DE69315256T2 - Tintenzufuhrvorrichtung für einen Thermotintenstrahldrucker - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Zuführen von flüssiger Tinte zu einem Druckkopf in einer Thermotintenstrahldruckervorrichtung.
• Bei bestehenden Thermotintenstrahldruckem enthält der Druckkopf, wie in US-A 4 463 359 angegeben, einen oder zwei mit Tinte gefüllte Kanäle, die mit einem Ende mit einer relativ kleinen Tintenzuführkammer oder einem Verteiler kommunizieren und am anderen Ende eine Öffnung aufweisen, die als Düse bezeichnet wird. Ein Wärmeenergieerzeuger, gewöhnlich ein Widerstand, ist in jedem der Kanäle mit einem vorbestimmten Abstand zu den Düsen angeordnet. Die Widerstände werden einzeln durch einen Stromimpuls angesprochen, um kurzzeitig die Tinte zu verdampfen und eine Blase zu bilden, die ein Tintentröpfchen ausstößt. Wenn die Blase wächst, steht die Tinte aus der Düse vor und wird durch die Oberflächenspannung der Tinte als ein Meniskus gehalten. Wenn die Blase kleiner zu werden beginnt, beginnt die sich noch in dem Kanal zwischen der Düse und der Blase befindende Tinte, sich auf die kleiner werdende Blase zu bewegen, was eine volumetrische Kontraktion der Tinte an der Düse und die Abscheidung der nach vorne vorstehenden Tinte in der Form eines Tröpfchens bewirkt. Die Beschleunigung der Tintenausgabe der Düse während des Wachsens der Blase beeinflußt das Moment und die Geschwindigkeit des Tröpfchens in einer im wesentlichen geradlinigen Richtung auf ein Aufzeichnungsmedium, wie ein Papier. Da das Tintentröpfchen nur ausgesendet wird, wenn der Widerstand aktiviert wird, wird dieser allgemeine Typ des Thermotintenstrahldruckens als "Bedarfstropfen"-Drucken bezeichnet.
• Es hat sich herausgestellt, daß Bedarfstropfen-Thermotintenstrahldrucker am besten arbeiten, wenn der Druck der Tinte in der Druckkopfdüse innerhalb eines vorbestimmten Überdruckbereichs gehalten wird. Insbesondere während der Betriebsphasen, zu denen eine einzelne Düse oder ein ganzer Druckkopf kein Trintentöpfchen emittiert, ist es wichtig, daß ein bestimmter Negativdruck oder "Rücklaufdruck" in jeder der Düsen und darüber hinaus in dem Tintenzuführverteiler des Druckkopfs vorhanden ist. Eine Erläuterung der vorteilhaften Rücklaufdruckbereiche für das Thermotintenstrahldrucken ist in "Xerox Disclosure Journal", Vol 16, No. 4, July/August 1991 auf Seite 233 angegeben. Dieser Rücklaufdruck ist für praktische Anwendungen wichtig, um ein unerwünschtes Austreten oder "Lecken" flüssiger Tinte aus den Düsen auf die Oberfläche der Kopie zu vermeiden. Ein derartiges Lecken führt offensichtlich zu nachteiligen Ergebnissen in der Kopierqualität, wenn Tinte unkontrolliert aus dem Druckkopf austritt.
• Ein typisches Endverbraucherprodukt auf diesem Gebiet des Standes der Technik ist eine Patrone in der Form einer vorverpackten, gewöhnlich wegwerfbaren Einheit, die einen dichten Behälter mit einem Vorrat von Tinte und einem damit verbundenen betreibbaren Druckkopf mit einer linearen oder einer Matrixanordnung von Kanälen umfaßt. Generell kann die Patrone Anschlüsse für die Verbindung mit der elektronischen Steuerung des Druckers aufweisen, wobei die elektronischen Teile in der Patrone mit den Tintenkanälen in dem Druckkopf verbunden sind, zum Beispiel die Widerstände und die elektronischen Temperatursensoren, so wie auch die digitalen Einrichtungen zum Konvertieren der eingehenden Signale für das bildweise Betreiben der Heizer. In einer üblichen Konstruktion des Druckers wird die Patrone mit dem Druckkopf gegen das Papier gehalten, auf das ein Bild aufgezeichnet werden soll. Die Patrone wird dann periodisch in geradlinigen Bahnen über das Papier bewegt, um das Bild ähnlich wie bei einer Schreibmaschine zu bilden. Vollbreite lineare Anordnungen, bei denen das Papier an einer linearen Anordnung von Kanälen entlang bewegt wird, die sich über die volle Breite des Papiers erstrecken, sind ebenfalls bekannt. Gewöhnlich werden die Patronen bei Bedarf durch den Verbraucher erworben und entweder verwendet, bis der Tintenvorrat in der Patrone verbraucht ist, oder bis der Tintenvorrat in der Patrone nicht mehr ausreicht, um den Rücklaufdruck der Tinte zu dem Druckkopf innerhalb des brauchbaren Bereichs aufrechtzuerhalten.
