DE69225867T2

DE69225867T2 - Tintenbehälter, Aufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät, die diesen Tintenbehälter benutzen

Info

Publication number: DE69225867T2
Application number: DE69225867T
Authority: DE
Inventors: Yasuo Kotaki; Kazuhiro Nakajima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-13
Also published as: CA2082545C; JPH05131642A; CA2082545E; CN1030051C; JP2960235B2; EP0542247A3; DE69232449T2; MY112556A; EP0542247B1; EP0829366A2; TW227600B; CA2082545A1; KR930009775A; DE69232449D1; CN1074654A; AU693674B2; ATE213696T1; US5805188A; AU5204196A; EP0542247A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbehälter, welcher gestattet, daß auf Anforderung eine erforderliche Menge aus diesem entnommen wird, und welcher in einer Schreibvorrichtung benutzbar ist, die in verschiedenen Gebieten der Aufzeichnung bei einer diesen nutzenden Aufzeichnungskopfeinheit und einer diesen nutzenden Aufzeichnungsvorrichtung anwendbar ist.
Bei einem solchen Flüssigkeitsbehälter ist es erwünscht, daß die Flüssigkeit aus dem Behälter durch eine Zuführungsöffnung des Behälters in einer Menge zugeführt wird, die der aus diesem entnommenen Menge entspricht, und außerdem, daß die Flüssigkeit nicht aus dem Behälter ausläuft, wenn die Flüssigkeit nicht aus dem Behälter zugeführt wird. Dieser Wunsch hat insbesondere in dem Fall eines Tintenbehälters für ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem Bedeutung, bei welchem die Aufzeichnung durch den Ausstoß von Tinte aus einem Aufzeichnungskopf bewirkt wird, wobei insbesondere der Einfluß der Tintenzuführungsmenge auf die Bildqualität zu berücksichtigen ist.
Bei dem Versuch, diesen Wunsch zu realisieren, sind die folgenden vorschläge gemacht worden.
Wie zuerst in Fig. 15 gezeigt ist, ist ein Tintenbehälter einer Tintenkassette 301 im wesentlichen völlig mit einem porösen Material 303 gefüllt, welches die Tinte aufnimmt. Angrenzend einem Endabschnitt des porösen Materials 303 ist eine Tintenzuführungsöffnung 306 vorgesehen, welche über eine Zuführungsröhre mit einem Aufzeichnungskopf 305 in Verbindung steht, und angrenzend dem anderen Endabschnitt ist eine Entlüftungsöffnung 304 vorgesehen.
Bei dem Beispiel des Tintenbehälters wird das Vakuum in dem Tintenbehälter durch die mittels des porösen Materials 303 geschaffene Kapillarkraft aufrechterhalten, so daß die Tinte nicht durch die Tintenzuführungsöffnung 306 ausläuft.
Da die Tinte in dem porösen Material aufgenommen ist, ist jedoch die Menge der in der Kassette oder dem Tintenbehälter enthaltenen Tinte gering, und außerdem ist auch die Menge der nicht verwendbaren Tinte groß.
Um die Reduzierung der Ausnutzung des Volumens aufgrund der Anwendung des porösen Materials in dem Behälter zu verhindem, sind die folgenden Tintenbehälter bekannt, bei denen kein poröses Material benutzt wird.
Fig. 16 zeigt Beispiele einer solchen Bauform. Gemäß Fig. 16, welche im U.S.-Patent Nr. 4.794.409 offenbart ist, wird ein Flüssigkeitsbehälter für eine Tintenstrahlaufzeichnungskopf-Einheit genutzt. Ein Tintenbehälter 401, eine Überlauf-Sammelgrube 404 und der Aufzeichnungskopf 405 stehen über ein poröses Material 403 in Verbindung. Da der Flüssigkeit enthaltende Abschnitt 402 kein poröses Material enthält, kann in diesem Fall die Ausnutzung des Volumens erhöht werden. Der Flüssigkeit enthaltende Abschnitt 401 bildet einen geschlossenen Raum mit Ausnahme eines Lochs 406, durch welches hindurch Luft die Flüssigkeit ersetzt, wenn die Flüssigkeit verbraucht wird, so daß das Volumen in dem Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit in dem Behälter beibehalten wird.
Zusätzlich sind diese Tintenbehälter mit der Überlauf- Sammelgrube versehen, die ein Fassungsvermögen hat, das ausreichend ist, um einen Schutz vor den schlechtest möglichen Umgebungsbedingungen zu geben, um eine sichere Anwendung zu garantieren, selbst wenn sich die Luft in der Tintenkammer aufgrund von Änderungen des Drucks, der Temperatur oder dergleichen ausdehnt.
Bei dem in Fig. 16 gezeigten Beispiel kann ein Auslaufen von Tinte aus dem Druckkopf aufgrund einer Temperaturänderung in dem vorhergehend diskutierten Mechanismus in bestimmten Maße verhindert werden. Wenn jedoch das Fassungsvermögen der Sammelgrube 404 verglichen mit dem Fassungsvermögen des Tintenbehälters 402 gering ist, kann die Tinte aus dem Tintenbehälter nicht untergebracht werden und die Tinte läuft aus dem Sammelbehälter aus. In anderen Worten ausgedrückt, tritt ein Problem derart auf, daß, wenn das Kapazitätsverhältnis zwischen dem Fassungsvermögen des Tintenbehälters und dem Fassungsvermögen der Sammelgrube nicht in geeigneter Weise festgelegt ist, bei einem Anstieg des Innendrucks aufgrund der Temperaturänderung oder dergleichen ein Auslaufen von Tinte auftreten wird. Zusätzlich gibt es signifikante Einschränkungen während des Gebrauchs. Wenn der Druckkopf während der Nutzung nach unten gerichtet ist, gibt es kein Problem. Wenn der Druckkopf jedoch bei weniger als der Hälfte verbleibender Tinte horizontal positioniert wird, wird aufgrund der Position des Lochs 104 die Tintenzufuhrverhindert, und deshalb sind die Positionen des Behälters eingeschränkt, in welchen die Tinte auf effiziente Weise genutzt werden kann.
Das U.S.-Patent Nr. 4.920.362 offenbart eine Lösung des Problems der Beziehung zwischen den Fassungsvermögen des Tintenbehälters und der Sarnmelgrube. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, ist folglich der Tintenbehälter 201 mit Hilfe von zwei Abteilungswänden 202a und 202b in drei Kammern 206, 207 und 208 geteilt. Die Kammern 206, 207 und 208 stehen über in den Abteilungswänden 202a und 202b ausgebildete Öffnungen mit kleinem Durchmesser miteinander in Verbindung. Die Unterseite der ersten Kammer 206 steht mit einem Tintenschacht 209 in Verbindung, um die Tinte einer Tintentröpfchen-Erzeugungseinrichtung 205 zuzuführen. Die Unterseite der dritten Kammer 208 steht mit einer Überlauf-Sammelgrube 211 in Verbindung, die mittels eines Tropfrohrs 210 und dessen Bläschenerzeugungsöffnung 203c über eine Entlüftungsöffnung 204 mit der Umgebungsluft verbunden ist.
Bei diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungsstift wird Tinte aus der zweiten Kammer 207 entsprechend der von der Tinten tröpfchen-Erzeugungseinrichtung 205 verbrauchten Tinte durch die Öffnung 203a in die erste Kammer 206 zugeführt. Die Tinte wird aus der dritten Kammer 208 durch die Öffnung 203b in die zweite Kammer 207 zugeführt. Im Ergebnis dessen fällt der Innendruck der dritten Kammer 208 ab. Wenn der Innendruck einen Schwellenwert erreicht, wird durch die Bläschenerzeugungsöffnung 203c Luft in die dritte Kammer 208 zugeführt, und deshalb wird der Innendruck der dritten Kammer 208, durch welchen die Innendrücke der zweiten und ersten Kammer 207 und 206 gesteuert werden, automatisch gesteuert. Wenn andererseits der Innendruck der Tintensammelgrube 211 aufgrund einer Änderung in den Umgebungsbedingungen ansteigt, fließt Tinte durch das Tintentröpfchenrohr 210 in die Überlauf-Sammelgrube 211, und deshalb läuft die Tinte nicht aus der Tintentröpfchen-Erzeugungseinrichtung 205 aus. Da die Tinte in der genannten Reihenfolge in den Kammern 208, 207 und 206 verbraucht wird, ist die durch die Umgebungsbedingung beeinflußte Kammer im wesentlichen nur eine der Kammern 206, 207 und 208. Aus diesem Grunde kann die Menge der Überlauftinte verringert werden, so daß das Fassungsvermögen der Überlaufgrube reduziert werden kann, wodurch folglich die Volumenausnutzung des gesamten Behälters gesteigert werden kann.
