenabschnitts 420b dann weiter in der Richtung, die durch einen Pfeil j angegeben ist, reflektiert. Der Unterschied in der Lichtmenge des Lichts, das an dem Lichtempfangsabschnitt 702 ankommt, wird durch ein bekanntes photoelektrisches Umwandlungssystem in ein elektronisches Signal umgewandelt, wodurch das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte in der inneren Speicherblase 420 auf der Basis des Lichtgemenges, das von dem Lichtempfangsabschnitt 702 empfangen wird, erfaßt werden kann.
Wie erwähnt, besteht die Unterdrucksteuerkammereinheit 301 hauptsächlich aus dem Unterdrücksteuerkammerbehälter 310 und den Absorptionsmaterialen 330, 340, die in dem Unterdrucksteuerkammerbehälter 310 untergebracht sind. In dem Unterdrucksteuerkammerbehälter 310 sind die zwei Absorptionsmaterialien 330, 340 in zwei Stufen gestapelt, das Verbindungsrohr 380, das an der Seite der Tintenbehältereinheit 403 des Unterdrucksteuerkammerbehälters 310 bereitgestellt ist, wird angrenzend an das obere Ende des unteren Absorptionsmaterials 340, d. h. angrenzend an die Grenzfläche 313c zwischen dem Absorptionsmaterial 330 und Absorptionsmaterial 340, angeordnet.
Das Verbindungsrohr 380 hat eine solche Länge, daß es den Einbau der Tintenbehältereinheit 403, wenn sie von der oberen rechten Seite in 31 aus an der Haltevorrichtung 350 angeordnet wird, nicht hindert, aber daß es ausreichend länger als die Dicke des Gehäuses 410 um die Verbindungsöffnung 430 in dem Tintenaufnahmebehälter 404 ist, damit es die Filmabdichtung 362, die die Verbindungsöffnung 430 abdichtet, durchsticht, um eine stabile Fluidverbindung zwischen dem Inneren des Tintenaufnahmebehälters 404 und dem Inneren der Unterdrucksteuerkammereinheit 301 herbeizuführen. Ein Runddichtring 363 ist an dem Basisabschnitt des Verbindungsrohrs 380 angeordnet. Wenn die Tintenbehältereinheit 403 an der Unterdrucksteuerkammereinheit 301 angeordnet ist, erzeugt der Runddichtring 363 eine Drängkraft zum Drängen des unteren Abschnitts der hinteren Fläche 411 des Tintenaufnahmebehälters 404 an den oberen Abschnitt 355 des Tintenbehältersystems der Haltevorrichtung 350.
Das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser der Verbindungsöffnung 430 und dem Außendurchmesser des Verbindungsrohrs 380 ist so, daß ein solcher Spalt bereitgestellt wird, daß die Filmabdichtung 362, die durch das Durchstechen durch das Verbindungsrohr 380 in das Innere der inneren Speicherblase 420 hinein gefaltet wird, zwischen dem Innendurchmesser der Verbindungsöffnung 430 und dem Außendurchmesser des Verbindungsrohrs 380 zwischengeschichtet wird. Zusätzlich zur Erzeugung der Drängkraft, wie vorstehend beschrieben, dient der Runddichtring 363 dazu, den Tintenaustritt aus dem Tintenaufnahmebehälter 404 durch den Spalt, der zwischen dem Außendurchmesser des Verbindungsrohrs 380 und dem Innendurchmesser der Verbindungsöffnung 430 ausgebildet ist, zu verhindern.
Die Haltevorrichtung 350 wird mit einer Tintendruckkopfeinheit 360 versehen, und die Tinte wird von der Unterdrucksteuerkammereinheit 301 durch die Zuführöffnung 331 und das Tintenzuführrohr 365 in die Tintendruckkopfeinheit 360 geleitet.