• US-A-5 047 790 gibt eine Tintenstrahlpatrone mit einem kontrollierten kapillaren Behälter für die Tinte an, der eine Anordnung von zueinander beabstandeten Kapillargliedern enthält, die in dem Patronenbehälter positioniert sind. Die Beabstandung der Kapillarglieder sieht die erforderliche kapillare Struktur vor, um den erforderlichen Rücklaufdruck zu erzeugen und ein durch die Schwerkraft bedingtes Lecken der Tinte durch den Druckkopf zu verhindern. Ein Filterschirm ist über einem Vorratsbehälter befestigt und die unteren Enden des Kapillargliedes ruhen senkrecht auf diesem und werden gegen diesen gedrückt. Die Tinte in der Quelle wird dem Druckkopf zugeführt.
• JP-A-2 034 353, das dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht, zeigt eine Tintenstrahlpatrone, die ein Gehäuse mit einem integrierten Druckkopf und einem Tintenvorratstank aufweist. Der Tank kommuniziert mit der Atmosphäre über eine Kammer mit einem durchlässigen Glied, das tintenabweisend ist, aber den Durchgang von Luft gestattet. Der Tank ist überwiegend mit einem durchlässigen Glied gefüllt, wobei ein separates durchlässiges Glied dazu benachbart angeordnet ist und einen Tintenzuführauslaß aus dem Tank bedeckt und das durchlässige Glied kontaktiert, das den Großteil des Tanks füllt. Die durch den Auslaß hindurchgehende Tinte wird dem Druckkopf zugeführt. Das den Tankauslaß bedeckende durchlässige Glied weist eine höhere Kapillarität auf als das andere durchlässige Glied, das den Großteil des Tanks füllt.
• US-A-4 771 295 zeigt eine Tintenstrahlpatrone mit mehreren Tintenbehälterabteilungen, die mit Schaum gefüllt sind und mit einem Druckkopf kommunizieren. Jede Abteilung weist ein nach außen vorstehendes Rohr auf, das durch einen Siebfilter bedeckt ist. Der Schaum wird gegen die durch den Filter bedeckten Rohrenden gedrückt, um die Kapillarität des Schaums in den Bereichen über den Filtern zu erhöhen. Die Filter sehen eine Filterung von Luftblasen und Abfallstoffen der durch sie hindurchgehenden Tinte vor.
• Weitere Erwägungen sind ebenfalls für eine praktische Tintenzufuhr von Bedeutung. Der Rücklaufdruck zum Beispiel muß so lange wie möglich auf einer brauchbaren Höhe gehalten werden, wenn noch ein Tintenvorrat in der Tintenpatrone vorhanden ist. Deshalb muß eine Patrone so konstruiert sein, daß der Rücklaufdruck für einen möglichst großen Teil des Gesamtintenvorrats der Patrone innerhalb des brauchbaren Bereichs gehalten wird. Das Unvermögen, den Rücklaufdruck zu aufrechtzuerhalten, verursacht, daß die in der Patrone verbleibende Tinte durch den Druckkopf austritt oder auf andere Weise verschwendet wird.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, es zu ermöglichen, daß der Rücklaufdruck in einem Tintenstrahldruckkopf auf einer gewünschten Höhe gehalten wird.
• Der vorliegenden Erfindung entsprechend ist ein System angegeben zum Zuführen flüssiger Tinte zu einer Thermotintenstrahldruckervorrichtung mit einem Gehäuse, das eine einzelne Kammer mit einer Auslaßöffnung definiert, einem Medium, das wenigstens einen Teil der Kammer einnimmt, wobei das Medium dafür ausgebildet ist, eine Menge der flüssigen Tinte durch seine kapillare Kraft zurückzuhalten, einem über der Auslaßöffnung angeordnetes Speicherglied, das eine größere Kapillarkraft als die Kapillarkraft des Mediums vorsieht, und einem Freiraum in der Kammer, der einer Oberfläche des Speicherglieds benachbart angeordnet ist, wobei die Tinte zwischen dem Speicherglied und dem Freiraum fließen kann und wobei das Speicherglied dafür ausgebildet ist, als ein Vorratsspeicher für die Tinte zu funktionieren.