Bei der Bauform gemäß Fig. 14 stehen mehrere Tintenkammern mittels Öffnungen von kleiner Größe miteinander in Verbindung, um eine Kapillarkraft zu erzeugen, und deshalb besteht die Gefahr, daß eine Verstopfung auftritt, wenn die Tinte Fremdstoffe oder abgeschiedene Stoffe enthält. Die Öffnungen mit kleinem Durchmesser müssen eine solche Bauform haben, daß die Tinte nicht aus dem Auslaß ausläuft, daß nicht sowohl die Luft als auch die Tinte gleichzeitig durch diese strömen, und daß die effiziente Tintenzufuhr nicht erschwert wird. Deshalb treten Herstellungsschwierigkeiten auf.
Bei dem in Fig. 14 gezeigten Flüssigkeitsbehälter wird das Vakuum des Tintenbehälters 201 mittels Öffnungen 203a und 203b von kleiner Größe aufrechterhalten. In einer bestimmten Stufe der Nutzung ist die Tintenkammer 208 mit Luft gefüllt, und ein Teil der Tinte in der Tintenkammer 207 wird bereits mit einem bestimmten Volumen an in der Tintenkammer vorhandener Luft genutzt. Wenn der Tintenbehälter dann so geneigt wird, daß die Luft in der Tintenkammer 207 und die Luft in der Tintenkammer 208 mittels der kleinen Kammeröffnung 2038 miteinander in Verbindung stehen, ist die Tinte in der Tintenkammer 207 im wesentlichen direkt der Umgebungsluft ausgesetzt, mit dem Ergebnis, daß es nicht möglich ist, den Unterdruck aufrechtzuerhalten. Dann läuft die Tinte leichter durch den Aufzeichnungskopf 205 aus.
EP-A-0393320 offenbart einen Tintenbehälter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenbehälter geschaffen, der eine Reihe von Kammern aufweist, die Tinte enthalten, bei welchem angrenzende Kammern mit Hilfe einer enteprechenden Verbindungsöffnung in Verbindung stehen, bei welchem die Kammer an einem Endabschnitt der Reihe eine Tintenzuführungsöffnung zur Zufuhr von Tinte zu einem Tintenstrahlkopf aufweist und der Behälter mit einer Entlüftungsöffnung versehen ist, die mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung in der Kammer an dem einen Endabschnitt der Reihe vorgesehen ist und der Tintenzuführungsweg durch die Reihe von Kammern zu der Tintenzuführungsöffnung mittels porösem Materials geschaffen ist, das sich von der Tintenzuführungsöffnung durch die Verbindungsöffnungen zu der Kammer an dem anderen Endabschnitt der Reihe erstreckt.
Die vorliegende Erfindung sieht außerdem eine Aufzeichnungseinheit in Übereinstimmung mit Anspruch 18 und eine Aufzeichnungsvorrichtung in Übereinstimmung mit Anspruch 20 vor.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht einen Tintenbehälter, eine denselben zur Anwendung bringenden Aufzeichnungskopfeinheit und eine diese nutzende Aufzeichnungsvorrichtung vor, aus welchen die Tinte unabhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen oder der Ausrichtung während der Nutzung nicht ausläuft.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht einen Tintenbehälter, eine denselben nutzende Aufzeichnungskopfeinheit und eine diese nutzende Aufzeichnungsvorrichtung vor, bei welchen der Spielraum in der Ausrichtung des Behälters während der Nutzung groß ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht einen Tintenbehälter, eine Aufzeichnungskopfeinheit und eine Aufzeichnungsvorrichtung vor, bei welchen die Volumenausnutzung des Behälters groß ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht einen Tintenbehälter, eine denselben nutzende Aufzeichnungskopfeinheit und eine diese nutzende Aufzeichnungsvorrichtung vor, bei welchen die Herstellungskosten und die Schwierigkeiten bei der Herstellung des Behälters gering sind.
Bei einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Tintenbehälter stehen mehrere Kammern mit Hilfe von porösem Material miteinander in Verbindung, und deshalb sollte kein Verstopfen mit Fremdstoffen oder dergleichen auftreten. Poröses Material ist auch an dem Abgabeauslaß angeordnet, und deshalb wird das Behältervakuum mittels der Kapillarkraft des porösen Materials auf geeignete Weise gesteuert. Dies gestattet eine stabilisierte Rückhaltung und Zuführung der Flüssigkeit.
Auch wenn der Behälter bei einem Aufzeichnungskopf oder einer Aufzeichnungsvorrichtung in Benutzung ist, kann die Tinte auf stabile Weise zugeführt werden, was eine stabilisierte Aufzeichnung mit hoher Qualität ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Tintenbehälters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Tintenbehälters.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4A, 4B und 4C sind Schnittansichten, die den Verbrauch der Tinte bei dem in Fig. 2 gezeigten Behälter veranschaulichen.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8A, 8B, 8C und 8D sind Schnittansichten des Tintenbehälters, die verschiedene Formen des Flüssigkeitszuführungsmaterials und dessen Position bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Fig. 9A, 9B und 9C sind Schnittansichten eines die Erfindung verkörpernden Tintenbehälters, welche die Bauform des Flüssigkeitszuführungsmaterials und dessen Position veranschaulichen.
Fig. 10A, 10B und 10C sind Schnittansichten eines Tintenbehälters, welche die Bauform des Flüssigkeitszuführungsmaterials und dessen Position veranschaulichen.
Fig. 11A ist eine Schnittansicht eines Tintenbehälters, der nicht in den Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 11B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B gemäß Fig. 11A.
Fig. 11C ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C gemäß Fig. 11A.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Tintenbehälters und eines Aufzeichnungskopfs.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, in welcher ein Tintenbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befestigt ist.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Tintenbehälters.
Fig. 15 ist eine Schnittansicht eines weiteren herkömmlichen Tintenbehälters.
Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines anderen herkömmlichen Tintenbehälters.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Tintenbehälters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht des gleichen Tintenbehälters.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Tintenbehälter mit einem Aufzeichnungskopf verwendet, welcher die Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial wie zum Beispiel einen Bogen Papier ausstößt. Der Aufzeichnungskopf 5 kann jedoch ein separates Element sein, welches an dem Flüssigkeitsbehälter befestigbar ist.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist der Hauptkörper 1 des Behälters mit Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 versehen, das aus porösem Material (wie zum Beispiel Schaumgummi oder dergleichen) oder faserartigem Material gefertigt ist. Der übrige Abschnitt außerhalb des Abschnitts, in dem das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 vorhanden ist, ist mittels Abteilungsplatten 2a, 2b, 2c, 2d und 2e, welche einstückig mit dem Hauptkörper 1 oder getrennt von diesem ausgebildet sind, in sechs Kammern 6a, 6b, 6c, 6d und 6e geteilt. Wenn das Material des Behälterkörpers 1 ein transparentes Material oder dergleichen ist, ist die restliche Menge an Tinte bekannt. Die angrenzenden Kammern sind nur über das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 in Strömungsverbindung.