Die Unterdrucksteuerkammereinheit 301 ist, abgesehen von dem Abschnitt, der zu dem Verbindungsrohr 380 gehört, die gleiche wie die Unterdrucksteuerkammereinheit 100 bei der ersten Ausführungsform, weshalb die ausführliche Beschreibung der Einfachheit halber weggelassen wird. Wenn die Tinte in dem Inneren des Tintenaufnahmebehälters 404 durch das Verbindungsrohr 380 in die Unterdrucksteuerkammereinheit 301 geleitet wird, wird der Gas-Flüssigkeits-Austauschvorgang ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt, und die Beschreibung des Gas-Flüssigkeits-Austauschvorgangs ist die gleiche wie hier zuvor beschrieben, weshalb seine ausführliche Beschreibung der Einfachheit halber weggelassen wird. 33 zeigt eine Schnittansicht, die eine innere Speicherblase 420 darstellt, welche sich infolge des Verbrauchs von Tinte aus der inneren Speicherblase 420 in der in 31 gezeigten Tintendruckkopf-Kartusche verformt hat. Wie in 33 gezeigt, wird, auch wenn die innere Speicherblase 420 mit dem Verbrauch von Tinte aus der inneren Speicherblase 420 verformt wird, die Verformung des unteren Flächenabschnitts der inneren Speicherblase 420 durch das Regulierelement 800 reguliert. In mehr besonderer Weise wird die Trennung (Loslösung) des Gehäuses 410 von dem unteren Flächenabschnitt durch das Regulierelement 800 in dem unteren Flächenabschnitt der inneren Speicherblase 420 reguliert. Somit wird die Verformung des Abschnitts 705 zur Erfassung der Resttintenmenge in der inneren Speicherblase 420 reguliert, weshalb, auch wenn Tinte verbraucht wird, keine Luftschicht zwischen den schrägen Flächenabschnitten 410a und 420a oder zwischen den schrägen Flächenabschnitten 410b und 420b ausbildet wird. Dadurch kann eine irrtümliche Erfassung wie eine Erfassung des Fehlens von Tinte trotz der Tatsache, daß sich Tinte in der inneren Blase 420 befindet, nicht stattfinden, weshalb eine akkurate Tintenerfassung erreicht wird.
Bei dieser Ausführungsform wird das Regulierelement 800 tiefer in die innere Speicherblase 420 eingeführt als der Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge, wobei das Re gulierelement 800 bis zu einem solchen Ausmaß eingeführt werden kann, daß sich ein freies Ende vor dem Abschnitt 705 zur Erfassung der Resttintenmenge befindet, damit eine Verformung des unteren Flächenabschnitts der inneren Speicherblase 420, insbesondere die Verformung des Abschnitts, der der Abschnitt 705 zur Erfassung des Resttintenmenge in der inneren Speicherblase 420 ist, reguliert oder begrenzt werden kann. Die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Resttintenmenge in der inneren Speicherblase 420 kann in der Reguliervorrichtung zum Regulieren der Verformung des unteren Flächenabschnitts der inneren Speicherblase 420 untergebracht sein.
Es folgt die Beschreibung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
34 zeigt eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß eine weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Ventilmechanismus umfaßt eine erstes Ventilgehäuse 500a, das an einem Zuführöffnungsabschnitt des Tintenbehälters angeordnet ist, ein zweites Ventilgehäuse 500b einschließlich einer oberen Ventilgehäuseöffnung 500c und einer unteren Ventilgehäuseöffnung 500d, das mit dem ersten Ventilgehäuse 500a zusammenwirkt, um ein Ventilgehäuse in dem Tintenbehälter zu bilden, einen Ventildeckel 502 zum Abdecken einer Öffnung am hinteren Ende des zweiten Ventilgehäuses 500b, ein Ventilelement 501, ein Drängelement 503 zum Drängen das Ventilelements 501 an das erste Ventilgehäuse 500a.
Das erste Ventilgehäuse 500a weist ein Gehäuse und ein Elastomer 567 darin auf, und es ist anzustreben, daß eine Länge A der Gesamtheit einschließlich des Elastomers 567 sich in einem zweckmäßigen Bereich befindet. Wenn der Tintenbehälter von dem Aufzeichnungskopf entfernt wird, kann Tinte in dem ersten Ventilgehäuse 500a verbleiben. Wenn das erste Ventilgehäuse 500a zu lang ist, ist die Menge Resttinte übermäßig, was einen Tintenaustritt (Auslauf) in großer Menge zur Folge hat. Wenn es zu kurz ist, sind evtl. die Regulierung des Vorgangs der Verbindung mit dem Aufzeichnungskopf und die Sicherung des Verbindungszustands nicht einfach. Bei dieser Ausführungsform beträgt A etwa 5,3 mm. Durch Auswahl eines geeigneten Bereichs für die Länge des ersten Ventilgehäuses 500a kann die Menge des Tintenaustritts auf ein Maß beschränkt werden, das praktisch akzeptabel ist, und kann der Verbindungszustand auf leichte Weise erhalten werden.