• Lediglich beispielhaft wird im folgenden eine Ausführungsform der vorliegendwp Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1A eine Seitenansicht einer Patrone ist, bei der die vorliegende Erfindung angewendet ist,
• Fig. 1B eine Explosionsdarstellung einer Patrone wie in Fig. 1A ist, bei der die vorliegende Erfindung angewendet ist,
• Fig. 2A ein Graf ist, der den Rücklaufdruck der flüssigen Tinte in Abhängigkeit von der Tintenmenge in der Patrone zeigt,
• Fig. 2B ein Detail des Grafen von Fig. 2A ist,
• Fig. 3 eine Ansicht der Thermotintenstrahldruckervorrichtung ist.
• Fig. 3 ist eine Gesamtansicht eines Tintenstrahldruckertyps, bei dem der Druckkopf und der Tintenvorrat für den Druckkopf zu einer Einheit kombiniert sind, die im folgenden als Patrone 10 bezeichnet wird. Der Hauptteil der Patrone 10 wird durch den Tintenvorrat gebildet, während ein anderer Teil den eigentlichen Druckkopf 100 bildet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Patrone in einer größeren Thermotintenstrahldruckervorrichtung angeordnet, in der die Patrone derart entlang des Wagens 200 bewegt wird, daß der Druckkopf 100 während seiner Bewegung relativ zu dem Papier 210 Zeichen auf das Papier 210 drucken kann, wenn die Patrone 10 sich über das Papier bewegt, ähnlich wie bei einer Schreibmaschine. Bei dem dargestellten Beispiel ist der Druckkopf derart dimensioniert, daß jeder Teil der Patrone 10 entlang des Papiers 210 es dem Druckkopf 100 erlaubt, eine einzelne Zeile des Textes zu drucken, obwohl es allgemein nicht notwendig ist, daß die Textzeilen mit den geradlinigen Bahnen der Kopierpatrone übereinstimmen. Mit jeder Bahn der Patrone 10, kann das Papier 210 in der Richtung des Pfeils 205 (durch eine nicht gezeigte Einrichtung) indexiert werden, so daß eine beliebige Anzahl von Läufen des Druckkopfs 100 verwendet werden kann, um einen Text oder ein Bild auf dem Papier 210 zu erzeugen. Die Patrone 10 enthält auch mit dem Bezugszeichen 220 angegebene Einrichtungen, mittels derer digitale Daten in die verschiedenen Heizelemente 110 des Druckkopfs 100 eingegeben werden können, um ein gewünschtes Bild auszudrucken. Die Einrichtungen 220 können zum Beispiel Steckeinrichtungen aufweisen, die in der Patrone 10 integriert sind und die über einen Bus oder ein Kabel aus dem datenverarbeitenden Teil der Vorrichtung eine operative Verbindung zwischen diesem und den Heizelementen im Druckkopf 100 erlauben.
• Fig. 1ist eine seitliche Schnittansicht der Patrone 10. Die Patrone 10 weist einen Hauptteil in der Form eines Gehäuses 12 auf. Das Gehäuse 12 ist typischerweise aus einem leichten aber beständigen Kunststoff hergestellt. Das Gehäuse 12 definiert eine Kammer 13 für die Bevorratung der flüssigen Tinte, wobei weiterhin ein Ventilationsteil 14, das sich zur Atmosphäre öffnet, und eine Auslaßöffnung 16 vorgesehen sind. Am Ende der Auslaßöffnung 16 (die am gebrochenen Teil von Fig. 1A gezeigt ist) ist ein Tintenstrahldruckkopf 100 und insbesondere der Tintenvorratverteiler des Druckkopfs im wesentlichen wie oben beschrieben vorgesehen. Ein tintengesättigtes Medium, das hier mit drei separaten, jeweils mit dem Bezugszeichen 18 angegebenen Teilen gezeigt ist, nimmt den Großteil der Kammer 13 des Gehäuses 12 ein.
• Fig. 1B ist eine Explosionsdarstellung der Patrone 10, die zeigt, wie die verschiedenen Elemente der Patrone 10 in einer kompakten, durch den Verbraucher ersetzbaren Einheit miteinander verbunden werden können. Andere Teile der in Fig. 1B gezeigten Patrone enthalten eine Heizsenke 24 und eine Abdeckung 28 mit darin ausgebildeten Öffnungen, um eine Ventilation des Gehäuseinneren 12 durch die Ventilationsöffnung 14 zu gestatten. Eine praktische Konstruktion enthält außerdem einen Raum für eine auf der Patrone ausgebildete Schaltung, die eine wahlweise Aktivierung der Heizelemente im Druckkopf 100 ermöglicht.