Der Aufzeichnungskopf 5 ist an einer äußeren Fläche der vorderen Wand 1b befestigt, welche die Zuführungsöffnung 1d des Behälterkörpers aufweist, und wird durch die Zuführungsöffnung 1d mit Tinte versorgt. Die Räume in der ersten Kammer 6a, welche eine Endkammer ist, steht über eine Entlüftungsöffnung mit der Umgebung in Verbindung. Wenn der Aufzeichnungskopf 5 in der Aufzeichnungsvorrichtung befestigt wird, erlaubt die Zuführungsöffnung 1d die Tintenzufuhr aus dem Flüssigkeitszuführungsmaterial zu dem Aufzeichnungskopf 5.
Die erste Kammer 6a, welche eine Endkammer des Behälterkörpers ist, enthält ein Flüssigkeitszuführungsmaterial 3, das sich mit Ausnahme des vorhergehend genannten Raums und der Zuführungsöffnung 1d zur Verteilung der Tinte in die Umgebung der Zuführungsöffnung 1d erstreckt, und enthält die zu dem Raum hin geöffnete Entlüftungsöffnung 4. Mehrere Kammern stehen über das verlängerte Flüssigkeitszuführungsmaterial in Verbindung.
Die Entlüftungsöffnung 4 hat die Form eines Rohrs, das sich in die Mitte des Raums der ersten Kammer erstreckt. Selbst wenn die Tinte in der ersten Kammer 6a enthalten ist, welche die Entlüftungsöffnung 4 aufweist, läuft die Tinte somit ungeachtet der Ausrichtung des Tintenbehälters nicht aus, außer wenn das Volumen der Tinte die Hälfte des Volumens der ersten Kammer 6a überschreitet.
Mit Bezug auf Fig. 4 wird der Tintenbehälter während des Aufzeichnungsvorgangs beschrieben.
Die zulassige Positionierung des Tintenbehälters während des Aufzeichnungsvorgangs sichert, daß, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wenigstens ein Teil des Flüssigkeitszuführungsmaterials 3 am Boden des Tintenbehälters angeordnet ist. Deshalb ist der Positions-Spielraum groß.
Im Anfangszustand sind alle Kammern des Tintenbehälters mit Ausnahme der ersten Kammer 6a, welche die Entlüftungsöffnung 4 aufweist, mit Tinte gefüllt. Während eines Druckvorgangs wird die Tinte aus der Kammer 6b verbraucht, die der ersten Kammer 6a am nächsten ist, wie in Fig. 4A gezeigt ist.
Der Grund dafür verhält sich wie folgt. Mit dem Ausstoß der Tinte durch den Abgabeauslaß 1d und die Ausstoßauslässe 5a wird eine entsprechende Menge der Tinte durch das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 aus der Kammer 6b gesaugt, die der ersten Kammer 6a am nächsten liegt. In ähnlicher Weise wird die Tinte fortlaufend von der stromaufwärts gelegenen Kammer zugeführt, so daß die Tinte auf kontinuierliche Weise den Ausstoßöffnungen 5a zugeführt wird. Dann wird ein Raum, der ein Volumen entsprechend der verbrauchten Tinte hat, mittels der durch die Entlüftungsöffnung und durch das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 zugeführten Luft ausgebildet. Folglich wird die Tinte fortlaufend aus den Kammern nahe der ersten Kammer zugeführt. Da das sich zu der Zuführungsöffnung erstreckende Flüssigkeitszuführungselement mit dem Aufzeichnungskopf 5 verbunden ist und da die Kammern durch die Ausdehnung des Flüssigkeitszuführungselements verbunden sind, wird das Tintenvakuum in dem Behälter durch die vielen sehr kleinen Menisken in dem Flüssigkeitszuführungselement aufrechterhalten.
Die Beschreibung wird hinsichtlich der Rückhaltung der Tinte vorgenommen, wenn der Druckvorgang nicht ausgeführt wird. Mit der Änderung der Umgebungsbedingungen, insbesondere der Umgebungstemperatur oder des Drucks, ändert sich das Luftvolumen stark, obgleich sich das Volumen der Tinte (Flüssigkeit) kaum ändert. Wenn sich die Temperatur bei dem in Fig. 4A gezeigten Zustand ändert, dehnt sich die Luft in der vierten Kammer 6d aus und die Tinte aus der vierten Kammer wird in die dritte Kammer 6c abgegeben, da die Luft in der vierten Kammer 6d nicht mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Die in die dritte Kammer 6c abgegebene Tinte dehnt sich jedoch durch das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 in Richtung auf die erste Kammer 6a aus. Während der Ausdehnung ist die Luft in der dritten Kammer 6c und die Luft in der zweiten Kammer 6b von der äußeren Luft getrennt. Im Ergebnis erreicht die abgegebene Tinte, selbst wenn sich die Luft in der vierten Kammer 6d ausdehnt und so die Tinte in die dritte Kammer 6c abgegeben wird, kaum die dritte Kammer 6c oder die zweite Kammer 6b, wie in Fig. 4B gezeigt ist, sondern erreicht nur die erste Kammer 6a, welche die Entlüftungsöffnung 4 aufweist.
Wie aus dem vorhergehenden verständlich wird, wird das Volumen der in die erste Kammer 6a überlaufenden Tinte nur durch das Volumen der Tinte in der Kammer (zum Beispiel 6d) oder in den Kammern bestimmt, welche vor dem Temperaturanstieg sowohl die Tinte als auch Luft enthalten. In Hinsicht auf diese Tatsache wird das Volumen der ersten Kammer 6a derart festgelegt, das es unter Berücksichtigung der Schwankungsbereiche der Temperatur und des Drucks ein geeignetes Verhältnis relativ zu dem Tintenvolumen in der zweiten Kammer 6b und den nachfolgenden Kammern hat, die sowohl die Luft als auch die Tinte enthalten.
Wenn die Temperatur in dem in Fig. 4B gezeigten Zustand abfällt, wird die Tinte, welche sich in die erste Kammer 6a bewegt hat, mit der Zusammenziehung der Luft in die zweite, dritte und vierte Kammer 6b - 6d zurückgesaugt, da die Luft in der zweiten, dritten und vierten Kammer 6b - 6d von der Außenluft getrennt ist. Schließlich wird der in Fig. 4C gezeigte Anfangszustand erreicht.
Die vorhergehend beschriebene Tintenrückhaltung während einer Phase, in welcher nicht gedruckt wird, funktioniert unabhängig von der Position der Tinte. Wenn jedoch das Tintenzuführungsmaterial 3 gemäß Fig. 4A, 4B und 4C verkehrt herum angeordnet ist, tritt ungeachtet des Temperaturanstiegs auch dann kein Überlaufen der ersten Kammer 6a auf, da die gesamte Luft in dem Behälter ohne eine Bewegung der Tinte mit der Außenluft in Verbindung steht.
Wie vorhergehend beschrieben ist, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Kammer, die eine Zuführungsöffnung zur Zuführung der Flüssigkeit hat, und eine Kammer, die in Strömungsverbindung mit der Umgebung steht, nur mit dem Flüssigkeitszuführungsmaterial in Strömungsverbindung. Aus diesem Grunde kann, selbst wenn sich die Umgebungsbedingungen wie zum Beispiel Temperatur oder Druck oder dergleichen ändern, die Tinte in ausreichender Weise der Zuführungsöffnung zugeführt werden, ohne das Tinte ausläuft. Zusätzlich ist der Spielraum in der Positionierung des Tintenbehälters unter der Bedingung groß, daß die Tinte, die sich aufgrund der äußeren Umgebungsbedingungen in die Kammer in Strömungsverbindung mit der Umgebung bewegt hat, in den Ursprungszustand zurückkehren kann.