Der Kontaktabschnitt zwischen dem Elastomer 567 des ersten Ventilgehäuses 500a und dem Ventilelement 501 weist die Form eines Lippenabschnitts 567a auf, der sich ganz herum erstreckt, um das Austreten von Tinte zu verhindern. Der Lippenabschnitt 567a verformt sich (stellt sich schräg) nach innen oder außen, wenn er mit dem Ventilelement 501 in Kontakt gebracht wird. Wenn die Orientierung der Schrägstellung nicht einheitlich ist, d. h. die Lippe sich in einem Abschnitt nach innen und in dem anderen Abschnitt nach außen schräg stellt, ist die Abdichteigenschaft an dem Grenzabschnitt nicht gesichert, was einen Tintenaustritt zur Folge hat. Bei dieser Ausführungsform ist der Lippenabschnitt 567a leicht nach außen schräggestellt. Dadurch ist gesichert, daß der Lippenabschnitt 567a bei einem Kontakt mit dem Ventilelement 501 (offen) sich ganz nach außen schrägstellt, so daß ein hohes Abdichtverhalten gesichert ist. Eine mögliche Alternative ist, die Lippe sich nach innen schräg stellen zu lassen, aber in dem Fall muß sich der Lippenabschnitt dahingehend verformen, daß sich seine Umfangslänge verringert, was möglicherweise eine Faltenbildung zur Folge hat und zu einem Tintenaustritt führen kann. Wenn dies verhindert werden kann, ist der Aufbau mit nach innen gerichteter Schrägstellung verwendbar.
Das erste Ventilgehäuse 500a ist mit einem Ventilgehäuseflanschabschnitt 508 zur Verbindung mit dem Gehäuse des Tintenbehälters versehen. Der Außendurchmesser des Flanschabschnitts 508 ist bei dieser Ausführungsform 16 mm. Dies ist ausgewählt, um einen Raum bereitzustellen, damit verhindert wird, daß die Tinte um den Verbindungsabschnitt zwischen dem Gehäuse und dem Flanschabschnitt 508 herumläuft.
Das Elastomer 567 des ersten Ventilgehäuses 500a weist einen Abschnitt mit abweichender Dicke auf. Das Gehäuse ist an dem Abschnitt, an dem sich die Dicke ändert, angeordnet. Das Elastomer 567 empfängt durch eine Verbindung mit einem Verbindungsrohr eine Belastung zum Verformen. Durch die Verformung des Elastomers empfängt das Verbindungsrohr die Reaktionskraft, so daß die Kraft, die für die Verbindung erforderlich ist, entsprechend groß wird. Um die für den Einbau erforderliche Kraft zu reduzieren, ist die Dicke des Elastomers 567 unterschiedlich gestaltet. Durch den Abschnitt mit abweichender Dicke kann die Kraft, die für den Einbau erforderlich ist, reduziert werden. Der Abschnitt des freien Endes des Elastomers 567 geht leicht nach oben über den Flanschabschnitt 508 des ersten Ventilgehäuses hinaus, wobei das Ende einen spitzen Winkel bildet. Durch den über den Flanschabschnitt hervorstehende Aufbau ist ein Raum bereitgestellt, durch den die Tinte daran gehindert wird, zwischen dem Geuäuse und dem Flanschabschnitt 508 um den Verbindungsabschnitt herumzugehen.
Ein hervorstehender Abschnitt 508a ist an jeder Seite der Verbindung zwischen dem Flanschabschnitt 508 des ersten Ventilgehäuses und dem Gehäuse bereitgestellt. Der hervorstehende Abschnitt 508a dient als Schutz des geschweißten Abschnitts 508b, der an jeder Seite der Verbindung zwischen dem Flanschabschnitt 508 des ersten Ventilgehäuses und dem Gehäuse bereitgestellt ist. Der hervorstehende Abschnitt 508a ist wirksam, eine Beschädigung der Teile (des Flanschabschnitts 508 des ersten Ventilgehäuses) während eines Transports, bevor der Flanschabschnitt 508 des ersten Ventilgehäuses in das Gehäuse eingebaut wird, zu verhindern.
