DE69611628T2

DE69611628T2 - Tintenzufuhrvorrichtung

Info

Publication number: DE69611628T2
Application number: DE1996611628
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Fujii; Junichi Yoshida
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2016-02-17
Also published as: EP0727314B1; DE69611628D1; TW286355B; JPH08216424A; JP2817653B2; EP0727314A3; EP0727314A2

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenzufuhreinheit zur Zufuhr von Tinte zu einem Tintenstrahlkopf in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.

2. Beschreibung der verwandten Technik

In einem herkömmlichen Tintenzufuhrmechanismus, der mit einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, enthält ein Tintentank ein poröses Glied, wobei das eine Ende über ein Filter mit einem Druckkopf gekoppelt ist und das andere Ende mit einem Lufteinlaß ausgebildet ist, wie es zum Beispiel in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 3- 41351 beschrieben wird. In einem solchen Tintenzufuhrmechanismus kann Luft in den Filter durch den Raum zwischen dem porösesen Glied und der Innenwand des Tintentanks eintreten, was die Tintenzufuhr zum Tintentank behindert.
Um ein solches Problem zu lösen, ist zum Beispiel in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 2-34354 eine solche Rippe, die an einen Tintenabsorber anstößt, an der Innenwandfläche eines Tintentanks angeordnet, um zu verhindern, daß Blasen in einen Kopf eintreten. Jedoch kann auch in diesem Verfahren die Adhäsion des Kopfes an einen Schwamm schlecht sein, und Luft tritt längs der Innenwandfläche des Tintentanks immer noch in den Kopf ein.
Als eine alternative Lösungseinrichtung ist zum Beispiel eine Luftsammelkammer, die ein poröses Glied enthält, in einem in einem Tintenfließweg angeordnet, der einen Druckkopf und ein Tintengefäß zum Sammeln von Blasen verbindet, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 57-2786 offenbart wird. Jedoch ist ein einer solchen Struktur der Fließwegwiderstand des porösen Gliedes selbst groß, und wenn sich auf den gesamten Oberflächen des porösen Gliedes Blasen aufbauen, nimmt der Fließwegwiderstand zu und die Tintenzufuhr hält nicht Schritt mit der als Reaktion auf einen Schnelldruck benötigten Tinte.
Ferner wird zum Beispiel ein Filterstoff auf eine Fläche einer Elastomerplatte angeheftet, die ein Durchgangsloch zum Sanmeln von Blasen auf der Filterfläche aufweist, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 59- 95152 offenbart. Jedoch nimmt auch in dieser Struktur, wenn sich auf den gesamten Oberflächen des Filterstoffes Blasen aufbauen, der Fließwegwiderstand zu, und die Tintenzufuhr hält nicht Schritt mit der als Antwort auf einen Schnelldruck benötigten Tinte, wie bei der obenerwähnten Struktur.
Ferner wird zum Beispiel eine Hohlnadel für eine Verbindung verwendet, die einen Tintentank und einen Kopf verbindet, und eine poröse Substanz ist in der Hohlnadel angeordnet, um den Eintritt von Blasen oder Staub zu verhindern, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 3-189157 offenbart. Jedoch muß in dieser Struktur der Innendurchmesser der Hohlnadel praktisch klein gemacht werden, um eine gute Verbindungseigenschaft der Verbindung bereitzustellen. Das heißt, da die Öffnungsfläche des in der Hohlnadel enthaltenen porösen Gliedes abnimmt, nimmt der Fließwegwiderstand zu, und die Tintenzufuhr hält nicht Schritt mit der als Antwort auf einen Schnelldruck benötigten Tinte.
In einer solchen Struktur, wobei Blasen auf den Flächen der porösen Substanz oder des Filters eingefangen werden, ist es auch möglich, die Filterpartikelgröße der porösen Substanz oder des Filters zu vergrößeren, um den Fließwegwiderstand zu vermindern. In diesem Fall gehen zum Beispiel, wenn eine große Menge Tinte aufgrund von Wartung, usw. verbraucht wird, Blasen durch die poröse Substanz oder den Filter und treten in den Druckkopf ein, was Druckfehler usw. verursacht.
Als eine andere Technik wird ein Verfahren, wobei Tinte in einem Teiltank gespeichert wird, der zwischen einem Tintentank und einem Kopf angeordnet ist, und vom Teiltank an den Kopf geliefert wird, zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 60-262654 offenbart. Der Teiltank ist zur Atmosphäre geöffnet, und Blasen und Tinte werden im Teiltank getrennt, um nur Tinte an den Kopf liefern. Jedoch gibt es in dieser Struktur eine Möglichkeit, daß Tinte aus der Atmosphären-Ablaßöffnung des Teiltanks ausläuft, und ferner gibt es eine Einschränkung des Designs, daß der Kopf über dem Teiltank angeordnet ist, um den Tintendruck auf einem negativen Druck zu halten.
EP 0 605 183 A2 präsentiert eine Tintenzufuhreinheit. Es wird eine Patrone beschrieben, die aus einer Hauptkammer und einer (untergeordneten) Kammer besteht, um Tinte an einen Druckkopf zu liefern. Die Kammern sind über ein Kapillarglied verbunden. Jedoch ist das System nicht in der Lage, zu verhindern, daß Blasen in den Druckkopf eintreten, wodurch das Druckergebnis verschlechtert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Tintenzufuhreinheit bereitzustellen, um den Eintritt von Blasen in einen Druckkopf zu verhindern, ohne den Fließwegwiderstand in einem Tintenzufuhrprozeß von einer Tintenkammer zum Druckkopf zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird eine Tintenzufuhreinheit bereitgestellt zur Lieferung von Tinte an einen Druckkopf mit einer Haupttintenkammer, die mit einer Atmosphären-Verbindungsöffnung und einem Verbindungsloch zur Lieferung von Tinte ausgebildet ist, einem Kapillarglied, das in der Haupttintenkammer untergebracht ist, zum Halten von Tinte, einem Meniskusbildungsglied, das am Verbindungsloch angeordnet ist, in Kontakt mit dem Kapillarglied angeordnet und mit mehreren winzigen Löchern ausgebildet ist, einer untergeordneten Tintenkammer mit einem Zufuhrteil, das mit dem Verbindungsloch verbunden ist, zur Lieferung von Tinte an den Druckkopf und einer Innenwand, die vom Verbindungsteil zum Verbindungsloch nach oben geneigt ist, einem Tintenführungsglied, das aus einem porösen Glied besteht, das mit der Bodenfläche des Meniskusbildungsgliedes in Kontakt steht und sich zum Boden der untergeordneten Tintenkammer erstreckt, und einem Halteglied zum Halten des Tintenführungsgliedes.
In der Tintenzufuhreinheit ist das Halteglied aus mehreren vorstehenden Glieder zusammengesetzt, die sich radial von einer Seitenwand des Verbindungslochs erstrecken und so angeordnet sind, daß die Anzahl der vorstehenden Glieder, die auf der Seite der nach oben geneigten Innenwand der untergeordneten Tintenkammer angeordnet sind, kleiner als jene der vorstehenden Glieder ist, die auf ihrer gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.
In der Tintenzufuhreinheit ist das Zufuhrteil auf einer der nach oben geneigten Innenwand gegenüberliegenden Seite mit dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch dazwischen angeordnet. Erfindungsgemäß wird eine Tintenzufuhreinheit zur Lieferung Tinte an einen Druckkopf bereitgestellt mit einer Haupttintenkammer, die mit einer Atmosphären-Verbindungsöffnung und einem Verbindungsloch zur Lieferung von Tinte ausgebildet ist, einem Kapillarglied, das in der Haupttintenkammer untergebracht ist, zum Halten von Tinte, einem Meniskusbildungsglied, das am Verbindungsloch angeordnet ist, in Kontakt mit dem Kapillarglied angeordnet und mit mehreren winzigen Löchern ausgebildet ist, einer untergeordneten Tintenkammer, die mit einem Zufuhrteil ausgebildet ist, das mit dem Verbindungsloch verbunden ist, zur Lieferung von Tinte an den Druckkopf und eine Innenwand auf einer dem Zufuhrteil gegenüberliegenden Seite mit dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch dazwischen aufweist, die vom Verbindungsteil zum Verbindungsloch nach oben geneigt ist, einem Tintenführungsglied, das aus einem porösen Glied besteht, das in Kontakt mit der Bodenfläche des Meniskusbildungsgliedes steht und sich zum Boden der untergeordneten Tintenkammer erstreckt, und einem Wandglied, das zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch und dem Zufuhrteil hängt.
In der Tintenzufuhreinheit kann sich eine Wandfläche zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch und dem Zufuhrteil vom Zufuhrteil nach oben neigen.
Erfindungsgemäß wird in einem Zustand, in dem die Tintenzufuhreinheit an einer Aufzeichnungsvorrichtung angebracht ist, Tinte durch das Kapillarglied gehalten, um einen negativen Druck in einem Druckkopf aufrechtzuerhalten. Wenn Tinte durch den Druckkopf verbraucht wird, geht die durch das Kapillarglied gehaltene Tinte durch das Meniskusbildungsglied und wird vom Verbindungsloch durch das Zufuhrteil der untergeordneten Tintenkammer an den Druckkopf geliefert. Wenn Blasen in die Haupttintenkammer eintreten, werden sie durch das Meniskusbildungsglied eingefangen.
Wegen einer Verstopfung, usw. werden normalerweise Tinte und Staub von der Düsenseite gesaugt. Der negative Druck, der zu dieser Zeit auftritt, wird verglichen mit dem negativen Druck groß, der bei einer normalen Tintenzufuhr auftritt. Zu dieser Zeit können zu seltenen Gelegenheiten die Blasen auf dem Meniskusbildungsglied durch den großen negativen Druck zusammen mit Tinte durch das Meniskusbildungsglied gehen. Da jedoch die Seitenwand der untergeordneten Tintenkammer vom Verbindungsteil zum Verbindungsloch nach oben geneigt ist, steigen die in die Tinte aus der Haupttintenkammer gemischten Blasen längs der geneigten Seitenwand durch ihre Auftriebskraft auf und werden gesammelt. Folglich wird nur Tinte an den Druckkopf geliefert und es werden keine Blasen in den Druckkopf gemischt; eine Aufzeichnung kann mit einer guten Bildqualität fortgesetzt werden.
Wenn weiterhin Tinte verbracht wird, und die Haupttintenkammer von Tinte entleert wird, wird der negative Druck durch die Tintenmenisken aufrechterhalten, die an den winzigen Löchern des Meniskusbildungsgliedes ausgebildet sind. Das heißt, wenn der negative Druck zunimmt, werden die Tintenmenisken zusammengedrückt, und es geht Luft in der Form von Blasen durch. Der negative Druck nimmt im gleichen Maße wie das Volumen der Blasen ab. Folglich wird der negative Druck fast konstant gehalten. Die Blasen, die durch das Meniskusbildungsglied gehen, bewegen sich durch die Auftriebskraft der Blasen längs der geneigten Wandfläche der untergeordneten Tintenkammer und werden gesammelt, wie oben beschrieben; es werden keine Blasen in den Druckkopf gemischt.
Zu dieser Zeit werden, wenn die Blasen auf der Bodenfläche des Meniskusbildungsgliedes bleiben, beide Flächen des Meniskusbildungsgliedes Luft ausgesetzt, und es gibt eine Möglichkeit, daß die Tintenmenge abnehmen wird, wobei die Menisken durchbrochen werden. Jedoch saugt das Tintenführungsglied Tinte von der untergeordneten Tintenkammer an und liefert sie an das Meniskusbildungsglied, wodurch die Menisken, die an den winzigen Löchern des Meniskusbildungsgliedes ausgebildet sind, nicht durchbrochen werden.