Das Flüssigkeitszuführungsmaterial wird bei diesem Ausführungsbeispiel den Anforderungen genügen, wenn es im Verhältnis zu der in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeit haltbar ist, wenn es dazu geeignet ist, die Flüssigkeit mittels des in diesem ausgebildeten Meniskus zurückzuhalten, und wenn es dazu geeignet ist, die angrenzenden Kammern zur Flüssigkeits- und Luftverbindung zu koppeln. Beispiele für das Material sind ein poröses Material wie zum Beispiel Schaumgummi und ein faserartiges Material wie zum Beispiel Filz. Vom Standpunkt des Ausnutzungsgrads des Tinte aus betrachtet, ist das poröse Material zu bevorzugen. Das Flüssigkeitszuführungsmaterial ist zur Strömungsverbindung zwischen der Kammer, die mit der äußeren Luft in Verbindung steht, und der mit der Zuführungsöffnung versehenen Kammer vorzugsweise fortlaufend. Es ist jedoch nicht unbedingt einstückig ausgebildet, und zur einfachen Herstellung des Materials sind mehrere verbundene Flüssigkeitszuführungsmaterialien nutzbar.
Die Abteilungsplatten 2a - 2e können von dem Hauptkörper des Behälters getrennte Elemente sein, aber es wird wunschgemäß eine hermetische Abdichtung hergestellt, um die Strömungsverbindung zwischen angrenzenden Kammern mit Ausnahme der Verbindung durch das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 zu verhindern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Anzahl von Kammern erwünscht, um die Menge der Tinte zu reduzieren, die aufgrund der Änderung von Umgebungsbedingungen in Richtung auf die stromaufwärts gelegene Kammer zurückströmt. Vom Standpunkt der stabilisierten Zuführung der Flüssigkeit sind mehrere Kammern mit Hilfe des Flüssigkeitszuführungsmaterials aufeinanderfolgend verbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gestattet die Nutzung von mehreren Kammern den fortlaufenden Verbrauch der Tinte aus der Kammer, welche die Entlüftungsöffnung aufweist. Deshalb kann, wenn mindestens ein Teil des Behälters aus einem durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Material gefertigt ist, die Tinte in dem Behälter beobachtet werden, um die restliche Menge der Tinte festzustellen.
Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein Flüssigkeitszuführungselement 13 bis hin zu einem offenen Endabschnitt einer fünften Abteilungsplatte 12e und einer unteren Wand ha des Behälterkörpers. In einer Position, die der sechsten Kammer 6f der unteren Wand 11a zugewandt ist, ist jedoch kein Flüssigkeitszuführungselement vorhanden. In den anderen Punkten ist dieses Ausführungsbeispiel gleich dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, außer daß, wenn der Behälter derart positioniert ist, daß die Abgabeöffnung 11d während des Druckens nach oben gerichtet ist, die Tinte in der sechsten Kammer 6f verbleibt. Mit Ausnahme dieser Positionierung kann die restliche Menge der Tinte verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend dem geringeren Volumen des Flüssigkeitszuführungselements 13 reduziert werden.
Der Behälter kann die Form einer Tintenbehälterkassette haben, die von dem Aufzeichnungskopf trennbar ist. Derartige Ausführungsbeispiele werden beschrieben.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Tintenbehälters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die in der vorderen Wand 21b des Behälterhauptkörpers 21 ausgebildete Abgabeöffnung 21d ist mittels einer einwärts vorstehenden Ventilführung 29 umschlossen. Ein offenes Ende der Ventilführung 29 ist mit einem porösen Material 23 abgedeckt, und die Abgabeöffnung 21d ist mittels einer Kugel 28 verschlossen, die normalerweise mit Hilfe einer Feder 29 in die Abgabeöffnung 21d gedrückt ist. Die Abgabeöffnung 21d wird mittels eines Teils des mit der Tinte aus dem Behälter zu versorgenden Aufzeichnungskopfs geöffnet, wenn der Behälter in diesen eingelegt wird.
Fig. 6 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Abgabeöffnung 31d des Behälterkörpers 31 ist durch eine Kugel 38 verschlossen, die normalerweise mittels des angrenzend der Abgabeöffnung 31d angeordneten Flüssigkeitszuführungsmatenais in die Abgabeöffnung 31d gedrückt ist.
Fig. 7 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Abgabeöffnung 41d des Behälters 41 ist mittels eines Verschlußstreifens 48 verschlossen, welcher auf den Beginn der Nutzung hin bei einer Tintenbestätigung eines nicht gezeigten Aufzeichnungskopfs abgelöst oder zerrissen wird, um die Tintenzufuhr aus diesem zu gestatten.
Mit Bezug auf Fig. 8A, 8B, 8C und 8D, 9A, 9B und 9C und 10A, 10B und 10C wird die Beschreibung hinsichtlich Modifikationen in der Position und der Gestalt des porösen Materials vorgenommen.
Gemäß Fig. 8A weist ein Behälterkörper 51a ein Flüssigkeitszuführungsmaterial 53a aus dem gleichen Material in der gleichen Position wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen auf. Dieser ist in allen Positionen außer der umgekehrten Position gemäß Fig. 8 betätigbar, d. h. der Position, in welcher sich das Flüssigkeitszuführungsmaterial 53a an der Oberseite befindet.
Fig. 8B zeigt einen Flüssigkeitsbehälterkörper 51b, der ein Flüssigkeitszuführungsmaterial 53b aufweist, das, von der Position gemäß Fig. 8A betrachtet, um 90 Grad gedreht ist. Dieser ist mit Ausnahme der Position betätigbar, in welcher sich die linke Seite unten befindet.
Fig. 8C zeigt einen Behälterkörper 51c, der ein L-förmiges Flüssigkeitszuführungsmaterial 53c aufweist. Dieser ist in jeder beliebigen Position betätigbar.
Fig. 8D zeigt einen Behälterkörper 51d der ein kanalförmiges Flüssigkeitszuführungsmaterial 53d aufweist. Dieser ist in jeder beliebigen Position betätigbar.
Fig. 9A zeigt ein Beispiel, das ein stabähnliches Flüssigkeitszuführungsmaterial 63a in einer Ecke des Behälterkörpers 61a aufweist.
Fig. 9B zeigt ein Beispiel, das ein stabähnliches Flüssigkeitszuführungsmaterial 63b in einem mittleren Abschnitt einer Wand des Behälterkörpers aufweist.
Fig. 90 zeigt ein Beispiel, das stabähnliche Flüssigkeitszuführungsmaterialien in zwei Ecken einer Wand des Behälterkörpers 61c aufweist. Es ist in jeder beliebigen Position betätigbar.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 10A ist eine Fläche geneigt, die als die untere Fläche des Behälterkörpers 71a gezeigt ist, und das Flüssigkeitszuführungsmaterial 73a ist entlang der geneigten Fläche angeordnet.
Gemäß Fig. 10B sind eine Fläche des Behälterkörpers 71b, welche als die untere Fläche gezeigt ist, und die rechte Seitenfläche geneigte Flächen, und das Flüssigkeitszuführungsmaterial 73b mit dreieckiger Form ist in der Ecke angeordnet.
Gemäß Fig. 100 ist der Behälterkörper 71c zylindrisch, und das Flüssigkeitszuführungsmaterial 73c ist an dessen Innenfläche angeordnet.