Es folgt die Beschreibung des Aufbaus des Ventilelements 501. Das Ventilelement weist einen Abdichtabschnitt 501b, der mit dem Elastomer in Verbindung gelangt, und eine Schie bewelle 501a, die sich daraus in den Behälter erstreckt, auf. Die Schiebewelle 501a erstreckt sich mehr aus dem Ventilende heraus als z. B. die Schiebewelle des in 11 gezeigten Ventilmechanismus. Dadurch kann sie als eine Führung für den Einbau des Drängelements (Ventilfeder) 503 und des Ventildeckels 502 in das Ventilelement genutzt werden, so daß die Zusammenbaufähigkeit des Ventilmechanismus verbessert werden kann. Bei dieser Ausführungsform beträgt sie 17,3 mm.
Der Durchmesser der Schiebewelle ist größer als der von 11. Dadurch kann der Spielraum zwischen dem Ventilelement 501, dem Ventildeckel und dem Drängelement 503 verringert werden. Statt der Verwendung einer Schiebewelle mit großer Abmessung kann bei Berücksichtigung des Spielraums zwischen der Ventilfeder und der Welle 501a des Ventilelements der Öffnungsdurchmesser des Ventildeckels 502 kleiner gestaltet werden. Der Wellendurchmesser bei dieser Ausführungsform ist 2,2 mm.
Der Abdichtabschnitt 501b des Ventilelements 501 ist an seiner Stirnfläche mit einer Vertiefung 501c versehen, und in der Vertiefung 501c ist eine Rippe 501d ausgebildet. Dadurch kann verhindert werden, daß ein freies Erde des in 10 gezeigten Verbindungsrohrs z. B. an die Rippe 501d anschlägt, sondern sich in die Vertiefung 501c des Abdichtabschnitts 501b einpaßt.
Hinter dem Abdichtabschnitt 501b ist ein Gehäuse 501e angeordnet, und das Ende des Gehäuses 501e ist, wie mit 501f angegeben, abgeschrägt. Dadurch kann das Drängelement 503 hin und her schwingbar an der Schiebewelle 501a angeordnet sein.
An einer Position in dem Teil des Gehäuses 501e des Abdichtabschnitts 501b des Ventilelements 501 ist ein Schlitz an einer solchen Position bereitgestellt, die der unteren Ventilgehäuseöffnung 500d und der oberen Ventilgehäuseöffnung 500c, die zwischen dem ersten Ventilgehäuse 500a und dem zweiten Ventilgehäuse 500b bereitgestellt sind, gegenüberliegt. Das Innere des Gehäuses 501e des Ventilelements 501 ist leer, aber für den Fall, daß die Ventileinheit in den Behälter eingebaut wird, nachdem die Tinte in den Tintenaufnahmebehälter injiziert worden ist, kann Tinte nicht in den leeren Abschnitt gefüllt werden. Das bedeutet, daß das Tintenfassungsvermögen entsprechend klein ist. Durch die Bereitstellung des Schlitzes 501g in dem Gehäuse 501e des Ventilelements 501 kann durch den Schlitz Luft entweichen, so daß Tinte in den von dem Gehäuse 501e umschlossenen leeren Abschnitt gefüllt werden kann, wodurch das Tintenfassungsvermögen erhöht wird.
Das Gehäuse 501e des Ventilelements 501 ist mit einer in ihm befindlichen ringförmigen Rippe 501h versehen, die kleiner als der Gehäuse 501e ist.
Um den Spielraum zwischen dem Ventilelement 501, dem Ventildeckel 502 und dem Drängelement 503 unter Berücksichtigung der Schiebewelle 501a zu verringern, beträgt der Lochdurchmesser des Ventildeckels 502 2,5 mm. Um die Zusammenbaufähigkeit zu erhöhen, beträgt die Länge B des Ventildeckels 502 bei dieser Ausführungsform 4,3 mm.