• Ebenfalls in Fig. 1A und 1B gezeigt ist ein Rohr 30, das sich von der Ventilationsöffnung 14 zu dem Zentrum des Inneren des Gehäuses 12 jeweils durch die Öffnungen in jedem der Teile des Mediums 18 erstreckt. Das Rohr 30 definiert einen Kanal, der eine im wesentlichen direkte Ventilation des offenen Raums der Kammer erlaubt.
• Vorzugsweise hat das Medium 18 (das mit drei Materialteilen gezeigt ist) die Form eines Nadelfilzes aus Polyesterfasern. Der Nadelfilz besteht aus Fasern, die physikalisch durch die Aktion zum Beispiel eines Nadelwebstuhls miteinander verschränkt sind, obwohl die Fasern außerdem durch Einweichen oder Dämpfen miteinander verfilzt werden können. Vorzugsweise weist der Nadelfilz eine Dichte zwischen 0,06 und 0,13 Gramm pro Kubikzentimeter auf, wobei sich herausgestellt hat, daß die optimale Dichte bei 0,095 Gramm pro Kubikzentimeter liegt. Diese optimale Dichte gibt die vorteilhafteste Volumeneffektivität für das wie oben beschriebene Halten der Tinte wieder. Ein für diesen Zweck geeigneter Filztyp wird von BMP of America, Medina N.Y. hergestellt.
• Es hat sich herausgestellt, daß die den Nadelfilz bildenden Polyesterfasern aus zwei miteinander vermischten Arten sein sollten, wobei die erste Art von Polyesterfasern feiner ist als die zweite Art von Polyesterfasern, um den Rücklaufdruck der flüssigen Tinte in dem gewünschten Bereich zu halten und gleichzeitig eine brauchbare Volumeneffektivität und Tragbarkeit vorzusehen. Insbesondere enthält eine vorteilhafte Zusammensetzung des Nadelfilzes ungefähr gleich große Anteile von Polyesterfasern mit 6 Denier und von Polyesterfasern mit 16 Denier.
• Das Medium 18 wird derart in den geschlossenen Raum des Gehäuses 12 gepackt, daß der Filz einen beträchtlichen Kontakt und Druck gegen die Innenwände ausübt. Bei einer kommerziell-praktischen Anordnung wird das Medium 18 gebildet, indem drei Schichten aus Nadelfilz, die jeweils einen halben Zoll dick sind, übereinander geschichtet und in das Gehäuse 12 gepackt werden.
• Ebenfalls in dem Gehäuse 12 befindet sich ein als Speicher 20 angegebenes Glied aus einem Material, das einen hohen Kapillardruck ausübt. Der Speicher 20 ist ein relativ kleines Glied, das als eine durchlässige kapillare Barriere zwischen dem Medium 18 und der zu dem Verteiler des Druckkopfs 100 führenden Auslaßöffnung 16 dient. Vorzugsweise ist der Speicher 20 aus einem akustischen Melaminschaum gebildet, der zu 50% in der Richtung des beabsichtigten Tintenflusses verfilzt wird (unter Hitze und Druck gepreßt wird). Ein geeigneter Typ von Melaminschaum wird von Illbruck USA, Minneapolis, MN hergestellt und unter der Warenbezeichnung "Wiltec" verkauft. Der Speicher 20 enthält vorzugsweise weiterhin ein mit dem Bezugszeichen 22 angegebenes Filtertuch, das mit dem Melamin unter Verwendung eines durchlässigen Heißklebers verbunden wird. Das für das Filtertuch 22 bevorzugte Material ist allgemein ein Monofilament-Polyester-Siebgewebe. Dieses Filtertuch bietet eine Anzahl von praktischen Vorteilen Typischerweise ist keine besondere Struktur (wie ein Drahtnetz) erforderlich, um den Speicher 20 gegen die Aulaßöffnung 16 zu halten. Außerdem muß kein Kleber zwischen dem Filtertuch 22 und der Auslaßöffnung 16 vorgesehen werden. Die durch das Filtertuch 22 vorgesehene hohe Kapillarkraft stellt einen. Tintenfilm zwischen dem Filtertuch 22 und der Auslaßöffnung 16 her, da das Filtertuchs 22 glatt (keine Falten oder Buckel) gegen den Speicher 20 anliegt, der Speicher 20 gegen die Auslaßöffnung 16 drückt und der Speicher 20 gesättigt ist. Dieser Film dient dazu, Luft aus der Auslaßöffnung auszusperren.