Fig. 11A, 11B und 110 zeigen Schnittansichten eines zu Veranschaulichungszwecken gezeigten Tintenbehälters Bei diesem Behälter erstreckt sich das Flüssigkeitszuführungselement entlang jeder der Abteilungswände nach oben. Selbst wenn der Tintenbehälter umgedreht wird, absorbiert dann das sich entlang der Abteilungswände erstreckende poröse oder faserartige Material die Tinte, und somit kann die Tinte aufgebraucht werden.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beträgt die Anzahl der Kammern 6.
Da jedoch die Kammer mit der Entlüftungsöffnung 4 im Anfangszustand keine Tinte enthält, muß die Größe dieser Kammer vergrößert werden, um das Auslaufen zu verhindern, wenn die Anzahl der Kammern gering ist, und deshalb ist das Tinten-Fassungsvermögen nicht sehr groß. Wenn die Anzahl an Kammern zu groß ist, erhöht sich das durch die Abteilungswände eingenommene Volumen mit dem erneuten Ergebnis eines geringen Tinten-Fassungsvermögens. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren muß die Anzahl der Kammern auf geeignete Weise von Fachleuten festgelegt werden.
Das Volumen jeder der Kammern ist beliebig, aber es ist zu bevorzugen, daß die Kammer, welche die Entlüftungsöffnung aufweist, ein Volumen hat, welches nicht kleiner als 0,6 mal das Volumen der Kammer mit dem maximalen Volumen ist. Dies verhält sich derart, da das Auslaufen von Tinte auf sichere Weise verhindert werden muß, selbst wenn sich die Luft in dem Behälter im Ergebnis einer Temperaturänderung oder Druckänderung ausdehnt oder zusammenzieht, welche möglicherweise bei der normalen Nutzung oder Handhabung des Tintenbehälters auftritt (der Druck in der Kargokammer beträgt ungefähr 0,7 atom). Um eine gleichmäßige Tintenzufuhr zu schaffen, ist die Größe der Kammern vorzugsweise einheitlich oder kann in Richtung auf die Zuführungsöffnung vergrößert sein.
Die Beschreibung wird hinsichtlich des bei dem Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung genutzten Flüssigkeitszuführungsmaterials fortgesetzt.
Mindestens die Abschnitte des Flüssigkeitszuführungsmaterials (porösen Materials oder faserartigen Materials), welche sich unter den Abteilungswänden befinden, weisen vorzugsweise eine isotrope Einheitlichkeit im Eindringen der Tinte auf.
Wenn ein Teil des Strömungswegs des porösen oder faserartigen Materials zwischen angrenzenden Kammern aufgrund der Position oder Lageänderung des Behälters nach oberhalb der Tintenfläche gelangt, kann aufgrund eines Schlags auf den Behälter ein nachteiliger Luftströmungsweg ausgebildet werden. Selbst wenn dies auftritt, wird die Tinte durch die Kapillarwirkung der vorhandenen Tinte absorbiert und somit wird der ausgebildete Luftweg beseitigt, wodurch folglich die erneute Flüssigkeitszufuhr gestattet wird. Wenn das Flüssigkeitszuführungsmaterial eine solche Beschaffenheit hat, daß die Tinte nicht so leicht entlang der Richtung eindringt, in welche sich die mit dem Flüssigkeitszuführungsmaterial in Kontakt befindliche Kante erstreckt, wird ein Luftweg, welcher durch einen Schlag oder dergleichen einmal in dem Flüssigkeitszuführungsmaterial oberhalb des Flüssigkeitspegels ausgebildet ist, nicht so leicht wieder mit der Flüssigkeit gefüllt, wodurch die Flüssigkeit zu reichlich der Zuführungsöffnung zugeführt wird, und die Flüssigkeit außerdem aus der Kammer ausfließt, welche die Entlüf tungsöffnung aufweist. Wenn dies auftritt, kann die Tinte durch die Entlüftungsöffnung auslaufen, wenn der Behälter einer Temperatur- oder Druckänderung unterliegt.
Das zu bevorzugende poröse Material, welches das Flüssigkeitszuführungsmaterial 3 bildet, ist Polyurethanschaummaterial. Gemäß einem Beispiel des Produktionsverfahrens des Polyurethanschaummaterials werden Polyetherpolyol, Polyisozyanat und Wasser mit einem Schaumbildungsmaterial, einem Katalysator, einem Farbmittel oder Zusätzen, wenn gewünscht, zur Reaktion gebracht, wodurch ein hochpolymeres Material produziert wird, das eine große Anzahl von Poren hat. Dieses wird in eine gewünschte Größe (einen Block) geschnitten, und der Block wird in die Umgebung eines brennbaren Gases eingetaucht. Durch die Explosion des Gases werden die Schichtmaterialien zwischen den Zellen entfernt. Dieses Herstellungsverfahren ist für das bei dieser Erfindung genutzte Material zu bevorzugen.
Tabelle 1 zeigt Ergebnisse der Bewertung von verschiedenen notwendigen Eigenschaften von entsprechenden Tintenbehältern, die das poröse Material (Polyether-Polyurethanschaum) aufweisen, das verschiedene Porengehalte hat.
Die bewerteten Tintenbehälter sind die des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2. Das poröse Material erstreckt sich fortlaufend von der ersten Kammer bis zu der sechsten Kammer, und ist ohne Zwischenraum zwischen die unteren Flächen der Abteilungsplatten 2a - 2e und die untere Fläche des Behälters 1 gepackt. Der Packungsgrad wird als ein Verhältnis T2/T1 (Verdichtungsverhältnis: K) ausgedrückt, wobei T1 ein Abstand zwischen der inneren unteren Fläche 1s des Tintenbehälters und der unteren Fläche der Abteilungsplatte 2a - 2e ist, und T2 eine Dicke des porösen Materials vor dessen Einführung zwischen diese ist. Ein Verhältnis von K größer als 1 bedeutet, daß das poröse Material zwischen der Abteilungsplatte und der Unterseite des Tintenbehälters zusammengedrückt ist, wohingegen ein Verhältnis kleiner als 1 bedeutet, daß ein Spalt zwischen dem porsen Material und der Abteilungsplatte oder der unteren Fläche des Tintenbehälters vorhanden ist. Im letzteren Fall ergibt sich ein Problem, wie es im folgenden beschrieben wird.
Wenn das Verhältnis K an der Unterseite der Abteilungsplatte 1a zum Beispiel 0,8 betragt, ist ein Spalt zwischen der Abteilungsplatte 1a und der unteren Fläche des Tintenbehälters vorhanden, und deshalb treten Rückströmungen der Luft und der Tinte, d. h. die Luftströmung von der ersten Kammer 6a in die zweite Kammer 6b und die Tintenströmung aus der zweiten Kammer 1b in die erste Kammer 1a auf. Wenn unter diesen Bedingungen die Umgebungsbedingungsänderung, insbesondere ein Temperaturanstieg, auftritt, dehnt sich die Luft aus und die Menge an Tinte entsprechend der Ausdehnung der Luft bewegt sich aus der zweiten Kammer 1b in die erste Kammer 6a. Wenn jedoch die erste Kammer bereits Tinte enthält, läuft es darauf hinaus, daß die erste Kammer die Summe der Tinte enthält, was möglicherweise das Ergebnis hat, daß die Summe der Tintenmenge das Fassungsvermögen der ersten Kammer überschreitet, was dazu führt, daß die Tinte durch die Entlüftungsöffnung 4 ausläuft.
Wenn andererseits das Verhältnis K zu groß ist, fällt die Verteilung des Porengehalts P des porösen Materials ab, mit dem möglichen Ergebnis, daß in dem porösen Material Tinte zurückbleibt.
Der Porengehalt P bedeutet eine Anzahl von Zellen in einem Zoll des porösen Materials. In den Bewertungstests war das Verdichtungsverhältnis K 1,5, während der Porengehalt des porösen Materials geändert wurde, und die porösen Materialien werden in Reaktion auf die Tintenzufuhr und die Beständigkeit gegen Schwingungen bewertet. In Tabelle 1 bedeutet "Nicht-Verdichtung" den Abschnitt des porösen Materials, in welchem es nicht verdichtet ist, und dieser ist, gemessen in Richtung der Tintenströmung, 7 mal so groß wie der Abschnitt, welcher zwischen die Abteilungsplatte und die Bodenplatte eingelegt ist.

