DE69220143T2

DE69220143T2 - Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Schützverfahren dafür

Info

Publication number: DE69220143T2
Application number: DE69220143T
Authority: DE
Inventors: Teruo Arashima; Masahiko Higuma; Seiichiro Karita; Norio Ohkuma; Megumi Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2012-03-07
Also published as: EP0514632A2; ATE153917T1; DE69220143D1; EP0514632A3; CA2062416C; US5940104A; CA2062416A1; EP0514632B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahlkopf oder einen mit einem Tintenbehälter integrierten Aufzeichnungskopf, um das Lecken von Tinte während einer Nichtaufzeichnungszeit oder Druckänderungen in einem Tintenbehälter als bevorzugte Anwendungsbereiche zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungskopf oder einen mit einem Tintentank integrierten Aufzeichnungskopf, der bei einem Drucker, einem Kopiergerät, einem Faxgerät oder einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die als Büromaschinen verwendet werden können, Anwendung finden kann. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen Aufzeichnungskopf, der von der Hauptvorrichtung lösbar ist.
Um während der Förderung von Tinte oder bei einem Versagen des Abspritzens der Tinte ein Verstopfen zu verhindern, ist eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung üblicherweise mit einer Verkappungsvorrichtung mit einem Tintenabsorber versehen, um die Abgabeöffnungsfläche abzudecken, wie dies in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 59-198161 der Fall ist. Als Ergebnis von neueren Entwicklungen eines patronenförmigen Tintenstrahlkopfes, der mit einem Tintentank integriert ist, sind Schutzelemente für die Abgabeöffnungsflächen ohne Verkappungsvorrichtung vorgeschlagen worden, um eine Abgabeöffnung zu schützen, beispielsweise durch Anordnung eines kappenförmigen Schutzelementes mit einem Tintenabsorber an der Abgabeöffnung, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 60-204348 offenbart, oder durch Verwendung eines Dichtungselementes auf Basis eines Vinylidenchloridharzes als Schutzband für die Abgabeöffnung, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 61-125851 offenbart.
Die Patentinhaber schlugen vor, den Abgabebereich eines mit einem Tintenbehälter integrierten Aufzeichnungskopfes und die die Verbindung mit der Atmosphäre herzustellende Öffnung des Tintenbehälterbereiches mit einem Dichtungsband unter Verwendung eines speziellen Klebers abzudecken, um auf diese Weise sowohl den Abgabeabschnitt als auch die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung als eng abgeschlossene Konstruktion auszubilden. Dadurch kann ein Lecken von Tinte verhindert werden, und das Abziehen des Dichtungsbandes kann in einfacher Weise durchgeführt werden, wenn der Tintenkopf gebraucht wird. Die vorgeschlagene Abdeckung mit einem Dichtungsband ist besonders praktisch und wirksam, um ein Lecken von Tinte zu verhindern.
Der Innendruck in der Tintenpatrone wird jedoch durch rasche Änderungen der Temperatur der Umgebung während des Transportes der Tintenpatrone durch das enge Abschließen derselben erhöht. Folglich kann ein Tintenlecken von anderen abgedichteten Teilen auftreten. Es ist somit erforderlich, den Anstieg des Innendrucks des Tintentanks gegenüber Änderungen der Umgebung zu kontrollieren.
Des weiteren besteht bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Verkappungsvorrichtung die Gefahr, daß während des normalen Transportes von Druckern Tinte aufgrund von Vibrationen lecken, so daß die Innenseite des Druckers verunreinigt wird. Bei einem patronenförmigen Tinten strahlkopf mit integriertem Tintentank ist das kappenförmige Schutzelement sehr teuer. Des weiteren kann die Tinte das Schutzelement auffüllen, so daß die Abgabeöffnung verunreinigt wird oder eine Verstopfung oder ein Ausfall der Tintenabgabe verursacht wird. Es wurden daher die Abdichtung der Abgabeöffnungsfläche mit einem Dichtungsband untersucht. Im Falle des Vinylidenchloridharzes wurden die Kleberkomponenten nicht vollständig überprüft. Die Anordnung des Bandes an der Abgabeöffnung ist somit ziemlich schwierig, und auch die Praktikabilität ist nicht gut.
Bei der Verwendung von handelsüblichen Bändern aus Kostengründen und Gründen einer leichten Verfügbarkeit treten die nachfolgend aufgeführten Nachteile auf. Somit können derartige handelsübliche Bänder nicht bei einem Tintenstrahlkopf verwendet werden.
Die herkömmlichen Kleber können in drei Hauptgruppen eingeteilt werden, nämlich 1) Kleber auf Kautschukbasis, 2) Kleber auf Silikonbasis und 3) Kleber auf Acrylharzbasis. Die Kleber auf Kautschukbasis gemäß 1) besitzen ein gutes Klebevermögen, haben jedoch viele ungesättigte Gruppen, die zu einer chemischen Denaturierung oder einem chemischen Abbau führen. Die Kleber auf Silikonbasis gemäß 2) sind weniger anfällig gegenüber einer Denaturierung und haben einen guten chemischen Widerstand, jedoch ein geringes Klebevermögen. Es kann somit keine feste Verbindung mit Gegenständen hergestellt werden. Die Kleber auf Acrylharzbasis gemäß 3) sind weniger anfällig gegenüber einer Denaturierung und erfordern die Zugabe einer Klebehilfe, wie beispielsweise Polyterpenharz, Rosin, Phenolharz etc., so daß die Abziehfestigkeit groß ist. Das die Klebehilfe bildende Harz löst sich in einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, das in der Tinte enthalten ist. Des weiteren enthält das Acrylharz der üblichen Kleber auf Acrylharzbasis Oligomerkomponenten mit einem relativ niedrigen Polymerisationsgrad, die allmählich austreten und die Abgabeöffnungsfläche oder die Innenseite verunreinigen. Diese Probleme sind von den Patentinhabern bewältigt worden.
Die Erfinder sind jedoch auf neue Probleme getroffen, die in dem vorstehend erwähnten Vorschlag nicht erkannt wurden. So traten während des Transportes mit Flugzeugen ernsthafte Fälle des Leckens von Tinte an den mit dem Dichtungsband abgedichteten Stellen auf, die auf beträchtliche Änderungen des Innendrucks des Tintenbehälters oder des gesamten, mit einem Tintenbehälter integrierten Aufzeichnungskopfes bei hoher Temperatur im Flugzeug zurückzuführen waren. Wenn die Adhäsionsfestigkeit der Dichtung erhöht wird, um ein derartiges Lecken von Tinte zu verhindern, ist das Abziehen des Bandes entsprechend schwieriger durchzuführen oder das Lecken von Tinte tritt an Verbindungsstellen der Einheit des Aufzeichnungskopfes auf oder die Festigkeit der Verbindungsstellen sinkt ab. Diese Probleme sind besonders signifikant, wenn die Aufzeichnungsköpfe mit geringeren Kosten hergestellt werden, um eine kostengünstige Auslieferung von derartigen Aufzeichnungsköpfen zu ermöglichen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Probleme des Leckens von Tinte aus den geschweißten Teilen während des Transportes zu lösen, indem ein Anstieg des Innendrucks im Tintenbehälter kontrolliert wird, wenn der Aufzeichnungskopf nicht aufzeichnet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrift die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme des Leckens von Tinte, während der Abziehvorgang eines Klebeelementes von einem Aufzeichnungskopf erleichtert wird.
Erfindungsgemäß werden die vorstehend genannten Ziele durch einen Tintenstrahlkopf erreicht, der die folgenden Bestandteile umfaßt: einen Tintenabgabebereich zum Abgeben einer Tinte, einen Tintenbehälter zum Speichern der dem Tintenabgabebereich zuzuführenden Tinte, ein Tintenabsorptionselement, das im Tintenbehälter vorgesehen ist, um die Tinte zurückzuhalten, eine eine Verbindung mit der Atmosphäre herstellende Öffnung, damit das Innere des Tintenbehälters mit der Atmosphäre in Verbindung treten kann, und ein Dichtungselement zum Abdichten der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung und des Tintenabgabebereiches, wobei das Dichtungselement entfernt wird, wenn der Tintenstrahlkopf an einer Tintenstrahlvorrichtung montiert wird, wobei das Dichtungselement einen Öffnungsabschnitt mit einer Fläche von 0,005 bis 0,05 mm² besitzt, um eine Verbindung mit der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung herzustellen und dadurch den Innendruck des Tintenbehälters zu steuern.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Als Beispiel einer Konstruktion, bei der die vorliegende Erfindung Anwendung finden kann, sei ein Umhüllungsgefäß für eine Tintenstrahlpatrone genannt, das ein Abdeckelement und einen Behälter aufweist, der durch Verbindung mit dem Abdeckelement einen Umfassungsraum für eine Tintenstrahlpatrone bildet. Der Behälter besitzt eine Wand, die die Tintenstrahlpatrone in einem kontaktfreien Zustand hält, und eine andere Wand, die von der Wand nach unten zum Umfassungsraum vorsteht und auf diese Weise die Tintenstrahlpatrone lagert. Mit diesem Behältergefäß können die Bedingungen zur Erzeugung einer Innendruckänderung beträchtlich reduziert werden. Insbesondere kann das Erzeugen von Tintenlecks in der die Verbindung mit der umgebenden Atmosphäre herstellenden Struktur unter einem abnormen Zustand verhindert werden. Somit können die vorstehend erwähnten Einstelleinrichtungen vereinfacht werden.
Wenn ein Einstellteil verwendet wird, das eine solche Verformung erfahren kann, daß es nicht mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht, oder wenn ein Einstellteil verwendet wird, mit dem der Innendruck auf einen sich geringfügig vom Außendruck der Einstelleinrichtung unterscheidenden Wert gebracht werden kann, kann als wirksames Verfahren ein in den Figuren 23A-23C dargestelltes Verfahren verwendet werden, d.h. ein Verfahren zur Handhabung einer Tintenstrahlpatrone, die die folgenden Bestandteile umfaßt: einen Tintenbehälter mit einem Absorber, der einen negativen Druck durch Absorption einer Tinte innerhalb des Tintenbehälters erzeugen kann, eine Öffnung, die das Innere des Tintenbehälters mit dem Äußeren verbindet, eine Tintenabgabedüse, die im abgeschlossenen Raum gut abgedichtet werden kann, einen elektrothermischen Wandler, der Wärmeenergie zur Erzeugung eines Filmsiedevorganges der Tinte in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal erzeugen kann, und ein Dichtungselement mit einem Öffnungsabschnitt einer Fläche von 0,005 bis 0,05 mm² zum Einstellen einer Druckänderung im umgebenden Behälter, das an einer der Öffnung entsprechenden Stelle angeordnet und an der Verbindungsstelle mit einem Kleber zur Abdeckung der Öffnung sowie mit einem eng schließenden Teil zum Abdichten des Tintenabgabeabschnittes versehen ist, wobei die Klebekomponente des Klebers Acrylatestercopolymere umfaßt, die durch Vernetzen von Acrylcopolymeren mit Isocyanat erhalten wurden, und wobei die Acrylcopolymere von mindestens 80 Gew.% des Gesamtanteils von Alkylacrylatestern mit einer OH-Gruppe und/oder Alkoxyalkylacrylatestern mit einer OH-Gruppe und Acrylatestern mit einer Alkylgrupe oder einer Alkoxyalkylgruppe von C&sub4; bis C&sub9; erhalten wurden. Wenn es in einen Gebrauchszustand gebracht wird, wird das den Einstellabschnitt aufweisende Dichtungselement von der Tintenstrahlpatrone getrennt, so daß die Öffnung geöffnet wird. Dann wird das Dichtungselement von einem Aufzeichnungskopf entfernt, um auf diese Weise die Tintenabgabeöffnung zu öffnen. Gemäß diesem Verfahren zur Handhabung einer Tintenstrahlpatrone kann das Zerstreuen der Tinte verhindert werden, wenn das Dichtungselement abrupt abgezogen wird.
Es folgt nun eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
die Figuren
1A, 1B und 1C eine perspektivische Ansicht, eine teilweise auseinandergezogene Ansicht und eine Teilschnittansicht entlang Linie A-A in Figur 1A einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß dem in Figur 1A gezeigten Pfeil B;
Figur 3 ein Diagramm, das die Innendruckerhöhung in einer Tintenpatrone zeigt;
die Figuren 4A und 4B schematische Teilansichten der ersten Ausführungsform;
die Figuren 5A und 5B Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels, das nicht erfindungsgemäß ausgebildet ist;
Figur 6 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, das nicht erfindungsgemäß ausgebildet ist;
Figur 7 eine schematische Teilansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 8 eine Teilschnittansicht, die eine lösbare Konstruktion des in Rede stehenden Aufzeichnungskopfes an einer Aufzeichnungsvorrichtung zeigt;
Figur 9 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines Umfassungsbehälters (Verpackungsbehälers) für die in Rede stehende Tintenstrahlpatrone zeigt;
Figur 10 eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines Umfassungsbehälters (Verpackungsbehälters) für die in Rede stehende Tintenstrahlpatrone nach der Montage zeigt;
die Figuren 11A und 11B eine Draufsicht und eine Seitenansicht in schematischer Ansicht der Modifikation der Ausführungsform der Figuren 4A und 4B;
die Figuren 12A und 12B eine Draufsicht und eine Seitenansicht in schematischer Ansicht einer weiteren Modifikation der Ausführungsform der Figuren 4A und 4B;
Figur 13 eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform der Figur 7;
die Figuren 14A, 14B und 14C eine Seitenansicht, eine Vorderansicht und eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 15A, 15B und 15C eine Seitenansicht, eine Vorderansicht und eine Draufsicht noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 16A, 16B und 16C eine Seitenansicht, eine Vorderansicht und eine Draufsicht noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 17 eine perspektivische Ansicht eines modifizierten Aufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 18 eine perspektivische Ansicht eines weiteren modifizierten Aufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung;
die Figuren 19A, 19B und 19C eine Draufsicht, eine Vorderansicht und eine Seitenansicht von rechts eines Ausführungsbeispiels des in Rede stehenden Umfassungsbehälters und Figur 19D eine vergrößerte Teilansicht des umhüllten Zustandes des Abgabeabschnittes der Tintenpatrone sowie Figur 19E eine vergrößerte Teilansicht des Flanschabschnittes eines Umfassungsbehälters;
Figur 20 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht noch eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Behälters zum Umfassen oder zum Verpacken einer Tintenstrahlpatrone der vorliegenden Erfindung;
Figur 21 eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Behälters zum Umfassen oder Verpacken einer Tintenstrahlpatrone der vorliegenden Erfindung;
15 die Figuren 22A, 22B, 22C, 22D, 22E und 22F eine Seitenansicht von links, eine Draufsicht, eine Vorderansicht, eine Seitenansicht von rechts und eine Unteransicht noch eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Umfassungsbehälters der vorliegenden Erfindung sowie eine vergrößerte Teilansicht des Flanschteiles des Umfassungsbehälters; und