• In Fig. 1 kann gesehen werden, daß ein Teil der äußeren Oberfläche des Speichers 20 an das Medium 18 stößt, während andere Teile der Oberfläche auf den mit dem Bezugszeichen 15 angegebenen Freiraum zwischen dem Medium 18 und den Innenwänden des Gehäuses 12 gerichtet sind. Die eine Kammer 13 ist so konstruiert, daß eine gegebene Menge von Tinte zu oder aus dem Medium 18, zu oder von dem Speicher 20 oder zu oder von dem Freiraum in der Kammer 13 fließen kann. Das heißt, daß es keine festen internen Barrieren für den Tintenfluß in der Kammer 13 gibt. Allgemein dient diese Anordnung dazu, den Rücklaufd ruck der flüssigen Tinte innerhalb eines brauchbaren Bereichs zu halten, während die Patrone mit der flüssigen Tinte langsam geleert wird. Da die Durchlässigkeit durch das Medium 18 nicht schnell genug ist, um den Druckkopf 100 kontinuierlich mit Tinte zu versorgen und da der Filz des Mediums 18 nicht die erforderlich Dichte vorsieht, um einen kontinuierlichen luftfreien Tintenfluß durch die Auslaßöffnung 16 zu erlauben, ist der Speicher 20 dafür gedacht, als ein Vorratsspeicher zu fungieren, aus dem Tinte selbst unter Bedingungen eines hohen Tintenbedarfs gezogen werden kann, wie weiter unten in Detail erläutert wird.
• In einer typischen kommerziellen Thermotintenstrahldruckervorrichtung, bei der der Druckkopf in einer Anzahl von Bahnen über einen Papierbogen bewegt wird, liegt die für das Drucken einer Bahn mit acht Zoll erforderliche Zeit bei ungefähr 0,5 Sekunden. Die Zeitspanne, die die Patrone 10 für das Wechseln der Richtung zwischen den Druckbahnen benötigt, beträgt ungefähr 0,1 Sekunden. Der Speicher 20 tendiert dazu, während des Druckens einer Bahn desaturiert zu werden, wenn die Tinte auf das Papier übertragen wird. Die Zeitspanne zwischen den Druckbahnen kann als "Regenerierungszeit" verwendet werden, während der es dem Speicher gestattet wird, sich wieder zu sättigen, wodurch er wider zu einem gleichgewichteten Rücklaufdruck zurückkehrt.
• Bei einer kommerziellen Patrone wird das Medium anfänglich mit 68 Kubikzentimetern flüssiger Tinte geladen, wovon mindestens 53 Kubikzentimeter für das Drucken aufgewendet werden sollen, während der Rücklaufdruck der Patrone innerhalb eines brauchbaren Bereichs liegt. Ein typisches Volumen des Speichers 20 liegt bei zwei Kubikzentimetern. Beim Drucken einer typischen Bahn von acht Zentimetern während des Druckens eines Dokuments, kann der Speicher 20 in 0,5 Sekunden bis auf 2,5% der darin enthaltenen Tinte desaturiert werden, wobei diese Desaturierung eine Erhöhung des Rücklaufdrucks im Druckkopf 100 erzeugt. Dieses Prinzip kann am besten durch die Analogie zu einem gewöhnlichen Schwamm verdeutlicht werden: es ist einfacher eine Fiiissigkeitsmenge aus einem vollgesogenen Schwamm zu drücken als aus einem weniger vollgesogenen Schwamm, selbst wenn sich die Flüssigkeitsmenge in dem beinahe trockenen Schwamm befindet. Eine Desaturierung verursacht in jedem Absorptionsmedium eine Erhöhung des Rücklaufdrucks, wobei sich dieser Rücklaufdruck während des Druckens einer einzelnen Bahn mit beträchtlicher Dichte über einen Papierbogen beträchtlich erhöht.
• Obwohl die Desaturierung des Speichers 20 eine Erhöhung des Rücklaufdrucks im Druckkopf 100 verursacht, arbeitet dieser erhöhte Rücklaufdruck aus dem Speicher 20 auch in der anderen Richtung. Das heißt, daß die Desaturierung des Speichers 20 auch einen Unterdruck gegenüber dem Medium 18 verursacht, was bewirkt, daß eine menge flüssiger Tinte sich von dem Medium 18 zu dem Speicher 20 bewegt, wodurch der Speicher 20 wieder gesättigt und sein Unterdruck verringert wird. Auf diese Weise agiert die Kombination aus dem Medium 18 und dem Speicher 20 als ein System zum Stabilisieren des Rücklaufdrucks im Druckkopf 100, wenn sich der Tintenvorrat in dem Medium 18 verringert.