(1) Tintenzufuhrreaktion

Diese zeigt an, ob dem Aufzeichnungskopf, der während des Aufzeichnungsvorgangs mit dem Tintenbehälter verbunden ist, eine geeignete Menge an Tinte (nicht zu groß und nicht zu klein) zugeführt werden kann. Der Aufzeichnungskopf hatte 60 Düsen, die jeweils ungefähr 100 pl ausstoßen, welche mit der Ausstoßfrequenz von 4 kHz betrieben wurden. Alle 60 Düsen wurden betätigt (Druck eines durchgehenden Bilds). Wenn bei den Bewertungstests 10 Bögen von A4-Größe mit Aufzeichnungen versehen wurden, war die Bewertung "G", und wenn ein Ausstoßfehler auftrat, bevor die 10 Bögen fertiggestellt waren, war die Bewertung "N".

(2) Schwingungsbeständigkeit

Der mit dem gleichen Aufzeichnungskopf verbundene Tintenbehälter wurde mit dem Aufzeichnungskopf an der Unterseite vertikal positioniert und wurde bei 2 G/10Hz für eine Stunde zum Schwingen gebracht. Wenn die Tinte nicht durch die Entlüftungsöffnung oder die Düse auslief, war die Bewertung "G", und wenn ein Auslaufen auftrat, war die Bewertung "N".
Die Entlüftungsöffnung öffnete die erste Kammer 1a direkt zur Umgebung. Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 verständlich wird, beträgt die Menge der Poren (pro Zoll) vorzugsweise 135 - 270.
Die Beschreibung ist hinsichtlich der Tatsache vorgenommen worden, ob es erwünscht ist, das poröse Material zwischen den Abteilungsplatten vorzusehen. Andererseits ist es zu bevorzugen, daß dem Strömungsdurchgang unterhalb der Abteilungsplatte Aufmerksamkeit zukommt, wie im folgenden dargestellt ist. Wenn die Querschnittsfläche des Strömungsdurchgangs, bevor er mit dem porösen oder faserartigen Material gefüllt wird, zwischen angrenzenden Tintenkammern zu groß ist, kann Luft zurückbleiben, mit dem Ergebnis, daß der einmal ausgebildete Luftweg nicht so einfach wieder mit der Tinte aufgefüllt wird. Das poröse Material oder das faserartige Material, welches heutzutage verfügbar ist, ist als ein Aggregat zu betrachten, das bei mikroskopischer Betrachtung viele verschiedene Kapillarröhren aufweist. Wenn die Querschnittsfläche zu klein ist, tritt deshalb der Unterschied auf, wie es bei dem Unterschied des Vakuums in dem Tintenzuführungsbehälter ist. Deshalb ist die Querschnittsfläche vorzugsweise ungefähr 1 - mm². Dies ist jedoch nicht einschränkend, wenn die Veränderung der Kapillarröhren des porösen Materials oder der faserartigen Materialien streng beobachtet werden.
Eine Kante der Abteilungsplatte, die mit dem porösen Material oder den faserartigen Materialien (Aggregat) und dem anderen Abschnitt, der das poröse Material einschließt, in Druckkontakt ist, kann eine flache Fläche sein oder kann mit kleinen Vorsprüngen versehen sein. Als eine weitere Alternative können die Oberflächen aufgerauht sein. Bei solcher Verfahrensweise kann die unbeabsichtigte Bewegung des porösen Materials oder des gepreßten faserartigen Materials vermieden werden.
Mit Bezug auf Fig. 12 wird die Beschreibung hinsichtlich der Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Flüssigkeitsbehälters gemäß dieser Erfindung und der Positions- oder Lagebegrenzungseinrichtung vorgenommen. Gemäß dieser Figur ist der Flüssigkeitsbehälter gemäß dieser Erfindung mit Hilfe eines Bezugszeichens 1 bezeichnet. Er weist eine Entlüftungsöffnung 4, eine Zuführungsöffnung 5 und einen Betätigungspositions-Begrenzungs- oder Regulierungsabschnitt auf. Der innere Aufbau des Behälters ist derart, wie es bei jedem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele offenbart ist. Ein Element 6 nimmt durch die Zuführungsöffnung 5 die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter auf. Wenn der Flüssigkeitsbehälter als ein Tintenbehälter benutzt wird, ist das Element 6 ein Aufzeichnungskopf. In der folgenden Beschreibung wird der Aufzeichnungskopf angenommen. Der Aufzeichnungskopf ist mit einer Positionierungseinrichtung zur Regulierung der Position des Flüssigkeitsbehälters versehen. Eine Befestigungseinrichtung 22 ist auch mit einer Positionierungseinrichtung zur korrekten Positionierung des Flüssigkeitsbehälters versehen.
Wie im vorhergehend beschrieben ist, ist der Flüssigkeitsbehälter gemäß dieser Erfindung in fast jeder Lage des Behälters betätigbar, aber zum Zweck der stabilsten Flüssigkeitszufuhr befindet sich das Flüssigkeitszuführungsmaterial vorzugsweise an der Unterseite. Um eine solche Positionierung zu sichern, sind die Positionierungsabschnitte wirksam. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, kann die Position oder Lage des Flüssigkeitsbehälters durch die Zusammenwirkung zwischen dem Positionierungsabschnitt des Aufzeichnungskopfs und dem Positionierungsabschnitt des Behälters festgelegt werden. Andernfalls können der Positionierungsabschnitt der Befestigungseinrichtung und der Positionierungsabschnitt des Behälters zusammenwirkend genutzt werden.
Mit Bezug auf Fig. 13 wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben, bei welcher der Tintenbehälter gemäß dieser Erfindung genutzt wird.
Der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter gemäß einem der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind verbunden, um eine Aufzeichnungskopfeinheit zu bilden. Die Aufzeichnungskopfeinheit ist auf einer Kassette 101 gehalten , welcher mittels einer Führungswelle 104 und einer Schraubenspindel 105 geführt wird, die eine Schraubennut 105a hat. Bei einer alternativen Anordnung kann der Tintenbehälter gemäß dieser Erfindung an dem Aufzeichnungskopf befestigbar sein. Der Aufzeichnungskopf 103 ist mit einem nicht gezeigten Rohr oder Stab versehen, und wenn die Tintenbehälterkassette angebracht wird, wird das Rohr oder der Stab 7 in die Abgabeöffnung des Behälters eingeführt, um die Abgabeöffnung entgegen der Federkraft der Feder 6 auf die Kugel 5 zu öffnen.
Der Aufzeichnungskopf wird in Antwort auf eine Signalzuführungseinrichtung in der Aufzeichnungsvorrichtung angetrieben.
Die Schraubenspindel 105 wird mit Hilfe eines Umkehrmotors 106 über Zahnräder 106a, 106b, 106c und 106d in Vorwärtsund Rückwärtsrichtung gedreht. Der Schlitten 101 wird mittels eines nicht gezeigten Stifts der Kassette 101, wobei der Endabschnitt des Stifts mit der Schraubennut 105a in Eingriff ist, in der Richtung, die durch einen Pfeil gezeigt ist, und in der entgegengesetzten Richtung hin und her bewegt. Das Umschalten zwischen der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung des Antriebsmotors 106 wird in Antwort auf die Erfassung der Ausgangsposition des Schlittens 101 bewirkt, welche mittels einer Kombination eines Hebels 115 der Kassette 101 und eines Fotokopplers 116 erfaßt wird.
Das Aufzeichnungsmaterial in der Form eines Bogens Papier 109 ist mittels einer Begrenzungsplatte 108 mit einer Schreibwalze 107 in Berührung gebracht, und liegt mittels einer durch einen Bogenzuführungsmotor 110 angetriebenen nicht gezeigten Bogenzuführungsrolle dem Aufzeichnungskopf gegenüber.
Eine Wiederherstellungseinheit 111 dient dazu, Fremdstoffe, die auf der Ausstoßauslaß-Seite des Aufzeichnungskopfs 103 abgelagert sind, oder Tinte mit erhöhter Viskosität von dieser zu entfernen, um die normale Ausstoßleistung wiederherzustellen.
Die Wiederherstellungseinheit 111 weist ein Kappelement 113 in Verbindung mit einer nicht gezeigten Saugeinrichtung auf und saugt die Tinte durch die Ausstoßauslässe des Aufzeichnungskopfs 103, welcher verkappt wird, um die Fremdstoffe und die Tinte mit erhöhter Viskosität aus der Umgebung des Ausstoßauslässe zu entfernen. Zwischen der Wiederherstellungseinheit 111 und der Schreibwalze 107 ist eine Reinigungsklinge vorgesehen, welche entlang eines Führungselements 112 in Richtung auf den und weg aus dem Bewegungsweg der Ausstoßauslaß-Seite des Aufzeichnungskopfs 103 bewegbar ist. Ein freier Endabschnitt der Reinigungsklinge 114 dient dazu, die Fremdstoffe und Tintentröpfchen zu entfernen, welche auf der Ausstoßauslaß-Seitenfläche des Aufzeichnungskopfs abgelagert werden.