Das Tintenführungsglied ist so angeordnet, daß es das Verbindungsloch nicht verschließt, so daß es keinen Engpaß des Tintendurchgangs oder ein Blasenvorkommen erzeugt. Folglich würde es ohne irgendwelche Maßnahmen sehr leicht herunterfallen. Jedoch wird das Tintenführungsglied, das durch das Halteglied gehalten wird, in Kontakt mit dem Meniskusbildungsglied gehalten, um damit fortzufahren, Tinte an das Meniskusbildungsglied zu liefern.
Obwohl Blasen durch das Meniskusbildungsglied eingefangen werden, werden die Blasen, die durch das Meniskusbildungsglied gehen, in der Zwischentintenkammer gesammelt. Daher ist ein solcher Fließwegwiderstand; der erforderlich ist, um wie zuvor den Eintritt von Blasen vollständig zu verhindern, nicht vorhanden, und der Eintritt von Blasen in den Druckkopf kann verhindert werden, ohne den Fließwegwiderstand zu erhöhen.
Auch ist erfindungsgemäß das Halteglied zum Halten des Tintenführungsgliedes aus mehreren vorstehenden Gliedern zusammengesetzt, die sich radial von der Seitenwand des Verbindungslochs erstrecken. Die vorstehenden Glieder sind so angeordnet, daß die Anzahl der vorstehenden Glieder, die auf der Seite der nach oben geneigten Innenwand der untergeordneten Tintenkammer angeordnet sind, kleiner als jene der vorstehenden Glieder ist, die auf ihrer gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Die Blasen, die durch das Meniskusbildungsglied gehen und in die untergeordnete Tintenkammer eintreten, streben danach, zu der Seite mit einer kleineren Anzahl der vorstehenden Glieder geleitet zu werden eine solche Anordnung bewirkt, daß Blasen zu der Seite der geneigten Innenwand geleitet werden und zur Sammlung längs der Neigung steigen. Folglich erfüllt das Halteglied die zweifache Aufgabe des Haltens des Tintenführungsgliedes und des Leitens der Blasen.
Ferner ist erfindungsgemäß das Zufuhrteil, das in der untergeordneten Tintenkammer angeordnet ist, auf der gegenüberliegenden Seite der Innenwand lokalisiert, die mit dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch dazwischen nach oben geneigt ist. Wie oben beschrieben, bewegen sich Blasen durch das Tintenführungsglied zur geneigten Innenwand, jedoch ist das Zufuhrteil auf der zur Bewegungsrichtung gegenüberliegenden Seite angeordnet, wodurch der Tintenstrom und der Blasenstrom getrennt werden können und die Mischung der Blasen in den Druckkopf weiter vermindert werden kann.
Desweiteren hängt erfindungsgemäß in der Struktur, wobei das Zufuhrteil auf der zur Innenwand, die vom Verbindungsteil zum Verbindungsloch nach oben geneigt ist, gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, das Wandglied zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch und dem Zufuhrteil. Es kann Blasen sperren, die versuchen, sich zum Verbindungsteil zu bewegen, wobei die Mischung von Blasen in den Druckkopf vermindert wird. Natürlich kann das Wandglied auch auf die obenwerwähnten Tintenzufuhreinheiten angewendet werden.
Desweiteren ist erfindungsgemäß auch die Wandfläche zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch und dem Zufuhrteil nach oben geneigt, wodurch Blasen, die vom Zufuhrteil eintreten, zur Sammlung ebenfalls längs der geneigten Wandfläche bewegt werden. Insbesondere können in der Konstruktion, die es zuläßt, daß die Tintenzufuhreinheit von einer Aufzeichnungsvorrichtung getrennt wird, wenn die Tintenzufuhreinheit an der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht wird, zur Befestigungszeit Blasen durch eine Druckbeaufschlagungskraft vom Zufuhrteil in die Tintenzufuhreinheit aufgenommen werden zur Verminderung der Luftmenge im Druckkopf.
Die obigen und anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher werden, die in Verbindung mit den begefügten Zeichnungen vorgenommen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform einer Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht im Schnitt, welche die erste Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine Draufsicht einer Verbindungsdurchgangs-Oberseite in der ersten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Tintenführungsgliedhalters in der ersten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittansicht, die eine zweite Ausführungsform einer Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine Draufsicht einer Verbindungsdurchgangs-Oberseite, die ein modifiziertes Beispiel der ersten und zweiten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine Draufsicht einer Verbindungsdurchgangs-Oberseite, die ein weiteres modifiziertes Beispiel der ersten und zweiten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor eine Druckkopfeinheit in einem Beispiel eines Schlittens angebracht wird, an den die Tintenzufuhreinheit der Erfindung angebracht wird;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor die Tintenzufuhreinheit im Beispiel des Schlittens angebracht wird, an den die Tintenzufuhreinheit der Erfindung angebracht wird;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand des Schlittens zeigt, nachdem die Tintenzufuhreinheit der Erfindung angebracht ist;
Fig. 11 eine Schnittansicht, die den Zustand des Schlittens zeigt, nachdem die Tintenzufuhreinheit der Erfindung angebracht ist;
Fig. 12 eine Außenansicht, die ein Beispiel einer Aufzeichnungsvorrichtung zeigt; und
Fig. 13 eine Schnittansicht, die eine dritte Ausführungsform einer Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nun auf die beigefügten Zeichnungen bezugnehmend, wird eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gegeben werden.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform einer Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht im Schnitt, welche die erste Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt. Fig. 3 ist eine Draufsicht einer Verbindungsdurchgangs-Oberseite in der ersten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung. Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Tintenführungsgliedhalters in der ersten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung. In den Figuren ist Ziffer 1 ein Tintentank, Ziffer 2 ist eine Haupttintenkammer, Ziffer 3 ist ein Kapillarglied, Ziffer 4 ist eine Zwischentintenkammer, Ziffer 5 ist ein Verbindungsdurchgang, Ziffer 6 ist eine Atmosphären-Verbindungsöffnung, Ziffer 7 ist ein Verbindungsloch, Ziffer 8 ist ein erstes Meniskusbildungsglied, Ziffer 9 ist ein Tintenführungsglied, Ziffer 10 ist ein zweites Meniskusbildungsglied, Ziffer 11 ist eine Verbindungsöffnung, Ziffer 12 ist ein Absorptionsmaterial, Ziffer 13 sind Tintenführungsgliedhalter und Ziffer 14 ist ein äußerer Verbindungsrandabschnitt. Diese Ausführungsform zeigt eine Tintenzufuhreinheit eines vom Druckkopf trennbaren Typs. In Fig. 2 werden die Seitenwand auf der Vorderseite und das Kapillarglied 3 ausgenommen.
Der Tintentank 1 enthält die Haupttintenkammer 2 und die Zwischentintenkammer 4 an dessen Seite. Es wird ein Material, das eine Steifigkeit und eine gute Tintenbeständigkeit aufweist, für das Gehäuse des Tintentanks 1 ausgewählt, um ein Langzeit-Tintenhalten zu ermöglichen. Der Tintentank 1 ist an der Verbindungsöffnung 11 mit einem (nicht gezeigten) Druckkopf verbunden. Tinte in der Haupttintenkammer 2 geht durch den Verbindungsdurchgang 5 und wird über die Verbindungsöffnung 11 an den Druckkopf geliefert.
Das Verbindungsloch 7 ist im Boden der Haupttintenkammer 2 ausgebildet, die mit der Zwischentintenkammer 4 und der Verbindungsöffnung 11 über den Verbindungsdurchgang 5 in Verbindung steht. Das Verbindungsloch 7 kann in seinem Querschnitt wie ein Kreis, eine Ellipse, ein Polygon, ein Stern, ein Kreuz, ein Schlitz oder dergleichen geformt sein. Die Bodenfläche der Haupttintenkammer 2 ist so als eine Neigung ausgebildet, daß das Verbindungsloch 7 der tiefste Teil ist.
Das Kapillarglied 3 ist in der Haupttintenkammer 2 angeordnet zum Halten von Tinte durch eine Kapillarkraft und Aufrechterhalten eines negativen Druckes. Es kann aus einem Fasermaterial mit einer zweidimensionalen Struktur, einem porösen Material mit einer dreidimensionalen Struktur, Filz mit einem zu einer dreidimensionalen Form gesponnenen Fasermaterial, einem ungewebten Stoffmaterial oder dergleichen bestehen. Insbesonder kann zum Beispiel Polyesterfilz mit Polyesterfasern, die zu einer dreidimensionalen Form gesponnen sind, oder ein Füllmaterial mit Polyesterfasern, die in eine Richtung gebündelt sind, als das Material des Kapillargliedes 3 verwendet werden. Ein Material mit einer Dichte von 0,04 g/cm³-0,1 g/cm³ kann verwendet werden; ein Material mit einer Dichte der Größenordnung dieses Werts wird vom Standpunkt der Kapillarkraft und der Fluidbeständigkeit bezüglich Tinte bevorzugt. Das Material ist nicht auf Polyesterfasern beschränkt, und es kann jedes andere Material in Übereinstimmung mit Tinte verwendet werden, wenn es eine geeignete Kapillarkraft aufweist und Tinte standhält.
Die umgebende Form des Kapillargliedes 3 ist dieselbe wie die Innenform der Haupttintenkammer 2, und das Kapillarglied 3 wird so in die Haupttintenkanmer 2 eingefügt, daß die Umgebungen des erstgenannten in engen Kontakt mit den Seitenwänden des letztgenannten kommen, wodurch verhindert wird, daß Luft, die durch das Atmosphären-Verbindungsloch 6 eingeführt wird, in die Haupttintenkammer 2 längs deren Seitenwänden eintritt. Die Bodenfläche des Kapillargliedes 3 ist mit einer Neigung ausgebildet, die eine größere Neigung als die Neigung a der Neigung aufweist, die an der Bodenfläche der Haupttintenkammer 2 besteht. Ferner ist nur der Abschnitt des Kapillargliedes 3, der in Kontakt mit dem ersten Meniskusbildungsglied 8 kommt, konvex ausgebildet. Das Kapillarglied 3 einer solchen Form wird in die Haupttintenkammer 2 so eingesetzt, daß es mit der gesamten Bodenfläche der Haupttintenkammer 2 in Kontakt kommt. Dann wird es insbesondere an dem ersten Meniskusbildungsglied 8 zerquetscht, und die Dichte des Kapillargliedes 3 steigt an, und sinkt allmählich mit dem Abstand vom ersten Meniskusglied 8, wodurch Luft, die versucht, zwischen der Innenseite der Haupttintenkammer 2 und dem Kapillarglied 3 hindurchzugehen und in die Haupttintenkammer 2 einzudringen, weiter gesperrt wird, um die an der Oberfläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 ankommende Luftmenge auf einem Zustand zu senken, in dem Tinte in der Haupttintenkammer 2 bleibt. Eine Struktur, wobei das Kapillarglied 3 nicht in Kontakt dem ersten Meniskusbildungsglied 8 gedrückt wird, ist ebenfalls möglich, jedoch muß das Kapillarglied 3 mindestens in Kontakt mit dem ersten Meniskusglied 8 stehen.
Die Atmosphären-Verbindungsöffnung 6, durch die das Kapillarglied 3 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen kann, ist im oberen Teil der Haupttintenkammer 2 ausgebildet. In der Ausführungsform wird der Durchmesser der Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 größer als das Loch des Kapillargliedes 3 oder die Lücke zwischen Fasern gemacht. Das Kapillarglied 3 steht am oberen Teil mit der Atmosphäre in Verbindung und wird mit dem Atmosphärendruck freigegeben. Wenn Tinte dem Druckkopf zugeführt wird, wird die Tinte im Kapillarglied 3 durch den Atmosphärendruck gedrückt und wird von unten aus dem Kapillarglied 3 in den Verbindungsdurchgang 5 durch negativen Druck abgeleitet, so daß sie effizient verwendet werden kann. Zu dieser Zeit wird der negative Druck im Druckkopf durch die Kapillarkraft des Kapillargliedes 3 konstant gehalten. Die Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 kann mit einer Lage versehen werden, die keine Tinte durchläßt und es zuläßt, daß Luft hindurch geht, so daß Tinte nicht aus dem Atmosphären-Verbindungsloch 6 hervorspringt. Alternativ kann sie auch mit einer großen Anzahl von winzigen Löchern ausgebildet sein, durch die keine Tinte herausfließt.
