DE69802225T2

DE69802225T2 - Tintenbehälter, Tintenstrahlpatrone, und Verfahren zum Füllen mit Tinte

Info

Publication number: DE69802225T2
Application number: DE69802225T
Authority: DE
Inventors: Minoru Nozawa; Keiichiro Tsukuda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: US6264315B1; JP3332795B2; EP0875383A1; DE69802225D1; ES2162363T3; JPH10296991A; EP0875383B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren zum Füllen des Tintenbehälters mit Tinte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Ein derartiger Tintenbehälter wird in dem Bereich des Tintenstrahlaufzeichnens verwendet. Ferner kann der Tintenbehälter einstückig mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf kombiniert werden, um eine Tintenstrahlpatrone bzw. -kartusche auszubilden. Genauer ausgedrückt, bezieht sich die Erfindung auf einen Tintenbehälter und eine Tintenstrahlkartusche, bei denen ein Unterdruck erzeugendes Bauteil als ein Tintenabsorptionsbauteil verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Füllen von Tinte in den Tintenbehälter oder in die Tintenstrahlkartusche.
Es sollte angemerkt werden, dass die Bezeichnung "Tinte", die bei dieser Beschreibung verwendet wird, eine flüssigkeitsenthaltende Flüssigkeit, und zusätzlich, dass die Tinte eines Typs, die von einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf ausgespritzt wird, eine die Druckeigenschaften verbessernde Flüssigkeit, wie z. B. eine behandelte Flüssigkeit, bedeutet, die zur Verbesserung der Tintendurchlässigkeit einer Schicht des Aufzeichnungsblatts verwendet wird.
In dem Bereich des Tintenstrahlaufzeichnens wird eine Tintenstrahlkartusche verwendet, die aus einem Aufzeichnungskopf und einem Tintenbehälter gefertigt ist, die als einstückige Struktur kombiniert sind, und die auf dem Aufzeichnungsapparat entfernbar befestigbar ist, um den Aufzeichnungsapparat kleiner und relativ wartungsarm zu gestalten. Bekannte Tintenstrahlkartuschen werden bspw. durch dauerhaftes Verbinden eines Aufzeichnungskopfs und eines Tintenbehälters zu einer einstückigen Struktur oder durch getrenntes Herstellen eines Aufzeichnungskopfs und eines Tintenbehälters und dann Verbinden beider zu einer einstückigen Struktur bei Gebrauch hergestellt.
Bei jeder der obigen, herkömmlichen Bauarten der Tintenstrahlkartuschen wird der Tintenbehälter benötigt, um einen Mechanismus zum Erzeugen eines Gegendrucks (Unterdrucks) hinsichtlich eines Tintenflusses, der zu der Aufzeichnungskopf zugeführt wird, auszubilden, so dass Tinte dauerhaft in dem Behälter gehalten wird und während des Aufzeichnungsarbeitsvorgangs zu dem Aufzeichnungskopf zuverlässig zugeführt wird.
Einer der einfachsten, bekannten Verfahren zum Erzeugen eines derartigen Unterdrucks wird durch Verwendung eines porösen Körpers bspw. eines Urethanschaums als ein Unterdruck erzeugendes Bauteil (Tintenabsorptionsbauteil) durchgeführt, um kapillare Anziehung, die sich in dem porösen Bauteil entwickelt, zu auszunutzen. Ein Tintenbehälter zur Verwendung in dem obigen Verfahren enthält normalerweise einen erhaltenden Abschnitt, in dem das Tintenabsorptionsbauteil zum Speichern von Tinte angeordnet wird, eine Tintenzuführöffnung, durch die die Tinte zu dem Tintenabsorptionsbauteil zugeführt wird, und eine Freiluftverbindungsöffnung, durch die Luft in den erhaltenden Abschnitt eingeführt wird, um der Tinte ein langsames Zuführen während des Druckarbeitsvorgangs zu ermöglichen.
Wie in der JP-A-60-245560 offenbart ist, wird bspw. ein bekannter Tintenbehälter des zuvor beschriebenen Typs durch Vorsehen einer Rippe hergestellt, um einen Spalt zwischen einer Innenwandfläche des erhaltenden Abschnitts und einer entsprechenden Fläche des Tintenabsorptionsbauteils auszubilden und um dann den Spalt mit der Umgebungsluft durch eine Freiluftverbindungsöffnung zu verbinden, so dass eine Luftschicht, die durch die Tinte umschlossen wird, nicht in dem erhaltenden Abschnitt existiert.
Das in dem erhaltenden Abschnitt des Tintenbehälters anzuordnende Tintenabsorptionsbauteil wird vorzugsweise aus einem Bauteil hergestellt, das vorher einer Hitzebehandlung und einer Komprimierung (hiernach auf einen Hitzekomprimierungsabsorbierer bezogen) unterworfen wird. Beim Füllen der Tinte in den Tintenbehälter, in dem schon ein derartiger, hitzekomprimierter Absorbierer angeordnet ist, wird im Allgemeinen ein druckverminderndes Füllverfahren zum Füllen des Behälters angewendet. Gemäß diesem Füllverfahren wird Tinte in den hitzekomprimierten Absorbierer durch, erstes Druckvermindern eines Innenraums des erhaltenden Abschnitt des Tintenbehälters, der noch nicht mit Tinte gefüllt ist, gefüllt. Als nächstes wird Tinte in den Innenraum des erhaltenden Abschnitts durch die Tintenzuführöffnung gefüllt, und Tinte breitet sich über die gesamte Fläche des hitzekomprimierten Absorbierers aus, während ein druckverminderter Zustand in dem erhaltenden Abschnitt beibehalten wird. Nachdem das Ausspritzen der Tinte angehalten wird, wird dann der innere Raum des erhaltenden Abschnitts geöffnet, um mit der Umgebungsluft in Verbindung zu treten.
Einige Tintenbehälter zur Verwendung mit Tintenstrahlkartuschen werden derart geformt, dass der Tintenbehälter auf einem Schlitten des Aufzeichnungsapparats abnehmbar befestigt ist und schmal in der Abtastrichtung des Schlittens ist, um die Tintenmenge, die in einem begrenzten Bereich innerhalb des Aufzeichnungsapparats gespeichert werden kann, zu erhöhen. Dieser Tintenbehältertyp hat daher eine dünne und eine flache Außengestalt rechtwinklig zu der Abtastrichtung der Kartusche.
Wenn Tinte in den zuvor erwähnten, flachen, schmalen Tintenbehälter durch das druckvermindernde Füllverfahren gefüllt wird, fanden die Erfinder als Ergebnis aus Experimenten heraus, dass ein folgend beschriebenes Phänomen auftreten kann.
Insbesondere wenn der Druck im Tintenbehälter vermindert wird, können Wände eines erhaltenden Abschnitts des Tintenbehälters, die relativ geringe Stärke besitzen, einwärts oder in Richtung eines porösen Körpers (Tintenabsorptionsbauteils) in dem erhaltenden Abschnitt derart verformt werden, dass die Innenwandflächen des erhaltenden Abschnitts in Kontakt mit dem Tintenabsorptionsbauteil kommen. Bei einem Tintenbehälter 301, der, wie in Fig. 16 gezeigt, dünn und schmal ist, sind, genauer ausgedrückt, diejenigen 302W (hiernach auf Maximalbereichswandflächen bezogen) Innenwandflächen, die einen erhaltenden Abschnitt 302a in einem Gehäuse 302 begrenzen, der einen Maximaloberflächenbereich hat, fähig, sich nach innen (d. h. in entsprechenden Richtungen der Pfeile X) zu verformen oder zu verbiegen, woraufhin die Maximalbereichswandflächen 302W des erhaltenden Abschnitts 302a bei großen Bereichen in Kontakt mit entsprechenden Flächen des Absorptionsbauteils 303 kommen. Wenn Tinte in den Tintenbehälter eingespritzt wird, während der Behälter in dem obigen Kontaktzustand zwischen den Maximalbereichswandflächen 302W und dem Tintenabsorptionsbauteil 303 ist, kann die Tinte nicht in die Fläche des Tintenabsorptionsbauteils 303, die in den Kontaktbereichen angeordnet sind, eindringen. Wenn der erhaltende Abschnitt 302a dann aus dem druckverminderten Zustand entlassen wird, um mit der Umgebungsluft bei der obigen Bedingung in Verbindung zu treten, kann die Tinte selbst dann nicht in das Absorptionsbauteil eindringen. Im schlimmsten Fall kann die Tintenstrahlkartusche unter Schwierigkeiten ihrer Zuführfähigkeiten der Tinte von dem Tintenbehälter 301 zu dem Aufzeichnungskopf leiden.
Ein derartiges Phänomen wird insbesondere bei einem Tintenbehälter eines bestimmten Typs stärker hervorgerufen, bei dem die Maximalbereichswandflächen des erhaltenden Abschnitts einen größeren Bereich als der Gesamtbereich der anderen Wandflächen nahe jeder der Maximalbereichswandflächen ausmachen. Dieses Problem wurde von den Erfindern zum ersten Mal erkannt.
Als Folge der durchgeführten, weiteren Experimente fanden die Erfinder ebenfalls heraus, dass selbst mit einer einzigen Rippe, die einfach an jeder der Maximalbereichswandflächen des erhaltenden Abschnitts vorgesehen wurde, wie im Stand der Technik durchgeführt wurde, sich die Rippe in das Tintenabsorptionsbauteil eingrub, und der Kontaktbereich zwischen der Innenwandfläche des erhaltenden Abschnitts und der entsprechenden Fläche des Tintenabsorptionsbauteils nicht bemerkenswert in der Größe verringert wurde.
Ein allgemeiner Tintenbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein allgemeines Verfahren zum Füllen eines Tintenbehälters mit Tinte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 ist aus JP-A-8 039 820 bekannt. Der Tintenbehälter enthält einen erhaltenden Abschnitt mit einer vielflächigen Form. Ein Tintenabsorptionsbauteil in dem erhaltenden Abschnitt speichert darin Tinte. Eine Tintenzuführöffnung ist in dem erhaltenden Abschnitt zum Zuführen der Tinte zu der Außenseite ausgebildet. Ferner ist eine Freiluftverbindungsöffnung in dem erhaltenden Abschnitt entfernt von der Tintenzuführöffnung zum Verbinden eines Innenraums des erhaltenden Abschnitts mit der Umgebungsluft ausgebildet. Die Innenwandflächen des erhaltenden Abschnitts sind mit einem Vorsprung versehen, der Rippen enthält, die sich über einen Abstand im Wesentlichen gleich einer Länge der Innenwandflächen erstrecken.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintenbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Füllen eines Tintenbehälters mit Tinte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 weiter zu entwickeln, so dass Tinte in den Behälter unter Verminderung des Drucks sicher gefüllt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Tintenbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfaharen zum Füllen eines Tintenbehälters mit Tinte mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erfüllt.
Eine Tintenstrahlkartusche mit den obigen Tintenbehälter ist Gegenstand des Anspruchs 6.
Vorteilhafte, weitere Entwicklungen werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Ein Kontaktbereich zwischen den Innenwandflächen des erhaltenden Abschnitts und entsprechende Oberflächen des Tintenabsorptionsbauteils, der auftritt, wenn Tinte in den Tintenbehälter unter Druckverminderung gefüllt wird, wird verringert.
Mit diesem Aufbau wird die Tinte zufriedenstellend in den Tintenbehälter gefüllt und dringt in das Tintenabsorptionsbauteil effizient ein. Bei dem obigen Tintenbehälter ist der Abstand zwischen den den Vorsprung ausbildenden Rippen vorzugsweise in einem Bereich von 0,5mm bis 2,5mm. Der Abstand zwischen dem den Vorsprung ausbildenden Rippen wird in der Richtung der Länge der Rippen variiert.
Ebenfalls kann die Tintenzuführöffnung in einer Wandfläche des erhaltenden Abschnitts ausgebildet werden, die die sich erstreckende Richtung des Vorsprungs kreuzt.
Ferner ist der Bereich zwischen dem den Vorsprung ausbildenden Rippen in einem Bereich des erhaltenden Abschnitts, wo das Tintenabsorptionsbauteil in einem komprimierten Zustand ist, angenähert. Der Vorsprung kann zumindest auf einer der Innenwandflächen des erhaltenden Abschnitts in einer großen Anzahl vorgesehen werden, der einen Maximalflächenbereich mit einem Abstand von 10mm oder weniger zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen hat. Zumindest zwei erhaltende Abschnitte, wobei jeder gleich dem zuvor beschriebenen Abschnitt ist, können miteinander kombiniert werden, und der Vorsprung kann auf jedem dieser Innenwandflächen der erhaltenden Abschnitte vorgesehen werden, die einem Umgebungsdruckraum und einen druckverminderten Raum voneinander trennen, wenn die kombinierten, erhaltenden Abschnitte im Druck vermindert werden.
Die Erfindung sieht ferner eine Tintenstrahlkartusche mit einem Tintenbehälter, der jedes der zuvor beschriebenen Merkmale hat, und einen Aufzeichnungskopf vor, der mit dem. Tintenbehälter in einer abnehmbaren Weise kombiniert ist.
Bei der obigen Tintenstrahlkartusche kann der Aufzeichnungskopf an einem Halter zum Halten des Tintenbehälters befestigt werden. Der Aufzeichnungskopf kann einen elektrothermischen Umwandler zum Erzeugen ausreichender, thermischen Energie enthalten, um ein Filmsieden der Tinte zu verursachen.
Bei dem obigen Verfahren zum Erfüllen mit Tinte kann der erhaltende Abschnitt des Tintenbehälters eine Wandfläche haben, die in Richtung einer entsprechenden Fläche des Tintenabsorptionsbauteils unter Druckverminderung verformt wird, die in dem Druck vermindernden Schritt entwickelt wird, und der Vorsprung kann auf der Innenseite der Wandfläche des erhaltenden Abschnitts vorgesehen sein.
Dieser kurze Überblick wurde zum schnellen Verstehen der Erfindung vorgesehen. Ein vollständigeres Verstehen der Erfindung kann durch Bezug auf folgende, ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erzielt werden.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Tintenbehälters gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht zum Erklären, wie Tinte in den in Fig. 1 und 2 gezeigten Tintenbehälter gefüllt wird.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht zum Erklären, wie Tinte in den in Fig. 1 und 2 gezeigten Tintenbehälter gefüllt wird.
Fig. 5 ist eine schematische Perspektivansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Tintenbehälters gemäß der Erfindung.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C aus Fig. 6.
Fig. 8 ist eine Perspektivansicht eines Kopfhalters von oben gesehen.
Fig. 9 ist eine Perspektivansicht des Kopfhalters von unten gesehen.
Fig. 10 ist eine schematische Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Tintenbehälters gemäß der Erfindung.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D aus Fig. 10.
Fig. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie E-E aus Fig. 11.
Fig. 13 ist eine Perspektivansicht eines Kopfhalters von oben gesehen.
Fig. 14 ist eine Perspektivansicht des Kopfhalters von unten gesehen.
Fig. 15 ist eine Perspektivansicht, die teilweise gebrochen ist, die ein Beispiel eines Aufzeichnungsapparats zeigt, auf dem der Tintenbehälter der Erfindung montiert werden kann.
Fig. 16 ist eine Schnittansicht, die einen herkömmlichen Tintenbehälter in einen verformten Zustand unter Verminderung des Drucks zeigt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden hiernach mit Bezug auf die Zeichnungen beschreiben.

(Ausführungsbeispiel 1)

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Tintenbehälters gemäß der Erfindung, und Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen flachen, schmalen Tintenbehälter. Hauptsächlich enthält der Tintenbehälter 1 ein im Wesentlichen rechtwinkliges Gehäuse 2 mit einem darin enthaltenen erhaltenden Abschnitt 2a, um eine Art Tinte zu erhalten, ein Tintenabsorptionsbauteil 3, das in dem erhaltenden Abschnitt 2a des Gehäuses 2 angeordnet ist und als ein Unterdruck erzeugendes Bauteil dient, eine Tintenzuführöffnung 4, die in einem Bereich des Gehäuses 2 zum Zuführen der Tinte in den erhaltenden Bereich 2a ausgebildet ist und die Tinte zu der Außenseite führt, und eine Freiluftverbindungsöffnung 5, die in einem Bereich des Gehäuses 2, entfernt von der Tintenzuführöffnung 4, ausgebildet ist, um einen Innenraum des erhaltenden Abschnitts 2a zum Verbinden mit der Umgebungsluft frei zu halten.
Das Tintenzuführbauteil 6, das bspw. aus einem faserartigen Körper ausgebildet sein kann, wird in die Tintenzuführöffnung 4 eingepasst. Eine Tintenzuführröhre (nicht gezeigt) zum Zuführen der Tinte zu der Seite eines Aufzeichnungskopfs (später beschrieben) ist gegen eine untere Fläche des Tintenzuführbauteils 6, d. h. einer Fläche des Tintenzuführbauteils 6, die der Außenseite durch die Tintenzuführöffnung 4 ausgesetzt ist, gedrückt, so dass die Tinte, die in dem Tintenabsorptionsbauteil 3 eingefüllt ist, durch Kapillarkraft zu der Seite des Aufzeichnungskopfs sicher zugeführt werden kann.
Eine Vielzahl Stützwände 7 erstrecken sich nach unten von einer oberen Wandfläche des Gehäuses 2, die den erhaltenden Abschnitt 2a auf der gleichen Seite wie die der Freiluftverbindungsöffnung 5 begrenzt. Die Stützwände 7 drücken an ihren unteren Enden eine obere Fläche des Tintenabsorptionsbauteils 3, um einen inneren, leeren Raum in dem erhaltenden Abschnitt 2a um die Freiluftverbindungsöffnung 5 auszubilden, wobei der innere, leere Raum dazu dient, ein Austreten der Tinte zu verhindern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind auf den inneren Seiten der Maximalbereichswandflächen 2W des Gehäuses 2, die den erhaltenden Abschnitt 2a begrenzen, eine Vielzahl Sätze (vier in diesem Ausführungsbeispiel) Vorsprünge 8 vorgesehen, wobei jeder Satz zwei Rippen 8a enthält, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Rippen 8a ist bestimmt, um einen Spalt, der als eine Tintenpassage dienen kann, zwischen den Maximalbereichswandflächen 2W des erhaltenden Abschnitts 2a und entsprechenden Flächen des Tintenabsorptionsbauteils 3 auszubilden, wenn das Tintenabsorptionsbauteil 3 in Kontakt mit den Vorsprüngen 8 gebracht wird. Vorzugsweise ist der Spalt innerhalb eines Bereichs von 0,5mm bis 2,5mm.
Der Raum zwischen den Rippen 8a ist nicht in Richtung der Länge der Rippen 8a konstant. Nahe eines komprimierten Abschnitts des Tintenabsorptionsbauteils 8 wird die Breite der Rippen 8a geändert, um den Abstand dazwischen zu verschmälern. Diese Verschmälerung ist beabsichtigt, um die Rippen 8a vor einem Versenken in das Tintenabsorptionsbauteil 3 in dem komprimierten Abschnitt davon und ferner vor einem Fehlschlagen im Beibehalten der Tintenpassage zu bewahren.
Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Greifvorsprung 9 vorzugsweise auf einer Seitenfläche des Gehäuses 2 vorgesehen, um durch einen Anwender zum Halten des Tintenbehälters 1 gegriffen zu werden, wenn der Tintenbehälter 1 in und aus einem Aufzeichnungsapparat befestigt und entfernt wird.
Da die Vorsprünge 8 auf den Innenseiten der Maximalbereichswandflächen 2W des erhaltenden Abschnitts 2a vorgesehen sind, kann bei diesem Ausführungsbeispiel, wie zuvor beschrieben worden ist, ein Spalt, der als Tintenpassage dient, um die Tinte über die ganze Oberfläche des Tintenabsorptionsbauteils 3 ausbreiten zu können, zwischen den Maximalbereichswandflächen 2W des erhaltenden Abschnitts 2a und den entsprechenden Oberflächen des Tintenabsorptionsbauteils 3 erhalten werden. Der Spalt kann selbst dann erhalten werden, wenn die Maximalbereichswandflächen 2W des erhaltenden Abschnitts 2a so weit nach Ihnen verformt werden, dass die Vorsprünge 8 in Kontakt mit den entsprechenden Oberflächen des Tintenabsorptionsbauteils 3 kommen, wenn der erhaltende Abschnitt 2a bei dem Einfüllverfahren der Tinte in den Tintenbehälter 1 druckvermindert wird.
Dieser beibehaltende Spalt sichert das Verteilen der zugeführten Tinte über die ganze Fläche des Tintenabsorptionsbauteils 3 unter Druckverminderung. Wenn dem gemäß der innere Raum des erhaltenden Abschnitts 2a mit der Umgebungsluft verbunden wird, kann die Tinte ausreichend in das Tintenabsorptionsbauteil 3, ohne zurücklassen der in dem erhaltenden Abschnitt 2a eingefangenen Luft, eindringen. Der derart mit Tinte gefüllte Tintenbehälter kann Tinte zuverlässig zuführen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls die Tintenzuführöffnung 4 in einer Wandfläche des erhaltenden Abschnitts 2a ausgebildet, die eine sich erstreckende Ausrichtung des Vorsprungs 8 kreuzt.
Ein Beispiel für das Einfüllen der Tinte in einen in Fig. 1 und 2 gezeigten Tintenbehälter wird folgend beschrieben.
Als erstes wird die Umgebungsluftverbindungsöffnung 5 geschlossen und der Innenraum des erhaltenden Abschnitts 2a wird durch die Tintenzuführöffnung 4 entlüftet. Bei der Entlüftung wird eine erhebliche Menge Luft, die in dem Tintenabsorptionsbauteil 3 und in dem Tintenzuführbauteil 6 enthalten ist, entfernt. Nach dem die Entlüftung bis zu einer Druckverminderung bis zu einem vorbestimmten Luftdruck des erhaltenen Abschnitts 2a fortgeführt worden ist, wird die Entlüftung gestoppt und der Innenraum des erhaltenden Abschnitts 2a wird in einem druckverminderten Zustand gehalten.
Dann wird die Tinte unter vermindertem Druck durch die Tintenzuführöffnung 4 eingefüllt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bleiben die Tintendurchgänge zwischen den Maximalbereichswandflächen 2W des erhaltenden Abschnitts 2a und den entsprechenden Flächen des Tintenabsorptionsbauteils 3 erhalten, während die Tinte in einem freien Zustand allmählich eingefüllt wird. Die Tintenpassagen werden durch die Anwesenheit der Vorsprünge 8, die auf den Innenflächen der Maximalbereichswandflächen 2W vorgesehen sind, beibehalten.
Die Tintenpassagen, die durch die Vorsprünge 8 definiert sind, dienen als Ausgangspunkte, von denen die Tinte beginnt, nicht nur in der Richtung der Länger der die Vorsprünge 8 ausbildenden Rippen 8a sonder auch in der Richtung, die die Längsrichtung der Rippen 8a kreuzt, in das Tintenabsorptionsbauteil 3 einzudringen. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Tinte bis zu einem bestimmten, in Fig. 4 gezeigten Ausmaß eingedrungen ist, so dass das innere des Tintenabsorptionsbauteils 3 noch nicht vollständig mit Tinte gefüllt ist, wird das Befüllen mit Tinte angehalten, und der Innenraum des erhaltenden Abschnitts 2a wird mit der Umgebungsluft verbunden. Folglich wird die Tinte zu einem vollständigen Durchdringen eines innersten Abschnitt des Tintenabsorptionsbauteils 3, der bisher noch nicht mit Tinte gefüllt worden ist, bewegt, wodurch das Befüllen des Tintenbehälters vervollständigt wird.
In einem zweiten Schritt kann die zurückbleibende Tinte bei Bedarf entfernt werden.

(Ausführungsbeispiel 2)

Fig. 5 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Tintenbehälters gemäß der Erfindung. Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus Fig. 5, und Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C aus Fig. 6. Anzumerken ist, dass aus Gründen der Verkürzung, einige Tintenbehälterbestandteile bei diesem Ausführungsbeispiel, die gleich derer des obigen Aufführungsbeispiels sind, hier nicht beschrieben werden.
Ein Tintenbehälter dieses Ausführungsbeispiels wird durch Anordnung dreier, flacher, schmaler Gehäuse, von denen jedes gleich dem in dem obigen Ausführungsbeispiel verwendeten Gehäuse ist, und durch ihr Verbinden zu einer einstückigen Struktur aufgebaut. Der Tintenbehälter dieses Ausführungsbeispiels ist dadurch bezeichnet, dass Vorsprünge 108 an jeder der Innenflächen der Außenwände 102W der äußeren zwei der drei Gehäuse vorgesehen sind. Die Außenwände 102W der zwei Gehäuse, von denen auf jedem Vorsprünge 108 vorgesehen sind, sind Trennwände, die einen Umgebungsdruckraum und einen druckverminderten Raum voneinander trennen, wenn der Tintenbehälter zum Befüllen mit Tinte druckvermindert wird, und werden bei den entsprechenden Gehäusen möglicherweise nach Innen verformt. Durch vorsehen der Vorsprünge 108 auf jeder der Innenflächen der Außenwände 102W, wie zuvor beschrieben worden ist, können zwischen den Innenflächen der Außenwände 102W und der entsprechenden Flächen des Tintenabsorptionsbauteils 103 Tintenpassagen ausgebildet werden, die ein Verteilen der Tinte über die ganze Fläche des Tintenabsorptionsbauteils 103 ermöglichen.
Bezugszeichen 110 in Fig. 7 zeigt zusätzlich eine Rippe, die auf jeder der Innen- und Außenflächen der gegenüberliegenden Wände des Zwischengehäuses vorgesehen sind. Ungleich der Rippen 108a, die die Vorsprünge 108 ausbilden, werden die Rippen 110 mit großen Abständen dazwischen angeordnet, um einfach die Flächen des Tintenabsorptionsbauteils 103 zu drücken, wodurch das Bauteil an seinem Ort gehalten wird. Wenn die Tinte in das Tintenabsorptionsbauteil unter Druckverminderung eingefüllt wird, werden die mit Rippen 110 versehenden Oberflächen durch Trennwände, die zwischen den druckverminderten Räumen angeordnet sind, begrenzt, und daher werden die Rippen gemäß der Erfindung nicht notwendiger Weise auf diesen Flächen vorgesehen. Natürlich können Rippen 108a an Stelle der Rippen 110 vorgesehen werden.
Da der Tintenbehälter dieses Ausführungsbeispiels drei Gehäuse enthält, die zu einer einstückigen Struktur verbunden sind, können drei Arten von Tinte in den drei Gehäusen unabhängig voneinander gespeichert werden. Schließlich sind, wie in Fig. 5 gezeigt ist, eine Tintenzuführöffnung 104, ein Tintenzuführbauteil 106 usw. bei jedem Gehäuse vorgesehen.
Der Tintenbehälter 101, der den zuvor beschriebenen Aufbau hat, kann bspw. in einen Kopfhalter 114, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, geladen werden. Der Kopfhalter 114 enthält hauptsächlich ein Gehäuse 114 mit einer Größe, die der der drei Gehäuse zum Erhalten des Tintenbehälters 101 entspricht, Tinteneingänge 114b, die auf einer unteren Innenfläche des Gehäuses 114a vorgesehen sind und in die Tintenzuführöffnung 104 in 1 : 1 Relation eingeführt werden können, Tintenzuführröhren 114c, die in den entsprechenden Tinteneinlässen 114b angeordnet sind und in Anlage mit den unteren Enden der Tintenzuführbauteile 106 in 1 : 1 Relation gehalten werden, Rippen 115 zum Unterteilen des Gehäuses 114a in einzelne Innenräume, die den drei Gehäusen des Tintenbehälters 110 in einer 1 : 1 Relation entsprechen, und eine Aufzeichnungskopfeinheit 116, die an der unteren Außenwand des Gehäuses 114a vorgesehen ist und einen elektrothermischen Umwandler, zum Erzeugen thermischer Energie enthält, die ausreichend ist, um ein Filmsieden der Tinte zu verursachen.
Der derart gebaute Kopfhalter 114 enthält eine Tintenstrahlkartusche in Zusammenarbeit mit dem darin geladenen Tintenbehälter 101, wie in Fig. 5 gezeigt ist, und die Tintenstrahlkartusche kann auf einem Aufzeichnungsapparat, wie später beschrieben wird, befestigt werden.

(Ausführungsbeispiel 3)

Fig. 10 ist eine schematische Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Tintenbehälters gemäß der Erfindung. Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D aus Fig. 10, und Fig. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie E-E aus Fig. 11. Es wird hier angemerkt, dass aus Gründen der Verkürzung, einige Tintenbehälterbestandteile bei diesem Ausführungsbeispiel, die denen in den obigen Ausführungsbeispielen entsprechen, nicht hierin beschrieben werden.
Ein Tintenbehälter dieses Ausführungsbeispiels ist dadurch bezeichnet, dass basierend auf dem Tintenbehälter des obigen Ausführungsbeispiels 2 eine Trennwand 217 in jedem Gehäuse vorgesehen ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, die es dem Tintenbehälter ermöglicht, eine Gesamtheit von sechs Arten Tinte zu speichern. Die Trennwand 217 bei diesem Ausführungsbeispiel unterteilt einen Innenraum jedes Gehäuses in eine schmale Kammer 218, die von einem Greifvorsprung 209 beabstandet ist, und in eine große Kammer 219 nahe dem Greifvorsprung 209.
Da Wände, die die kleine Kammer 218 begrenzen, einen relativ kleinen Oberflächenbereich haben und ein geringes Ausmaß nach innen verformt werden, wenn der Tintenbehälter zum Einfüllen mit Tinte druckvermindert wird, werden die Innenwandflächen der kleinen Kammer 218 mit den entsprechenden Oberflächen des Tintenabsorptionsbauteils 203 in einem relativ kleinen Bereich in Kontakt gebracht. Vorsprünge 208 sind daher nicht auf den Innenwandflächen der kleinen Kammern 218 vorgesehen.
Da die die große Kammer 219 begrenzenden Wände einen relativ großen Flächenbereich haben und ein großes Ausmaß nach innen verformt werden, wenn der Tintenbehälter zum Einfüllen mit Tinte druckvermindert wird, werden andererseits die Innenwandflächen der großen Kammer 219 mit den entsprechenden Flächen des Tintenabsorptionsbauteils 203 in einem relativ großen Bereich in Kontakt gebracht. Vorsprünge 208 werden daher auf den Innenwandflächen der großen Kammer 219 vorgesehen, um einen Tintendurchgang zu sichern, um der Tinte ein Verteilen über die ganze Fläche des Tintenabsorptionsbauteils 203 zu ermöglichen.
Als eine Alternative kann der Innenraum jedes Gehäuses durch die Trennwand 217 in zwei Kammern gleicher Größe zueinander unterteilt werden. In diesem Fall können die Vorsprünge 208 an jeder der Innenwandflächen der beiden Kammern vorgesehen werden.
Der Tintenbehälter 201, der den zuvor erklärten Aufbau hat, kann bspw. in dem Kopfhalter 214, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt ist, geladen werden. Der Kopfhalter 214 enthält Tinteneinlässe 214b und Tintenzuführröhren 214c, die der Anzahl und der Lage der Tintenzuführöffnungen 204 und den Tintenzuführbauteilen 206 des Tintenbehälters 201 entsprechen.
Eine Gesamtheit von sechs Arten Tinte dreier Farben können bspw. in den sechs Tintenspeicherkammern bei diesem Ausführungsbeispiel derart gefüllt werden, dass Tinte mit der gleichen Farbe in eine der drei kleinen Kammern 218 und in eine der drei großen Kammern 219 gefüllt wird, die durch die Trennwand 217 nahe der einen kleinen Kammer angeordnet ist. Tinte mit normaler Dichte, bspw. dunkler in der Farbe, kann in die kleine Kammer 218 gefüllt werden, und Tinte mit geringerer Dichte, bspw. heller in der Farbe, kann in die große Kammer 219 gefüllt werden. Der Grund, warum die Tinte mit dunklerer Farbe in die kleine Kammer 218 gefüllt wird, wird folgend beschrieben.
Wenn der Tintenbehälter 201 dieses Ausführungsbeispiels in den Kopfhalter 214 geladen wird, ist er in einen derartigen Zustand, dass die kleine Kammer 218 auf der unteren Seite angeordnet ist, und dass die große Kammer 219 auf der oberen Seite angeordnet ist. Wenn Tinte austreten sollte, ist die Wirkung auf das Aufzeichnen kleiner, wenn die Tinte mit hellerer Farbe in der großen Kammer 219 mit der Tinte dunklerer Farbe in der kleineren Kammer 218 gemischt wird, als in dem umgekehrten obigen Fall.
Ein Beispiel eines Aufzeichnungsapparats, auf den der Tintenbehälter oder die Tintenstrahlkartusche der Erfindung befestigt werden kann, wird nun mit Bezug auf Fig. 15 beschrieben.
Fig. 15 ist eine schematische Perspektivansicht, teilweise gebrochen, die einen Aufzeichnungsapparat zeigt, auf den die Erfindung angewendet wird. In Fig. 15 bezeichnet 20 eine Tintenstrahlkartusche, die die gleiche wie die zuvor beschriebene ist und die einen Tintenbehälterabschnitt auf der oberen Seite, einen Kopfhalter, der mit einem Aufzeichnungskopf auf der unteren Seite vorgesehen ist, und eine Verbindung (nicht gezeigt) enthält, um bspw. ein Signal zum Antreiben des Aufzeichnungskopfs zu erhalten. Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Schlitten, auf dem zwei Tintenstrahlkartuschen 20 derart befestigt sind, dass sie genau positioniert sind, und der einen Verbindungshalter hat, um bspw. das Signal zum Antreiben des Aufzeichnungskopfs zu übermitteln. Der Schlitten 21 ist elektrisch mit dem Aufzeichnungskopf über den Verbindungshalter verbunden.
Zwei Tintenstrahlkartuschen 20, die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, enthalten vorzugsweise eine rechte Kartusche mit einem Tintenbehälter, der sechs Arten Tinte speichert, die sowohl die dunklere Farbe als auch die hellere Farbe Gelb, Magenta und Zyan enthält, und eine linke Kartusche, mit einem Tintenbehälter, der schwarze Tinte und eine die Druckeigenschaft verbessernde Flüssigkeit enthält.
Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Abtastschiene, die sich in Richtung des Hauptabtastens des Schlittens 21 erstreckt, und Bezugszeichen 23 bezeichnet ein Antriebsband zum Übertragen der Antriebskraft, um den Schlitten 21 hin und her zu bewegen. Bezugszeichen 24, 25; 26, 27 bezeichnen Förderwalzenpaare, die hinten und vorne an der Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungskopfs zum Fördern eines Aufzeichnungsmediums angeordnet sind, indem sie es zwischen den Rollen einklemmen, und Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Aufzeichnungsmedium bspw. ein Blatt Papier, das in Druckkontakt mit einer Platte (nicht gezeigt) gehalten wird, um eine Fläche des Aufzeichnungsmediums flach zu halten, auf dem gedruckt werden soll.
Bei dem Druckarbeitsvorgang ragt die Aufzeichnungskopfeinheit der Tintenstrahlkartusche 20 nach unten von dem Schlitten 21 zu einer Position zwischen den Aufzeichnungsmediumförderwalzen 24 und 25 hervor, und eine die Ausstoßöffnung ausbildende Fläche der Aufzeichnungskopfeinheit ist parallel zu dem Aufzeichnungsmedium 28 angeordnet, das in Druckkontakt mit einer Führungsfläche der Platte (nicht gezeigt) gehalten wird.
Da ein Vorsprung, der zumindest zwei Rippen enthält, die mit einem schmalen und sich annähernden Abstand dazwischen angeordnet sind, auf jeder der Innenwandflächen eines Tintenbehälters vorgesehen ist, die sich leicht verformen, wenn Tinte in den Tintenbehälter unter Druckverminderung eingefüllt wird, werden gemäß der Erfindung, wie zuvor beschrieben worden ist, Tintenpassagen zwischen den Innenwandflächen des Tintenbehälters und entsprechenden Flächen des Tintenabsorptionsbauteils vorgesehen, um ein Verteilen der Tinte über die ganze Fläche des Tintenabsorptionsbauteils zu ermöglichen. Die Anwesenheit der Tintenpassagen ermöglicht der Tinte vollständig in den innersten Abschnitt des Tintenabsorptionsbauteils zu dringen. Der Tintenbehälter oder die Tintenstrahlkartusche, die derart ausreichend mit Tinte gefüllt worden ist, kann Tinte zu einem Aufzeichnungskopf dauerhaft zuführen, wenn er auf ein Aufzeichnungsapparat befestigt ist.
Die Erfindung wurde hinsichtlich besonderer, gezeigter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die obigen, beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen durch einen Fachmann ohne Verlassen des Erfindungsbereichs, der durch die Ansprüche definiert ist, gemacht werden können.