Die vorliegende Erfindung ist in besonders günstiger Weise bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungsvorrichtung nutzbar, bei welchen mit Hilfe einer elektrothermischen Wandlers, Laserstrahls oder dergleichen Wärmeenergie genutzt wird, um eine Zustandsänderung der Tinte zu bewirken, um die Tinte auszustoßen oder abzugeben. Dies verhält sich derart, da eine hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich sind.
Der typische Aufbau und das Arbeitsprinzip entsprechen vorzugsweise einem in den U.S.-Patenten Nr. 4.723.129 und 4.740.796 offenbarten. Das Prinzip und der Aufbau sind bei einem sogenannten Auf-Abruf-Aufzeichnungssystem und einem kontinuierlichen Aufzeichnungssystem anwendbar. Insbesondere ist es jedoch für den Auf-Abruf-Typ geeignet, da das Prinzip derart ist, daß einem elektrothermischen Wandler, der an einem Streifen, in dem die Aufzeichnungsflüssigkeit enthalten ist, oder in dem Flüssigkeitskanal angeordnet ist, mindestens ein Antriebssignal zugeführt wird, wobei das Antriebssignal ausreichend ist, um einen schnellen Temperaturanstieg über eine Abweichung von einem Blasensiedepunkt hinaus zu schaffen, wodurch bewirkt wird, daß der elektrothermische Wandler die Wärmeenergie zum Filmsieden auf dem Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfs erzeugt, wodurch entsprechend jedem der Antriebssignale eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) erzeugt werden kann. Durch die Erzeugung, das Anwachsen und die Zusammenziehung der Blase wird die Aufzeichnungsflüssigkeit (Tinte) durch einen Ausstoßauslaß ausgestoßen, um mindestens ein Tröpfchen zu erzeugen. Das Antriebssignal hat vorzugsweise die Form eines Impulses, da auf diese Weise das Anwachsen und das Zusammenziehen der Blase unverzögert bewirkt werden kann, und deshalb wird die Flüssigkeit (Tinte) mit schneller Antwort ausgestoßen. Das Antriebssignal in der Form des Impulses liegt vorzugsweise derart vor, wie es in den U.S.-Patenten Nr. 4.463.359 und 4.345.262 offenbart ist. Außerdem verhält sich die Temperaturanstiegsrate der Heizfläche vorzugsweise derart, wie es im U.S.-Patent Nr. 4.313.124 offenbart ist.
Der Aufbau des Aufzeichnungskopfs kann der in den U.S.- Patenten Nr. 4.558.333 und 4.459.600 gezeigte sein, wobei der Heizabschnitt in einem gebogenen Abschnitt angeordnet ist, sowie der Aufbau der Kombination des Ausstoßauslasses, des Flüssigkeitskanals und des elektrothermischen Wandlers der Offenbarung in den vorhergehend erwähnten Patenten entsprechen kann. Außerdem ist die vorliegende Erfindung bei dem Aufbau, der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 123670/1984 offenbart ist, bei welcher ein gemeinsamer Schlitz als der Ausstoßauslaß für mehrere elektrothermische Wandler verwendet wird, und bei dem Aufbau anwendbar, der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 138461/1984 offenbart ist, bei welcher eine Öffnung zum Aufnehmen der Druckwelle der thermischen Energie entsprechend dem Ausstoßabschnitt ausgebildet ist. Dies verhält sich derart, da die vorliegende Erfindung dazu dient, den Aufzeichnungsvorgang mit Sicherheit und einer hohen Effizienz unabhängig von dem Typ des Aufzeichnungskopfs auszuführen.
Die vorliegende Erfindung ist auf effektive Weise bei einem sogenannten Gesamtzeilen-Aufzeichnungskopf anwendbar, der eine Länge entsprechend der maximalen Aufzeichnungsbreite hat. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann einen einzelnen Aufzeichnungskopf und einen mehrteiligen Aufzeichnungskopf aufweisen, der kombiniert wird, um die gesamte Breite abzudecken.
Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung bei einem Aufzeichnungskopf des seriellen Typs, bei welchem der Aufzeichnungskopf an der Hauptbaugruppe befestigt ist, bei einem Aufzeichnungskopf mit einem austauschbaren Chip, welcher mit der Hauptbaugruppe elektrisch verbunden ist und mit der Tinte versorgt werden kann, wenn er in der Hauptbaugruppe befestigt wird, oder bei einem Aufzeichnungskopf des Kassettentyps anwendbar, der einen einstückigen Tinten behälter hat.
Es ist zu bevorzugen, die Wiederherstellungseinrichtung und/oder die Zusatzeinrichtung für den vorbereitenden Betrieb zu schaffen, da sie die Wirkungen der vorliegenden Erfindung weiter stabilisieren können. Derartige Einrichtungen sind zum Beispiel eine Kappeinrichtung für den Aufzeichnungskopf, eine Reinigungseinrichtung für diesen, eine Druck- oder Absaugeinrichtung, eine Vorheizeinrichtung, welche der elektrothermische Wandler, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination von diesen sein kann. Außerdem kann eine Einrichtung für die Ausführung des vorbereitenden Ausstoßes (nicht für den Aufzeichnungsvorgang) den Aufzeichnungsvorgang stabilisieren.
Was die Varianten des befestigbaren Aufzeichnungskopfes angeht, so kann es ein einzelner Aufzeichnungskopf entsprechend einer einzelnen Farbtinte sein, oder es können mehrere Aufzeichnungsköpfe entsprechend der Vielzahl von Tintenmaterialien sein, die verschiedene Aufzeichnungsfarben oder dichten haben. Die vorliegende Erfindung ist auf effektive Weise bei einer Vorrichtung anwendbar, die mindestens einen der Modi aus Einfarbmodus, der hauptsächlich mit schwarzer Tinte arbeitet, einem Mehrfarbmodus, der mit verschiedenfarbigen Tintenmaterialien arbeitet, und/oder einem Vollfarbmodus aufweist, bei dem die Mischung der Farben angewandt wird, welche eine einstückig ausgebildete Aufzeichnungseinheit oder eine Kombination von mehreren Aufzeichnungsköpfen sein kann.
Das effektivste System für die vorstehend beschriebenen Tintenmaterialien ist das Filmsiedesystem.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann als ein Ausgabeanschluß einer Informationsverarbeitungsvorrichtung wie zum Beispiel einem Computer oder dergleichen, als eine Kopiervorrichtung, die mit einer Bildleseeinrichtung oder dergleichen kombiniert ist, oder als ein Faksimilegerät genutzt werden, das Informationssende- und -empfangsfunktionen hat.
Wie im vorhergehenden beschrieben ist, stehen gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Kammern nur über ein fortlaufendes Flüssigkeits zuführungsmaterial miteinander in Verbindung, und deshalb ist der Spielraum in der Arbeitsposition des Flüssigkeitsbehälters hoch, ohne daß aufgrund der Änderung in den Umgebungsbedingungen oder aufgrund einer Positionsänderung Tinte ausläuft. Die Tintenzufuhr ist stabilisiert und das Tintenfassungsvermögen ist, verglichen mit der Größe des Behälters, groß, und deshalb kann die Größe des Tintenbehälters reduziert werden.
Zusätzlich dient das Flüssigkeitszuführungsrnaterial auch als ein Filter, und deshalb ist der Strömungsdurchgang vor Verstopfung geschützt.
Bei Anwendung des Behälters gemäß dieser Erfindung kann eine Aufzeichnungsvorrichtung von kleiner Größe mit einem stabilen Aufzeichnungsbetrieb versehen werden. Der Flüssigkeitsbehälter kann ohne Schwierigkeiten hergestellt werden, da keine Präzisionsbearbeitung (Bohren oder dergleichen erforderlich ist.
Während die Erfindung mit Bezug auf die hierin offenbarten Bauformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Details eingeschränkt, und diese Anmeldung ist dazu vorgesehen, derartige Modifikationen oder Änderungen abzudecken, wie sie innerhalb des Geltungsbereichs der folgenden Ansprüche auftreten können.