Das erste Meniskusbildungsglied 8 ist am Verbindungsloch 7 angeordnet, das in der Bodenfläche der Haupttintenkammer 2 ausgebildet ist. Der Boden des Kapillargliedes 3 wird zur Anordnung in Kontakt mit dem ersten Meniskusbildungsglied 8 gedrückt. Das erste Meniskusbildungsglied 8 kann zum Beispiel eine Siebsubstanz, wie ein Drahtnetz oder Kunststoffnetz, eine poröse Substanz, usw. verwenden. Ein Metallsiebfilter, ein Filter, der als Basismaterial eine Substanz verwendet, die zum Beispiel Metallfasern aufweist, SUS-Feindrähte, die wie Filz ausgebildet und weiter komprimiert und gesintert sind, ein elektrisch geformter Metallfilter, usw. können als spezifische Beispiele einer Siebsubstanz verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Filter eines gewirkten Gegenstands aus Metall oder Kunstharzfasern, wie Tatami Twill oder ein Filter mit einem hochpräzisen Lochdurchmesser, der durch Laserstrahlbearbeitung, Elektronenstrahlbearbeitung hergestellt wird, usw. verwendet werden. Die Form ist ein Kreis, ein Rechteck oder jede andere Form, wenn sie das Verbindungsloch 7 abdecken kann.
Wenn das Kapillarglied 3 mit Tinte getränkt ist, geht die Tinte durch das erste Meniskusbildungsglied 8 und bewegt sich zur Zwischentintenkammer 4. Das erste Meniskusbildungsglied 8 verhindert auch, daß überflüssige Luft in die Zwischentintenkammer 4 eintritt, wenn das Kapillarglied 3 sich von Tinte entleert. Wenn die Tinte weiter verbraucht wird, geht Luft, die durch die Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 hereinkommt, durch das Kapillarglied 3, drückt die Tintenmenisken, welche die winzigen Löchern bedecken, die im ersten Meniskusbildungsglied 8 hergestellt sind, in Kontakt mit dem Kapillarglied 3 durch eine Zunahme des negativen Drucks in der Haupttintenkammer 2, überwindet die Oberflächenspannung und geht durch die Menisken, wobei Blasen gebildet werden. Die Blasen bewegen sich durch den Verbindungsdurchgang 5 zur Zwischentintenkammer 4. Der Druck, wann die Blasen auftreten (Blasenpunktdruck) hängt von der Filterpartikelgröße des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 ab. Die Filterpartikelgröße wird optimal gemacht, wodurch der negative Druck im Tintentank 1, d. h. der Tintenzufuhrdruck zum Druckkopf konstant gehalten werden kann. Die Filterpartikelgröße des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 kann zum Beispiel von 40 um bis 70 um reichen oder so.
Das Tintenführungsglied 9 ist auf der unteren Fläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 angeordnet, so daß es in Kontakt mit der unteren Fläche kommt. Es weist eine Querschnittsabmessung auf, die kleiner als der Durchmesser des Verbindungslochs 7 ist. Wenn sich Blasen an der unteren Fläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 aufbauen und eine Luftschicht gebildet wird, oder die Haupttintenkammer 2 sich von Tinte entleert und der Tintenpegel niedriger als die Höhe des Verbindungsdurchgangs 5 wird, saugt das Tintenführungsglied 9 die Tinte vom Boden des Verbindungsdurchganges 5 auf und liefert sie an das erste Meniskusbildungsglied 8, wodurch das erste Meniskusbildungsglied 8 immer in einem nassen Zustand gehalten werden kann und ein negativer Druck aufrechterhalten werden kann, wodurch die beste Bedingung aufrechterhalten werden kann, bis die gesamte Tinte verbraucht ist. Das Tintenführungsglied 9 kann jede Form aufweisen, wie ein Schlitz, ein rechteckiges Parallelepiped, ein Prisma, wie ein Dreiecksstab, ein Zylinder oder ein elliptischer Zylinder. Es kann auch mehr als ein Tintenführungsglied 9 vorgesehen werden. Die Tintenführungsglied 9 kann aus jedem Material bestehen, wenn das Material fähig ist, Tinte zum ersten Meniskusbildungsglied 8 durch eine Kapillarkraft hochzuziehen; zum Beispiel kann ein Füllmaterial mit in einer Richtung gebündelten Polyesterfasern, einem porösen Glied aus Polyurethan, Melaminschaum, usw. oder eine zwei- oder dreidimensionale Faserstruktur verwendet werden.
Wie oben beschrieben, weist das Tintenführungsglied 9 eine Querschnittsabmessung auf, die kleiner als der Durchmesser des Verbindungslochs 7 ist, um das Verbindungsloch 7 nicht zu verschließen, und erstreckt sich weiter zum Boden des Verbindungsdurchgangs 5. Folglich ist es ohne irgendwelche Maßnahmen sehr instabil und kann infolge einer Schwingung usw. zur Herstellungs- oder Betriebszeit herunterfallen. Wenn das Tintenführungsglied 9 herunterfällt, wird keine Tinte an das erste Meniskusbildungsglied 8 geliefert, und der Tintentank 1 ist nicht mehr in der Lage, verwendet zu werden, bevor die gesamte Tinte im Zwischentintenkammer 4 verbraucht ist.
Um ein solches Problem zu umgehen, wird das Tintenführungsglied 9 durch mehrere Tintenführungsgliedhalter 13 gehalten, die sich in die Mittenrichtung des Verbindungslochs 7 von dessen Seitenwand erstrecken, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Hier sind als ein Beispiel drei Tintenführungsgliedhalter 13 angeordnet. Vom Standpunkt des Drückens der Tintenführungsgliedes 9 ist es wünschenswert, die Tintenführungsgliedhalter 13 so zu formen, daß sie das Tintenführungsglied 9 so lange wie möglich in dessen Längenrichtung drücken. Um jedoch den Tintenfließweg bereitzustellen, wird eine Lücke zwischen dem Halter 13 und dem Boden des Verbindungsdurchgangs 5 hergestellt. Um die Festigkeit aufrechtzuerhalten, werden die Tintenführungsgliedhalter zusammen mit der Seitenwand des Verbindungslochs 7 auch zur Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 augedehnt. Um ferner Blasen, die an der Seite der Verbindungsöffnung 11 des Verbindungslochs 7 auftreten, und Blasen, die durch die Verbindungsöffnung 11 in die Zwischentintenkammer 4 eintreten, zu leiten, sind die Tintenführungsgliedhalter 13 so ausgebildet, daß sie nicht in Kontakt mit den Seitenwänden des Verbindungsdurchgangs 5 kommen, um einen Blasenfließweg bereitzustellen. Insbesondere wird, wenn das Tintenführungsglied 9 etwa 7 mm lang ist, der Tintenführungsgliedhalter 13 auf etwa 5 mm Länge eingestellt und der Abstand zwischen dem Halter 13 und dem Boden des Verbindungsdurchgangs 5 kann auf etwa 2 mm eingestellt werden. Die Dicke wird auf etwa 0,5 mm eingestellt, und um die Festigkeit sicherzustellen, wird eine angemessene Breite innerhalb des Verbindungsdurchgangs 5 vorgesehen. Der Tintenführungsgliedhalter 13 kann integral mit dem Gehäuse des Tintentanks 1 geformt werden.
Um den Tintenführungsgliedhalter 13 anzuorden, kann eine größere Anzahl von Haltern 13 an der Seite der Verbindungsöffnung 11 angeordnet werden, und eine kleinere Anzahl der Halter 13 kann auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 angeordnet werden. Hier ist einer auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 angeordnet und zwei sind auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 angeordnet, so daß der Winkel zwischen dem Tintenführungsgliedhalter 13, der auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 angeordnet ist, und den Tintenführungsgliedhaltern 13, der auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 angeordnet ist, 130º wird, und der Winkel zwischen den Tintenführungsgliedhaltern 13, die auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 angeordnet sind, 100º wird. Blasen, die im Verbindungsloch 7 auftreten, treten die breiten Räume zwischen den Tintenführungsgliedhalters 13 in den Verbindungsdurchgang 5 ein. Folglich wird eine kleinere Anzahl der Tintenführungsgliedhalter 13 auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 angeordnet, wodurch mehr Blasen auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 eintreten und sich längs der Neigung des unten beschriebenen Verbindungsdurchgangs 5 zur Zwischentintenkammer 4 bewegen. Im Gegensatz dazu ist eine größere Anzahl der Tintenführungsgliedhalter 13 auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 angeordnet, wodurch der Eintritt der Blasen in die Seite der Verbindungsöffnung 11 des Verbindungsdurchgangs 5 vermindert werden kann. So können Tinte und Blasen gut getrennt werden, indem die Anordnung der Tintenführungsgliedhalter 13 eingestellt wird.
Die Zwischentintenkammer 4, die Haupttintenkammer 2 und die Verbindungsöffnung 11 werden über den Verbindungsdurchgang 5 dazu gebracht, miteinander in Verbindung zu stehen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die obere Wand des Verbindungsdurchgangs 5 geneigt, so daß sie allmählich vom Verbindungsdurchgang 7 zur Zwischentintenkammer 4 ansteigt, wodurch Blasen, die im Verbindungsloch 7 auftreten, reibungslos zur Zwischentintenkammer 4 bewegt werden können. Obwohl der Boden des Verbindungsdurchgangs 5 eben sein kann, ist in der Ausführungsform nur der Abschnitt, der die Zwischentintenkammer 4 und die Haupttintenkammer 2 verbindet, als eine Neigung ausgebildet, um die verbleibende Tintenmenge so sehr wie möglich zu reduzieren. Die Verbindungsöffnung 11 kann am tiefsten Teil des Verbindungsdurchgang 5 ausgebildet sein.
Wie oben beschrieben, bewegen sich die Blasen, die im Verbindungsloch 7 auftreten, durch das erste Meniskusbildungsglied 8 längs der geneigten Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 zur Zwischentintenkammer 4. Die Blasenbewegungsrichtung zu dieser Zeit ist eine Richtung vom Verbindungsloch 7 zur Zwischentintenkammer 4. Andererseits ist die Bewegungsrichtung der dem Druckkopf zugeführten Tinte eine Richtung vom Verbindungsloch · 7 zur Verbindungsöffnung 11. Da die Blasenbewegungsrichtung und die Tintenbewegungsrichtung einander entgegengesetzt sind, können die Tinte und die Blasen zuverlässig getrennt werden, um in Verbindung mit den Tintenführungsgliedhalters 13 die Mischung von Blasen im Druckkopf zu vermindern.
Die Zwischentintenkammer 4 ist im Anfangszustand mit Tinte gefüllt. Blasen, die von der Haupttintenkammer 2 durch das erste Meniskusbildungsglied 8 gehen und in den Verbindungsdurchgang 5 eintreten, werden gesammelt. Die Zwischentintenkammer 4 kann so bemessen sein, daß sie die Sammlung von Blasen ermöglicht, die zu seltenen Gelegenheiten zur der Zeit eintreten, wenn die Haupttintenkanuner 2 von Tinte entleert wird; sie kann aus einer kleinen Kammer bestehen. Um Blasen zu sammeln, muß die Oberseite der Zwischentintenkammer 4 so ausgebildet sein, daß sie über das Verbindungsloch 7 der Haupttintenkammer 2 paßt.