die Figuren 23A, 23B und 23C Ansichten, die die einzelnen Vorgänge der vorliegenden Erfindung zeigen, wenn ein erfindungsgemäß ausgebildeter Aufzeichnungskopf in einen Gebrauchszustand gebracht wird.
Bei dem Kleber zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Kleber auf Acrylharzbasis. Dieser Kleber auf Acrylharzbasis, der einen besonders wirksamen Kleber zur Verwendung in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf bildet, ist ein neuartiger Kleber, der als das Ergebnis von ausgedehnten Untersuchungen zum Erreichen der vorstehend angeführten Ziele der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
Acrylmonomeren zur Verwendung in diesem Acrylharzkleber umfassen beispielsweise: Alkylestermonomeren, wie Methylacrylat, Etyhlacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat, 2-Methylbutylacrylat, 2- Ethylbutylacrylat, 3-Methylbutylacrylat, 1,3-Dimethylbutylacrylat, Pentylacrylat, 3-Pentylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Heptylacrylat, 2- Heptylacrylat, Octylacrylat, 2-Octylacrylat, Nonylacrylat, etc., und Alkoxyalkylestermonomeren, wie 2-Ethoxyethylacrylat, 3-Ethoxypropylacrylat, 2-Ethoxybutylacrylat, 3- Methoxybutylacrylat, 2-Ethoxyethylacrylat, 3-Methoxypropylacrylat etc. Diese Monomeren werden in einem Bereich von 50-100 Gew.%, vorzugsweise 50-80 Gew.%, der gesamten Hydroxyl-enthaltenden Monomeren verwendet
Mehrwertige Isocyanatverbindungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen beispielsweise: Tolylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Bis(isocyanatomethyl)cyklohexan, Dicyklohexylmethandiisocyanat, Lysindiisocyanat und Trimethylhexamethylendiisocyanat und entsprechende Addukte, urethanmodifizierte Produkte, allophanatmodifizierte Produkte, biuretmodifizierte Produkte und isocyanulatmodifizierte Produkte von Tolylendiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat und Urethanvorpolymere (Oligomerverbindungen mit Isocyanatgruppen an beiden Enden).
Zuerst erfolgt eine Einstellung der Koagulationseigenschaften und eine Copolymerisation mit einem Hydroxyl-enthaltenden Monomeren sowie ein nachfolgendes Vernetzen mit einer mehrwertigen Isocyanatverbindung.
Hydroxyl-enthaltende Monomeren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen beispielsweise: 2-Hydroxylethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylmethacrylat, Acrylsäureester von polyhydrischem Alkohol, Methacrylsäureester von polyhydrischen Alkoholen, Ethylcarbitolacrylat, Methyltriglycolacrylat, 2-Hydroxyethylacryloylphosphat, Butoxyethylacrylat etc. Die Hydroxyl-enthaltenden Monomeren werden in einem Bereich von 5-25 Gew.% verwendet, und ein Teil der Hydroxyl-enthaltenden Monomeren oder die gesamten Monomeren werden mit einem mehrwertigen Isocyanat vernetzt.
Ein zweites wirksames Verfahren zum Einstellen der Koagulationseigenschaften besteht darin, ein Methacrylatmonomeres, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril, Acrylamid oder Methacrylamid als copolymerisierbare Komponente zu verwenden, wobei Acrylnitril, Acrylamid und Methacrylamid für den in Rede stehenden Tintenstrahlaufzeichnungskopf besonders geeignet sind und vorzugsweise in einem Bereich von 5-15 Gew.% verwendet werden.
Ein drittes wirksames Verfahren zum Einstellen der Koagulationseigenschaften besteht darin, eine Vernetzung mit N- Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylat, Diacetonacrylamid oder Butoxymethylacrylamid durchzuführen. Die Monomeren zum Vernetzen werden vorzugsweise in einem Bereich von 5-15 Gew.% verwendet.
Es wird bevorzugt, das zweite und dritte Verfahren zum Einstellen der Koagulationseigenschaften zusammen mit dem ersten Verfahren zum Einstellen der Koagulationseigenschaft zu verwenden.
Ein Dichtungsband mit dem vorstehend beschriebenen Kleber auf Acrylharzbasis kann in beständiger Weise eine kleinere Öffnung, die der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung entspricht, aufrechterhalten. Wenn die kleinere Öffnung durch Durchstechen mit einer Nadel oder Durchstoßen nach dichtem Verschließen der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung mit dem Dichtungsband hergestellt wird, löst sich das Dichtungsband selbst bei diesen Durchstechungsvorgängen niemals ab.
Wenn mehr als 90 Gew.% von Alkylacrylatester und/oder Alkoxyalkylacrylatester mit einer Seitenkette von weniger als C&sub4; verwendet werden, wird Tg höher, was zu einem Absinken des Klebevermögens in bezug auf die Abgabeöffnungsfläche und zum Lecken von Tinte führt. Folglich besteht die Möglichkeit eines Ablösens des Dichtungsbandes, wenn eine kleinere Öffnung auf dem Dichtungsband auf der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung hergestellt wird. Wenn mehr als 90 Gewichtsteile des Esters, der eine Seitenkette von mehr als C&sub9; besitzt, verwendet wird, wird Tg abgesenkt, was zu einem Anstieg der Klebkraft und dem Klebevermögen an der Abgabeöffnungsfläche führt. Dies bewirkt ein Ablösen des Klebers vom Substrat und eine entsprechende Verschmutzung der Abgabeöffnungsfläche.
Der in Rede stehende Kleber besitzt einen guten chemischen Widerstand gegenüber der Tinte, ein geringeres Auflösungsvermögen von organischen Substanzen, einen geringeren Anteil von mehrwertigen Metallen und ein ausgezeichnetes Schutzvermögen der Tintenstrahlkopffläche. Um diese physikalischen Eigenschaften zu erhalten, wird ein Kleber aus den folgenden Materialien in der folgenden Art und Weise hergestellt.
(1) Die vorstehend erwähnten Monomeren werden einer Lösungspolymerisation in Keton, Ester oder einem aromatischen organischen Lösungsmittel unterzogen, um höhere Polymere mit einer massegemittelten Molekülmasse von 250.000 bis 700.000 zu erhalten. In diesem Fall ist es von Bedeutung, daß niedrigere Polymere mit einer massegemittelten Molekülmasse von 10.000 oder weniger und Restmonomere nicht mehr in den entstandenen höheren Polymeren enthalten sind. Es wird bevorzugt, geeignete Polymerisationsbedingungen einzustellen und die niedrigeren Polymere nach der Polymerisation zu entfernen. Das sicherste Verfahren zum Entfernen der niedrigeren Polymere besteht darin, einmal entsprechende Ausfällungen herzustellen und diese wieder in einem guten Lösungsmittel zu lösen.
(2) Die vorstehend erwähnten Monomeren werden einer Emulsionspolymerisation oder einer seifenfreien Emulsionspolymerisation unter Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels unterzogen, um höhere Polymere mit einem massegemittelten Molekulargewicht von 250.000 bis 1 Million zu erhalten. Im Falle der Emulsionspolymerisation wird es bevorzugt, nicht polymerisierte Monomeren durch erneutes Verdünnen der entstandenen Polymere in einem guten Lösungsmittel, wie Xylol oder Ethylacetat, zu entfernen. Des weiteren ist es wünschenswert, niedrigere Polymere mit einem massegemittelten Molekulargewicht von weniger als 10.000 in der gleichen Weise wie bei (1) zu entfernen. Dann werden die auf diese Weise erhaltenen Polymere einem Diisocyanat zugesetzt, um eine Überzugslösung herzustellen. Die das Diisocyanat enthaltende Überzugslösung wird in einem Dickenbereich von 5 µm bis 100 µm, vorzugsweise 5 µm bis 50 µm, auf einen Stützfilm aufgebracht und durch Erhitzen in einem üblichen Trockner getrocknet. Die Trocknungsbedingungen hängen von der Art des verwendeten Lösungsmittels ab, liegen jedoch üblicherweise in einem Bereich von 60ºC bis 150ºC. Der getrocknete Film wird vorzugsweise einer Alterungsbehandlung bei Raumtemperatur ausgesetzt, indem man ihn über 3 bis 10 Tage stehen läßt.
Wenn Alkylacrylatester mit OH-Gruppen und/oder Alkoxyalkylacrylatester mit OH-Gruppen und einer Alkylgruppe oder einer Alkoxyalkylgruppe von C&sub4; bis C&sub9; als Klebekomponente mit einem Isocyanat vernetzt wird und die entstandenen Polymere verwendet werden, kann ein Lecken der Tinte aus der Tintenabstrahlöffnung in sicherer Weise verhindert und eine kleinere Öffnung, die der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung entspricht, in beständiger Weise aufrechterhalten werden. Wenn die kleinere Öffnung durch Durchstechen mit einer Nadel oder durch Durchstoßen nach dem dichten Verschließen der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung mit einem Dichtungsband hergestellt wird, löst sich das Dichtungsband durch das Durchstechen niemals ab. Wenn das Dichtungsband von einem Benutzer abgezogen wird, wenn ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf im Gebrauch ist, verbleibt der Kleber niemals auf der Abgabeöffnungsfläche durch ein Aufbrechen der Koagulation, so daß der Tintenstrahlaufzeichnungskopf sofort mit besserer Aufzeichnung verwendet werden kann.
Insbesondere dann, wenn die Acrylatpolymere als Klebekomponente 70 Gewichtsteile Butylacrylat enthalten, findet weder eine Denaturierung eines Dichtungsbandes noch eine Auflösung der Klebekomponente in der Tinte statt. Insbesondere ist das Abziehvermögen vom Aufzeichnungskopf verbessert. Harz oder Glas wird oft zusammen mit einem Silikonsubstrat als Material für den Aufzeichnungskopf verwendet. Der Kleber wird selbst durch einen Unterschied im Ablösevermögen nicht beeinflußt und verbleibt durch das Aufbrechen der Koagulation niemals auf der Abgabedüsenfläche. Der Einsatz des in Rede stehenden Aufzeichnungskopfes ist daher in keiner Weise Beschränkungen ausgesetzt.
Wenn 90 Gewichtsteile Acrylatpolymere, erhalten durch Vernetzen von Alkylacrylatester und/oder Alkoxyalkylacrylatester mit einem Isocyanat, als Klebemittelbestandteil enthalten sind, tritt weder eine Denaturierung des in Kontakt mit der Tinte stehenden Klebers noch eine Auflösung desselben in der Tinte auf. Des weiteren tritt bei Verwendung in einem Drucker weder eine Verstopfung noch eine unbeständige Tintenabgabe auf.
Filme zur Verwendung als Kleberunterlage gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen beispielsweise: Filme aus Poly ethylenterephthalat, Polypropylen, Polyethylen, Poly-4- Methylpentan-1, Polyvinylchlorid, Vinylidenchlorid-Vinylchloridcopolymer, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Tetrafluorethylen-Ethylencopolymer, Tetrafluorethylen- Hexafluorpropylen-Perfluoroalkylvinylethercopolymer etc.
Diese Filme können durch eine Koronaentladungsbehandlung, Flammbehandlung oder Plasmabehandlung einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um das Klebevermögen des Klebers zu verbessern. Die Unterlage zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung besitzt eine Dicke von 20-50 µm, vorzugsweise 25-35 µm
Wenn die Abreißfestigkeit des Dichtungsbandes auf rostfreiem Stahl (SUS 304) auf 200 g/25 mm-1200 g/25 mm eingestellt wird, ist insgesamt eine ständige Tendenz beobachtbar. Es kann somit als eine von bevorzugten Bedingungen neben der vorstehend beschriebenen Struktur angesehen werden. Unter diesen Bedingungen wird kein Ablösen des Dichtungsbandes von der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung beobachtet, wenn auf dieser Öffnung eine kleinere Öffnung hergestellt wird.
Die Abreiß- bzw. Ablösefestigkeit wird über einen 180º-Ablösetest bei 25ºC in einem Testgerät ermittelt, das in der JIS-B-7721 beschrieben ist. Hierzu findet eine Platte aus rostfreiem Stahl (SUS 304) als Substrat bei einer Ziehgeschwindigkeit von 300 mm/min und einer Zuglast von 2,0 kg Verwendung. Die Tinte einer Kleberschicht steht in enger Relation zur Ablösefestigkeit. Durch Ermitteln der Ablösefestigkeit kann die Dicke einer Kleberschicht auf 5-70 µm, vorzugsweise 20-50 µm, eingestellt werden. In jedem Fall bleibt kein Kleber zurück, selbst wenn die Dicke einer Kleberschicht größer ist, und es kann ein wünschenswertes Abdichtungsband erhalten werden.
Das Abdichtungsband zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist auch für eine tintenabstoßend gemachte Abgabeöffnungsfläche wirksam, und es kann ein gutes Klebevermögen ohne Denaturierung des Abdichtungsbandes und der Abgabeöffnungsfläche aufrechterhalten werden.
Die tintenabstoßend gemachte Fläche ist eine Führungsfläche, die beispielsweise mit Silikonöl oder einem Fluor enthaltenden Polymer mit niedrigem Molekulargewicht oder hohem Molekulargewicht behandelt ist. Das Tintenabstoßmittel umfaßt beispielsweise KP-801 (Marke eines Produktes der Firma Shinetsu Silcone K.K., Japan), Diffenser (Marke eines Produktes der Firma Dainippon Ink K.K., Japan), CTX- 105 und 805 (Marken von Produkten der Firma Asahi Glass K.K., Japan), Teflon AF (Marke eines Produktes der Firma Dupont, USA) etc. Die kleinere Öffnung, die in einem Abdichtungsband auf der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung herzustellen ist, besitzt in besonders bevorzugter Weise einen Querschnittsbereich von 0,05 mm² oder weniger. Die Zahl der kleinen Öffnungen ist nicht auf eine beschränkt. Es kann auch eine Vielzahl von Öffnungen Verwendung finden. Eine schlitzförmige Öffnung kann ohne Probleme eingesetzt werden. Die kleinere Öffnung kann durch Durchstechen mit einer Nadel, einem Laser oder anderen Einrichtungen hergestellt werden. Es können beliebige Einrichtungen Verwendung finden, um die kleinere Öffnung herzustellen.
Die Figuren 1A, 1B und 1C sind eine perspektivische Ansicht, eine teilweise auseinandergezogene Ansicht und eine Teilschnittansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Figur 1A. Der entsprechende Aufzeichnungskopf besitzt ein Abdichtungselement, das einen Tintenabgabeabschnitt und eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung für einen Tintenbehälter abdeckt, und ein Preßelement zum Pressen des Abdichtungselementes gegen den Tintenabgabeabschnitt, wobei eine Öffnung 20, die mit der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung verbunden ist, am Abdichtungselement vorgesehen ist, das die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung abdeckt, wenn der Aufzeichnungskopf nicht aufzeichnet.