Die Beanspruchung und das Gefälle der Federkonstanten des Drängelements 503 sind unter Berücksichtigung der Sicherstellung der Abdichteigenschaft des Ventilelements 501 und der Reduzierung der Veränderung der Einbaukraft beim Einbauvorgang zum Einbauen des Tintenbehälters festgelegt. Außerdem ist, was das Material betrifft, das den Aufbau begründet, angestrebt, daß es unter Berücksichtigung seiner Eigenschaft bei Flüssigkeitskontakt im Hinblick auf Tinte ausgewählt wird und die Oberflächenbehandlung hiervon unter Berücksichtigung ihrer Auswaschung in die Tinte erfolgt. Wenn z. B. eine Ni-Beschichtung verwendet wird, kann eine Ni-Auswaschung in die Tinte erfolgen, weshalb diese Behandlung nicht anzustreben ist.
Außerdem weisen die obere Ventilgehäuseöffnung 500c und die untere Ventilgehäuseöffnung 500d, die zwischen dem ersten Ventilgehäuse 500a und dem zweiten Ventilgehäuse 500b angeordnet sind, in 34 die gleichen Öffnungsbereiche auf, aber das ist keine Einschränkung, und sie können andere Öffnungsbereiche haben. Doch die Öffnungsbereiche der oberen Ventilgehäuseöffnung 500c und der unteren Ventilgehäuseöffnung 500d sollen folgendem genügen:
Bereich der oberen Ventilgehäuseöffnung 500c < untere Ventilgehäuseöffnung 500d
Die obere Ventilgehäuseöffnung 500c wird hauptsächlich für eine Bewegung der Luft im Gas-Flüssigkeits-Austausch genutzt. (Doch sie trägt mit zur Bewegung der Tinte bei, wenn sich die Luft nicht bewegt.) Die Seite der unteren Ventilgehäuseöffnung 500d wird für die Bewegung der Tinte im Gas-Flüssigkeits-Austausch verwendet. Daher kann durch eine größere Gestaltung des Bereichs der unteren Ventilgehäuseöffnung 500d der Umfang an Tintenzufuhr ausreichend für ein Hochgeschwindigkeitsdrucken sein. Die obere Ventilgehäuseöffnung 500c weist einen ausreichenden Öffnungsbereich auf, um eine Stagnation und/oder ein Absetzen der Luftblase in bezug auf die Bewegung des Gases zu verhindern. Die obere Ventilgehäuseöffnung 500c und die untere Ventilgehäuseöffnung 500d weisen innere Öffnungsbereiche auf, um nicht einen unnötig starken Widerstand gegen Ströme von Gas und Flüssigkeit (Tinte) zu erzeugen. Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Öffnungsaufbau der Tintenzuführöffnung in einer Richtung länglich, wobei der Ventilmechanismus ein Ventilelement verwendet, das verschiebbar gelagert ist, weshalb der Drehwinkel des Ventilelements reguliert wird, wenn das Ventilelement sich verschiebt, was mit der Abdichteigenschaft des Ventilmechanismus, wenn er geschlossen ist, verbunden ist, wobei außerdem der Öffnungsbereich der Tintenzuführöffnung infolge ausreichenden gesichert werden kann, auch wenn die Breite des Tintenbehälters nicht groß sein kann, weil der hierfür zugeteilten Raum be grenzt ist, wobei die Tintenzuführöffnung in der Breitenrichtung ausgebildet ist. Daher ist eine große Fließgeschwindigkeit der Tinte mit einer hohen Abdichtfähigkeit des Ventilmechanismus möglich.
Ferner ist die Dicke des Elastomers größer als die Dicke, die erforderlich ist, um einfach den Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Rohr abzudichten, so daß eine Abdichteigenschaft zwischen dem Elastomer an der Innenfläche des Gehäuses und der Außenfläche des Rohrs gesichert ist, wobei gleichzeitig die relative Lageabweichung, bei der das Rohr und der Flüssigkeitsbehälter angeschlagen werden, durch das Elastomer unterdrückt werden kann, so daß eine sehr zuverlässige Abdichtung erreicht wird.
Darüber hinaus ist die Festigkeit des Gehäuses, in welches das Rohr eingeführt wird, höher als die Festigkeit des Rohrs, wodurch die elastische Kraft des Elastomers gegenüber der Außenfläche des Rohrs auch erhalten bleibt, auch wenn das Gehäuse verformt wird, weshalb eine sehr zuverlässige Abdichteigenschaft zwischen dem Elastomer an der Innenfläche des Gehäuses und der Außenfläche des Rohrs gesichert werden kann.