Die Menge der Blasen, die in der Zwischentintenkammer 4 gesammelt werden, nimmt nicht sehr zu, während das Kapillarglied 3 Tinte hält, wenn jedoch die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte ausgeht und Luft durch das erste Meniskusbildungsglied 8 als Blasen eintritt, nimmt die Menge der gesammelten Blasen rapide zu. Folglich senkt sich, wenn die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte ausgeht, der Flüssigkeitspegel in der Zwischentintenkammer 4 rapide. Mindestens ein Teil der Zwischentintenkammer 4 ist aus einer transparenten Substanz ausgebildet, und eine Absenkung des Tintenpegels wird abgefühlt, wodurch ein Zustand, in dem der Tintentank 1 fast von Tinte entleert wird, detektiert werden kann. Natürlich kann auch der gesamte Tintentank 1 aus einer transparenten oder halbtransparenten Substanz ausgebildet sein. Verschiedene Verfahren, wie ein visuelles Prüfverfahren und ein optisches Detektionsverfahren können verwendet werden, um den Tintenpegel zu detektieren. Es kann zur Bequemlichkeit der visuellen Prüfung auch eine Bezugslinie ausgebildet sein.
Die Verbindungsöffnung 11 ist mit dem zweiten Meniskusbildungsglied 10 und dem Absorptionsmaterial 12 in dieser Reihenfolge ausgebildet. In einem Zustand, in dem der Tintentank 1 abgenommen ist und stehen gelassen wird, verhindert die Oberflächenspannung der Tinte, die in winzigen Löchern gebildet wird, die im zweiten Meniskusbildungsglied 10 ausgebildet sind, daß Tinte in der Zwischentintenkammer 4 und dem Verbindungsdurchgang 5 aus der Verbindungsöffnung 11 ausläuft. Wenn der Tintentank 1 an einer Aufzeichnungsvorrichtung angebracht wird, wird Luft, die in der Verbindungsöffnung 11 infolge des Drucks zur Befestigungszeit verbleibt, durch einen Tintenfilm des zweiten Meniskusbildungsgliedes 10 geleitet und wird zur Zwischentintenkammer 4 bewegt. Folglich kann die Mischung von Blasen in den Druckkopf vermindert werden. Wenn ferner der Tintentank 1 angebracht wird, verhindert das zweite Meniskusbildungsglied 10, daß eine Schwingung und ein Stoß auf den Tintentank 1 ausgeübt werden, eine durch Beschleunigung verursachte Druckfluktuation und das Mischen von Blasen aus den Düsen des Druckkopfes. Es kann ein Filter, der als ein Basismaterial ein SUS- Sieb oder eine Substanz mit SUS-Feindrähten, die wie Filz ausgebildet sind und weiter komprimiert und gesintert werden, einen gewirkten Gegenstand aus Metall oder Kunstharzfasern, usw. verwendet, als ein Material des zweiten Meniskusbildungsgliedes 10 wie des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 verwendet werden. Die Filterpartikelgröße des zweiten Meniskusbildungsgliedes 10 wird durch die Grenzflächenspannung mit der verwendeten Tinte und dem Benetzungswinkel als auch durch den bestimmten Blasenpunktdruck bestimmt. Insbesondere kann sie von 5 um zu 60 um oder so reichen. Der Blasenpunktdruck im zweiten Meniskusbildungsglied 10 kann auf ein solches Maß eingestellt werden, daß innere Tinte nicht ausläuft und keine Luft eintritt, wenn der Tintentank 1 abgenommen ist.
Das in der Verbindungsöffnung 11 angeordnete Absorptionsmaterial 12 verhindert, daß an der Verbindungsöffnung 11 abgelagerte Tinte tropft, wenn der Tintentank 11 abgenommen wird. Ein Material mit ausgezeichnetem Tintenabsorptionsvermögen wird als das Absorptionsmaterial 12 verwendet; zum Beispiel kann es aus einem Schwamm, einem Füllmaterial mit in einer Richtung bebündelten Polyesterfasern oder dergleichen bestehen. Es ist wünschenswert, daß das Absorptionsmaterial 12 einen niedrigen Fließwegwiderstand aufweist.
Der äußere Verbindungsrandabschnitt 14 der Verbindungsöffnung 11 ist an der Spitze wie eine konvexe Form geformt. Zum Beispiel ist ein wulstförmiges elastisches Glied im Verbindungsabschnitt des (nicht gezeigten) Druckkopfes zur Verbindungsöffnung 11 angeordnet, das dem Abschnitt entspricht, mit dem ein äußerer Verbindungsrandabschnitt 19 des Tintentanks 1 in Kontakt kommt. Der äußere Verbindungsrandabschnitt 14 wird gegen das elastische Glied gedrückt, wodurch der Tintenfließweg im Verbindungsteil abgedichtet wird, um einen Tintenschwund in dem Abschnitt zu verhindern.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung erläutert werden. Im Anfangszustand ist die Haupttintenkammer 2 bis zu der Grenze von Tinte, die durch die Kapillarkraft des Kapillargliedes 3 gehalten werden kann, mit Tinte gefüllt. Es ist als die Gebrauchsstartbedingung wünschenswert, daß die Haupttintenkammer 2 vom Standpunkt der Tinteverwendungseffizienz so weit wie möglich mit Tinte gefüllt ist. Jedoch benötigt das Kapillarglied 3 einen angemessenen Abschnitt, der nicht mit Tinte gefüllt ist, um durch die Kapillarkraft des Kapillargliedes 3 einen negativen Druck zu erzeugen. Die Zwischentintenkammer 4 ist mit Tinte gefüllt. In der folgenden Beschreibung kann der Anfangszustand des Tintendrucks im Druckkopf zum Beispiel auf -20 mm H&sub2;O eingestellt werden. Im Anfangszustand, bevor die Tintenzufuhreinheit angebracht wird, wird der Tintendruck zum Halten von Tinte durch die Kapillarkraft des Kapillargliedes 3 bereitgestellt. Die Tinte in der Zwischentintenkammer 4 und dem Verbindungsdurchgang 5 nimmt ebenfalls einen negativen Druck an, der durch eine Tintengrenzfläche gehalten wird, die in den winzigen Löchern des zweiten Meniskusbildungsglied 10 ausgebildet ist. Vor Gebrauch kann eine luftdichte Dichtung an der Verbindungsöffnung 11 und der Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 angebracht werden. In diesem Zustand wird der Tintentank 1 verpackt. Um den Tintentank 1 zu verwenden, wird die luftdichte Dichtung abgezogen, bevor der Tintentank 11 an einer Aufzeichnungsvorrichtung angebracht wird.
Wenn der Tintentank 1 angebracht wird, wird etwas Luft in der Verbindungsöffnung 11 bleiben. Die verbleibende Luft drückt durch den Druck zur Tintenzufuhreinheit-Befestigungszeit auf die Tintengrenzfläche, die am zweiten Meniskusbildungsglied 10 ausgebildet ist, und tritt in den Verbindungsdurchgang 5 als Blasen ein. Die Blasen, die in den Verbindungsdurchgang 5 eintreten, gehen neben dem Tintenführungsgliedhalter 13 durch und bewegen sich durch die Auftriebskraft der Blasen selbst längs der Neigung der Oberseite des Verbindungsdurchganges 5 und werden in der Zwischentintenkammer 4 gesammelt.
Wenn das Drucken begonnen wird, nachdem der Tintentank 1 angebracht ist, wird Tinte am Druckkopf verbraucht. Dann breitet sich allmählich von der Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 in das Kapillarglied 3 ebensoviel Luft wie die verbrauchte Tinte aus. Wenn die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte abnimmt, nimmt die Wassersäule der Tinte ab und der negative Druck nimmt allmählich zu, hält sich jedoch innerhalb des zulässigen Bereichs auf. Selbst wenn die Tinte weniger wird, kann sie durch die Kapillarkraft des Kapillargliedes 3 mit einem stabilen negativen Druck geliefert werden. Die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte bewegt sich reibungslos durch das erste Meniskusbildungsglied 8 zum Verbindungsdurchgang 5.
Bei der Tintenzufuhr im normalen Druckbestrieb versucht Luft, die durch die Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 eintritt, längs der Seitenwand der Haupttintenkammer 2 in das erste Meniskusbildungsglied 8 einzutreten, jedoch kommt nur eine sehr kleine Luftmenge an der Oberfläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 an, da es an der Bodenfläche der Haupttintenkammer 2 in Kontakt mit dem Kapillarglied 3 gedrückt wird. Wenn wenig Luft an der Oberfläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 ankommt, bleibt sie am ersten Meniskusbildungsglied 8 gefangen und die Tinte bewegt sich weiter. Wenn in die Tinte gemischte Blasen durch das Kapillarglied 3 gehen und Luft in Kontakt mit der Oberseite des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 kommt, bleibt auch sie am ersten Meniskusbildungsglied 8 gefangen und die Tinte bewegt sich weiter, indem die Filterpartikelgröße des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 feiner als jene des Kapillargliedes 3 eingestellt wird. Die Tintenbewegung von der Haupttintenkammer 2 zur Zwischentintenkammer 4 wird durchgeführt, bis die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte fast verbraucht ist.
Als Wartungsoperation, um eine Düsenverstopfung usw. zu vermeiden, kann Tinte in einem Zustand aus den Düsenspitzen gesaugt werden, in dem Blasen an der Oberfläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 gefangen sind. In diesem Fall tritt, da die Tinte gewaltsam aus den Düsenspitzen gesaugt wird, ein größerer negativer Druck als üblich auf. Wenn eine große Menge Tinte verbraucht wird, wie beim vollflächigem Drucken, kann der negative Druck größer als üblich werden. Zu einer solchen Zeit werden bei seltenen Gelegenheiten an der Oberfläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 gefangene Blasen zusammen mit Tinte durch die winzigen Löchern in den Verbindungsdurchgang 5 gezogen. Die in die Seite des Verbindungsdurchgangs 5 des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 gezogenen Blasen wachsen zusammen mit anderen Blasen an, überfluten das Verbindungsloch 7 und bewegen sich durch die Auftriebskraft der Blasen längs der geneigten Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 zur Zwischentintenkammer 4 und werden dann im oberen Teil der Zwischentintenkammer 4 gesammelt. Wenn die Fläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 an der Seite des Verbindungsdurchgangs 5 mit Blasen bedeckt ist, wird der negative Druck durch die Oberflächenspannung der Tintengrenzfläche gehalten, die in den winzigen Löchern des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 ausgebildet ist.
Wenn die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte fast verbraucht ist, kommt Luft in Kontakt mit dem oberen Teil des ersten Meniskusbildungsgliedes 8. In diesem Zustand sind die winzigen Löcher des ersten Meniskusbildungsglied 8 mit einer Tintengrenzfläche oder Tintenmenisken ausgebildet. Wenn die Tinte weiter verbraucht wird, nimmt der negative Druck allmählich zu. Wenn ein gegebener negativer Wert (der durch die Filterpartikelgröße des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 bestimmte Blasenpunktdruck der Tinte) auf das erste Meniskusbildungsglied 8 ausgeübt wird, treten feine Luftblasen an der Seite des Verbindungsdurchgangs 5 des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 durch die Tintengrenzfläche oder die Tintenmenisken auf, die am ersten Meniskusbildungsglied 8 ausgebildet sind. Die feinen Blasen bewegen sich durch die Auftriebskraft der Blasen längs der Neigung des Verbindungsdurchgangs 5 zur Innenseite der Zwischentintenkammer 4. Zu dieser Zeit ist einen kleinere Anzahl der Tintenführungsgliedhalter 13 auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 angeordnet, wodurch sich mehr Blasen zur Seite der Zwischentintenkammer 4 bewegen und sich ferner längs der Neigung der Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 bewegen, wodurch die Blasen reibungslos zur Zwischentintenkammer 4 bewegt werden. Die zur Zwischentintenkammer 4 bewegten Blasen bleiben allmählich darin. Der nachfolgende dynamische Tintendruck wird durch das erste Meniskusbildungsglied 8 gesteuert und wird fast konstant gehalten, bis die Tinte ausgeht.