In Figur 1 ist mit IJC eine Tintenstrahlpatrone bezeichnet, bei der es sich um einen Aufzeichnungskopf mit einem Tintenabsorber in einem Tintenbehälter handelt, wobei Tinte vom Tintenbehälter über ein Zuführrohr, das mit dem Tintenbehälter in Verbindung steht, zugeführt wird. Der Aufzeichnungskopf ist mit einem Wärmenergieerzeuger 91, einem Substrat 100 mit darauf ausgebildeten Elektroden 92 und einer mit einer Vielzahl von Abgabeöffnungen A1 versehenen Öffnungsplatte 400 versehen, wie in Figur 7 gezeigt, und ist von einem einstückig damit ausgebildeten Aufzeichnungsvorrichtungsgehäuse lösbar. Bei dieser Ausführungsform sind eine Deckplatte 1300 und eine Platte 400 einstückig ausgebildet, um eine Flüssigkeitsbahn 140 auszubilden. Mit S ist eine Öffnung zum Inspizieren einer elektrischen Verbindung bezeichnet, die nachfolgend erläutert wird, wobei diese Öffnung auf der Deckfläche des Aufzeichnungskopfes vorgesehen ist. Mit 10 ist eine Basisplatte des Aufzeichnungskopf substrates bezeichnet, bei der es sich um eine Aluminiumplatte handelt, die einstückig mit einer Positionsstelle 8 ausgebildet ist, die zum Positionieren des gesamten Aufzeichnungskopfes über einen Eingriff mit einem Positionierungselement 4010 eines Schlittens des Aufzeichnungsvorrichtungsgehäuses gemäß Figur 8 dient. Mit 1 ist eine Abgabeabschnittfläche bezeichnet, die die Öffnungsplatte aufweist, mit 41 ist ein Aufzeichnungstintenabgabeabschnitt bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform sind in der Zeichnung keine Öffnung zum Absorbieren von rückwärts gerichteten Wellen während der Aufzeichnung oder Öffnungen, wie Leerdüsen, etc. nicht gezeigt. Es versteht sich jedoch, daß die Abgabeabschnittfläche 1 diese in der Zeichnung nicht dargestellten Elemente aufweisen kann. Mit 2 ist ein Nutabschnitt bezeichnet, der auf einer oberen und unteren Fläche vorgesehen ist, die von der Abgabeabschnittfläche 1 zurückspringen. Bei dieser Ausführungsform sind vier Nuten ausgebildet, wie dargestellt. Mit 53 ist ein Seitennutenabschnitt bezeichnet, der an der Seite gegen die Basisplatte 10 angeordnet und mit vier Nuten versehen ist, die mit den Nuten auf dem Nutabschnitt 2 verbunden sind. Wenn sich eine große Tintenmenge im Nutabschnitt Z aufgrund einer Streuung der Tinte ansammelt, kann die angesammelte Tinte über den Seitennutenabschnitt 53 abwärts geführt werden. Der Nutabschnitt 2 des Aufzeichnungskopfes wird über eine elastische Preßkraft in Eingriff mit dem Nutabschnitt 31, 51 einer Kappe 4 gehalten.
Mit 3 ist eine Dichtungsfolie bezeichnet, die eine derartige Größe besitzt, daß sie die Abgabeabschnittfläche 1 des Aufzeichnungskopfes vollständig abdeckt und ferner die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung vollständig abdeckt.
Wenn eine Öffnung 20 mit einer Fläche von mindestens 0,005 mm² an der Dichtungsfolie 3 vorgesehen ist, die mit der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung verbunden ist, kann der Innendruck der Tintenpatrone bei sich ändernden Umgebungstemperaturen, insbesondere bei hoher Temperatur, im wesentlichen unter Atmosphärendruck gehalten werden, ohne daß der Innendruck ansteigt, wie in Figur 3 gezeigt. Bei Durchführung von verschiedenen Tests (Falltest, Vibrationstest etc.) während des Transportes mit einer Öffnungsfläche von nicht mehr als 0,05 mm² konnten entsprechende Ergebnisse wie im vollständig abgedichteten Zustand ohne jegliches Ansteigen des Tintenbehälters erhalten werden. Aus vorstehendem wird deutlich, daß die Öffnung 20 eine Fläche von 0,005 bis 0,05 mm² besitzt.
In der Zeichnung ist nur eine Öffnung dargestellt. Es kann jedoch auch eine Vielzahl von Öffnungen vorgesehen sein. Wie in Figur 2 gezeigt, kann die gleiche Funktion wie oben erhalten werden, wenn die Öffnung Schlitzform besitzt. Die Öffnung kann mit einer Nadel, einem Laser oder durch Durchstoßen hergestellt werden. Das Hersetellverfahren für die Öffnung ist nicht auf diese Methoden beschränkt.
Der Innendruck der Tintenpatrone kann unter Atmosphärendruck gehalten werden, indem eine Öffnung durch das Abdichtungselement, das die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung in der vorstehend beschriebenen Weise abdichtet, vorgesehen wird. Auf diese Weise kann ein Lecken von Tinte durch feine Löcher an den miteinander verschweißten Teilen aufgrund eines Anstiegs des Innendrucks verhindert werden. Die Dichtungsfolie 3 besitzt einen vom Aufzeichnungskopfrand nach außen vorstehenden Teil, wie in Figur 4A gezeigt. Dieser vorstehende Teil dient als Fahne zum Abreißen der Dichtungsfolie vom Aufzeichnungskopf. Das Abdichtungsband 3 ist über einen Kleber zwischen der Dichtungsfolie 3 und der Abgabeabschnittfläche 1 in einem einfachen Verbindungszustand am Aufzeichnungskopf fixiert.
Gemäß den Figuren 1A und 1B besitzt eine Kappe 4 eine Breite, die der Abgabeabschnittfläche 1 entspricht, und ist einstückig mit zwei entgegengesetzt angeordneten Armen 5, einem von den Armen entfernten Elastomer 6, das an der Innenseite der Kappe befestigt ist, einem Element 7 zum Positionieren oder zum Steuern der elastischen Verformung, das an der zur Basisplatte 10 weisenden Seite der Kappe befestigt ist, und Vorsprüngen 9 versehen, die zum Lösen der Kappe 4 vom Aufzeichnungskopf dienen. Die Arme 5 besitzen jeweils auf der Innenseite 3 Nutenabschnitte 51, die mit dem Nutabschnitt 2 in Eingriff bringbar sind.
Wie aus den Figuren 4A und 4B hervorgeht, erstreckt sich bei dieser Ausführungsform die Dichtungsfolie 3 über die Basisplatte 10, und das Elastomer 6 ist so vorgesehen, daß es die Basisplatte 10 erreicht. Da die Abgabeöffnung 41 in der Nähe der Basisplatte 10 angeordnet ist, dient das Elastomer zum Erzielen eines besseren Abdichtungseffektes. Das Element 7 besitzt eine solche Länge, das es die Rückseite der Basisplatte 10 geringfügig kontaktiert, wenn die Kappe 4 mit dem Aufzeichnungskopf in Eingriff steht.Die Kontaktlänge beträgt bei dieser Ausführungsform etwa 1 mm. Durch diese Konstruktion eines geringen Kontaktes kann das Elastomer 6 der Kappe sicher in einem solchen Bereich angeordnet werden, daß die Basisplatte 10 von den Armen 5 und vom Positionierungselement 7 gehalten werden kann. Mit anderen Worten, der gute Dichtungseffekt kann an der Öffnung über eine einfache Konstruktion erreicht werden, ohne daß die vorstehend beschriebenen Probleme des Klebers auftreten.
Die Figuren 5A und 5B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahlkopfes, der nicht erfindungsgemäß ausgebildet ist. Hierbei ist ein beutelähnliches Element 21, das mit der mit der Atmosphare in Verbindung stehenden Öffnung verbunden ist, vorgesehen. Luft im Tintenbehälter expandiert aufgrund eines Anstiegs des Innendrucks im Tintenbehälter. Die expandierte Luft weitet das beutelförmige Element 21 aus, um den Innendruckanstieg zu absorbieren und auf diese Weise den Innendruck im Tintenbehälter im wesentlichen unter Atmosphärendruck zu halten.
Das beutelförmige Element 21 wird nur dann verwendet, wenn mit dem Aufzeichnungskopf nicht aufgezeichnet wird. Mit anderen Worten, das beutelförmige Element 21 wird entfernt, wenn der Aufzeichnungskopf benutzt wird. In diesem Sinne ist es wünschenswert, daß das beutelförmige Element 21 mit dem Abdichtungselement 3 integriert ist. Es ist nicht zu beanstanden, wenn das beutelförmige Element 21 vom Abdichtungselement 3 getrennt ist. Andere Konstruktionen wie die des beutelförmigen Elementes entsprechen denen der ersten Ausführungsform.
Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahlkopfes, der nicht erfindungsgemäß ausgebildet ist. Hierbei ist ein Ventil 22 an der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung vorgesehen. Wenn der Innendruck im Tintenbehälter ansteigt, wird das Ventil 22 geöffnet, um den Innendruck des Tintenbehälters zu entspannen. Wenn der Unterschied zwischen dem Innendruck und dem Außendruck geringer ist als ein vorgegebener Wert, schließt das Ventil 22. Es ist wünschenswert, daß der Unterschied zwischen dem Innendruck und Außendruck nicht mehr als 0,05 atm beträgt. Wenn der Unterschied 0,05 atm übersteigt und auf 0,05 atm oder mehr gehalten wird, besteht die Gefahr eines Leckens von Tinte. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird das Ventil 22 an der die Verbindung mit der Atmosphäre herstellenden Öffnung entfernt, wenn der Aufzeichnungskopf in Betrieb ist. Andere Konstruktionen wie die des Ventiles an der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung entsprechen denen der ersten Ausführungsform.
Aus der perspektivischen Ansicht der Figur 8 wird deutlich, daß der Tintenspeicheranteil der IJC höher ist und das Spitzenende der Tintenstrahleinheit geringfügig von der Vorderfläche des Tintenbehälters vorsteht. Die Tintenstrahlpatrone IJC ist am Schlitten HC befestigt und wird von diesem gelagert. Dieser Schlitten ist an dem Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungsgehäuse IJRA montiert, und zwar über eine später erläuterte Positionierungseinrichtung und einen elektrischen Kontakt, und ist in bezug auf den Schlitten HC lösbar und wegwerfbar.
Gemäß Figur 8 führt eine Walze 5000 ein Aufzeichnungsmedium P in der Zeichnung von unten nach oben. Der Schlitten HC bewegt sich entlang der Walze 5000 und ist mit einer Vorderplatte 4000 (Dicke 2 mm), die an der Vorderseite der Tintenstrahlpatrone IJC an der Vorderseite der Walze des Schlittens angeordnet ist, einer Lagerplatte 4003 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, die eine flexible Folie 4005 hält, welche mit Kissen 2011 versehen ist, die Kissen 2001 eines Verdrahtungssubstrates 200 der Patrone IJC entsprechen, sowie einem Gummikissen 4007 zum Erzeugen einer elastischen Kraft, die die flexible Folie 4005 von der Rückseite gegen die entsprechenden Kissen 2011 preßt, und einem Positionierungshaken 4001 zum Fixieren der Tintenstrahlpatrone IJC in der Aufzeichnungsposition versehen. Die Vorderplatte 4000 besitzt zwei vorstehende Positionierungsflächen 4010, die den Positionierungsvorsprüngen 2500 und 2600 des Patronenlagers 300 entsprechen, und ist nach der Montage der Patrone einer Vertikalkraft aus gesetzt, die auf die vorstehende Fläche 4010 gerichtet ist. Somit besitzen die Verstärkungsrippen eine Vielzahl von Rippen (in der Zeichnung nicht gezeigt), die auf die Vertikalkraft an der Walzenseite der Vorderplatte gerichtet sind. Diese Rippen bilden ferner Vorsprünge zum Schutze des Kopfes, die von der Vorderflächenposition L5 geringfügig (etwa 0,1 mm) zur Walzenseite vorstehen, wenn der Schlitten IJC montiert ist. Das Lager 4003 für den elektrischen Verbindungsabschnitt besitzt eine Vielzahl von Verstärkungsrippen 4004, die nicht in der Richtung der vorstehend genannten Rippen, sondern in Vertikalrichtung verlaufen und in reduzierter Weise von der Walzenseite zur Seite des Hakens 4001 vorstehen. Diese Verstärkungsrippen besitzen auch die Aufgabe, die Position an der Patronenmontagestelle zu neigen, wie in Figur 8 gezeigt. Um den elektrischen Kontaktzustand zu stabilisieren, hat die Lagerplatte 4003 zwei Positionierungsflächen 4006 an der Seite des Hakens, die den vorstehenden Flächen 4010 entsprechen, um die Patrone mit einer Arbeitskraft zu beaufschlagen, und zwar in entgegengesetzter Richtung zu der Arbeitsrichtung, in der die beiden vorstehenden Positionierungsflächen 4010 auf die Patrone einwirken. Ferner bildet die Lagerplatte einen Kissenkontaktbereich zwischen der Positionierungsfläche 4006 und legt die Verformungsverhältnisse von Knöpfen auf einer Gummiplatte 4007 fest, die auf einer Seite mit Knöpfen versehen ist, die den Kissen 2011 entsprechen. Diese Positionierungsflächen werden mit der Oberfläche des Verdrahtungssubstrates 300 in Kontakt gebracht, wenn die Patrone IJC in der Aufzeichnungsposition fixiert wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Kissen 211 des Verdrahtungssubstrates 300 symmetrisch in bezug auf die Linie L&sub1; verteilt, so daß die Verformungsverhältnisse der einzelnen Knöpfe auf der Gummiplatte 4007 gleichmäßig sind und der Kontaktdruck der Kissen 2011 und 201 besser stabilisiert wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Verteilung der Kissen mit 201 in zwei Reihen auf der Oberseite und Unterseite und zwei Reihen in Längsrichtung vorgenommen.
Der Haken 4001 besitzt einen Längsschlitz, der mit einer festen Achse 4009 in Eingriff steht und sich gegen den Uhrzeigersinn von der in Figur 8 gezeigten Position durch den beweglichen Raum im Längsschlitz dreht und sich dann entlang der Walze 5000 in Richtung auf die linke Seite bewegt, um die Tintenstrahlpatrone IJC in bezug auf den Schlitten HC zu positionieren. Der Haken 4001 kann über irgendwelche Einrichtungen bewegt werden, vorzugsweise jedoch über eine Konstruktion, wie einen Hebel etc. In jedem Fall bewegt sich während der Drehung des Hakens 4001 die Patrone IJC in Richtung auf die Walze, wobei sich die Positionierungsvorsprünge 2500 und 2600 in eine solche Position bewegen, daß sie mit der Positionierungsfläche 4010 der Vorderplatte in Kontakt treten können. Durch Bewegung des Hakens 4001 nach links wird die Hakenfläche 4002 bei 90º in engem Kontakt mit der Fläche bei 90º des Nagels 2100 der Patrone IJC gehalten, um die Patrone IJC in der Horizontalebene um den Kontaktbereich der Positionierungsfläche 2500 und 4010 als Mittelpunkt zu bewegen. Schließlich werden die Kissen 201 und 2011 selbst miteinander in Kontakt gebracht. Wenn der Haken in einer vorgegebenen Position, d.h. einer festen Position, gehalten wird, wird durch den vollständigen Kontakt der Kissen 201 und 2011 ein vollständiger Flächenkontakt der Positionierungsflächen 2500 und 4010, ein Zweiflächenkontakt der 90º- Fläche 4002 und der 90º-Fläche des Nagels und ein Flächenkontakt der Verdrahtungsplatte 300 und der Positionierungsfläche 4006 zur gleichen Zeit sichergestellt, so daß der Eingriff der Patrone IJC mit dem Schlitten vervollständigt wird.
In der Figur ist der Nagel 2100, der mit der 90º-Fläche 4002 des Hakens 4001 in Eingriff bringbar ist, um den Schlitten zu positionieren, in einer derartigen Konstruktion gezeigt, daß die Arbeitskraft zum Positionieren des Schlittens in einem ebenen Bereich parallel zur Bezugsplatte wirken kann.
Als gemeinsame Konstruktion der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und der nachfolgenden Ausführungsformen kann eine Konstruktion zusammengefaßt werden, die ein Abdichtungselement mit der vorstehend beschriebenen Kleberschicht, das einen Abgabeabschnitt und eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung für einen Tintentank sowie eine kleinere Öffnung als Innendruckeinstellteil abdichten kann, und eine Preßeinrichtung, mit der das Abdichtungselement auf die Abgabeöffnung gepreßt werden kann, umfaßt.
Erfindungsgemäß kann ein Aufzeichnungszustand eines Aufzeichnungskopfes ohne jede Tintenstreuung unabhängig vom Grad des Trägheitswiderstandes vorgesehen werden, selbst wenn der Aufzeichnungskopf im schlechtmöglichsten Zustand bei einer hohen Temperatur, hohen Feuchtigkeit etc. transportiert oder verkauft wird
Die Figuren 11A und 11B und 12A und 12B sind jeweils eine Draufsicht und Seitenansicht einer Modifikation der Ausführungsform der Figuren 4A-4B. Figur 13 ist eine schematische Ansicht eines Schnittes des Aufzeichnungskopfes der Ausführungsform der Figur 7. Die Figuren 14A, 14B und 14C, 15A, 15B und 15C und 16A, 16B und 16C sind Seitenansichten, Vorderansichten und Draufsichten von weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Figuren 17 und 18 sind perspektivische Ansichten von Ausführungsformen von modifizierten Aufzeichnungskopfkonstruktionen der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren 11A und 11B zeigen eine Konstruktion, bei der der Preßbereich des Elastomeren auf die Abgabeöffnung konzentriert ist, wobei der zur Basisplatte 10 weisende Teil von der Elastomerkonstruktion der Figuren 4A und 4B weggelassen ist. Bei dieser Ausführungsform wirkt das Element 7 als Element zum Steuern der elastischen Verformung. Somit kann die gesamte Abgabeöffnung mit gleichmäßiger Druckverteilung fest abgedichtet werden. Diese Ausführungsform stellt daher eine bevorzugte Ausführungsform dar. In den Figuren 11A und 11B entsprechen die anderen Teile als vorstehend beschrieben denen der Figuren 1A-1C und 4A sowie 4B.