Außerdem kann, wenn ein derartiger Ventilmechanismus für die Flüssigkeitszuführöffnung eines Flüssigkeitsbehälters verwendet wird, gleichzeitig eine sichere Abdichtung und eine stabile Tintenzufuhr ohne Rücksicht auf eine relative Lageabweichung zwischen dem Verbindungsrohr der Flüssigkeit aufnehmenden Seite und dem Flüssigkeitsbehälter, welche miteinander verbunden sind, erreicht werden. Außerdem ist das Ventilelement mit einer Abschrägung versehen, die einen kleineren Durchmesser in Richtung des Deckelelements bereitstellt, weshalb der Winkel für ein Zusetzen des Ventilelements in dem Gehäuse kleiner gehalten werden kann als es der Fall ohne die Abschrägung wäre, so daß die Haftfähigkeit zwischen dem freien Ende des Ventilelements und dem Kontaktelement verbessert werden kann.
Außerdem wird durch die Bereitstellung des Deckelelements mit dem Führungsabschnitt, der in Wirkbeziehung mit einem Ende des Gehäuses kommt, die Lageabweichung des Deckelelements, wenn ein Ende des Ventilgehäuses und das Deckelelement miteinander durch Ultraschallschweißen verschweißt werden, was eine Vibration erzeugt, reduziert. Daher kann die Genauigkeit der Position der Mitte der Öffnung des Deckelelements verbessert werden. Auch wenn durch den Wellenabschnitt infolge der Zusetzung des Ventilelements eine Kraft auf das Deckelelement ausgeübt wird, kann durch die Funktion eines Führungsabschnitts der zweckmäßige Verbindungszustand zwischen dem Deckelelement und dergleichen gesichert werden.
Durch die Bereitstellung eines abgerundeten Teils der Randlinie der Öffnung des Deckelelements an der Seite, die in Gegenüberlage der Verbindungsseite des Deckelelements mit dem Gehäuse ist, kann der Widerstand, der aus dem Kontakt zwischen dem Deckelelement und dem Wellenabschnitt des Ventilelements resultiert, wenn das zugesetzte Ventilelement zu dem Kontaktelement gleitet, verringert werden. Darüber hinaus weist der Kontaktabschnitt zwischen dem Kontaktelement und dem freien Ende des Ventilelements die Form einer flachen Ebene auf, weshalb, auch wenn das zugesetzte Ventilelement damit in Kontakt kommt, der Kontaktradius im Verhältnis zu dem Kontaktelement des abgerundeten Teils des Ventilelements gleichbleibend ist, weshalb der Kontakt vollständig ist. Außerdem weist der Abschnitt des Elastomers, rar des Ventilelement kontaktet, die Form eines zungenartigen Vorsprungs auf, weshalb der enge Kontakt gesichert ist. Wenn ein solcher Ventilmechanismus in einer Zuführöffnung eines Tintenaufnahmebehälters verwendet wird, kann das Zusetzen des Ventilelements mit dem Teil zum Reagieren gegen das Ventilelement unterdrückt werden, wenn der Tintenaufnahmebehälter mit dem Tinteneingangsabschnitt verbunden wird oder von ihm getrennt wird oder wenn die Verbindungs- und Trennungshandlungen wiederholt werden, weshalb die sichere Abdichtung erreicht wird. Durch Bereitstellung des Flüssigkeit enthaltenden Abschnitts mit dem Regulierelement zum Re gulieren der Verformung des Abschnitts angrenzend an die Zufuhröffnung im Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt sind die Bildung des Flüssigkeitskanals angrenzend an die Zuführöffnung im Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt und die Bildung eines Durchgangs für die Luftblase zur Einleitung in den Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt gesichert, so daß eine Fließfähigkeit der Flüssigkeit in dem Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt auch durch die Verengung des Abschnitts angrenzend an die Zuführöffnung im Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt nicht verringert wird, so daß eine Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitszufuhr stets gesichert ist. Bei Verwendung eines derartigen Flüssigkeitszuführbehälters mit einer Kombination aus einem Aufnahmebehälter zum Aufnehmen eines Elements zur Erzeugung einer Kapillarkraft, welches die von einem Flüssigkeitszufuhrbehälter zugeführte Flüssigkeit vorhalten kann, können sowohl der Pufferraum im Inneren auf Grund der großen Verformung des Flüssigkeit enthaltenden Abschnitts als auch die Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitszufuhr gesichert werden.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die gezeigten Strukturen beschrieben wurde, ist diese nicht auf die dargelegten Details beschränkt, und mit der Anmeldung ist beabsichtigt, solche Abwandlungen und Änderungen einzuschließen, welche sich aus den nachfolgend genannten Ansprüchen ergeben.