Nachdem die im Kapillarglied 3 gehaltene Tinte ausgeht, werden beide Flächen des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 Luft ausgesetzt. Das heißt, die Seite der Haupttintenkammer 2 des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 wird, wenn sich die Haupttintenkammer 2 von Tinte entleert, Luft ausgesetzt, die durch die Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 eingeleitet wird. Die Seite des Verbindungsdurchgangs 5 des ersten Meniskusbildungsgliedes 8, wo eine winzige Luftschicht durch Blasen gebildet wird, die über das erste Meniskusbildungsglied 8 eintreten, wird ebenfalls Luft ausgesetzt. Jedoch saugt das Tintenführungsglied 9 die Tinte im Verbindungsdurchgang 5 zum ersten Meniskusbildungsglied 8 auf, um das erste Meniskusbildungsglied 8 in einem nassen Zustand zu halten. Folglich ist das erste Meniskusbildungsglied 8 durchgehend mit einem Tintenfilm ausgebildet, und die Steueroperation des negativen Drucks, nachdem Blasen auftreten, wird effektiv durchgeführt. Das Tintenführungsglied 9, das durch die Tintenführungsgliedhalter 13 gedrückt wird, wird in Kontakt mit dem ersten Meniskusbildungsglied 8 gehalten. Folglich wird der Druck auf einen stabilen Tintenzufuhrdruck gesteuert, bis die Tinte in der Zwischentintenkammer 4 und dem Verbindungsdurchgang 5 fast ausgeht.
Wenn übrigens eine Umgebungsveränderung, wie eine äußere Druck- oder Temperaturänderung auftritt, ist der durch das Kapillarglied 3 von der Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 aufgenommene Atmosphärendruck deselbe wie jener, der durch die Düsenspitzen des Druckkopfes 1 aufgenommen wird. Folglich wird, selbst wenn sich der Atmosphärendruck ändert, das Druckgleichgewicht gehalten, und der Effekt ist klein. Wenn Luft in der Zwischentintenkammer 4 gesammelt wird, dehnt sich die gesammelte Luft aus oder zieht sich zusammen, wenn sich die äußere Temperatur oder der Druck ändert. Wenn sich die Luft in der Zwischentintenkammer 4 zusammenzieht, steigt der negative Druck, folglich wird die Änderung durch einen Vorgang ausgeglichen, der ähnlich zu jenem ist, der durchgeführt wird, wenn Tinte verbraucht wird. Wenn sich die Luft in der Zwischentintenkammer 4 ausdehnt, wird Tinte in der Zwischentintenkammer 4 und dem Verbindungsdurchgang 5 durch das Kapillarglied 3 durch das erste Meniskusbildungsglied 8 absorbiert, und der negative Druck im Verbindungsdurchgang 5 wird gehalten. In jedem Fall enthält die Zwischentintenkammer 4 jedoch eine kleine Menge Luft und das Volumen der Haupttintenkammer 2 ist weit größer als das der Zwischentintenkammer 4, so daß kein Problem auftritt.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die eine zweite Ausführungsform einer Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt. Teile, die identisch mit den vorher unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen sind, werden in Fig. 5 durch dieselben Bezugziffern bezeichnet. In der zweiten Ausführungsform ist die Oberseite des Abschnitts von einer Verbindungsöffnung 11 eines Verbindungsdurchgangs 5 zu einem ersten Meniskusbildungsglied 8 ebenfalls als Neigung ausgebildet. Das heißt, die Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 ist so ausgebildet, daß sie allmählich von der Verbindungsöffnung 11 zu einer Zwischentintenkammer 4 1 ansteigt. Wenn zum Beispiel ein Tintentank 1 an eine Aufzeichnungsvorrichtung angebracht wird, wie oben beschrieben, tritt Luft im Verbindungsteil des Tintentanks 1 und der Aufzeichnungsvorrichtung durch die Verbindungsöffnung 11 in der Form von Blasen ein. Die in den Verbindungsdurchgang 5 eintretenden Blasen treiben durch die Auftriebskraft der Blasen selbst zur Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5. Da die Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 zur Zwischentintenkammer 4 eine Neigung annimmt, bewegen sich die Blasen längs der Neigung zur Zwischentintenkammer 4 und werden darin gesammelt. Obwohl Tintenführungsgliedhalter 13 unterwegs von der Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 hängen, gehen die Blasen zwischen der Seitenfläche des Verbindungsdurchgangs 5 und den Tintenführungsgliedhalter 13 hindurch und bewegen sich zur Zwischentintenkammer 4. Der größte Teil der Blasen, die von der Haupttintenkammer 2 eintreten, werden durch die Tintenführungsgliedhalter 13 zur Zwischentintenkammer 4 geleitet, wie oben beschrieben, jedoch treten auch Blasen auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 auf. Diese Blasen können sich nicht in die Richtung der Verbindungsöffnung 11 bewegen, weil die Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 zur Verbindungsöffnung 11 hin absinkt; im Gegenteil bewegen sich die Blasen durch die Lücke zwischen dem Tintenführungsgliedhalter 13 und der Seitenwand des Verbindungsdurchgangs 5 zur Zwischentintenkammer 4.
Folglich werden gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Blasen, die durch das Verbindungsloch 7 oder die Verbindungsöffnung 11 eintreten, zur Zwischentintenkammer 4 bewegt, so daß keine Blasen in der Nähe der Verbindungsöffnung 11 bleiben und das Mischen der Blasen in einem Druckkopf verhindert werden kann.
Fig. 6 ist eine Draufsicht einer Verbindungsdurchgangs- Oberseite, die ein modifiziertes Beispiel der ersten und zweiten Ausführungsformen der Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt. Teile, die zu jenen ähnlich sind, die vorhergehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurden, werden in Fig. 6 durch dieselben Bezugziffern bezeichnet und werden nicht erneut erläutert. In Fig. 6 ist Ziffer 15 eine Wand, die in der Umgebung der Seite der Verbindungsöffnung 11 eines Verbindungslochs 7 von der Oberseite eines Verbindungsdurchgangs 5 hängt. Das untere Ende der Wand 15 steht nicht in Kontakt mit der Bodenfläche des Verbindungsdurchgangs 5, wobei eine Lücke dazwischen bereitgestellt wird, die als ein Tintenfließweg verwendet wird.
In der ersten und zweiten Ausführungsform treten die Blasen, die an der Bodenfläche des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 auftreten, nicht nur auf der Seite der Zwischentintenkammer 4 auf, sondern auch auf der Seite der Verbindungsöffnung 11. Die Wand 15 verhindert, daß die Blasen, die auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 auftreten, sich zur Verbindungsöffnung 11 hin bewegen. In Fig. 6 ist die Wand 15 so angeordnet, daß sie zwei Tintenführungsgliedhalter 13 koppelt, die auf der Seite der Verbindungsöffnung 11 angeordnet sind, wobei die wechselseitige Festigkeit verbessert wird. Jedoch ist die Wand 15 nicht auf die Form beschränkt und kann auch als ein unabhängiger Vorsprung ausgebildet sein. Natürlich kann sie integral mit dem Gehäuse des Tintentanks 1 geformt werden. In der ersten Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel sind drei Tintenführungsgliedhalter 13 angeordnet, jedoch können auch zwei oder vier oder mehr Halter angeordnet werden.
Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Verbindungsdurchgangs- Oberseite, die ein weiteres modifiziertes Beispiel der ersten und zweiten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt. Teile, die zu jenen ähnlich sind, die vorhergehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 wurden, werden in Fig. 7 durch dieselben Bezugziffern beschrieben. In der ersten und zweiten Ausführungsform wird das Tintenführungsglied 9 zwischen den Tintenführungsgliedhaltern 13 eingefügt, wenn der Tintentank 1 angebracht wird. Jedoch kann zum Beispiel zusätzlich das Tintenführungsglied 9 auch direkt an das erste Meniskusbildungsglied 8 angebracht werden zur Verwendung als ein Aufbau des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 und des Tintenführungsgliedes 91, oder das erste Meniskusbildungsgliedes 8 und das Tintenführungsglied 9 können auch integral aus demselben Material geformt sein, wobei in diesem Fall das Tintenführungsglied 9 überflüssig gemacht werden kann. Diesmal kann, wie in Fig. 7 gezeigt, eine Struktur übernommen werden, wobei eine Wand 15 von der Oberseite eines Verbindungsdurchgang 5 in der Umgebung der Seite der Verbindungsöffnung 11 eines Verbindungslochs 7 gehängt wird, um die Blasen zu leiten, die das Verbindungsloch 7 zu einer Zwischentintenkammer 4 überschwemmen.
Blasen, die in den Verbindungsdurchgang 5 von einer Haupttintenkammer 2 eintreten, werden bei einer Bewegung in die Richtung der Verbindungsöffnung 11 unterdrückt und werden bei einer Bewegung zur Zwischentintenkammer 4 unterstützt. Folglich kann eine Mischung von Blasen in einem Druckkopf durch die Verbindungsöffnung 11 verhindert werden. Da sich Tinte zur Verbindungsöffnung 11 zwischen der Wand 15 und der Bodenfläche des Verbindungsdurchgangs 5 bewegt, wird der Tintenfluß nicht behindert. Ferner gehen Blasen, die durch die Verbindungsöffnung 11 eintreten, zwischen der Wand 15 und der Seitenwand des Verbindungsdurchgangs 5 hindurch und bewegen sich zur Zwischentintenkammer 4; es bleiben keine Blasen in der Nähe der Verbindungsöffnung 11.
Die Fig. 8 bis 10 sind perspektivische Ansichten, die ein Beispiel eines Schlittens zeigen, an dem die Tintenzufuhreinheit der Erfindung angebracht wird. Fig. 11 ist eine Schnittansicht. In den Figuren ist Ziffer 21 ein Schlitten, Ziffer 22 ist eine Druckkopfeinheit, Ziffer 23 ist ein Tintentank, Ziffer 24 ist ein Wellenloch, Ziffer 25 ist eine Führungsplattenaufnahme, Ziffer 26 ist eine Öffnung, Ziffer 27 ist eine Vorsprungsaufnahme, Ziffer 28 ist eine Blattfeder, Ziffer 29 ist ein Druckkopfhaltehebel, Ziffer 30 ist ein Druckkopfwiderlagerteil, Ziffer 31 sind Kontaktstifte, Ziffer 32 ist ein Tintentankhalter, Ziffer 33 ist ein Vorsprung, Ziffer 34 ist ein Druckkopfbefestigungsteil, Ziffer 35 sind Karten, Ziffer 36 sind Tintenführungsteile, Ziffer 37 ist ein Schwarzkopf, Ziffer 38 ist ein Farbkopf, Ziffer 39 ist ein Paßteil, Ziffer 40 ist eine Welle, Ziffer 41 ist eine Feder, Ziffer 42 ist eine Kontaktkarte, Ziffer 43 ist ein Verbinder, Ziffer 44 ist ein Positionssensor und Ziffer 45 ist ein Timingzaun.
Der Schlitten 21 ist mit einem Wellenloch 24 und der Führungsplattenaufnahme 25 ausgebildet, so daß er durch eine Hauptwelle und eine Führungsplatte der Haupteinheit einer Aufzeichnungsvorrichtung beweglich ist. Um die Druckkopfeinheit 22 in den Schlitten 21 einzubauen, ist die Schlitten 21 mit der Öffnung 26 in seiner Mitte, den Vorsprungsaufnahmen 27 an beiden Seitenwänden und der Blattfeder 28 an der hinteren Bodenfläche ausgebildet. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist der Druckkopfhaltehebel 29 an beiden Enden drehbar an der Welle 40 befestigt und wird durch die Feder 41 unter Spannung gesetzt. Wenn die Druckkopfeinheit 22 am Schlitten 21 angebracht wird, drückt der Druckkopfhaltehebel 29 die Druckkopfeinheit 22 geneigt gegen das Druckkopfwiderlagerteil 30 und setzt sie in den Figuren in die Z-Richtung und -Y-Richtung unter Spannung, wie durch den fetten Pfeil in Fig. 11 angezeigt. Wenn die Druckkopfeinheit 22 angebracht wird, stößt das Druckkopfwiderlagerteil 30 zur Positionierung der Druckkopfeinheit 22 an das Druckkopfbefestigungsteil 34 der Druckkopfeinheit 22. In Fig. 8 ist ein Teil des Druckkopfhaltehebel 29 abgeschnitten, so daß das innere Druckkopfwiderlagerteil 30 gesehen werden kann.
Wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Kontaktkarte 42 im hinteren Teil des Schlittens 21 angeordnet und ist elektrisch durch ein flexibles Kabel usw. mit der Aufzeichnungsvorrichtungs-Haupteinheit verbunden. Der Verbinder ist an der Kontaktkarte 42 angebracht. Die Kontaktstifte 31 des Verbinders 43 sind zur elektrischen Verbindung mit der Druckkopfeinheit 22 und zur Lieferung von Strom und verschiedenen Signalen vorgesehen, die von der Aufzeichnungsvorrichtungs-Haupteinheit an die Druckkopfeinheit 22 geliefert werden. Die Kontaktkarte 42 weist ferner den Positionssensor 44 zur Detektion einer am Timingzaun 45 angebrachten Markierung auf.
Der Tintentankhalter 32 wird zur Verriegelung des Tintentanks 23 in das Paßteil 39 des Tintentanks 23 eingepaßt. Der Tintentank 23 wird durch die Druckkraft des Tintentankhalters 32 gegen das Tintenführungsteil 36 der Druckkopfeinheit 22 gedrückt zur Abdichtung des Verbindungsteils der Druckkopfeinheit 22 für eine Flüssigkeitsverbindung. Eine Auszahnung, die so breit wie die Breite des Paßteils 39 ist, ist in der Nähe des Tintentankhalters 32 ausgebildet, und das Paßteil 39 wird in die Aussparung eingesetzt, wodurch in den Figuren in die X- Richtung und -Y-Richtung positioniert wird.
Die Druckkopfeinheit 22 ist mit den Tintenführungsteilen 36 versehen, die flüssigkeitsmäßig mit den Tintentanks 23 verbunden sind, um zugeführte Tinte für jede Farbe aufzunehmen. Hier sind Tintenführungsteile 36 zur Aufnahme von schwarzer Tinte und Tinte anderer drei Farben angeordnet. Schwarze Tinte, die am entsprechenden Tintenführungsteil aufgenommen wird, wird an den Schwarzkopf 37 geliefert und Tinte der anderen Farben, die an den entsprechenden Tintenführungsteilen aufgenommen wird, wird an den Farbkopf 38 geliefert. Der Schwarzkopf 37 und der Farbkopf 38 weisen eine große Anzahl von Düsen auf, die in den Figuren in der Y-Richtung angeordnet sind. Beim Schwarzkopf 37 können alle angeordneten Düsen zur Aufzeichnung von Schwarz verwendet werden. Beim Farbkopf 38 sind die angeordneten Düsen in drei Gruppen getrennt, und die Düsen in jeder Gruppe werden zur Aufzeichnung in der entsprechenden Farbe verwendet. Es können ungenutzte Düsen vorgesehen werden. Andererseits ist die Druckkopfeinheit 22 mit den Karten 35 versehen, auf denen Treiberschaltungen zum Betreiben des Schwarzkopfes 37 und der Farbkopfes 38 angebracht sind. Die Karten 35 sind elektrisch mit den Kontaktstifte 31 des Schlittens 21 verbunden. Hier sind zwei Karten vorgesehen, die den Köpfen entsprechen. Die Karten können zum Beispiel aus Metall bestehen und werden auch als Kühlkörper für die Wärmestrahlung des Schwarzkopfes 37 und des Farbkopfes 38 verwendet. Die Druckkopfeinheit 22 ist auf Seitenflächen mit den Vorsprüngen 33 und am oberen Teil mit dem Druckkopfbefestigungsteil 34 ausgebildet zur Verwendung, wenn die Druckkopfeinheit 22 am Schlitten 21 angebracht ist. Die Vorsprünge 33 werden in die Vorsprungaufnahmen 27 des Schlittens 21 zum Halten und Positionieren der Druckkopfeinheit 22 eingepaßt. Das Druckkopfbefestigungsteil 34 stößt gegen das Druckkopfwiderlagerteil 30 des Schlittens 21 und wird durch den Druckkopfhaltehebel 29 angedrückt und fixiert.
Um die Druckkopfeinheit 22 an den Schlitten 21 anzubringen, wird der Druckkopfhaltehebel 29 angehoben und gedreht, und die Druckkopfeinheit 22 wird in den Schlitten 21 von dessen oberen Teil eingesetzt, so daß der Schwarzkopf 37 und der Farbkopf 38 der Druckkopfeinheit 22 aus der Öffnung 26 des Schlittens 21 freiliegen. Zu dieser Zeit kann sie zum einfachen Einsetzen geringfügig geneigt eingesetzt werden. Die Vorsprünge 33 der Druckkopfeinheit 22 werden in die Vorsprungsaufnahmen 27 des Schlittens 21 eingesetzt und stoßen an die tiefsten Teile zur Positionierung der Vorderseite der Druckkopfeinheit 22 an. Ferner wird der Druckkopfbefestigungsteil 34 der Druckkopfeinheit 22 an das Druckkopfwiderlagerteil 30 des Schlittens 21 gestoßen, und der Druckkopfhaltehebel 29 wird gelöst, um den Schlitten 21 durch die Kraft des Druckkopfhaltehebels 29 in die Z- Richtung und -Y-Richtung zu drücken. Die Kraftrichtungen zu dieser Zeit werden durch die fetten Pfeile in Fig. 11 angezeigt. Andererseits ist die Druckkopfeinheit 22 auf der Blattfeder 28 des Schlittens 21 angeordnet und wird durch die elastische Kraft der Blattfeder 28 in die -Z-Richtung unter Spannung gesetzt, um die Druckkopfeinheit 22 in Verbindung mit dem Druckkopfhaltehebel 29 zu fixieren.
Ferner sind die Kontaktstifte 31 des Schlitten 21 elektrisch mit einem (nicht gezeigten) Kontaktabschnitt der Druckkopfeinheit 22 verbunden. Zu dieser Zeit benötigen die Kontaktstifte 31 für eine stabile elektrische Verbindung eine Druckkraft gegen den Kontaktabschnitt der Druckkopfeinheit 22. Die Reaktionskraft jedes Kontaktstiftes 31 zu dieser Zeit benötigt etwa 80 gf. Wenn zum Beispiel 15 Signalleitungen vorhanden sind, benötigt die Reaktionskraft der Kontaktstifte 31 insgesamt etwa 1, 2 kgf. Nachdem die Vorsprünge 33 der Druckkopfeinheit 22 in die Vorsprungsaufnabmen 27 des Schlittens 21 eingesetzt sind, wird die Druckkopfeinheit 22 durch den Druckkopfhaltehebel 29 fixiert, wodurch der Kontaktabschnitt der Druckkopfeinheit 22 durch die Kontaktstifte 31 durch eine gegebene Kraft gedrückt wird, um eine stabile elektrische Kopplung bereitzustellen. In Fig. 11 wird die Druckkraft durch die Kontaktstifte 31 durch einen fetten Pfeil angezeigt.
Allgemein ist bekannt, daß die stabilste Zusammensetzung erzielt wird, um ein Teil zu positionieren und einzubauen, indem an drei Punkten auf der ersten Bezugsebene positioniert wird, an zwei Punkten der zweiten Bezugsebene positioniert wird, und an einem Punkt auf der dritten Bezugsebene positioniert wird. Im Beispiel werden der Druckkopfbefestigungsteil 34 der Druckkopfeinheit 22 und der Druckkopfwiderlagerteil 30 des Schlittens 21 zur Positionierung verwendet und die Vorsprünge 33 auf beiden Seiten der Druckkopfeinheit 22 und die Vorsprungaufnahmen 27 auf beiden Seiten des Schlitten 21 zur Positionierung bezüglich der Y-Richtung verwendet, indem die Druckkraft des Druckkopfhaltehebels 29 und die Reaktionskraft der Kontaktstifte 31 verwendet wird. Der Druckkopfhaltehebel 29 erzeugt eine Kraft in eine Richtung, die einen Winkel von etwa 30º von der Z-Richtung zur -Y-Richtung bildet, um die Druckkopfeinheit 22 in die Z-Richtung und -Y-Richtung zu drücken, um das Widerlager zwischen dem Druckkopfbefestigungsteil 34 der Druckkopfeinheit 22 und dem Druckkopfwiderlagerteil 30 des Schlittens 21 zu sichern, um die Vorsprünge 33 der Druckkopfeinheit 22 zur Positionierung in die Z-Richtung gegen die tiefsten Teile der Vorsprungaufnahmen 27 des Schlitten 21 zu positionieren und zu drücken. Die Vorsprünge 33 der Druckkopfeinheit 22 werden zur Positionierung der Teile in die Y-Richtung durch die Reaktionskraft der Kontaktstifte 31 stabil in die Y-Richtung gegen die Vorsprungaufnahmen 27 des Schlittens 21 gedrückt. Folglich wird eine präzise Positionierung in die Y- und Z-Richtungen ausgeführt. Die Positionierung in die X-Richtung wird durch die Vorsprünge 33 und die Seitenflächen des Schlittens 21 durchgeführt.
Fig. 9 zeigt einen Zustand, in dem die Druckkopfeinheit 22 im Schlitten 21 eingebaut ist. Nachdem die Druckkopfeinheit 22 eingebaut ist, werden die Tintentanks 23 angebracht. Hier werden ein schwarzer Tintentank und Tintentanks der anderen drei Farben angebracht. Die Tintentanks, die in den oben erläuterten Ausführungsformen gezeigt werden, können als die Tintentanks verwendet werden. Jeder Tintentank 23 ist mit dem Paßteil 39 ausgebildet. Um den Tintentank 23 anzubringen, wird er in einer vorbestimmten Position mit dem Halteteil des Tintentanks 23 eingesetzt. Dann wird das Paßteil 39 des Tintentanks 23 in den Tintentankhalter 30 des Schlittens 21 eingepaßt und der Tintentank 23 wird bezüglich der Druckkopfeinheit 22 in die Z-Richtung unter Druck gesetzt. Die in der Bodenfläche des Tintentanks 23 ausgebildete Verbindungsöffnung wird durch die Druckbeaufschlagungskraft gegen das entsprechende Tintenführungsteil 36 der Druckkopfeinheit 22 gedrückt, um einen abgedichteten Tintenfließweg zu definieren.
Der vordere untere Teil des Tintentanks 23 stößt zur Positionierung in die Y-Richtung an die Vorderseite des Schlittens 21 an. Die Positionierung in die Y-Richtung wird ebenfalls mittels einer Wand durchgeführt, die an der Tiefe des Tintenführungsteils 36 der Druckkopfeinheit 22 ausgebildet ist, und einer Aussparung, die in der Nähe des Tintentankhalters 30 des Schlittens 21 ausgebildet ist. Ferner wird die Positionierung in die X-Richtung mittels einer Trennwand durchgeführt, die in der Umgebung des Tintenführungsteils 36 der Druckkopfeinheit 22 angeordnet ist, und einer Aussparung, die in der Nähe des Tintentankhalters 30 des Schlittens 21 ausgebildet ist. In dem Beispiel wird der Tintentank 23 auch durch einen Nagel unter Druck gesetzt und fixiert, der an der Fläche des Schlittens 21 angeordnet ist, die zur Bodenfläche des Tintentanks 23 weist.
1 Fig. 10 zeigt einen Zustand, in dem vier Tintentanks 23 angebracht sind.
Fig. 12 ist eine Außenansicht, die eine Ausführungsform einer Aufzeichnungsvorrichtung zeigt. In der Figur ist Ziffer 51 eine Aufzeichnungsvorrichtung, Ziffer 52 ist ein unteres Gehäuse, Ziffer 53 ist ein oberes Gehäuse, Ziffer 54 ist ein Magazin-Einsatzschlitz, Ziffer 55 ist ein Dip-Schalter, Ziffer 56 ist ein Hauptschalter, Ziffer 57 ist eine Papieraufnahme, Ziffer 58 ist ein Schalttafelkonsole, Ziffer 59 ist ein manueller Einsatzschlitz, Ziffer 60 ist ein manuelles Magazin, Ziffer 61 ist ein Tintentank-Einsatzdeckel, Ziffer 62 ist ein Tintentank, Ziffer 63 ist eine Papierzufuhrwalze, Ziffer 64 ist ein Papiermagazin, Ziffer 65 ist ein Schnittstellenkabel und Ziffer 66 sind Speicherkarten.
Ein Gehäuse der Aufzeichnungsvorrichtung 51 besteht hauptsächlich aus dem oberen Gehäuse 52 und dem unteren Gehäuse 53, in dem ein (nicht gezeigter) elektrischer Schaltungskomplex, Treiberteile, usw. untergebracht sind. Das untere Gehäuse 52 ist mit dem Magazin-Einsatzschlitz 54 versehen, durch den das Papiermagazin 64 eingesetzt wird, das Aufzeichnungspapier speichert, um Papier in die Aufzeichnungsvorrichtung 51 zu laden. Der Dip-Schalter 55 und der Hauptschalter 56 sind im unteren Gehäuse 52 befestigt. Der Dip-Schalter 55 wird verwendet, um einen Teil des Betriebes der Aufzeichnungsvorrichtung 51 einzustellen und ist Funktionseinstellungen zugeordnet, die weniger häufig verändert werden. Wenn er nicht verwendet wird, ist der Dip-Schalter 55 mit einer Abdeckung abgedeckt. Der Hauptschalter 56 ist ein Schalter, um den Strom der Aufzeichnungsvorrichtung 51 ein- und auszuschalten. Das untere Gehäuse 52 ist ferner mit einem (nicht gezeigten) Schnittstellenverbinder, Einsatzschlitzen der Speicherkarten 56 usw. versehen. Das Schnittstellenkabel 65 ist mit dem Schnittstellenverbinder verbunden, um Daten zu und von einem äußeren Computer usw. zu übertragen. Die Speicherkarte 66 wird als ein Erweiterungsspeicher verwendet, wenn die Aufzeichnungsvorrichtung 51 arbeitet; sie kann einen Zeichensatz zur Verwendung zur Aufzeichnungszeit speichern.