Die Figuren 12A und 12B zeigen eine Konstruktion, bei der das Element 7 der Figuren 4A und 4B ausgeweitet ist, so daß es als Führung zum Fixieren des Kappenelementes 4 am Aufzeichnungskopf wirkt. Bei dieser Ausführungsform besitzen die Elemente 7 die gleiche Länge wie die Arme 5. Somit kann die Kappe nicht am Aufzeichnungskopf fixiert werden, wenn die Elemente 7 nicht sicher an der Rückseite der Basisplatte 10 positioniert sind. Somit kann die Funktionsfähigkeit weiter verbessert werden, wenn eine kleinere Kappe 4 mit einem kleineren Elastomer am Aufzeichnungskopf fixiert ist.
Der Eingriff der Nuten 2 und der Nuten 51 bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird nachfolgend erläutert. Wenn die Vorsprünge 9 durch Quetschen derselben beim Fixieren nach innen bewegt werden, erfahren die Arme 5 eine elastische Verformung, so daß der Abstand erweitert wird und der Aufzeichnungskopf zwischen die Arme 5 der Kappe im erweiterten Zustand eingesetzt wird. Dann werden die zusammengequetschten Vorsprünge entlastet, wodurch die Nuten 2 und die Nuten 51 miteinander in Eingriff treten.
Selbst wenn eine Fehlpositionierung einer Nut zwischen den Nuten 2 und 51 auftritt, kann das Gleichgewicht zwischen der elastischen Preßkraft der Arme und der elastischen Kraft aufgrund der Verformung des Elastomers 6 durch Einstellung der Nutentiefe auf weniger als 1 mm ohne weiteres eingestellt werden. Wenn in diesem Zustand eine gleiche Zahl von oberen Nuten und unteren Nuten in Eingriff tritt, wird ein geeigneter Gesamtausgleich erreicht. Somit kann der gut abgedichtete Zustand sichergestellt und ein geeigneter Druckausgleich erhalten werden. Mit anderen Worten, es kann eine feste Abdichtung erreicht werden. Für das Elastomer 6 kann jedes beliebige elastische Material oder jede beliebige Dicke ausgewählt werden, wenn hierdurch das Abdichtungsband 3 in Eingriff der Nuten 2 und 51 gepreßt werden kann, um die feste Dichtungskraft aufrechtzuerhalten.
Gemäß einer speziellen Konstruktion dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Abdichtungsband 3 um einen Basisfilm 4, der mit einem Kleber auf Acrylharzbasis beschichtet ist, wobei es sich bei dem Basisfilm um eine flexible Folie mit einer Dicke von etwa 12 bis etwa 30 µm handelt, beispielsweise einem Polyethylenterephthalatfilm oder einem Polytetrafluorethylenfilm. Beim Elastomer handelt es sich um einen Schaumstoff mit einer Dicke von etwa 3 mm, wie beispielsweise einem Silikonschaum oder Polyurethanschaum. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese spezielle Konstruktion beschränkt.
Die Figuren 7 und 13 zeigen eine Ausführungsform eines Abgabeabschnittes, bei dem eine Differenz von etwa 30 µm in der Höhe zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche auf der die Differenz bildenden Ebene G mit einer Breite von 70 µm ausgebildet ist. Erfindungsgemäß kann ein fest abgedichteter Zustand in sicherer Weise auf der Fläche mit einer Höhendifferenz erreicht werden. Wie aus Figur 13 hervorgeht, besitzt eine Flüssigkeitskammer einen Bereich Z, der an eine Flüssigkeitsbahn angeschlossen ist und sich in der Tintenaufnahme erstreckt, sowie eine geneigte Fläche 21 von der Tintenaufnahme zum Bereich Z. Die verlängerte Linie der geneigten Fläche 21 erreicht eine Oberflächenposition Po auf dem Substrat 8 als Seitenfläche der Abgabeenergieerzeugungseinrichtung H der zum Bereich Z weisenden Flüssigkeitsbahn. Bei dieser Ausführungsform verläuft die geneigte Fläche 21 unter einem Winkel von 22º zur Mittellinie C2 der Tintenflüssigkeitsbahn und der verlängerten Linie der Flüssigkeitsbahn, und der Winkel B der linken und rechten Seitenwandfläche beträgt 15º.
Durch das Vorhandensein des erweiterten Bereiches Z werden nicht nur fünf Blasen gesammelt, sondern die gesammelten Blasen werden auch in einem Bereich von der erweiterten Flüssigkeitsbahn entfernt erhalten, an dem die Abgabeenergieerzeugungseinrichtung H vorhanden ist. Selbst wenn die Blasen größer gemacht werden, werden sie in einer Richtung weit weg von der Flüssigkeitsbahn entlang der geneigten Fläche geführt. Mit anderen Worten, das Entstehen eines Versagens der Aufzeichnung kann beträchtlich verzögert werden.
Da des weiteren die verlängerte Linie der geneigten Fläche die Seitenflächen der Abgabeenergieerzeugungseinrichtung der zum Bereich Z weisenden Flüssigkeitsbahn erreicht, können größere Blasen durch das Vorhandensein der Seitenfläche der Abgabeenergieerzeugungseinrichtung als Barriere nicht in die Flüssigkeitsbahn eindringen, selbst wenn die vorhandenen Blasen durch erzeugte Stöße in die Flüssigkeitsbahn gepreßt werden. Somit tritt überhaupt kein Versagen der Aufzeichnung auf.Der vorliegende Tintenstrahlaufzeichnungskopf ist nicht auf die vorstehend erwähnten Winkel beschränkt. Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, kann ein viel besserer Effekt erreicht werden, wenn die Konstruktion eine derartige Winkelbeschränkung aufweist.
Die nachfolgende Konstruktion ist besonders wirksam für die Wiederherstellung der Saugwirkung und für den Druckwiederaufbau. Mit 141 ist eine Trapezform mit Seiten gleicher Länge am offenen Ende der Flüssigkeitsbahn an der Seite der Öffnungsplatte bezeichnet, während mit 111 eine Trapezform mit Seiten gleicher Länge am offenen Ende der Öffnungsplatte in Kontakt mit dem offenen Ende der Flüssigkeitsbahn bezeichnet ist, um aufzuzeigen, daß der Abgabeabschnitt ebenfalls eine Trapezform mit Seiten gleicher Länge besitzt. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Tintenförderbahn einen trapezförmigen Querschnitt mit Seiten gleicher Länge von der Flüssigkeitsbahn zum Abgabeabschnitt. Mit anderen Worten, wenn der Boden einer Flüssigkeitsbahn mit trapezförmigem Querschnitt die Seite der Abgabeenergieerzeugungseinrichtung bildet, können die Bedingungen zum Verteilen der erzeugten Blasen über die gesamten Innenflächen der Flüssigkeitsbahn ungleichmäßig werden, so daß somit die erzeugten oder eingeführten Blasen zur Seite der kleineren Fläche der Trapezform hin gesammelt werden und auch die Abgaberouten für die Blasen bei der Wiederherstellung konzentriert werden, wodurch der Blasenabgabeeffekt stark verbessert wird. Wenn der der Flüssigkeitsbahn mit trapezförmigem Querschnitt entsprechende Abgabeabschnitt die kleinere Fläche an der Seite der kleineren Fläche des Trapezquerschnitts der Flüssigkeitsbahn und die größere Fläche an der Seite der größeren Fläche dieses Querschnitts besitzt, kann die Erzeugung eines turbulenten Zustandes der Tinte bei der Wiederherstellung verhindert und dadurch der Blasenabgabeeffekt stabilisiert werden. Es wird bevorzugt, daß die Gestalt trapezförmig mit Seiten gleicher Länge ist. Bei dieser Ausführungsform besitzt die am meisten bevorzugte Form einen Bereich I, bei der sich die Flüssigkeitsbahn trapezförmig mit Seiten gleicher Länge bis zu einer Stelle in der Nähe des Abgabeabschnittes der Flüssigkeitsbahn erstreckt (Flüssigkeitsbahn von Linie P1 zu den Öffnungen 141 und 111), und einen Bereich II, der enger ist als die Flüssigkeitsbahn in Trapezform mit Seiten gleicher Länge und an den Abgabeabschnitt in Trapezform mit Seiten gleicher Länge (Öffnung 11 bis Öffnung 11) angeschlossen ist. Somit können Blasen sicher entfernt werden, ohne eine turbulente Tintenströmung zu erzeugen. Gemäß Figur 13 sind der Bereich I und der Bereich II symmetrisch entlang der Ebene, die durch Verbinden der Mittelpunkte der Seiten der trapezförmigen Querschnitte der Flüssigkeitsbahn gebildet ist (Linie C10). Hierdurch kann die Druckverteilung bei der Wiederherstellung ungleichmäßig gemacht und die Erzeugung von feinen turbulenten Strömungen im Abgabebereich wesentlich reduziert werden. Die sich von der Linie C1 aus erstreckende Linie erreicht einen Punkt P3 auf der Oberfläche der Wärmeenergieerzeugungsvorrichtung H. Somit kann die Abgabeenergie in wirksamer Weise zur Tintenabgabe eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß können das Deckplattenelement und das den Abgabeabschnitt bildende Element zum Aufbau der gemeinsamen Flüssigkeitskammer integriert sein. Es können ein Flüssigkeitsbahnbildungselement mit einem Höhenunterschiedsteil zum Eingriff mit dem Substrat und ein Druckelement zum Halten des Spitzenendes des Substrates, um mit dem Höhenunterschiedsteil unter Druck in Eingriff zu treten, indem ein linearer Druck auf das Flüssigkeitsbahnbildungselement in Anordnungsrichtung der Flüssigkeitsbahn von der Oberseite der Flüssigkeitsbahn aufgebracht wird, vorgesehen sein, wodurch die mit der Erzeugung von Blasen verbundenen Probleme verhindert werden können und eine gute Aufzeichnung durchgeführt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform ist die Öffnungsplatte unter Differenzwinkeln OP1, OP2 und OP3 (Inflektionspunkte:H, I) ausgebildet, und die Abgaberichtung der Flüssigkeitströpfchen ist in Verlängerungsrichtung der Linie C1 konstant. Die Aufzeichnungsfläche ist somit eine Ebene, die vertikal zur Linie C1 verläuft. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich ein Aufzeichnungsmedium in der Zeichnung von unten nach oben. Da die Öffnungsplatte ein Plattenelement ist, dessen Oberfläche, an der der Abgabeabschnitt vorgesehen ist, eine stufenförmige Querschnittsform mit einem geringen Gradienten besitzt und somit eine Reinigung durch Wischen ohne Fixierung von irgendwelchen speziellen Teilen an der Innenseite oder Außenseite der Kappe viel besser durchgeführt werden kann und darüber hinaus ein Tintenmeniskus verhindert wird, kann eine Wiederbehandlung am Abgabedüsenabschnitt bei der Verkappung in wirksamer Weise durchgeführt werden. Somit können durch diese einfache Konstruktion ein versagen der Tintenabgabe sowie verschiedene andere Probleme, die hierauf zurückzuführen sind, in wirksamer Weise vermieden werden.
Es wird bevorzugt, daß die Höhe des Bereiches Z in Figur 6 der der Flüssigkeitsbahn entspricht oder geringer als diese ist. Der Winkel θ &sub2;, der vom Bereich Z in Figur 3 gebildet wird, beträgt 10º, vorzugsweise weniger als die Hälfte des Winkels θ&sub1; der geneigten Ebene 21.
Wie aus Figur 13 hervorgeht, sind die Fläche und der Umfang der Abgabeöffnung mit dem Abdichtungsband 3 fest und sicher abgedichtet. Dieser Zustand wird durch den elastisch verformten Zustand des Elastomers 6 aufrechterhalten. Es kann somit ein verbesserter Effekt als bisher erreicht werden.
Die Ausführungsformen der Figuren 14A, 14B und 14C zeigen eine Konstruktion, die von den Elementen 7 der Ausführungsform der Figuren 4A und 4B frei ist.
Es werden somit Teile des Elastomers 6, das die Basisplatte 10 unter Druck setzt, von den verlängerten Teilen des Kappengehäuses in sicherer Weise zusammengepreßt. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß das Kappenelement vereinfacht und die Kappe vom Aufzeichnungskopf gelöst werden kann, ohne entlang den oberen Nuten 150 zu gleiten.
Die Figuren 15A, 15B und 15C zeigen eine Konstruktion zum Ineingriffbringen der Positionierungselemente 8 der Basisplatte 10 mit den Nuten 53, wobei das Abdichtungsband 3 nur an der Innenseite der Kappe vorgesehen ist. Mit dieser Konstruktion wird die Fixierungsgenauigkeit unter Ausnutzung der Positionierungsgenauigkeit des Aufzeichnungskopfes an der Aufzeichnungsvorrichtung wesentlich erhöht.
Die Figuren 16A, 16B und 16C zeigen eine Ausführungsform, bei der die Kappenbreite der in den Figuren 4A und 4B gezeigten Ausführungsform über die gesamte Vorderfläche des Aufzeichnungskopfes, die die Abgabeabschnittsfläche 1 des Aufzeichnungskopfes aufweist, vergrößert ist.
Figur 17 ist eine Ausführungsform, die die Elemente 7 der Ausführungsform der Figuren 16A, 16B und 16C nicht aufweist. Eine solche Größe erfordert keine derartige Konstruktion, um die Positionierungsgenauigkeit sicherzustellen. Ein stabiler Fixierungszustand kann hierbei einfach dadurch erreicht werden, daß die Kappe am Aufzeichnungskopf fixiert wird.
Figur 18 zeigt eine Ausführungsform mit einem Kappenelement, bei der das Abdichtungsband 3 mit der Fläche des Elastomers an der Kappe integriert ist, und ein Verfahren zur Erhaltung des Aufzeichnungskopfes. Diese Konstruktion ist zur Erhaltung des Aufzeichnungskopfes nach Herausnahme aus einem Schlitten mit der in Figur 8 gezeigten Konstruktion wirksam.
Die sich technisch auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beziehende vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den anderen Zeichnungen weiter erläutert.
Figur 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Umfassungsbehälters (Verpackungsbehälters) der vorliegenden Tintenstrahlpatrone, und Figur 10 zeigt eine perspektivische Ansicht des Behälters nach dem Zusammenbau. Die Figuren 19A, 19B und 19C sind eine Draufsicht, eine Vorderansicht und eine Seitenansicht von rechts eines Ausführungsbeispiels dieses Umfassungsbehälters, während Figur 19D eine vergrößerte Teilansicht ist, die den umhüllten Zustand des Abgabedüsenabschnittes der Tintenstrahlpatrone zeigt. Figur 19E ist eine vergrößerte Teilansicht des Flanschabschnittes des Umfassungsbehältergehäuses. Der Umfassungsbehälter besitzt ein Behältergehäuse 61 und ein Abdeckungselement 63, die durch Verkleben einstückig ausgebildet sind, und wird als Verpackungsbehälter verwendet.
Das Behältergehäuse 61 ist mit Wandabschnitten 61c, die im kontaktfreien Zustand mit der Tintenstrahlpatrone IJC gehalten werden, konkaven Abschnitten 61a, die von den Wandabschnitten 61c in Richtung auf den den Inhalt umgebenden Bereich vorstehen, um die umhüllte Tintenstrahlpatrone IJC zu lagern und zu positionieren, und einem Flanschabschnitt 61b zum Integrieren des Abdeckungselementes 63 durch Verkleben versehen. Die Abgabeöffnung der Tintenstrahlpatrone IJC wird in einem kontaktfreien Zustand mit dem Wandteil im Umhüllungsraum gehalten. Wie in diesen Figuren dargestellt, kann ein besserer Schutz der Abgabeöffnung erreicht werden, indem die Tiefe des konkaven Abschnittes, der zur Abgabeöffnung hin angeordnet ist, unter den vier in den Umhüllungsraum vorstehenden konkaven Abschnitten 61a größer gemacht wird, um das Spitzenende des konkaven Abschnittes tiefer im Umhüllungsraum anzuordnen. Bei dieser Konstruktion kann gleichzeitig ein Einsetzen der Tintenstrahlpatrone in umgekehrter Richtung durch einen Benutzer verhindert werden. Ein Fehleinsetzen kann somit vermieden werden.