Außerdem wird durch eine weitere Regulierung des unteren Flächenabschnitts des Flüssigkeit enthaltenden Abschnitts bei dem Verwendungszustand durch das Regulierelement der folgende Vorteil bereitgestellt: wenn der Flüssigkeit enthaltende Abschnitt und daher die innere Speicherblase zum Zweck der Sicherung des Pufferraums größer gestaltet werden, wird z. B. das Vorhandensein oder Fehlen der Flüssigkeit in dem Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt, die mögliche fehlerhafte Erfassung, die auf den Anstieg der Verformung des unteren Flächenabschnitts des Flüssigkeit enthaltenden Abschnitts zurückzuführen ist, der aus einer großen Verformung der inneren Blase resultiert, durch das Regulierelement reguliert, so daß eine korrekte Erfassung der Restflüssigkeitsmenge erreicht wird.
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter zum Aufnehmen von Aufzeichnungsflüssigkeit, die einem Tintenaufzeichnungsmechanismus zuzuführen ist, an welchem der Flüssigkeitsbehälter abnehmbar angeordnet werden kann, wobei der Flüssigkeitsbehälter aufweist: einen Hauptkörper; eine Flüssigkeitszuführöffnung, die in dem Hauptkörper ausgebildet ist und, um die Aufzeichnungsflüssigkeit auszuspeisen, mit dem Tintenaufzeichnungsmechanismus verbindbar ist; wobei die Flüssigkeitszufuhröffnung eine längliche Kreisform aufweist.

Claims

Flüssigkeitsbehälter (200; 403) zum Aufnehmen von Aufzeichnungsflüssigkeit, die einem Tintenaufzeichnungsmechanismus, an welchem der Flüssigkeitsbehälter abnehmbar angeordnet werden kann, zuzuführen ist, wobei der Flüssigkeitsbehälter (200) umfaßt: einen Hauptkörper (201; 410); eine Flüssigkeitszuführöffnung (230; 430), die in dem Hauptkörper (201; 410) ausgebildet ist und mit dem Tintenaufzeichnungsmechanismus verbunden werden kann, um die Aufzeichnungsflüssigkeit auszuspeisen; wobei der Flüssigkeitsbehälter (200; 403) einen flachen und dünnen Typenaufbau aufweist und seine Hauptseite im Gebrauch senkrecht ist und wobei die Flüssigkeitszuführöffnung; 430) in einer dünnen senkrechten Seite an einer unteren Position angeordnet ist und wobei die Flüssigkeitszuführöffnung (230; 430) eine längliche Kreisform aufweist, wobei die Flüssigkeitszufuhröffnung (230; 430) in der senkrechten Richtung länglich ist und mit einem Ventilmechanismus versehen ist, der einschließt: ein Gehäuse (260a; 260b; 500a; 500b); ein Ventilelement (261; 501), das in dem Gehäuse (260b; 500b) verschiebbar ist; einen Schaftabschnitt (261a; 501a), der in dem Ventilelement (261; 501) angeordnet ist und sich in einer Richtung einer Schiebebewegung des Ventilelements (261; 501) erstreckt; ein Deckelelement (262; 502), das mit einem Ende des Gehäuses (260b; 500b) verbunden ist und eine Lageröffnung (262b) zum Lagern des Schaftabschnitt (261a; 501a) aufweist; ein Drängelement (263; 503) zum Wegdrängen des Ventilelements (261; 501) von dem Deckelelement (262; 502); ein entlang einer Innenfläche des Gehäuses (260a; 500a) angeordnetes Kontaktelement (264; 567a), das in Kontakt mit einem freien Ende (265) des Ventilelements (261; 501) gebracht werden kann, das von dem Drängelement (263; 503) gedrängt wird; eine an einer Seite des Gehäuses (260a, 500a) ausgebildete Öffnung zum Unterbinden von Fluidkommunikation mit einer an einem anderen Ende des Gehäuses (260a; 500a) angeordneten Öffnung, wenn ein freies Ende des Ventilelements (261; 501) in Kontakt mit dem Kontaktelement (264; 567a) gebracht ist, und zum Ermöglichen von Fluidkommunication mit der an dem anderen Ende des Gehäuses (260a; 500a) angeordneten Öffnung, wenn das freie Ende des Ventilelements (261; 501) von ihm beabstandet ist