Das obere Gehäuse 53 ist mit der Papieraufnahme 57 ausgebildet zur Abgabe aufgezeichneten Papiers. Es ist auch mit der Schalttafelkonsole 58 versehen, die Eingabeeinrichtungen, die häufig verwendet werden, damit der Benutzer einen Aufzeichnungsmodus und gegebene Befehle der Papiervorschub, Papierabgebe, usw. einstellt, Anzeigeeinrichtungen für Meldungen vom Drucker und dergleichen aufweist. Ferner sind der manuelle Einsatzschlitz 59 und das manuelle Magazin 60 vorgesehen, die es dem Benutzer ermöglichen, manuell Papier von dort zuzuführen.
Das obere Gehäuse 53 ist auch mit dem Tintentank-Einsatzdeckel 61 versehen. Der Benutzer kann den internen Tintentank 62 durch Öffnen des Deckels anbringen oder abnehmen. Die Tintenzufuhreinheiten der Erfindung, wie in den oben erläuterten Ausführungsformen gezeigt, können für die Tintentanks 62 verwendet werden. Hier sind vier Tintentanks angebracht. Wie in den Fig. 8 bis 11 gezeigt, ist die Druckkopfeinheit am Schlitten befestigt, und ferner sind die Tintentanks 62 angebracht.
Papierbögen, die im Papiermagazin 64 gespeichert sind, werden nacheinander entnommen und durch ein (nicht gezeigtes) internes Transportsystem transportiert und längs des Umfangs der Papierzufuhrwalze 63 zugeführt. Der (nicht gezeigte) Aufzeichnungskopf, an dem der Tintentank 62 angebracht ist, bewegt sich in eine Richtung, die senkrecht zur Papiertransportrichtung ist, um Daten für jeden Streifenbereich aufzuzeichnen. Der Papierbogen wird durch die Papierzufuhrwalze 63 in die Längenrichtung des Bogens zur Aufzeichnungsposition des nächsten Streifenbereichs zugeführt. Dieser Vorgang wird zur Aufzeichnung von Daten auf den Bogen wiederholt. Dann wird der Bogen zur Papieraufnahme 57 des oberen Gehäuses 53 abgegeben. In den Fig. 8 bis 12 haben wird das Beispiel erläutert, schwarz und andere drei Farben zur Aufzeichnung zu verwenden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Beispiel beschränkt, und es können drei Farben außer schwarz verwendet werden, oder es können fünf oder mehr Tintenzufuhrkanäle verwendet werden. Natürlich kann diese Erfindung auch auf eine monochrome Aufzeichnungsvorrichtung angewendet werden. Ferner können auch zusätzlich zur 2-Kopf-Zusammensetzung des Schwarzkopfes 37 und des Farbkopf es 38, die in den Fig. 8 bis 11 gezeigt wird, Druckköpfe in einer eineindeutigen Zuordnung zu Farben vorgesehen werden.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die eine dritte Ausführungsform einer Tintenzufuhreinheit der Erfindung zeigt. Teile, die identisch oder ähnlich zu den vorher unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen sind, werden in Fig. 13 durch dieselben Bezugziffern bezeichnet und werden nicht erneut erläutert. In Fig. 13 ist Ziffer 71 ein Druckkopf und Ziffer 72 ist ein Zufuhrzugang. Die Ausführungsform zeigt ein Beispiel, in dem der Druckkopf 71 und ein Tintentank 1 eine einstückige Konstruktion darstellen.
Der Druckkopf 71 ist von einem (nicht gezeigten) Kühlkörper, an dem der Druckkopf 71 befestigt ist, einer (nicht gezeigten) gedruckten Schaltung zur Lieferung eines elektrischen Signals an den Druckkopf 71, usw. umgeben. Der Druckkopf 71 ist mit einer (nicht gezeigten) großen Anzahl Düsen mit einer hohen Dichte ausgebildet. Zum Beispiel können 128 Düsen mit einer Dichte von 300 spi ausgebildet sein. Jede Düse ist mit einem (nicht gezeigten) Heizelement versehen zur Erzeugung von Blasen bei einer Erregung zum Ausstoßen von Tintentropfen. In Fig. 13 werden Tintentropfen nach unten ausgestoßen.
Das Innere des Tintentanks 1 ist in eine Haupttintenkammer 2 und eine Zwischentintenkammer 4 unterteilt. Die Zwischentintenkammer 4 wird in der Ausführungsform vielmehr als eine Tintenspeicherkammer als nur eine Tintenkammer zur Sammlung überflüssiger Blasen, wie in der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet. Folglich kann sie so ausgebildet sein, daß sie eine Größe aufweist, die gleich oder größer als die Haupttintenkammer 2 ist. In der ersten und zweiten Ausführungsform kann der Tintentank 1 nur die Tintenmenge speichern, die fast soviel wie die Tintenmenge ist, die durch das Kapillarglied 3 in der Haupttintenkammer 2 gehalten wird. In der dritten Ausführungsform kann die Zwischentintenkammer 4 jedoch fast 100% Tinte speichern, so daß die Gesamtvolumeneffizienz des Tintentanks 1 verbessert werden kann.
In der Ausführungsform wird Tinte aus der Zwischentintenkammer 4 über den Zufuhrzugang 72 zum Druckkopf 71 geliefert. Das heißt, ein Verbindungsdurchgang 5 verbindet nur ein Verbindungsloch 7, das im unteren Teil der Haupttintenkammer 2 ausgebildet ist, und die Zwischentintenkammer 4. Die Oberseite des Verbindungsdurchgangs 5 ist so ausgebildet, daß sie allmählich vom Verbindungsloch 7 zur Zwischentintenkammer 4 ansteigt, wie in der ersten und zweiten Ausführungsform, wodurch Blasen, die durch ein erstes Meniskusbildungsglied 8 von der Haupttintenkammer 2 eintreten, sich längs der Neigung des Verbindungsdurchgangs 5 zur Zwischentintenkammer 4 bewegen und am oberen Teil der Zwischentintenkammer 4 gesammelt werden. In dieser Struktur ist die Blasenbewegungsrichtung dieselbe wie die Tintenbewegungsrichtung, jedoch schweben die Blasen durch die Auftriebskraft der Blasen zum oberen Teil der Zwischentintenkammer 4, bevor sie am Zufuhrzugang 72 ankommen. Folglich werden die Blasen kaum in den Druckkopf 71 gemischt.
Ferner sind mehrere Tintenführungsgliedhalter 13 vorgesehen zum Halten eines Tintenführungsgliedes 9, so daß eine kleinere Anzahl der Tintenführungsgliedhalter 13 auf der Seite des Zwischentintenkammer 4 angeordnet ist und eine größere Anzahl der Halter 13 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, wodurch eine Verbindung des Tintenführungsgliedes 9 und des ersten Meniskusbildungsgliedes 8 und eine Führung der Blasen sichergestellt wird, die von der Haupttintenkammer 2 in die Zwischentintenkammer 4 eintreten.
Ein zweites Meniskusbildungsglied 10 ist im Verbindungsteil des Verbindungsdurchgangs 5 und des Zufuhrzugangs 72 angeordnet, weist jedoch nur eine Filterfunktion auf, um eine Druckänderung durch eine Schwingung oder einen Stoß, der auf den Tintentank 1 ausgeübt wird, oder eine Beschleunigung und die Mischung von Blasen aus den Düsen des Druckkopfes 31 zu verhindern, Staub zu entfernen, usw., da der Druckkopf 71 und der Tintentank 1 nicht getrennt sind. Da keine Tintentanks angebracht oder abgenommen werden, weist ein Absorptionsmaterial 12 keine Tintenabsorptionsfunktion auf und entfernt nur letzten Staub, Blasen, usw. Es können beide oder keines des zweiten Meniskusbildungsgliedes 10 und des Absorptionsmaterial 12 vorgesehen werden.
Die Arbeitsweise der dritten Ausführungsform der Tintenzufuhreinheit der Erfindung ist ähnlich zu der Arbeitsweise, nachdem in der ersten oder zweiten Ausführungsform die Tintentanks angebracht sind. In der dritten Ausführungsform ist kein Verbindungsteil, wie ein gemeinsames Teil an einem Zwischenstelle des Tintenfließweges von der Haupttintenkammer 2 zur Druckkopf 31 vorhanden, so daß keine Luft oder Staub beim Anbringen oder Abnehmen gemischt wird und eine gute Aufzeichnung durchgeführt werden kann. In einem Zustand, in dem die Tintenzufuhreinheit von einer Aufzeichnungsvorrichtung abgenommen ist, wird der negative Druck im Gleichgewicht zwischen der Kapillarkraft der Düsen, die im Druckkopf 31 erzeugt wird, und jener eines Kapillargliedes 3 in der Haupttintenkammer 2 gehalten, und es treten keine Störungen, wie ein Tintenverlust auf.
Da in der Struktur der dritten Ausführungsform die Zwischentintenkammer 4 ein großes Volumen aufweist und auch eine große Menge Luft darin gesammelt wird, dehnt sich die Innenluft aus oder zieht sich zusammen, wenn eine umgebungsbedingte Änderung auftritt, wie eine äußere Druck- oder Temperaturänderung, und der Effekt kann nicht ignoriert werden. Die Operation, wenn eine solche umgebungsbedingte Änderung stattfindet, wie kurz erläutert.
Zuerst ist, wenn die Zwischentintenkammer 4 mit Tinte gefüllt ist, und Tinte aus der Haupttintenkammer 2 geliefert wird, der durch das Kapillarglied 3 von einer Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 aufgenommene Atmosphärendruck derselbe wie jener, der durch die Düsespitzen des Druckkopfes 71 aufgenommen wird. So wird, selbst wenn sich der Atmosphärendruck ändert, das Druckgleichgewicht gehalten und die Auswirkung ist klein.
Als nächstes wird ein Beispiel betrachtet, wobei in der Zwischentintenkammer 4 eine Luftschicht ausgebildet ist. Wenn der äußere Druck fällt oder die Außentemperatur steigt, dehnt sich das Volumen der Luftschicht im oberen Teil der Zwischentintenkammer 4 aus, und daher versucht der negative Druckwert in der Zwischentintenkammer 4, verhältnismäßig klein zu werden. Folglich geht Tinte in der Zwischentintenkammer 4 über das Verbindungsloch 7 durch das erste Meniskusbildungsglied 8 und wird durch das Kapillarglied 3 in der Haupttintenkammer 2 absorbiert, wodurch der Differentialdruck zwischen dem Druck in der Zwischentintenkammer 4 und dem Atmosphärendruck gehalten wird und keine Tinte ausläuft.
Wenn der äußere Druck steigt oder die äußere Temperatur fällt, zieht sich die Luftschicht im oberen Teil der Zwischentintenkammer 4 zusammen, und daher versucht der negative Druckwert in der Zwischentintenkammer 4 verhältnismäßig groß zu werden. In diesem Fall geht wie bei der Tintenverbrauchszeit Luft von der Atmosphären-Verbindungsöffnung 6 durch das Kapillarglied 3 und geht weiter durch das erste Meniskusbildungsglied 8 und wird über das Verbindungsloch 7 in die Zwischentintenkammer 4 eingeführt, wodurch der Differentialdruck innerhalb der Zwischentintenkammer 4 konstant gehalten wird. Wenn der Haupttintentank 2 Tinte enthält, tritt eine Bewegung der Tinte zur Zwischentintenkammer 4 auf, um den negativen Druck in der Zwischentintenkammer 4 zu halten. In jedem Fall läuft keine Tinte aus.
Die dritte Ausführungsform zeigt den einstückigen Aufbau der Tintenzufuhreinheit und des Druckkopfes, der sich von der ersten oder zweiten Ausführungsform unterscheidet, jedoch kann die Tintenzufuhreinheit und der Druckkopf in der ersten oder zweiten Ausführungsform ebenfalls als ein einstückiger Aufbau ausgebildet werden.
Wie aus der bisher gegebenen Beschreibung zu entnehmen ist, kann erfindungsgemäß für eine Aufzeichnung mit einer guten Bildqualität der Eintritt von Blasen in den Druckkopf verhindert werden, ohne den Fließwegwiderstand zu erhöhen. Da das Tintenführungsglied durch die Tintenführungsgliedhalter gedrückt wird, und Tinte dem Meniskusbildungsglied zuverlässig zugeführt wird, wird ein Problem, wobei das Tintenführungsglied herunterfällt und es unmöglich gemacht wird, die gesamte Tinte in der Zwischentintenkazmer zu verbrauchen, gelöst. Ferner wird die Anordnung des Tintenführungsgliedes eingestellt, oder es ist eine Wand vorgesehen, wodurch eine Bewegung der Blasen zum Druckkopf unterdrückt wird und eine Bildqualitätsverschlechterung durch den Eintritt von Blasen in den Druckkopf verhindert wird, um eine stabile und hohe Bildqualität bereitzustellen.

Claims

1. Tintenzufuhreinheit zur Lieferung von Tinte an einen Druckkopf, mit:

einer Haupttintenkammer (2), die mit einer Atmosphären-Verbindungsöffnung (6) und einem Verbindungsloch (7) ausgebildet ist, zur Lieferung von Tinte;

einem Kapillarglied (3), das in der Haupttintenkammer (2) untergebracht ist, zum Halten von Tinte;

einer untergeordneten Tintenkammer (4) mit einem Zufuhrteil, das mit dem Verbindungsloch (7) an einem Verbindungsteil verbunden ist, zur Lieferung von Tinte an den Druckkopf;

einem Tintenführungsglied (9), das aus einem porösen Glied besteht; und

einem Halteglied zum Halten des Tintenführungsgliedes (9), dadurch gekennzeichnet, daß

ein Meniskusbildungsglied (8) an dem Verbindungsloch (7) angeordnet ist, das in Kontakt mit dem Kapillarglied (3) angeordnet und mit mehreren winzigen Löchern ausgebildet ist;

das Tintenführungsglied (9) in Kontakt mit einer Bodenfläche des Meniskusbildungsgliedes (8) steht und sich zum Boden der untergeordneten Tintenkammer (4) erstreckt; und

eine Innenwand der untergeordneten Tintenkammer (4) von dem Verbindungsteil nach oben geneigt ist.

2. Tintenzufuhreinheit nach Anspruch 1, wobei das Halteglied aus mehreren vorstehenden Gliedern (13) zusammengesetzt ist, die sich radial von einer Seitenwand des Verbindungsloches (7) erstrecken und so angeordnet sind, daß die Anzahl der vorstehenden Glieder (13), die auf einer Seite der nach oben geneigten Innenwand der untergeordneten Tintenkammer (4) angeordnet sind, kleiner als jene der vorstehenden Glieder (13) ist, die auf ihrer gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.

3. Tintenzufuhreinheit nach Anspruch 2, wobei der Zufuhrteil auf einer der nach oben geneigten Innenwand gegenüberliegenden Seite mit dem Verbindungsteil zu dem Verbindungsloch (7) dazwischen angeordnet ist.

4. Tintenzufuhreinheit nach Anspruch 2, die ferner ein Wandglied (15) aufweist, das zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch (7) und dem Zufuhrteil hängt.

5. Tintenzufuhreinheit nach Anspruch 1, wobei eine Lücke zwischen dem Halteglied und dem Boden des Zufuhrteils definiert ist.

6. Tintenzufuhreinheit nach Anspruch 1, wobei das Halteglied so ausgebildet ist, daß es nicht in Kontakt mit den Seitenwänden des Zufuhrteil kommt, um einen Blasenfließweg bereitzustellen.

7. Tintenzufuhreinheit zur Lieferung von Tinte an einen Druckkopf, mit:

einer untergeordneten Tintenkammer (4), die mit einem Zufuhrteil ausgebildet ist, das mit dem Verbindungsloch (7) an einem Verbindungsteil verbunden ist, zur Lieferung von Tinte an den Druckkopf; und

einem Tintenführungsglied (9), das aus einem porösen Glied besteht,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Tintenführungsglied (9) in Kontakt mit einer Bodenfläche des Meniskusbildungsgliedes (8) steht und sich zu einem Boden der untergeordneten Tintenkammer (4) erstreckt; und

eine Innenwand der untergeordneten Tintenkammer (4) auf einer gegenüberliegenden Seite des Zufuhrteils mit dem Verbindungsteil versehen ist, wobei die Innenwand von dem Verbindungsteil nach oben geneigt ist; und

ein Wandglied (15) zwischen dem Verbindungsteil und dem Zufuhrteil hängt.

8. Tintenzufuhreinheit nach Anspruch 3 oder 7, wobei eine Wandfläche zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch (7) und dem Zufuhrteil vom Zufuhrteil nach oben geneigt ist.

9. Tintenaufzeichnungsvorrichtung mit:

einem Druckkopf;

einer Tintenzufuhreinheit zur Lieferung von Tinte an den Druckkopf, mit:

einem Tintenführungsglied (9), das aus einem porösen Glied besteht; und

10. Tintenaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Halteglied aus mehreren vorstehenden Gliedern (13) zusammengesetzt ist, die sich radial von einer Seitenwand des Verbindungsloches (7) erstrecken und so angeordnet sind, daß die Anzahl der vorstehenden Glieder (13), die auf einer Seite der nach oben geneigten Innenwand der untergeordneten Tintenkammer (4) angeordnet sind, kleiner als jene der vorstehenden Glieder (13) ist, die auf ihrer gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.

11. Tintenaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Zufuhrteil auf einer der nach oben geneigten Innenwand gegenüberliegenden Seite mit dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch (7) dazwischen angeordnet ist.

12. Tintenaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 10, die ferner ein Wandglied (15) aufweist, das zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch (7) und dem Zufuhrteil hängt.

13. Tintenaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Wandfläche zwischen dem Verbindungsteil zum Verbindungsloch und dem Zufuhrteil vom Zufuhrteil nach oben geneigt ist.