Die Wandabschnitte 61c müssen eine ausreichende Festigkeit besitzen und aus solchen Materialien in einer ausreichenden Dicke hergestellt sein, daß eine ausreichende Festigkeit erreicht wird. Die Dicke der Wandabschnitte 61c kann im Hinblick auf die Art der einzelnen Materialien in geeigneter Weise ausgewählt werden und beträgt beispielsweise 0,1 mm oder mehr, vorzugsweise 0,3 mm oder mehr, besonders bevorzugt 0,5 mm oder mehr. Die obere Grenze liegt beispielsweise bei 1,2 mm.
Andererseits wird es bevorzugt, daß die konkaven Abschnitte 61a eine Dämpfungsfunktion zum Abpuffern oder Absorbieren von Stößen zum Schutz des Inhalts besitzen. Wenn die konkaven Abschnitte 61a so ausgebildet sind, daß sie eine Festigkeit und Steifigkeit besitzen, die etwa denen der Wandabschnitte 61c entsprechen, werden Stöße auf die Wandabschnitte 61c rasch und direkt auf den Inhalt übertragen, was zu einer möglichen Beschädigung des Inhaltes führt. Angesichts dieser Tatsache ist es somit wünschenswert, die konkaven Abschnitte 61a mit einer relativ geringen Dicke und der gleichen Elastizität zu versehen. Die Dicke der konkaven Abschnitte 61a kann in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Materiales in geeigneter Weise ausgewählt werden und beträgt beispielsweise 0,8 mm oder weniger, vorzugsweise 0,6 mm oder weniger, bevorzugter 0,4 mm oder weniger. Die untere Grenze liegt beispielsweise bei 0,05 mm.
Als Materialien für den Behälter 61 können diverse Harze verwendet werden. Beispielsweise kann das Behältergehäuse 61 durch integriertes Formen aus einem Harz hergestellt werden, da das integrierte Formen im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die Herstellkosten zu bevorzugen ist.
Für die Herstellung des Behältergehäuses 61 durch integriertes Formen, Spritzgießen, Vakuumformen etc. können verschiedenartige Harze verwendet werden. Vor allem wird das Spritzgießen von Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerharz (ABS-Harz), Polystyrol, Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat etc. bevorzugt, da sich auf diese Weise die Dicke der Wandabschnitte 61c und der konkaven Abschnitte 61a leicht einstellen läßt, relativ geringe Kosten anfallen und sich die gewütischten Eigenschaften der entsprechenden Teile leicht verwirklichen lassen.
Durch Anordnung eines Flanschabschnittes am Bodenende des Behältergehäuses 61 kann das Verkleben des Behältergehäuses 61 mit einer Bodenplatte 63 einfach und sicher durchgeführt werden. Dieser Flanschteil kann zusammen mit anderen Teilen geformt werden, wenn das Behältergehäuse 61 integriert geformt wird. Die Dicke des Flanschteiles 61b kann der der Wandabschnitte 61c entsprechen. Es wird bevorzugt, eine Rippe 61e entlang dem Klebebereich 62 zwischen dem Behältergehäuse 61 und dem Abdeckelement 63 vorzusehen, um eine Verstärkung sicherzustellen. Die Rippe 61e ist so vorgesehen, daß sie in Richtung auf das Abdeckelement 63 vorsteht, wie in den Figuren 19A, 19B, 19C, 19D und 19E gezeigt. Sie kann jedoch auch in die entgegengesetzte Richtung vorstehen. Die zuerst genannte Richtung wird jedoch bevorzugt, da hierdurch das Verkleben des Behältergehäuses 61 mit dem Abdeckelement 63 aufgrund der vorstehenden Rippe sicherer durchgeführt werden kann. Die Ecken an den Seitenteilen der konkaven Abschnitte 61a und Wandabschnitte 61c sind vorzugsweise gekrümmt, wie in den Figuren gezeigt, um eine bessere Stoßdämpfung zu erzielen. Je größer der Radius der Krümmungen der gekrümmten Teile ist, desto besser. Der Krümmungsradius kann im Hinblick auf die Größe der konkaven Abschnitte 61a in geeigneter Weise ausgewählt werden und beträgt beispielsweise 2 mm oder mehr, vorzugsweise 3 mm oder mehr, bevorzugter 5 mm oder mehr.
Die Form der konkaven Abschnitte 61a ist so ausgewählt, daß der Schutz und die Positionierung der Tintenstrahlpatrone IJC im Verpackungsbehälter in wirksamer Weise durchgeführt werden können. Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform wird die Tintenstrahlpatrone IJC von vier konkaven Abschnitten 61a gelagert. Diese Form ist am geeignetsten in bezug auf den Schutz und die Positionierung der Tintenstrahlpatrone IJC. Die Anzahl der konkaven Abschnitte 61a kann in gewünschter Weise ausgewählt werden.
Wenn der Abstand zwischen den konkaven Abschnitten 61a und den gelagerten Teilen der Tintenstrahlpatrone zu groß ist, wird die im Verpackungsbehälter untergebrachte Tintenstrahlpatrone wacklig und rutscht heraus. Wenn der Abstand zu klein ist, wird die Passung der Tintenstrahlpatrone am Behältergehäuse 61 zu schlecht, und es werden mehr Stöße von den Wandabschnitten 61c auf die Tintenstrahlpatrone übertragen. Der Abstand muß im Hinblick auf die Konstruktion der konkaven Abschnitte 61a und die Passung dieser konkaven Abschnitte 61a mit der Tintenstrahlpatrone in geeigneter Weise ausgebildet werden und beträgt beispielsweise 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2 mm.
Die Materialien und die Dicke des Abdeckungselementes 63 werden im Hinblick auf das Gewicht, die Festigkeit etc. der Tintenstrahlpatrone ausgewählt. Für das Abdeckelement 63 werden beispielsweise Harz- oder Metallfilme, Folien oder Platten oder Laminate, die mindestens einen dieser Filme enthalten, verwendet. Wenn ein Laminat als Abdeckelement 63 verwendet wird und wenn die Oberflächenschicht an der nicht verklebten Seite des Abdeckelementes 63 mit dem Behältergehäuse 61 (die Oberflächenschicht wird hiernach als "äußerste Schicht" bezeichnet) aus Papier besteht, kann sich das Papier aufgrund einer Änderung der Umgebung, insbesondere einer Änderung der Feuchtigkeit durch Feuchtigkeitsfreigabe oder Absorption, einrollen. Es wird somit bevorzugt, auf der äußersten Schicht eine feuchtigkeitsverhindernde Schicht aus beispielsweise Aluminium, Polyvinylidenchlorid oder Propylen vorzusehen. In diesem Fall kann verhindert werden, daß auf den Klebeteil 62 zwischen dem Behältergehäuse 61 und dem Abdeckelement 63 eine Kraft in Ablöserichtung aufgrund der Einrollverformung wirkt. Als feuchtigkeitsverhindernde Schicht wird im Hinblick auf Kosten und Festigkeit eine Polypropylenschicht mit einer Dicke von 15 bis 100 µm am meisten bevorzugt.
Um das Behältergehäuse 61, das die Tintenstrahlpatrone IJC enthält, mit dem Abdeckelement 63 zu verbinden, können verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise können das Behältergehäuse 61 und das Abdeckelement 63 aus der gleichen Art Harzmaterial hergestellt und durch Heißverschmelzen oder Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden. Eine Schicht, die leicht abgelöst werden kann, ist mindestens in dem Bereich vorgesehen, der zum Verbinden an der Bodenplatte 63 und dem Behältergehäuse 61 erforderlich ist, und das Abdeckelement 63 kann durch Heißverschmelzen oder Ultraschallschweißen verbunden werden. Da das Abdeckelement 63 bei Verwendung der leicht abzulösenden Schicht beim Auspacken sofort vom Behältergehäuse 61 entfernt werden kann, wird die Gefahr einer Beschädigung der Tintenstrahlpatrone stark reduziert. Somit wird die Verwendung einer leicht abzuziehenden Schicht im Hinblick auf die Feuchtigkeitsverhinderung, die Feuchtigkeitsaufrechterhaltung des Inhaltes und ein einfaches Auspacken bevorzugt. Als leicht abzuziehende Schicht können beispielsweise diverse heißschmelzende Schichten, Schichten auf Polyethylenbasis und Schichten auf Evar-Basis etc. verwendet werden. Im Hinblick auf die Handhabung wird bevorzugt, ein Aufnahmeelement 63a am Abdeckelement 63 vorzusehen. Dieses Aufnahmeelement 63a dient dazu, die Verbindung zum Behälterkörper 61 zu lösen, und ist an einer Stelle in der Nähe der Abgabedüse der Tintenstrahlpatrone vorgesehen, wie in Figur 1 etc. gezeigt. Es wird jedoch noch mehr bevorzugt, dieses Element an einer Stelle anzuordnen, die soweit wie möglich von der Abgabedüse entfernt ist, da hierdurch beim Lösen des Abdeckelementes 63 vom Behälterkörper 61 durch Ergreifen des Aufnahmeelementes 63a ein mögliches Berühren der Abgabedüse, die von den Tintenstrahlpatronenelementen besonders geschützt werden muß, durch abgleitende Finger vermieden wird.
Durch geeignete Auswahl des Materiales für den Verpakkungsbehälter kann eine Funktion der Aufrechterhaltung der Feuchtigkeitsatmosphäre des Inhaltes erhalten werden, d.h. es wird verhindert, daß Feuchtigkeit vom Inhalt nach außen entweicht oder Wasser vom Inhalt nach außen verdampft.
Indem beispielsweise Harze, die mit einer Polyvinylidenchloridschicht oder einer Aluminiumschicht versehen sind, oder Materialien mit einem Widerstand gegenüber Feuchtigkeitspermeation, wie beispielsweise Polypropylen etc., als Konstruktionsmaterial für den Behälterkörper 61 verwendet werden, kann die vorstehend genannte Funktion der Aufrechterhaltung der Feuchtigkeitsatmosphäre sichergestellt werden. Was die Herstellkosten, das Formvermögen, die Verarbeitbarkeit etc. anbetrifft, so wird Polypropylen bevorzugt.
Durch Verwendung eines Filmes, einer Lage oder einer Platte aus einem Harz oder einer Lage oder Platte aus Papier, die mit einer Polyvinylidenchloridschicht oder einer Aluminiumschicht oder einer Polypropylenschicht, die gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit widerstandsfähig ist, versehen ist, als Material für das Abdeckelement 63 kann in entsprechender Weise eine gute Funktion der Aufrechterhaltung einer Feuchtigkeitsatmosphäre erreicht werden. Um sowohl die Stoßdämpfung als auch die Funktion zum Aufrechterhalten der Feuchtigkeitsatmosphäre zu verbessern, wird bevorzugt, das Abdeckelement mit einer Schicht zum festen Verbinden mit dem Behälter (beispielsweise eine leicht abzuziehende Schicht) auszustatten und eine Polypropylenschicht auf der nicht verklebten Fläche (äußerste Fläche) vorzusehen, um das Einrollen zu verhindem. Im Hinblick auf die Kosten, die Stoßdämpfung und die Funktion zur Aufrechterhaltung der Feuchtigkeitsatmosphäre wird ein Laminat mit einer Aluminiumschicht und einer Polypropylenschicht als äußerster Schicht auf der nicht verklebten Seite besonders bevorzugt.
Wenn der Behälterkörper 61 durch Vakuumformen aus Polypropylen hergestellt wird, wird es bevorzugt, die Seitenabschnitte der konkaven Teile 61a und der Wandteile 61c als gekrümmte Abschnitte auszubilden, wie vorstehend erwähnt, da hierdurch der Behälterkörper 61 eine bessere Stoßdämpfung und eine bessere Funktion zur Aufrechterhaltung der Feuchtigkeitsatmosphäre erhalten kann.
Wenn sämtliche anderen Abschnitte als der Deckenabschnitt 61c-2 einer Rohmateriallage im Vakuum in Richtung der Decke 61c-2 bis zum Boden (Flansch 61b) des Behälters 61 gestreckt werden, um den konkaven Abschnitt 61a und die Seitenflächen 61c-1 der Wandabschnitte 61c sowie den gekrümmten Abschnitt durch Formen herzustellen, kann jeder Abschnitt eine gleichmäßigere Dicke ohne feine Löcher und somit einen höheren Widerstand gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit erhalten.
Wenn beim Vakuumformen keine gekrümmten Abschnitte am Behälterkörper vorgesehen werden, werden die Grenzen zwischen den Wandabschnitten und den konkaven Abschnitten oder zwischen den Wandabschnitten und dem Flanschabschnitt des Behälters als Eckteile mit geringer Dicke ausgebildet Somit werden ohne weiteres feine Löcher am Behälter erzeugt, so daß dieser sofort beschädigt wird,wenn er herunterfällt, oder die Eckabschnitte besitzen einen geringen Widerstand gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit. Durch Formen der Grenzbereiche als gekrümmte Abschnitte kann die Ausbildung von Abschnitten mit einer geringen Dicke wirksamer verhindert werden, und es kann ein besserer Widerstand gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit in gleichmäßigerer Weise über den Behälter erzielt werden. Ferner kann ein festerer Außenumfang in bezug auf Stöße durch Herabfallen erzielt werden.
Durch Auswahl eines transparenten oder halbtransparenten Materiales für den Behälterkörper 61 (oder die Bodenplatte 63) wird die Tintenstrahlpatrone 62 im verpackten Zustand durchsichtig.
Durch Anordnung eines Dichtungselementes 3 zum Abdecken (Abdichten) der Fläche des Abgabeabschnittes einer Tintenstrahlpatrone gemäß Figur 1 kann die Verdampfung der Tinte durch die Abgabedüse minimal gehalten werden. Somit kann die Feuchtigkeit im umgrenzten Raum in geeigneter Weise erhalten und eine rollende Verformung des Abdeckelementes verhindert werden. Die Tintenversorgungsbahn zur Abgabedüse kann in einem guten Zustand gehalten werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das Dichtungselement 3 nicht nur auf die Bandform beschränkt. Die Bandform wird jedoch am meisten bevorzugt, da sie einfach handhabbar ist (beispielsweise ein einfaches Abziehen ermöglicht), da eine sichere Abdichtung der Abgabeöffnung in guter Weise aufrechterhalten werden kann, da eine so geringe Dicke gewählt werden kann, daß die Größe der Tintenstrahlpatrone nicht beeinflußt wird, und da eine Herstellung mit geringeren Kosten möglich ist. Als Material für das Dichtungselement 3 können beispielsweise PP, PE, PVC und Polyethylenterephthalat (PET) verwendet werden.
Die Kleberschicht ist an der Verbindungsseite des Dichtungselementes 3 mit dem Kopf und ferner an der Stelle zum festen Abdichten der mit der Atmosphäre in Verbindung tretenden Öffnung vorgesehen.
Wie in Figur 1 gezeigt, ist ein Preßelement 4 zum Pressen des Dichtungselementes 3 gegen die Tintenstrahlpatrone IJC an der Tintenstrahlpatrone vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Preßelementes 4 ist ein Kappenelement vorgesehen, das mit einem Tintenabsorber 6 an der der Abgabeöffnung entsprechenden Stelle versehen ist.
Durch Anordnung eines derartigen Preßelementes 4 kann eine Berührung der Abgabeöffnung durch die Finger des Benutzers verhindert werden, wenn die Tintenstrahlpatrone IJC aus dem Verpackungsbehälter herausgenommen wird. Eine Anordnung des Preßelementes 4 wird somit bevorzugt, um den Abgabeöffnungsabschnitt, der in der Tintenstrahlpatrone speziell geschützt werden muß, zu schützen. Es wird bevorzugt, das Preßelement 4 so vorzusehen, daß es sich nicht in Kontakt mit den Wandteilen 61c des Behälters 61 bewegt, selbst wenn sich die Tintenstrahlpatrone innerhalb des vorgesehenen Spiels im Behälter bewegt.
Figur 20 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Umgrenzungsbehälters (Verpackungsbehälters) für eine Tintenstrahlpatrone gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 21 ist eine perspektivische Ansicht des Behälters der Figur 20 nach dem Zusammenbau. Die Figuren 22A, 22B, 22C, 22D, 22E und 22F sind eine Ansicht von der linken Seite, eine Draufsicht, eine Vorderansicht, eine Seitenansicht, eine Unteransicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht, die den Flanschabschnitt des umgebenden Behälters zeigt, des Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (Figur 22C unterscheidet sich von Figur 19b durch die als "Vorderansicht" verwendete Seite).