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei die längliche Kreisform eine Ellipsenform aufweist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei die längliche Kreisform eine Anordnung ist, die halbkugelförmigen Teile und dazwischen geradlinige Teile aufweist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei eine Länge x, die in einer Längsrichtung der länglichen Kreisform ge messen ist, und eine Länge y, die in einer Richtung, die rechtwinklig zu der Längsrichtung ist, gemessen ist, y/x < 2/3entsprechen.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei eine Bauform der Öffnung des Gehäuses (260a, 260b, 500a, 500b) des Ventilmechanismus eine längliche Kreisform aufweist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei die Öffnung des Ventilmechanismus an jeder der oberen und unteren Positionen des Gehäuses ausgebildet ist und wobei die untere Öffnung (269b; 500d) größer als die obere Öffnung (269a; 500c) ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (261; 501) eine Breite in der Schieberichtung aufweist und sein Durchmesser sich zum Schaft (261a; 501a) hin verringert.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei eine Gesamtheit einer Innenfläche des Gehäuses (260a; 500a) von einer Öffnung am anderen Ende zu dem Kontaktabschnitt aus einem Elastomer (267; 567) gefertigt ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 8, wobei der Kontaktabschnitt die Form einer Zunge (264; 567) aufweist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 9, wobei ein Kontaktabschnitt des Zungenabschnitts (264; 567a) des Ventilmechanismus nach außen gebogen ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 8, wobei eine Schicht des Elastomers (267; 567) des Ventilmechanismus an einer anderen Seitenöffnung des Gehäuses (260a; 500a) ver hältnismäßig stärker und an der Seite des Kontaktabschnitts verhältnismäßig schwächer ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, wobei der Ventilmechanismus in der Flüssigkeitszuführöffnung (230; 430) angeordnet ist, um eine Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit durch Einfügung eines Hohlrohrs (180; 380) zu gestatten, das in dem Aufzeichnungsmechanismus angeordnet ist, um als ein Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt zu fungieren, und um eine Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit durch Entfernung des Hohlrohrs (180; 380) zu verhindern.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 12, wobei die in dem Flüssigkeitsbehälter enthaltene Aufzeichnungsflüssigkeit gelbe, cyanfarbene, magentafarbene oder schwarze Tinte ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 12, wobei der Flüssigkeitsbehälter (200; 403) ein äußeres Gehäuse (210; 410) und eine innere Speicherblase (220; 420) aufweist, welche durch das Blasformverfahren hergestellt sind, wobei die Aufzeichnungsflüssigkeit direkt in der inneren Speicherblase (220; 420) aufgenommen ist.
Flussigkeitsbehätler gemäß Anspruch 1, wobei der Hauptkörper umfaßt: einen Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt (220), der außer der Flüssigkeitszuführöffnung abgedichtet ist, wobei der Flüssigkeit enthaltende Abschnitt (220) verformbar ist, während er mit Ausstoß der darin enthaltenen Flüssigkeit einen Unterdruck bereitstellt; ein Regulierelement (262; 260b) zum Regulieren einer Verformung eines Abschnitts nahe der Flüssigkeitszuführöffnung, wobei das Regulierelement (262; 260b) in dem Flüssigkeit enthaltenden Abschnitt (220) angeordnet ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 15, wobei das Regulierelement (262, 260b), wenn der Behälter (200) in Gebrauch ist, die Verformung eines Bodenflächenabschnitts reguliert.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 15, wobei der Flüssigkeitsbehälter abnehmbar an einen Aufzeichnungsmechanismus mit einem Aufzeichnungskopf (70) angeordnet werden kann und das Regulierelement (262, 260b) einen Ventilmechanismus aufweist, welcher durch ein Rohr (180) zur Aufnahme der Flüssigkeit, die dem Aufzeichnungsmechanismus zuzuführen ist, geöffnet und geschlossen wird.