• Die Grafen von Fig. 2A und 2B zeigen die Leistung einer Patrone 10, wobei gezeigt wird, daß der am Druckkopf aufrechterhaltene Rücklaufdruck innerhalb eines brauchbaren Bereichs für einen großen Teil des Tintenstands in der Kopierpatrone 10 gehalten wird. Die X-Achse in Fig. 2A gibt das Volumen der durch den Druckkopf 100 ausgegebenen Tinte an (wenn die Patrone sich leert), während die Y-Achse den Rücklaufdruck im Druckkopf 100 in Millimeter an Wasser angibt, was in etwa mit Millimetern an flüssiger Tinte vergleichbar ist. Wie am besten in Fig. 2A gesehen werden kann, wird der Rücklaufdruck im besten Bereich von 12,5 mm bis 125 mm bis zu dem Punkt gehalten, wo über 55 cm³ an Tinte ausgegeben werden. Vorzugsweise wird die Patrone 10 anfänglich mit 68 cm³ an Tinte geladen, weshalb nur eine entsprechend kleine Menge an Tinte durch einen nicht ausreichenden Rücklaufdruck verschwendet wird. In dem Graf von Fig. 2A sind zwei Linien zu sehen: die durchgezogene Linie gibt den "statischen kapillaren Druck" der Patrone im Druckkopf 100 wieder, während die punktierte Linie über der durchgezogenen Linie den momentanen Rücklaufdruck, der während des Ausdruckens einzelner Bahnen über einem Papier wie beim Drucken von Dokumenten mit der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung erzeugt wird.
• Fig. 2B ist eine detaillierte Ansicht eines Teils des Grafen von Fig. 2A, der das typische Verhalten des Rücklaufdrucks in einer Kopierpatrone 10 im Verlauf eines kontinuierlichen oder im wesentlichen kontinuierlichen Gebrauchs zeigt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Typ von Thermotintenstrahldruckervorrichtungen bewegt sich die Patrone 10 über einem Papier hin und her, damit der Druckkopf 100 ein Bild in einer Folge von Bahnen auf dem Kopierpapier ausdrucken kann. Jede Bahn über den Kopierpapier dauert ungefähr 0,5 Sekunden, während die Umkehrzeit am Ende jeder Bahn ungefähr 0,1 Sekunden beträgt (in typischen kommerziellen Ausführungsformen ejiziert der Druckkopf 100 Tinte auf das Kopierpapier, während die Kopierpatrone 10 sich in der einen oder der anderen Richtung bewegt). Wie zuvor erwähnt wurde, wird die flüssige Tinte aus der Kopierpatrone 10 im Verlauf des Druckens einer Bahn gezogen, und der Speicher 20 resaturiert sich während der momentanen Richtungsänderungen der Kopierpatrone 10. Wenn der Speicher (und darüber hinaus das gesamte tintehaltende Medium 18) sich auch nur geringfügig desaturiert, erhöht sich der Rücklaufdruck. Bei einer im wesentlichen kontinuierlichen Verwendung der Kopierpatrone 10, stellt sich die periodische Saturierung und Desaturierung des Speichers 20 als eine zyklische Abfolge eines sich erhöhenden und sich verringernden Rücklaufdrucks dar, wie am besten in Fig. 2B gesehen werden kann.
• In Fig. 2B bilden die fein punktierten Linien ein Sägezahnmuster mit zunehmenden Teilen a und mit abnehmenden Teilen b und zeigen das tatsächliche zeitkontinuierliche Verhalten des Rücklaufdrucks zwischen der durchgezogenen Linie (dem statischen Rücklaufdruck) und den lokalen Maxima, die allgemein durch die in Fig. 2A sichtbare gröber punktierte Linie angegeben sind. Bei jedem Sägezahn geben die durch den Teil a gezeigten Zunahmen die Zunahme des Rücklaufdrucks an, wenn das Tintenzuführsystem die Tinte im Verlauf des Druckens einer Bahn ausgibt. Die relativ schnelleren nach unten gerichteten Teile b jedes Sägezahns geben die relativ schnellere Resaturierung des Speichers 20 während der Umkehrzeitspannen wieder. Zusätzlich zu der Desaturierung des Mediums 18 ist eine andere Ursache für den Rücklaufdruck in einer Patrone, wie der mit dem Bezugszeichen 10 angegebenen, die "Impdedanz" des Tintenflusses durch die verschiedenen Elemente der Patrone 10, die durch verschiedene Scherkräfte zwischen dem Medium 18, dem Speicher 20 und anderen Teilen verursacht werden. Es treten auch Scherkräfte auf der mikroskopischen Ebene auf, zum Beispiel in dem Filz des Mediums 18 und dem Schaum des Speichers 20.
• Auf diese Weise kann gesehen werden, daß die Struktur und die Materialien von Fig. 1A und 1B nicht nur den Rücklaufdruck zu dem Druckkopf gleichmäßig für das ganze Leben der Kopierpatrone innerhalb des gewünschten Bereichs aufrechterhalten, sondern daß auch eine relativ konsistente Höhe des Rücklaufdrucks selbst im Verlauf des kontinuierlichen Gebrauchs der Kopierpatrone beibehalten wird.