Beispiele 1 bis 6 des Dichtungsbandes

Es wurden Dichtungsbänder 3 hergestellt, indem der nachfolgende Kleber auf Acrylbasis auf ein Substrat aufgebracht wurde, das eine 12 µm dicke PET Schicht, eine 3 µm dicke farbige Klebeschicht und eine 12 µm dicke PET Schicht umfaßte. Die mit dem Kleber auf Acrylbasis versehene Oberfläche des Substrates wurde einer Koronaentladungsbehandlung ausgesetzt, um die Adhäsion zu verbessern.

Beispiel 1

Dichtungsband A

Butylacrylat 80 Gewichtsteile
Acrylnitril 10 Gewichtsteile
2-Hydroxyethylacrylat 10 Gewichtsteile
Diese Komponenten wurden einer Lösungspolymerisation in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Butylacetat (50:50 Volumen) in Gegenwart von Benzoylperoxid als Katalysator bei 85ºC über 8 Stunden unterzogen, wobei Polymere mit einem massegemittelten Molekulargewicht von 200.000 erhalten wurden. Um Monomere und niedrige Polymere aus den entstandenen Polymeren zu entfernen, wurden die Polymere aus Ethanol ausgefällt, die niedrigen Polymere mit dem Lösungsmittel entfernt und die restlichen Bestandteile getrocknet. Dann wurden die entstandenen Polymere in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Ethylacrylat (50:50 Volumen) gelöst, und 10,1 g Dicyclohexylmethandiisocyanat wurden auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der Polymere zugesetzt, um eine Überzugslösung herzustellen. Die Überzugslösung wurde bis zu einer Dicke von 25 µm als Feststoff auf das Substrat aufgebracht und 10 Minuten lang auf 80ºC erhitzt. Es folgte dann eine Alterung bei üblicher Temperatur über eine Woche, um ein Dichtungsband A zu erhalten.