Claims

1. Tintenbehälter, der einen erhaltenden Abschnitt (2a; 102a; 202) mit einer vielflächigen Gestalt hat, und der ein Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) zum Speichern von Tinte darin, eine Tintenzuführöffnung (4; 104; 204), die in einem Bereich des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) zum Zuführen der in dem Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) gespeicherten Tinte zu der Außenseite ausgebildet ist, und eine Freiluftverbindungsöffnung (5; 105; 205) hat, die in einem Bereich des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) entfernt von der Tintenzuführöffnung (4; 104; 204) ausgebildet ist, um einen Innenraum des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202a) offen zu machen, um mit der Umgebungsluft in Verbindung zu treten, wobei:

die Tinte in das Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) gefüllt wird, während der Innenraum des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) unter Druckverminderung gehalten wird, und wobei ein Vorsprung (8; 108; 208), der zumindest zwei Rippen hat, die sich über einen Abstand im Wesentlichen gleich zu einer Länge von Innenwandflächen (2W; 102W; 202W) des erhaltenden Abschnitts (2a; 102; 202) erstrecken, auf zumindest einer der Innenwandflächen (2W; 102W; 202W) des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) vorgesehen ist, der einen Maximalflächenbereich im Wesentlichen an einem Mittelpunkt davon hat,

dadurch gekennzeichnet, dass

sich der Abstand zwischen den Rippen (8; 108; 208), die den Vorsprung ausbilden, in der Richtung der Länge der Rippen verändert und in einen Bereich des erhaltenen Abschnitts (2a; 102a; 202) annähert, wo das Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) in einem komprimierten Zustand ist.

2. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Rippen (8; 108; 208), die den Vorsprung ausbilden, in dem Bereich von 0,5mm bis 2,5mm ist.

3. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die: Tintenzuführöffnung (4; 104; 204) in einer Wandfläche des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202a) ausgebildet ist, der die erstreckende Richtung des Vorsprungs (8; 108; 208) kreuzt.

4. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (8; 108; 208) in einer Vielzahl auf zumindest einer der Innenwandflächen des erhaltenden, Abschnitts (2a; 102a; 102), der einen Maximalflächenbereich hat, mit einem Abstand von 10mm oder weniger zwischen zweier zueinander benachbarten Vorsprünge vorgesehen ist.

5. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei erhaltende Abschnitte (102a; 202), die jede gleich dem erhaltenden Abschnitt sind, miteinander verbunden werden, und dass der Vorsprung (108; 208) auf jeder dieser Innenwandflächen (102W; 202W) der erhaltenden Abschnitte (102a; 202) vorgesehen ist, die einen Umgebungsdruckraum und einen druckverminderten Raum voneinander trennten, wenn die verbundenen, erhaltenden Abschnitte (102a; 202) im Druck vermindert werden.

6. Tintenstrahlkartusche mit einem Tintenbehälter gemäß Anspruch 1 und einem Aufzeichnungskopf, der mit dem Tintenbehälter auf abnehmbare Weise verbunden ist.

7. Tintenstrahlkartusche gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungskopf an einem Halter zum Halten des Tintenbehälters befestigt ist.

8. Tintenstrahlkartusche gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungskopf einen elektrothermischen Umwandler zum Erzeugen thermischer Energie enthält, die ausreichend ist, um ein Filmsieden der Tinte zu erzeugen.

9. Verfahren zum Füllen mit Tinte in einen Tintenbehälter, der einen erhaltenden Abschnitt (2a; 102a; 202) zum Erhalten eines Tintenabsorptionsbauteils (3, 103; 203) zum Speichern von Tinte darin, eine Tintenzuführöffnung (4; 104; 204), die in einem Bereich des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) zum Zuführen der in dem Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) enthaltenen Tinte zu der Außenseite ausgebildet ist, eine Freiluftverbindungsöffnung (5; 10.5; 205), die in einem Bereich des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) entfernt von der Tintenzuführöffnung (4; 104; 204) ausgebildet ist, um einen Innenraum des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) offen zu machen, um mit der Umgebungsluft in Verbindung zu treten, und einen Vorsprung (8; 108; 208) hat, der zumindest zwei Rippen hat, die auf zumindest einer der Innenwandflächen (2W; 102W; 202) des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) vorgesehen sind, der einen Maximalflächenbereich im Wesentlichen an einem Mittelpunkt davon hat, wobei das Verfahren die Schritte enthält:

Schließen der Freiluftverbindungsöffnung (5; 105; 205) und dann Druckverminderung des Innenraums des erhaltenden Abschnitts (2a; 102; 202) durch die Tintenzuführöffnung (4; 104; 204),

Füllen der Tinte in den Innenraum des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) durch die Tintenzuführöffnung (4; 104; 204) während der Innenraum des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) in einem druckverminderten Zustand gehalten wird, wodurch ein Verteilen der Tinte über die ganze Fläche des Tintenabsorptionsbauteils (3; 103; 203) durch zumindest einen Spalt zwischen den Rippen (8; 108; 208) verursacht wird, und

Schließen der Tintenzuführöffnung (4; 104; 204) und dann Öffnen der Freiluftverbindungsöffnung (5; 105; 205) zum Verbinden des Innenraums des erhaltenden Abschnitt (2a; 102a; 202) mit der Umgebungsluft, wodurch ein Durchdringen der Tinte zu einem innersten Abschnitt des Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) Von seiner gesamten Fläche verursacht wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

zum Erhalten des Füllens mit Tinte in den Innenraum durch zumindest einen Spalt die Tinte durch den Spalt gefüllt wird, der sich in der Richtung der Länge der Rippen (8; 108; 208) verändert, um näher in einem Bereich des erhaltenden Abschnitts (2a; 102a; 202) zu sein, wo das Tintenabsorptionsbauteil (3; 103; 203) in einem komprimierten Zustand ist.

10. Verfahren zum Füllen mit Tinte gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenfläche des erhaltenden Abschnitts (2a; 102; 202) des Tintenbehälters in Richtung auf eine entsprechende Fläche des Tintenabsorptionsbauteils (3; 103; 203) unter Druckverminderung, die in dem druckvermindernden Schritt entwickelt wird, verformt wird.