Claims (10)

1. System (10) zum Zuführen flüssiger Tinte zu einer Thermotintenstrahldruckervorrichtung mit:

einem Gehäuse (12), das eine einzige Kammer (13) mit einer Auslaßöffnung (16) definiert,

einem Medium (18), das wenigstens eines Teil der Kammer einnimmt, wobei das Medium dafür ausgebildet ist, eine Menge der flüssigen Tinte aufgrund seiner kapillaren Kraft zu behalten, und

einem Speicherglied (20), das über der Auslaßöffnung angeordnet ist und eine kapillare Kraft vorsieht, die größer ist als die des Mediums, gekennzeichnet durch

einen Freiraum (15) in der Kammer, der einer Oberfläche des Speicherg liedes benachbart angeordnet ist, wobei die Tinte zwischen dem Speicherglied und dem Freiraum fließen kann,

wobei das Speicherglied dafür ausgebildet ist, daß es als ein Tintenvorratsspeicher fungiert.

2. System nach Anspruch 1, wobei das Speicherg lied einen Melaminschaum enthält.

3. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, das weiterhin ein mit dem Speicherglied verbundenes Filtertuch enthält.

4. System nach Anspruch 3, wobei das Filtertuch ein Monofilament-Polyester- Siebgewebe aufweist.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Filtertuch mit dem Speicherglied heißverklebt ist,

6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Medium derart relativ zu dem Speicherglied in der Kammer angeordnet ist, daß ein Teil des Mediums direkt eine Oberfläche des Speicherteils kontaktiert.

7. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Medium einen Nadelfilz enthält, der aus wenigstens zwei Polyesterfasern hergestellt ist, wobei eine der Polyesterfasern eine andere Feinheit aufweist als die andere Polyesterfaser.

8. System nach Anspruch 7, wobei das Medium ungefähr gleiche Anteile an Polyesterfasern jeder Feinheit aufweist.

9. System nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Medium Polyesterfasern mit 6 Denier und 16 Denier umfaßt.

10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Medium eine Dichte im Bereich zwischen 0,06 und 0,13 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist.