DE19531361C2 - Leckbeständiger Tintenbehälter für einen Drucker - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Tintenbe­ hälter für einen Drucker und insbesondere auf ein auf einem Schaum basierendes Tintenbehältersystem, das in einer Tin­ tenstrahldrucker-Druckerpatrone verwendbar ist.

Drucker wurden zu gut bekannten Elementen eines Computersy­ stems und liefern die Einrichtung, durch die Computerinfor­ mationen in greifbaren Formen, wie z. B. Zeichen oder Bil­ dern, auf ein Medium, wie Papier oder Transparentfilm, aus­ gegeben werden können. Eine Schlüsselkomponente eines Druckers ist die Druckerpatrone, eine Vorrichtung, die die elektrischen Signale, die von dem Computersystem ausgegeben werden, in Ausstöße kleiner Tintentröpfchen umwandelt, wel­ che einzeln zeitlich gesteuert und plaziert werden, derart, daß von den kleinen Tintentröpfchen gewünschte Zeichen oder Bilder auf dem Medium erzeugt werden können. Ein einen Be­ standteil bildendes Element einer Druckerpatrone ist eine Laminatstruktur aus einem Substrat, einer Photo-definierba­ ren Schicht und einer perforierten Schicht. Diese Laminat­ struktur ist im allgemeinen als Druckkopf bekannt. Bei einem thermischen Tintenstrahldruckkopf findet man typischerweise eine Mehrzahl von nahezu mikroskopischen Widerstands-behaf­ teten Heizvorrichtungen im dem Substrat, um kleine Kammern zu erwärmen, die Tinte enthalten. Eine kleine Düse oder Öff­ nung in der perforierten Schicht ist der kleinen Tintenkam­ mer zugeordnet und ermöglicht, daß das Tintentröpfchen aus­ gestoßen wird, wenn der Heizwiderstand aktiviert und die Tinte verdampft wird. Die Zuführung jeder der Miniaturtin­ tenkammern ist eine Reihe von Röhren oder Kanälen, die Tinte von einem größeren Tintenspeicher zu den kleinen Tintenab­ schußkammern bringen. Es ist ohne weiteres offensichtlich, daß eine bestimmte Steuerung des Tintenflusses beibehalten werden muß, derart, daß die richtige Tintenmenge jede kleine Tintenabschußkammer erreicht, jedoch nicht so viel Tinte ge­ liefert wird, daß Tinte aus den Öffnungen in dem Druckkopf leckt oder ausläuft. Es ist gut bekannt, daß ein leicht ne­ gativer Druck, ein Gegendruck, in der Tintenpatrone beibe­ halten wird, um ein Auslaufen von dem Druckkopf zu verhin­ dern.

Wenn ein Farbdruck erhalten werden soll, müssen mehrere Far­ ben für den Drucker verfügbar sein. Bei vielen Realisierun­ gen sind in einer Druckerpatrone mehrere Farben, üblicher­ weise drei, enthalten. Drei getrennte Tintenbehältersysteme und Tintenzufuhrsysteme sind mit den drei getrennten Gruppen von Tintenabschuß-Kammern und -Öffnungen gekoppelt. Um ein Drucken mit hoher Qualität und hoher Auflösung zu erhalten, sind diese Gruppen von Öffnungen auf dem Druckerpatronen- Druckkopf relativ nahe beieinander plaziert. Eines der Pro­ bleme, die sich bei der Gestaltung einer Druckerpatrone stellen, ist die Leckage von Tinte einer Farbe von der Grup­ pe der Öffnungen einer Farbe auf die Oberfläche des Druck­ kopfs aufgrund von Umgebungsbedingungen, wie z. B. einer Tem­ peraturänderung oder einer atmosphärischen Druckänderung. Da drei Gruppen von Öffnungen existieren, die jeder der drei Farben entsprechen, ist es möglich, daß Tinte einer der Far­ ben aus ihrem zugeordneten Satz von Öffnungen ausläuft, über die Oberfläche des Druckkopfs zu einer Gruppe von Öffnungen einer anderen Farbe wandert und, wenn sich die Temperatur oder der Druck wiederum ändern, das Tröpfchen der einen Far­ be in die Öffnungen der Tinte einer anderen Farbe zurückge­ saugt wird. Das Mischen dieser zwei Tintenfarben erzeugt ei­ ne verunreinigte Farbe, die beim Drucken ein Farbbild schlechter Qualität erzeugt. Ausgedehnte Zyklen von Auslau­ fen und Wiederaufsaugen können eine gesamte Druckerpatrone zerstören, was den frühzeitigen und unerwünschten Austausch derselben zur Folge hat.

Bei einer herkömmlichen Realisierung, um den gewünschten Ge­ gendruck zu liefern, ist ein poröses Bauglied aus Schaum in dem Tintenbehälterhohlraum einer Druckerpatrone angeordnet. Der Schaum ist üblicherweise ein Material bestimmter Porosi­ tät mit einem aufwendigen Netzwerk von Poren und Kapillaren, in denen die Tinte zur Verwendung durch die Tintenkassette gespeichert ist. Der Schaum ist ferner durch die Wände des Tintenbehälterabschnitts der Druckerpatrone zusammenge­ drückt, derart, daß die Kapillarkraft des Schaums erhöht ist - besonders in den Bereichen der größten Schaumkompression. Es sei z. B. das US-Patent Nr. 5,025,271 betrachtet.

Die Ursachen des Auslaufens von Tinte wurden auf eingefange­ ne Luftblasen in der Tintenbehältervorrichtung einer Druckerpatrone bezogen. Die EP 0529879 A1 richtet sich auf eine Technik zum Reduzieren des Auslaufens von Tinte in einer Druckerpatrone. In demselben wurde herausgefunden, daß eine relativ große Luftblase, die in den Tintenleitungen von dem Tintenspeicherbereich zu dem Druckkopf eingefangen ist, überwunden werden kann, indem seitliche Wege für die Tinte vorgesehen werden, um um eine eingefangene Luftblase herum­ zufließen. In einigen Fällen muß die eingefangene Luft je­ doch nicht die Form einer einzelnen großen Blase annehmen, sondern kann tatsächlich eine große Anzahl von kleinen Bla­ sen sein, die durch den gesamten Schaum einer Tintenbehäl­ tervorrichtung verteilt sind. Obwohl jede Blase für sich klein sein kann, wird die Gesamtwirkung einer großen Anzahl derartiger Blasen, speziell wenn dieselben Änderungen der Temperatur und des atmosphärischen Drucks unterworfen sind, ein Anwachsen des Volumens und eine äquivalente Verdrängung des Tintenvolumens sein. Wenn die Tinte keinen anderen Weg besitzt, dem sie folgen kann, wird dieselbe aus den Öffnun­ gen des Druckkopfs gedrückt, wodurch das ungewünschte Aus­ laufen bewirkt wird.

Die EP 0419192 A1 offenbart einen Tintenstrahlkopf mit einem Tintenbehälter, einem Aufzeichnungskopf mit einem Tinten­ auswurfauslaß, einem Zuführungsschlauch zum Zuführen der Tinte von dem Behälter zu dem Aufzeichnungskopf, und ein poröses Material, das in dem Behälter zum Halten der Tinte enthalten ist. Der Tintenbehälter, in dem das poröse Ma­ terial angeordnet ist, ist in einer quaderförmigen Form aus­ gebildet, wobei die breite Seite des quaderförmigen Tinten­ behälters in der Horizontalen angeordnet ist, wenn der Tin­ tenbehälter in einem Tintenstrahldrucker eingebaut ist. Die Seite des Tintenbehälters, die gegenüber einem Tintenauslaß­ tor angeordnet ist, weist unterbrochene Rippen auf, die sich über die Innenfläche eines Abdeckungsbaugliedes erstrecken. Um Tinte gut zuführen zu können, sind ferner Rippen auf der Innenoberfläche des Hauptkörpers gebildet. Die Innenoberflä­ che der schmalen Wand des quaderförmigen Tintenbehälters weist parallel zu der breiten Seite erstreckende Rippen auf. Die Rippen verlaufen direkt von dem Lüftungstor zu dem Abdeckungsbauglied. Der Tintenbehälter kann ferner weitere längliche Rippen oder säulenartige Vorstände, die ebenfalls in der Nähe der Lüftung angeordnet sind, aufweisen.

Die EP 0624475 A2 offenbart einen Tintentank, der einen Me­ lamin-geschäumten Block aufweist, der in einem Tintentankge­ häuse untergebracht ist. Der Melamin-geschäumte Block ist derart dimensioniert, daß seine Länge größer als die Länge des Tintentankgehäuses ist, derart, daß derselbe in dem Tin­ tentankgehäuse in der Richtung, die zu einem Tintenspeisetor gerichtet ist, zusammengedrückt wird, aus dem Tinte zu einem Druckkopf gespeist wird. Die Tintenrückhaltekraft, die durch die Kapillarkraft des Melamin-geschäumten Blocks eingeführt wird, ist in der Kompressionsrichtung nicht verstärkt, was dazu führt, daß die Tintenspeisefähigkeit des Druckkopfs verstärkt wird. Die Tintenrückhaltekraft, die rechtwinklig zu der Kompressionsrichtung wirksam ist, wird in dem Mela­ min-geschäumten Block dagegen verstärkt. Das Tintentankge­ häuse weist auf seiner Oberfläche eine Mehrzahl von Rippen auf, die sich zu dem Tintenspeisetor 263 hin erstrecken. Dadurch wird eine Mehrzahl von Luftflußwegen geschaffen, die sich in der Vorwärtsrichtung erstrecken, um die linke Wand des Gehäuses zu erreichen, wodurch beim Verbrauchen der Tin­ te in dem geschäumten Block dieselbe stabil durch Luft er­ setzt wird, damit sich in dem Tintentankgehäuse kein Unter­ druck bildet, der eine Versorgung des Tintenauslaßtores mit Tinte stören würde, oder der verhindern würde, daß das Ge­ häuse vollständig entleert wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tinten­ behälter für eine Tintenstrahl-Druckerpatrone zu schaffen, bei dem eine Tintenleckage reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Tintenbehälter gemäß Anspruch 1 gelöst.

Der Tintenbehälter für eine Tintenstrahldrucker-Druckerpatrone ist versehen mit einem Tintenauslaß, der in der Nähe eines ersten Endes des Tintenbehälters angeordnet ist; einer ersten und einer zweiten gegenüberliegenden Wand, die sich von dem ersten Ende zu einem zweiten Ende des Tintenbehälters erstreckt; einem porösen Bauglied, das zwischen der ersten und der zweiten gegenüberliegenden Wand angeordnet ist, durch die­ selben zusammengedrückt ist und sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt; einer Mehrzahl von Ausnehmungs­ taschen und Lüftungskanalabschnitten, die in einer Oberflä­ che der ersten Wand angeordnet sind, wobei jede Ausnehmungs­ tasche und jeder Lüftungskanalabschnitt eine Grundfläche aufweist, die von der Oberfläche der ersten Wand 109 um eine Tiefe ausgenommen ist, derart, daß das zusammenge­ drückte poröse Bauglied der Kontur jeder Ausnehmungstasche und jedes Lüftungskanalabschnitts nicht folgt; und wobei die Mehrzahl von Lüftungskanalabschnitten zumindest einen Teil der Ausnehmungstaschen derart verbindet, daß sich zumindest ein Lüftungskanal bildet, der das erste Ende mit dem zweiten Ende des Tintenbehälters verbindet, wobei zumindest ein Teil der Mehrzahl von Lüftungskanalabschnitten innerhalb des Lüf­ tungskanals zueinander versetzt angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dar­ gestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine isometrische Absicht einer Druckerpatrone, die die vorliegende Erfindung verwenden kann;

Fig. 2 einen Querschnitt der Druckerpatrone von Fig. 1;

Fig. 3 eine Vergrößerung eines Abschnitts des Querschnitts von Fig. 2, der perspektivisch gezeigt ist;

Fig. 4 einen Querschnitt einer Wand und des porösen Schaum­ bauglieds;

Fig. 5 eine isometrische Ansicht einer Druckerpatronenwand; und

Fig. 6 eine isometrische Ansicht eines alternativen Ausfüh­ rungsbeispiels einer Druckerpatronenwand, die Aus­ nehmungstaschen und Lüftungskanäle darstellt.

Eine Druckerpatrone, die die vorliegende Erfindung verwenden kann, ist in Fig. 1 gezeigt. Diese Druckerpatrone enthält drei Farben von Tinte, Zyan, Gelb und Magenta, wobei jede Farbe in einen getrennten Tintenbehälter in dem Gehäuse der Druckerpatrone eingeschlossen oder in demselben enthalten ist. In der isometrischen Ansicht von Fig. 1 nicht sichtbar, jedoch bei dieser speziellen Ansicht nach unten ausgerich­ tet, ist der Druckkopf. Bei dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel besitzt der Druckkopf drei Gruppen von Öffnungen, denselben zugeordnete Tintenabschußkammern und Heizwider­ stände, die auf und in einem Druckkopfsubstrat angeordnet sind. Jede Gruppe ist mit einem zugeordneten Tintenbehälter gekoppelt, derart, daß bei Bedarf Tinte zu dem Druckkopf zugeführt werden kann. Elektrische Befehle zu dem Druckkopf werden mittels einer Mehrzahl elektrischer Kontakte auf ei­ ner flexiblen Schaltung 101 zu der Druckerpatrone gekoppelt.

Während der Herstellung wird mittels Tinteneinfüllöchern 103, 105 und 107 Tinte jeder Farbe in den ordnungsgemäßen Tintenbehälter für die Tinte dieser Farbe eingeführt. Nach dem Füllen jedes der Tintenbehälter mit der ordnungsgemäßen Farbtinte werden die Einfüll-Löcher 103, 105 und 107 ver­ stopft, jedoch nicht gänzlich von dem atmosphärischen Druck abgeschnitten. Ein Lüftungsstöpsel mit einer kleinen oder serpentinenförmigen Öffnung in demselben kann jedes Tinten­ einfüll-Loch verstopfen, um das Entkommen von Tinte zu ver­ hindern. Dieser Typ eines Lüftungsstöpsels ermöglicht den Ausgleich des Luftdrucks in dem Tintenbehälter auf den äuße­ ren Luftdruck, wenn Tinte verbraucht wird. Er reduziert fer­ ner ein Ungleichgewicht, das durch Temperaturänderungen oder durch Luftdruckänderungen bewirkt wird, wie sie z. B. bei Wettersystemen oder Änderungen der Höhenlage des gesamten Druckers selbst erfahren werden können. Auf jeder Seite der Druckerpatrone von Fig. 1 existiert eine Seitenabdeckung 109, 111, von denen jede eine jeweilige Wand von einem der Tintenbehälter in der Druckerpatrone bildet.

Ein Querschnitt der Druckerpatrone von Fig. 1 durch jeden der Tintenbehälter ist in Fig. 2 gezeigt. Ein poröses Schaumbauglied 201 ist in dem rechten (Gelb-)Tintenbehälter gezeigt. Zum besseren Verständnis wurde das poröse Schaum­ bauglied aus der Ansicht des mittleren (Magenta-) Tinten­ behälters und des linken (Cyan-) Tintenbehälters weggelas­ sen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jeder der Tintenbehälterabschnitte ein poröses Schaumbauglied auf, das in denselben angeordnet ist und sich von dem Ende des Tintenbehälters, an dem sich der Tintenauslaß 203, 205 und 207 befindet, erstreckt. Der Tintenauslaß jeder Farbe ist fluidmäßig mit der demselben zugeordneten Abschuß-Kammer und -Öffnung des Druckkopfs 209 gekoppelt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Schaum von dem Tintenauslaßende des Tintenbehälters zu dem gegenüberlie­ genden Ende des Tintenbehälters. Das poröse Schaumbauglied 201 ist nicht bis oben mit Tinte gefüllt. Es existiert eine Zone 221 des Schaums an dem oberen Ende jedes Tintenbe­ hälters, in nächster Nähe des Tintenein­ füll-Loches, die keine Tinte enthält, und die aufgrund der leicht Wasser-abweisenden Beschaffenheit des Schaums nicht durch die Tinte benetzt ist (eine "Trockenzone"). An der Grenzfläche zwischen der Luft und der Tinte existiert eine Zone 223 eines benetzten Schaums (eine "Feuchtzone"), die nicht mit Tinte gesättigt ist, jedoch einen Kapillardruck liefert, der die Tinte anzieht und für die Druckerpatrone einen Gegendruck liefert.

Wenn jeder der Tintenbehälter mit Tinte gefüllt ist, wird die Tinte in das poröse Schaumbauglied (z. B. 201) getrieben. Dieselbe wird mit einer relativ hohen Rate in den Schaum ge­ trieben, beispielsweise über eine Periode von 1 bis 2 Sekun­ den. Beliebige Zwischenräume, die das obere Ende des Tinten­ behälters zwischen den Wänden und dem Schaum erreichen, kön­ nen bewirken, daß die Tinte durch den relativ niedrigen Fluidwiderstand dieses Zwischenraums zu der Tinteneinfüll­ öffnung zurück und aus der Tinteneinfüllöffnung heraus­ fließt, ohne ordnungsgemäß in das poröse Schaumbauglied ein­ zudringen und dasselbe zu benetzen. Folglich muß das poröse Schaumbauglied sorgfältig in dem Tintenbehälter plaziert und zwischen den Wänden des Tintenbehälters zusammengedrückt sein. Ausgedehnte vertikale Rippen würden dazu führen, daß Tinte zu den Einfüll-Löchern zurückfließt. Bei Betrachtung der rechten Seite des Tintenbehälters der Druckerpatrone von Fig. 2 ist zu sehen, daß das poröse Schaumbauglied 201 zwischen der inneren Wand 211 und der äußeren Wand 109 zusammengedrückt ist. Ein gleichartiger Einbau und ein gleichartiges Zusammendrücken des Schaums ist in dem links­ seitigen Abschnitt des Tintenbehälters des Druckkopfs von Fig. 2 zu finden. Der Schaum des mittleren Tintenbehälters ist sorgfältig eingefügt und ebenfalls durch die Wände des zugeordneten Tintenbehälters zusammengedrückt.

Es ist zu sehen, daß die linke und die rechte Seite des Tin­ tenbehälters der Druckerpatrone von Fig. 2 eine konver­ gierende Geometrie der inneren und der äußeren Wand des Behälters aufweisen. Diese Konvergenz ist durch eine größere Trennung zwischen den Wänden an dem Ende des Tintenbehälters realisiert, der den Tintenauslässen am nächsten ist, und einen geringeren Abstand zwischen den Wänden an dem Ende der Tintenkassette, das dem Tinteneinfüll-Loch am nächsten ist (und, nachdem das Tinteneinfüll-Loch verstopft ist, der at­ mosphärischen Lüftung). Es existiert ferner eine lokale Kom­ pression des Schaums in dem Bereich der Tintenauslässe 203, 205 und 207. Der mittlere (Magenta-)Tintenbehälter besitzt eine entgegengesetzte Wandkonvergenz, d. h., eine geringere Trennung zwischen den Wänden an dem Tintenauslaß und eine größere Trennung der Wände an dem Ende der Tinteneinfüllung und der atmosphärischen Lüftung des Tintenbehälters. Die konvergierende Geometrie an der atmosphärischen Lüftung bie­ tet mehrere Vorteile, die einen geeigneten Zugwinkel für den Plastikguß und eine verbesserte Gegendruckcharakteristik für den rechten und den linken Tintenbehälter der Druckerpatrone einschließen.

Es ist bekannt, daß innerhalb bestimmter Grenzen die Kom­ pression eines porösen Schaums einen höheren Kapillardruck an den Bereichen der höheren Kompression zur Folge hat. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der verwendete Schaum ein filziges Urethan-Material mit einer Porosität von näherungsweise 50 Poren pro Zentimeter. Ein herkömmlicher Schaumkompressionsentwurf ist ähnlich dem, der in dem mitt­ leren (Magenta-)Tintenbehälter zu finden ist, d. h., eine größere Kompression des Schaums durch die Wände an dem Tin­ tenauslaßende, derart, daß Tinte durch eine Kapillarwirkung durch das gesamte poröse Schaumbauglied zu dem Tintenauslaß gezogen wird. Es wurde jedoch bestimmt, daß eine Umkehr der Schaumkompressionsgeometrie derart, daß die größere Kompres­ sion an dem Ende des Tintenbehälters zu finden ist, das dem Tintenauslaß gegenüberliegt, eine bessere und vorhersagbare­ re Gegendruckcharakteristik zur Folge hat, wenn Tinte aus dem Tintenbehälter entfernt wird.

Wenn Tinten geringerer Viskosität verwendet werden, und wenn ein höherer oberer Rand des Tintenfluids vorhanden ist, kann die Kompressionsgeometrie der rechtsseitigen und links­ seitigen Tintenbehälter ein stärkeres Auslaufen als bei dem mittleren Tintenbehälter erzeugen. Da die Tinte in einer Druckerpatrone, die gefüllt wurde, zu dem Ende höherer Kom­ pression des porösen Schaummaterials angezogen wird, wird an diesem Ende des porösen Schaumbauglieds eine größere Tinten­ konzentration erzeugt. Luftblasen, die in den Poren des po­ rösen Schaumbauglieds eingefangen sind, werden sich mit zu­ nehmender Temperatur oder mit einem reduzierten atmosphäri­ schen Druck ausdehnen. Wenn sich die eingefangenen Luftbla­ sen ausdehnen, wird Tinte verdrängt und muß einen Auslaß für die Verdrängung derselben finden. Tinte, die durch das Aus­ dehnen von Luftblasen verdrängt wird, neigt dazu, sich auf­ grund der Wasser-abweisenden Beschaffenheit derselben in die Trockenzone zu bewegen. Jedoch wird sich die Tinte aufgrund der höheren Kapillarkräfte derselben in die Feuchtzone bewe­ gen, bis sich an der Grenze mit der Trockenzone eine gesät­ tigte Schicht bildet. Der Gegendruck wird beibehalten, bis die gesättigte Schicht die eingefangene Luft von der Kühlung isoliert. Eine weitere Ausdehnung der Luft bewirkt ein An­ wachsen des Drucks, der das Treiben von Tinte durch die Tintenauslässe und aus den Druckkopföffnungen bewirkt. Das Ergebnis ist ein Auslaufen von Tinte aus dem Druckkopf.

Um diese Schwierigkeit zu lösen, ist eine Anzahl von Ausneh­ mungstaschen 213, 215, 217 und 219 auf der inneren Ober­ fläche der äußeren Wände 109, 111 des rechten und des linken Tintenbehälters des Druckkopfs gebildet, wie in Fig. 2 ge­ zeigt ist. Eine vergrößerte isometrische Ansicht der linken Unterseite und der linken Seite des Tintenbehälters ist in Fig. 3 gezeigt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Reihe von Schlitzen, die über die innere Oberfläche der Wand 111 verlaufen, in die innere Oberfläche der Wand 111 gegossen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind 36 Schlitze in die Wand gegossen, wobei jeder Schlitz 1 mm breit und 1 mm oder weniger tief ist. Der Abstand zwischen jedem der Ausnehmungstaschen- Schlitze beträgt 1 mm. Obwohl die Schlitze senkrecht zu der Linie zwischen der atmosphärischen Lüftung und der unteren Oberfläche in der Nähe des Tintenauslasses dargestellt sind, kann ein Winkel von weniger als 90° toleriert werden, solan­ ge die Ausnehmungstaschen keine ausgedehnte, vertikale Reihe von Schlitzen liefern, die bewirken, daß Tinte ohne weiteres zu dem Tinteneinfüll-Loch zurückfließt, wenn der Tintenbe­ hälter mit Tinte gefüllt wird.

Ein Querschnitt einer Ausnehmungstasche 401, die bei der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, ist in Fig. 4 ge­ zeigt. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß das poröse Schaumbauglied 403 durch die innere Oberfläche 405 der Wand 111 zusammengedrückt wird, jedoch der Kontur der Ausnehmungstasche nicht folgt, und im allgemeinen daran gehindert ist, die Grundfläche 407 der Ausnehmungstasche zu berühren. Folglich ist in jeder Ausnehmungstasche ein Luft­ volumen außerhalb des porösen Schaumbauglieds gebildet.

Bezugnehmend wiederum auf Fig. 3 ist zu sehen, daß eine Mehrzahl von Schlitzen 303, 305 eine Verbindung zwischen ei­ nigen der Ausnehmungstaschen herstellen. Bezugnehmend nun auf die Ansicht einer Wand der Druckerpatrone, die in Fig. 5 gezeigt ist, ist zu sehen, daß in der inneren Oberfläche der Wand 109 vorzugsweise durch Gießen die Mehrzahl von Ausneh­ mungstaschen (z. B. 213, 215 und 217) vorgesehen ist, welche bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel Schlitze sind. Grup­ pen von Schlitzen, die gemeinsam betrachtet einen Lüftungs­ kanal bilden, sind senkrecht zu den Ausnehmungstaschen aus­ gerichtet und auf der inneren Oberfläche der Wand 109 gebil­ det. Diese Gruppen sind als Lüftungskanäle 501, 503 und 505 gekennzeichnet. Es ist zu sehen, daß der Lüftungskanal 507 die Ausnehmungstaschen 213, 215 und 217 koppelt, derart, daß Luft zwischen denselben ausgetauscht werden kann. Ein Weg ist aus einer Mehrzahl von Lüftungskanälen gebildet, um alle Ausnehmungstaschen mit der Trockenzone in den oberen Ab­ schnitten des Tintenbehälters und schließlich mit der atmos­ phärischen Lüftung 107 zu koppeln. Die Struktur der Ausneh­ mungstaschen und der verbindenden Lüftungskanäle ermöglicht es, daß sich Luft entlang einer Oberfläche des Schaums be­ wegt. Bezugnehmend wiederum auf Fig. 2 besteht die Wirkung dieser Verbindung der Umgebungsluft mit den Ausnehmungsta­ schen darin, eine erweiterte Feuchtzone 225 in dem porösen Material 201 entlang der inneren Oberfläche der Wand 109 vorzusehen. Wenn Tinte durch eine umgebungsmäßig induzierte Ausdehnung kleiner Luftblasen, die in der Tinte eingefangen sind, die das poröse Bauglied enthält, verdrängt wird, wird dieselbe folglich in die Feuchtzonen 225, 223 (die eine der­ artige Wanderung begünstigen) gezogen. Das Gleichgewicht der Kräfte, die auf die Tinte wirken, bleibt folglich selbst während umgebungsbedingter Änderungen im Gleichgewicht, wäh­ rend der Gegendruck des Schaums fortfährt, ein Auslaufen aus den Druckkopföffnungen zu verhindern. Einfach ausgedrückt erhöhen die Ausnehmungstaschen der vorliegenden Erfindung die Größe der Feuchtzonen-Luft/Tinten-Grenzfläche und lie­ fern einen Teil einer solchen erhöhten Feuchtzonen-Grenz­ fläche in Bereichen des Schaums, die nicht die größte Kom­ pression aufweisen. Wenn die eingefangenen Luftblasen in dem porösen Schaumbauglied kleiner werden, ersetzt selbstver­ ständlich Tinte das geschrumpfte Blasenvolumen von der Feuchtzone und das Gleichgewicht des Luftdrucks wird durch den atmosphärischen Lüftungsstöpsel, die Lüftungskanäle und die Ausnehmungstaschen beibehalten. Bei dem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel sind die Lüftungskanäle 1 mm breit und 0,7 mm tief.