Beispiel 2

Dichtungsband B

Das Dichtungsband B wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 20,2 g Dicyclohexylmethandiisocyanat verwendet wurden.

Beispiel 3

Dichtungsband C

Das Dichtungsband C wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 2,5 g Dicyclohexylmethandiisocyanat verwendet wurden.

Beispiel 4

Dichtungsband D

Butylacrylat 70 Gewichtsteile
Ethylacrylat 10 Gewichtsteile
Acrylamid 10 Gewichtsteile
2-Hydroxyethylmethacrylat 10 Gewichtsteile
Die vorstehend genannten Komponenten wurden in Ethylacetat gelöst und unter Verwendung von Benzoylperoxid als Katalysator bei 60ºC über 12 h einer Reaktion ausgesetzt. Die entstandenen Polymere wurden aus Methanol ausgefällt, und die ausgefällten Bestandteile wurden getrocknet und erneut aus Ethylacetat/Methanol ausgefällt, um die Polymere zu reinigen. 4,0 g von 1-Methylcyclohexan-2,4-Diisocyanat wurden auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der Polymere zugesetzt, um eine Überzugslösung herzustellen. Dann wurde die Überzugslösung auf das gleiche Substrat wie in Beispiel 1 aufgebracht, und zwar als Feststoff in einer Dicke von 30 µm, 10 Minuten lang auf 80ºC erhitzt und bei üblicher Temperatur über eine Woche altern gelassen, um ein Dichtungsband D zu erhalten.

Beispiel 5

Dichtungsband E

Butylacrylat 80 Gewichtsteile
2-Ethylhexylacrylat 10 Gewichtsteile
2-Hydroxyethylacrylat 10 Gewichtsteile
Die vorstehend genannten Komponenten wurden in Ethylacetat gelöst und bei 60ºC über 12 h einer Reaktion unterzogen, wobei Benzoylperoxid als Katalysator verwendet wurde. Die entstandenen Polymere wurden aus Methanol ausgefällt, und die ausgefällten Substanzen wurden getrocknet und erneut aus Ethylacetat, Methanol ausgefällt, um die Polymere zu reinigen. Dann wurden 8,0 g von 1-Methylcyclohexan-2,4-Diisocyanat auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der Polymere zugesetzt, um eine Überzugslösung herzustellen. Die Überzugslösung wurde auf die gleichen Substrate wie in Beispiel 1 mit einer Dicke von 20 µm als Feststoff aufgebracht, 10 Minuten lang auf 80ºC erhitzt und bei üblicher Temperatur über eine Woche altern gelassen, um ein Dichtungsband E zu erhalten

Beispiel 6

Dichtungsband F

Butylacrylat 70 Gewichtsteile
Octylacrylat 10 Gewichtsteile
Acrylnitril 12 Gewichtsteile
2-Hydroxyethylacrylat 8 Gewichtsteile
Die vorstehend genannten Komponenten wurden in Ethylacetat gelöst und 10 Stunden lang bei 60ºC einer Reaktion unterzogen, wobei Benzoylperoxid als Katalysator verwendet wurde. Die entstandenen Polymere wurden aus Methanol ausgefällt, und die ausgefällten Substanzen wurden getrocknet und erneut aus Ethylacetat, Methanol ausgefällt, um die Polymere zu reinigen. 8,6 g von Isophorondiisocyanat wurden auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der Polymere zugesetzt, um eine Überzugslösung herzustellen. Dann wurde die Überzugslösung auf das gleiche Substrat wie in Beispiel 1 mit einer Dicke von 30 µm als Feststoff aufgebracht, 10 Minuten lang auf 80ºC erhitzt und bei üblicher Temperatur über eine Woche altern gelassen, um ein Dichtungsband F zu erhalten.
Um die Wirkung der vorliegenden Erfindung deutlich zu machen, wurden die nachfolgenden Dichtungsbänder G und H hergestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Dichtungsband G

Butylacrylat 50 Gewichtsteile
Ethylacrylat 30 Gewichtsteile
Acrylnitril 5 Gewichtsteile
2-Hydroxymethacrylat 15 Gewichtsteile
Die vorstehend genannten Komponenten wurden einer Lösungspolymerisation in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Butylacetat (50:50) in Gegenwart von Benzoylperoxid als Katalysator bei 85ºC über 5 h unterzogen, um Polymere mit einer massegemittelten Molekülmasse von 150.000 zu erhalten. Um die niedrigen Polymere und Monomere von den entstandenen Polymeren zu entfernen, wurden die Polymere aus Methanol ausgefällt, so daß die niedrigen Polymere und Monomere zusammen mit dem Lösungsmittel entfernt wurden. Die ausgefällten Substanzen wurden getrocknet und erneut in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Butylacetat (50:50 Volumen) gelöst. 12 Gewichtsteile von Xyloldiisocyanat wurden auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der Polymere zugesetzt, um eine Überzugslösung herzustellen.
Dann wurde die Überzugslösung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 (Dichtungsband A) auf das gleiche Substrat in einer Dicke von 20 µm als Feststoff aufgebracht, 10 Minuten lang bei 80ºC getrocknet und bei üblicher Temperatur über 10 Tage altern gelassen, um Vergleichsdichtungsbänder G zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Dichtungsband H

Butylacrylat 50 Gewichtsteile
2-Ethylhexylacrylat 40 Gewichtsteile
Ethylacrylat 10 Gewichtsteile
Die vorstehend aufgeführten Komponenten wurden unter Rühren in Aceton gelöst und einer Lösungspolymerisation bei 60ºC über 5 h unterzogen, um Polymere mit einer massegemittelten Molekülmasse von 800.000 zu erhalten. Dann wurden 50 Gewichtsteile eines öllöslichen Phenolharzes und 50 Gewichtsteile von Butylacrylat den Polymeren zugesetzt, wobei 8 Stunden lang mit hoher Geschwindigkeit gerührt wurde, um eine Überzugslösung zu erhalten. Dann wurde die Überzugslösung auf das gleiche Substrat wie in Beispiel 1 (Dichtungsband A) in einer Dicke von 25 µm als Feststoff aufgebracht, bei üblicher Temperatur getrocknet und 10 Tage altern gelassen, um ein Vergleichsdichtungsband H zu erhalten.

Auswertungsverfahren

1. Klebevermögen (Auswertung zu Referenzzwecken)

Bei dem vorstehend genannten Verfahren zum Bestimmen des Klebevermögens wurde eine Testplatte aus rostfreiem Stahl (SUS 304) verwendet. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 als Klebevermögen (5/25) wiedergegeben.

2. Test mit Hilfe des Tintenstrahlkopfes

Dieser Test soll die Auswirkungen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und einer Aufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigen.
Tintenstrahlköpfe, die jeweils 64 Öffnungen mit einer Öffnungsdistanz von 16 Öffnungen/mm besaßen, wie in Figur 9 gezeigt, wurden mit einer Tinte gefüllt, die die nachfolgende zusammensetzung hatte. Dichtungsbänder A bis F der Beispiele 1 bis 4 und Dichtungsbänder G und H der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden auf die Öffnungsfläche und die mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung in der in Figur 9 gezeigten Form geklebt, und es wurde eine kleine Öffnung mit einem Querschnitt von etwa 0,03 mm mit einer Nadel hergestellt. Jedes Band wurde für 10 Köpfe verwendet, und es wurde die Zahl der Köpfe mit von der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung abgelösten Dichtungsbändern gezählt und in Tabelle 1 aufgeführt. Dann wurden die Köpfe jeweils in den entsprechenden Behältern gemäß Figur 9 angeordnet und drei Monate darin bei 60ºC aufbewahrt. Dann wurden die Dichtungsbänder entnommen, und es wurde ein Bild gedruckt. Die Auswertung ist in Tabelle 1 wiedergegeben.

Tintenzusammensetzung

C.I. Food Black 2 2 Gewichtsteile
Glyzerin 10 Gewichtsteile
Harnstoff 5 Gewichtsteile
Ethanol 5 Gewichtsteile
Wasser 78 Gewichtsteile
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1
Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden aus Tabelle 1 deutlich.

Aufzeichnunpskopfbeispiel 1

Ein Behälterkörper der in Figur 9 gezeigten Konstruktion wurde aus einer Polypropylenfohe mit einer Dicke von 1 mm durch Vakuumformen hergestellt, wobei sämtliche anderen Teile als der Deckenabschnitt 61c-1 in Richtung auf den Bodenabschnitt gezogen wurden und der Behälterkörper die folgenden Abmessungen besaß:
Minimale Dicke: 0,2 mm
Krümmungsradius an den Ecken: 3 mm
Ferner wurde ein Abdeckelement 63 durch Laminieren einer Polypropylenschicht (Dicke 30 µm), einer Polyethylenterephthalatschicht (Dicke 12 µm), einer Aluminiumschicht (Dicke 9 µm) und einer leicht abzulösenden Schicht auf Polyethylenbasis (Dicke 30 µm) in der Richtung von der Verbindungsseite mit dem Behälterkörper in dieser Reihenfolge nach außen hergestellt.
Eine Tintenstrahlpatrone IJC, die einen Tintentank zum Speichern einer Tinte enthielt, mit einem Dichtungsband eines der vorstehend erwähnten Beispiele A bis H versehen war, eine kleine Öffnung mit einem Querschnitt von etwa 0,03 mm durch das Band, hergestellt von einer Nadel, aufwies und ferner ein Kappenelement mit einem Tintenabsorber 6 als Preßelement 4 zum Pressen des Schutzbandes besaß, wurde im Behälter 61 angeordnet. Dann wurde das Abdeckelement 63 am Boden des Behälters vorgesehen, und der Flansch 61b und das Abdeckelement 63 wurden über ein Ultraschallschweißgerät miteinander verbunden.
Die auf diese Weise erhaltenen einzelnen Packungen wurden einem Falltest von einer vorgegebenen Höhe unterzogen, um den Schutzzustand der verpackten Tintenstrahlpatronen zu inspizieren. Es wurden keinerlei Beschädigungen der verpackten Tintenstrahlpatronen und Leckagen festgestellt.
Des weiteren ließ man die auf diese Weise erhaltenen Packungen unter vorgegebenen Bedingungen über eine vorgegebene Zeit stehen. Dann wurde die Menge des von der in die Tintenstrahlpatrone eingefüllten Tinte verdampften Wassers ermittelt, indem das Gewicht der Tintenstrahlpatrone gemessen wurde. Es wurde eine geringfügige Gewichtsabnahme festgestellt.
Des weiteren wurde keine Verformung, beispielsweise ein Abrollen etc., der Abdeckelemente festgestellt, nachdem man diese über eine vorgegebene Zeitdauer stehen gelassen hatte.

Aufzeichnungskopfbeispiel 2

Behälterkörper wurden in der gleichen Weise wie bim Aufzeichnungskopfbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Polyvinylchloridfolie, die mit Polyvinylidenchlorid einer Dicke von 30 m beschichtet war, verwendet wurde.
Der Falltest der auf diese Weise erhaltenen Packungen wurde in der gleichen Weise wie beim Aufzeichnungskopfbeispiel 1 durchgeführt. Es wurde festgesetllt, daß die verpackten Tintenstrahlpatronen nicht beschädigt waren und daß keine Tintenleckagen auftraten.
Die Menge des von der in den verpackten Tintenstrahlpatronen eingefüllten Tinte verdampften Wassers wurde in der gleichen Weise wie beim Aufzeichnungskopfbeispiel 1 bestimmt. Es wurde festgestellt, daß dieses so gering war wie beim Aufzeichnungskopfbeispiel 1 und daß keinerlei Verformung, wie Einrollen etc., der Abdeckelemente auftrat.

Aufzeichnunpskopfbeispiel 3

Behälterkörper wurden in der gleichen Weise wie beim Aufzeichnungskopfbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Krümmungsradius R an den gekrümmten Teilen auf 1 mm verändert wurde. Die verpackten Tintenstrahlpatronen wurden dem Falltest unterzogen, und es wurde die Menge des von der Tinte verdampften Wassers ermittelt. Die Minimaldicke der entstandenen Behälterkörper betrug 0,05 mm.
Beim Falltest wurden geringfügige Beulen an den Teilen der Behälterkörper festgestellt. Bei den verpackten Tintenstrahlpatronen wurde darüber hinaus kein abnormer Zustand, einschließlich einer Tintenleckage, beobachtet.
Die Menge des von der in die Tintenstrahlpatronen eingefüllten Tinte verdampften Wassers war gering, und es wurde keine Verformung der Abdeckelemente festgestellt.