Claims

1. Tintenbehälter, der eine Reihe von Kammern (6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) aufweist, die Tinte enthalten, bei welchem angrenzende Kammern mit Hilfe einer entsprechenden Verbindungsöffnung in Verbindung stehen, bei welchem die Kammer (6a) an einem Endabschnitt der Reihe eine Tintenzuführungsöffnung (1d) zur Zufuhr von Tinte zu einem Tintenstrahlkopf aufweist und der Behälter mit einer Entlüftungsöffnung (4) versehen ist, die mit der Umgebungsluft in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (4) in der Kammer an dem einen Endabschnitt der Reihe vorgesehen ist und der Tintenzuführungsweg durch die Reihe von Kammern (6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) zu der Tintenzuführungsöffnung (1d) mittels porösen Materials (3) geschaffen ist, das sich von der Tintenzuführungsöffnung (1d) durch die Verbindungsöffnungen zu der Kammer (6f) an dem anderen Endabschnitt der Reihe erstreckt.

2. Behälter gemäß Anspruch 1, bei welchem die Zuführungsöffnung (1d) in einer Wand des Behälters vorgesehen ist, die eine Fläche der einen Endkammer (6a) ausbildet, die einer Wand des Behälters gegenüberliegt, die eine Fläche der anderen Endkammer (6f) ausbildet.

3. Behälter gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welchem zwischen der Entlüftungsöffnung (4) und dem porösen Material (3) ein Raum vorgesehen ist.

4. Behälter gemäß Anspruch 3, bei welchem die Entlüftungsöffnung (4) die Form einer Röhre hat, die sich in den Raum innerhalb der einen Endkammer (6a) erstreckt.

5. Behälter gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei welchem sich das poröse Material (3) durch alle Kammern (6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f) erstreckt.

6. Behälter gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei welchem sich das poröse Material (3) von der einen Endkammer (6a) nur bis zu der Verbindungsöffnung der anderen Endkammer (6f) erstreckt.

7. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Zuführungsöffnung (21d) mittels einer Kugel (28, 38) geschlossen ist, die vor der Benutzung des Behälters in Richtung auf die Zuführungsöffnung vorgespannt wird.

8. Behälter gemäß Anspruch 7, bei welchem die Kugel in einer Ventilführung (28) aufgenommen ist, die sich derart in die eine Endkammer erstreckt, daß sie an dem porösen Material (23) anliegt, und mittels einer Feder (27) in Richtung auf die Zuführungsöffnung (21d) vorgespannt ist.

9. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Zuführungsöffnung (41d) vor der Benutzung mittels eines entfernbaren Verschlußstreifens (48) geschlossen ist.

10. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Behälter im Querschnitt vier Seiten hat und sich das poröse Material fortlaufend entlang einer, zwei oder drei Seiten des Querschnitts erstreckt.

11. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der Behälter im Querschnitt vier Seiten hat und das poröse Material als ein Stab aus porösem Material vorgesehen ist, der in einer Ecke oder in der Mitte einer Seite des Querschnitts positioniert ist.

12. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der Behälterkörper die Form eines Zylinders hat und sich das poröse Material (73c) axial entlang eines Teils der Innenfläche des Zylinders erstreckt.

13. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem sich das poröse Material (3, 23, 33, 43) von der Wand der einen Endkammer (6a) angrenzend der Verbindungsöffnung durch die Kammer in Richtung auf die Entlüftungsöffnung (4) erstreckt.

14. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das poröse Material die Form eines einstückigen Elements hat.

15. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Hauptkörper des Behälters aus einem Material ausgebildet ist, das die Beobachtung von Tinte in diesem gestattet.

16. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das poröse Material durch faserartiges Material ersetzt ist.

17. Behälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das poröse Material (3) die Tintenzuführungsöffnung abdeckt.

18. Aufzeichnungskopfeinheit, die einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit einem der vorhergehenden Ansprüche und einen Aufzeichnungskopf (6) aufweist, der eine Energieerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Energie hat, um diesem aus der Zuführungsöffnung (1d) zugeführte Tinte auszustoßen.

19. Aufzeichnungskopfeinheit gemäß Anspruch 18, bei welcher der Tintenbehälter abnehmbar an dem Aufzeichnungskopf befestigbar ist.

20. Aufzeichnungsvorrichtung, die einen Tintenbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, einen Aufzeichnungskopf (6), der eine Energieerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Energie hat, um aus der Zuführungsöffnung des Tintenbehälters zugeführte Tinte auszustoßen, und eine Einrichtung zur Zuführung von elektrischer Energie zu der Bnergieerzeugungseinrichtung aufweist.