Aufzeichnunpskopfbeispiel 4

Behälterkörper wurden in der gleichen Weise wie beim Aufzeichnungskopfbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß sämtliche anderen Teile als der Flanschabschnitt 61b durch Formen aus einer Polypropylenfolie, d.h. durch Vakuumziehen des Teiles der Polypropylenfolie, der für den Flanschabschnitt 61b bestimmt war, hergestellt wurden. Der Krümmungsradius an den Ecken des Flanschabschnittes 61b wurde auf 0,5 mm eingestellt und der der Ecken der anderen Teile auf 2 mm. Die Behälterkörper wurden zum Verpacken der Tintenstrahlpatronen verwendet.
Die auf diese Weise erhaltenen Packungen wurden einem Falltest ausgesetzt, und es wurde die Menge des von der Tinte in den Tintenstrahlpatronen verdampften Wassers ermittelt.
Beim Falltest wurde bei den verpackten Tintenstrahlpatronen kein abnormer Zustand festgestellt.
Es wurde eine Erhitzung auf 50ºC durchgeführt. Danach wurden Falltests der Aufzeichnungsköpfe des Aufzeichnungskopfbeispiels 1 im verpackten Zustand ausgeführt. Dabei wurden überhaupt keine Beschädigungen oder Tintenleckagen festgestellt. Es wurde somit ermittelt, daß die vorliegende Erfindung wirksam war.
Die vorliegende Erfindung besitzt insbesondere in einem Bubble-Jet-Aufzeichnungskopf und einer entsprechenden Aufzeichnungsvorrichtung, wie sie von der Firma Canon K.K. von den Tintenstrahlaufzeichnungssystemen vorgeschlagen werden, einen signifikanten Effekt. Es wird bevorzugt, die in den US-PS'en 4 723 129 und 4 740 796 beschriebenen typischen Konstruktionen und Prinzipien anzuwenden. Dieser Typ kann sowohl bei einem auf Anforderung arbeitenden Gerät als auch bei einem kontinuierlichen Gerät Verwendung finden. Insbesondere bei einem nicht auf Anforderung arbeitenden Typ kann mindestens ein Antriebssignal, das in Abhängigkeit von der aufgezeichneten Information zu einem raschen Temperaturanstieg über den Siedepunkt führt, an einen elektro-thermischen Wandler gelegt werden, der in einer Folie oder Flüssigkeitsbahn, in der eine Flüssigkeit (Tinte) enthalten ist, vorgesehen ist, um auf diese Weise im elektro-thermischen Wandler Wärmeenergie zu erzeugen und ein Kernsieden an der thermisch arbeitenden Fläche des Aufzeichnungskopfes zu verursachen. Als Ergebnis können in Abhängigkeit von jedem Antriebssignal in wirksamer Weise Blasen in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet werden. Durch Wachsen oder Schrumpfen der Blasen kann die Flüssigkeit (Tinte) durch die Abgabeöffnung abgegeben werden, um mindestens ein Tröpfchen zu bilden. Wenn das Antriebssignal Impulsform besitzt, kann ein geeignetes Wachsen oder Schrumpfen der Blasen sofort verursacht werden, um die Flüssigkeit (Tinte) mit einem besonders guten Ansprechverhalten abzugeben. Dies wird bevorzugt. Die in den US-PS'en 4 463 359 und 4 345 262 offenbarten Antriebssignale in Impulsform sind geeignet. Unter den in der US-PS 4 313 324 beschriebenen Bedingungen für die Temperaturanstiegsrate an der thermisch arbeitenden Fläche kann eine viel bessere Aufzeichnung durchgeführt werden.
Neben den kombinierten Strukturen einer Abgabeöffnung einer Flüssigkeitsbahn und eines elektro-thermischen Wandlers (lineare Flüssigkeitsbahn oder rechtwinklige Flüssigkeitsbahn), die in den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen als Aufzeichnungskopfkonstruktion beschrieben sind, umfaßt die vorliegende Erfindung die in den US-PS'en 4 558 333 und 4 459 600 beschriebenen Strukturen in bezug auf die Anordnung des thermisch arbeitenden Abschnittes in einem gebogenen Bereich. Des weiteren ist die vorliegende Erfindung für Strukturen geeignet, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 59-123670 in bezug auf die Konstruktion eines gemeinsamen Schlitzes als Abgabeabschnitt einer Vielzahl von elektro-thermischen Wandlern oder in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 59- 138461 in bezug auf die Konstruktion einer Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle thermischer Energie als Abgabedüse beschrieben sind.
Des weiteren kann bei der vorliegenden Erfindung im Falle eines Aufzeichnungskopfes vom Vollzeilentyp, der eine der maximalen Aufzeichnungsmediumsbreite, mit der der Aufzeichnungskopf aufzeichnen kann, entsprechende Länge aufweist, jede der Konstruktionen Verwendung finden, die dieser Länge über eine Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen gerecht wird. Ferner kann die Konstruktion eines einstückig ausgebildeten Aufzeichnungskopfes, wie in den vorstehend genannten Veröffentlichungen beschrieben, Verwendung finden. Der vorstehend beschriebene Effekt kann durch die vorliegende Erfindung weiter verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist des weiteren geeignet für einen Aufzeichnungskopf mit austauschbarem Chip, bei dem eine elektrische Verbindung zum Vorrichtungsgehäuse oder zur Tintenquelle vom Vorrichtungsgehäuse hergestellt werden kann, oder einen Aufzeichnungskopf vom Patronentyp, der einstückig am Aufzeichnungskopf selbst vorgesehen ist.
Es wird bevorzugt, eine Rückgewinnungseinrichtung, eine vorläufige Hilfseinrichtung etc. für den Aufzeichnungskopf als strukturelle Elemente der Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzusehen, da auf diese Weise die Wirkung der vorliegenden Erfindung besser stabilisiert werden kann. Genauer gesagt, um eine besser stabilisierte Aufzeichnung zu erzielen, ist es wirksam, eine Verkappungseinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine Druckeinrichtung oder Absorptionseinrichtung, einen elektrothermischen Wandler oder ein anderes Heizelement als ein elektro-thermischer Wandler oder eine vorläufige Heizeinrichtung auf der Basis von entsprechenden Kombinationen vorzusehen. Es ist ferner von Vorteil, einen vorläufigen Abgabebetrieb durchzuführen, um eine andere Tintenabgabe als für die Aufzeichnung mit dem Aufzeichnungskopf zu erzielen.
Der Aufzeichnungsbetrieb der Aufzeichnungsvorrichtung kann nicht nur mit einer Hauptfarbe, wie Schwarz, durchgeführt werden. Vielmehr kann eine integrale Struktur des Aufzeichnungskopfes oder eine Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen Verwendung finden. Die vorliegende Erfindung ist besonders wirksam für eine Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Farben oder mindestens einer Vollfarbe durch Farbmischen.
Mit der vorliegenden Dichtungsstruktur kann die Tintenstrahlpatrone selbst und der Dichtungszustand mit Hilfe des vorstehend erwähnten Verpackungsbehälters gegenüber Vibrationen während des Transportes etc. oder gegenüber durch Fallen verursachten Stößen mit niedrigen Kosten sicher geschützt werden. Der vorliegende Verpackungsbehälter ist mit konkaven Abschnitten versehen, die gemäß der Form einer Tintenstrahlpatrone angeordnet sind, und lagert den Inhalt mit einem geeigneten Abstand, um einen direkten Kontakt der Tintenstrahlpatrone mit den Wandabschnitten des Verpackungsbehälterkörpers zu verhindern. Auf diese Weise kann die Position der Tintenstrahlpatrone im Verpackungsbehälter wirksam fixiert und der Inhalt gegen von außen auf die Wandabschnitte des Verpackungsbehälters ausgeübte Stöße geschützt werden.
Durch die mit dem vorliegenden Verpackungsbehälter durchgeführte Verpackung kann der Anstieg des von der Verpackung eingenommenen Raumes geringer gehalten werden. Mit anderen Worten, die Platzeinsparung ist höher, und es kann Verkaufsraum und Förderraum gespart werden, was zu einer Kostenreduzierung bei der Lagerung und beim Transport führt.
Des weiteren besitzt der vorliegende Verpackungsbehälter die Funktion, die Feuchtigkeitsatmosphäre im verpackten Zustand einer Tintenstrahlpatrone aufrechtzuerhalten. Es wird somit eine Verpackung mit gutem Schutz einer Tintenstrahlpatrone und einer guten Aufrechterhaltung der Feuchtigkeitsatmosphäre erreicht.
Durch die Anordnung eines Dichtungselementes zum Abdecken (Abdichten) der Abgabeöffnung auf der Abgabeöffnungsfläche einer Tintenstrahlpatrone kann die Verdampfung von Tinte durch die Abgabeöffnung auf ein Minimum gesenkt werden, so daß die Feuchtigkeit im geschlossenen Raum in geeigneter Weise aufrecherhalten werden kann. Des weiteren kann eine Einrollungsverformung des Abdeckelementes verhindert und die Tintenzuführbahn vorn Tintentank zur Abgabeöffnung in einem guten Zustand gehalten werden.
Durch die Anordnung eines Preßelementes zum Pressen des Dichtungselementes gegen die Tintenstrahlpatrone kann eine Berührung des Abgabeöffnungsabschnittes durch die Finger des Benutzers verhindert werden, wenn die Tintenstrahlpatrone vom umhüllenden Behälter entfernt werden soll. In bezug auf einen Schutz des Abgabeöffnungsabschnittes wird diese Lösung daher besonders bevorzugt.
Bei der vorliegenden Erfindung können Probleme in bezug auf ein Lecken von Tinte durch die verschweißten Teile während des Transportes gelöst werden, indem der Innendruckanstieg im Tintenbehälter gesteuert wird, wenn sich der Aufzeichnungskopf nicht im Aufzeichnungsbetrieb befindet.
Bei dem vorliegenden Tintenstrahlaufzeichnungskopf steigt der Innendruck des Tintentanks nicht an, selbst bei einer hohen Temperatur, die während des Transportes durch Schließen des Abgabeöffnungsabschnittes und der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung für den Tintentank über ein Klebeband auf Acrylbasis verschlossen wird. Hierbei wird eine gute Abdichtung des Abgabeöffnungsabschnittes erreicht und eine kleine Öffnung am Klebeband an der Stelle, die der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung entspricht, vorgesehen. Hierdurch kann ein Lecken von Tinte vermieden werden. Es kann auch ein Lecken von Tinte aus der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung vermieden werden, selbst wenn eine leichte Umwälzbewegung in der Tinte stattfindet, wenn Trägheitskräfte während des Transportes einwirken.
Das Verhindern des Leckens der Tinte kann durch beträcht liches Erhöhen des Klebevermögens des Klebebandes erreicht werden. In diesem Fall wird jedoch die Abgabeöffnung beim Abziehen des Klebebandes verformt, und es ist erforderlich, das Klebevermögen des Klebebandes über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Es ist schwierig, ein derartiges Klebeband herzustellen. Andererseits kann mit der vorliegenden Erfindung diese Aufgabe in einfacher Weise gelöst werden, und das Klebevermögen des Klebebandes kann in einem breiten Bereich angesiedelt werden. Die vorliegende Erfindung ist somit auch im Hinblick auf die Kosten von Vorteil.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Klebeband auf Acrylbasis auf beständige Weise die kleine Öffnung, die über der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung angeordnet ist, aufrechterhalten, um ein Ansteigen des Innendrucks im Tintentank zu verhindern. Das Klebeband kann von der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung nicht abgezogen werden, wenn eine kleine Öffnung darin vorgesehen ist. Wenn der Tintenstrahlaufzeichnungskopf verwendet wird, d.h. wenn das Klebeband entfernt ist, können bei der vorliegenden Erfindung keinerlei Unbequemlichkeiten bei der Aufzeichnung auftreten, wie beispielsweise bleibende Kleberreste an der Oberfläche des Kopfes.

Claims

1. Tintenstrahlkopf mit einem Tintenabgabeabschnitt (41) zur Abgabe einer Tinte, einem Tintenbehälter zum Speichern der dem Tintenabgabeabschnitt (41) zuzuführenden Tinte, einem Tintenabsorptionselement (6), das im Tintenbehälter vorgesehen ist, um die Tinte zurückzuhalten, einer mit der Atmosphare in Verbindung stehenden Öffnung, damit das Innere des Tintenbehälters mit der Atmosphäre in Verbindung treten kann, und einem Dichtungselement (3) zum Abdichten der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung und des Tintenabgabeabschnittes, wobei das Dichtungselement (3) entfernt wird, wenn der Tintenstrahlkopf an einer Tintenstrahlvorrichtung montiert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Dichtungselement (3) einen Öffnungsabschnitt (20) einer Fläche von 0,005 bis 0,05 mm² besitzt, um zum Steuern des Innendrucks des Tintenbehälters mit der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Öffnung in Verbindung zu treten.

2. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsabschnitt (20) schlitzförmig ausgebildet ist.

3. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (3) einen Kleber aufweist, dessen Klebekomponente Acrylatestercopolymere umfaßt, die durch Vernetzen eines Acrylatcopolymers, erhalten aus mindestens 80 Gew.-% des Gesamtanteils von einem Acrylatester mit OH-Gruppen und/oder einem Alkoxyalkylacrylatester mit OH-Gruppen und einem Acrylatester mit einer Alkylgruppe oder einer Alkoxyalkylgruppe von C&sub4; bis C&sub9; als Seitenkette, mit einem Isocyanat hergestellt worden sind.

4. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylatestercopolymer einen Glasübergangspunkt Tg von -40 ºC bis -20 ºC besitzt und daß die Klebekomponente mindestens 70 Gew.-% Butylacrylat enthält.

5. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebekomponente ein vernetztes Acrylprodukt ist, erhalten durch Vernetzen eines Acrylcopolymers mit einem mehrwertigen Isocyanat, wobei das Acrylcopolymer aus mindestens 80 Gew.% des Gesamtanteils eines Alkylacrylatesters mit OH-Gruppen und/oder Alkoxyalkylacrylatesters mit OH-Gruppen und Acrylatesters mit einer Alkylgruppe oder einer Alkoxyalkylgruppe mit 4 bis 9 C-Atomen als Seitenkette erhalten wurde, und 5 bis 15 Gew.% eines aus Acrylnitrilen und/oder Acrylamiden ausgewählten Monomeren.

6. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylcopolymer aus 5 bis 30 Gew.% des Alkylacrylatesters mit OH-Gruppen und/oder Alkoxyalkylacrylatesters mit OH-Gruppen und mindestens 80 Gew.% des Acrylatesters mit einer Alkylgruppe oder einer Alkoxyalkylgruppe mit 4 bis 9 C-Atomen erhalten worden ist.

7. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieerzeugungsvorrichtung ein elektrothermischer Wandler zur Erzeugung von thermischer Energie ist, der eine Zustandsänderung, einschließlich der Erzeugung von Tintenblasen, bewirkt.