Ein alternativer Entwurf der Ausnehmungstaschen ist in Fig. 6 gezeigt. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel sind 65 kreisförmige Vertiefungen mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Tiefe von 1 mm oder weniger in die Seitenwand des Tintenbehälters gegossen. Jede Ausnehmungstasche, z. B. 601, ist mittels eines 0,7 mm breiten Schlitzes 605 fluidmäßig mit einer zweiten Ausnehmungstasche 603 gekoppelt. Zwischen benachbarten Ausnehmungstaschen koppelt ein vertikaler Schlitz oder ein Lüftungskanal 607 die Ausnehmungstaschen (z. B. die Ausnehmungstasche 603 und 609) und liefert den Auslaß zu der atmosphärischen Lüftung an der Oberseite des Tintenbehälters. Die Beabstandung zwischen dem äußeren Um­ fang jeder Ausnehmungstasche beträgt 3 mm.

Claims (5)

1. Tintenbehälter für eine Tintenstrahldrucker-Druckerpa­ trone mit folgenden Merkmalen:
einem Tintenauslaß (207), der in der Nähe eines ersten Endes des Tintenbehälters angeordnet ist;
einer ersten und einer zweiten gegenüberliegenden Wand (109, 211), die sich von dem ersten Ende zu einem zwei­ ten Ende des Tintenbehälters erstreckt;
einem porösen Bauglied (201), das zwischen der ersten und der zweiten gegenüberliegenden Wand (109, 111) ange­ ordnet ist, durch dieselben zusammengedrückt ist und sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt;
einer Mehrzahl von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217; 601, 603, 609) und Lüftungskanalabschnitten (303, 305; 501, 503, 505, 507; 605, 607), die in einer Oberfläche der ersten Wand (109) angeordnet sind, wobei jede Aus­ nehmungstasche und jeder Lüftungskanalabschnitt eine Grundfläche aufweist, die von der Oberfläche der ersten Wand (109) um eine Tiefe ausgenommen ist, derart, daß das zusammengedrückte poröse Bauglied (201) der Kontur jeder Ausnehmungstasche und jedes Lüftungskanalab­ schnitts nicht folgt; und
wobei die Mehrzahl von Lüftungskanalabschnitten (303, 305; 501, 503, 505, 507; 605, 607) zumindest einen Teil der Ausnehmungstaschen (213, 215, 217; 601, 603, 609) derart verbindet, daß sich zumindest ein Lüftungskanal bildet, der das erste Ende mit dem zweiten Ende des Tin­ tenbehälters verbindet, wobei zumindest ein Teil der Mehrzahl von Lüftungskanalabschnitten innerhalb des Lüf­ tungskanals zueinander versetzt angeordnet ist.

2. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217; 601, 603, 609) einen weiteren Lüftungskanalabschnitt (605) aufweist, der in einem Win­ kel zu der Richtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende angeordnet ist.

3. Tintenbehälter gemäß Anspruch 2, bei dem Lüftungskanal­ abschnitte (605, 607) zwischen benachbarten Ausnehmungs­ taschen in der ersten Wand (109) in einem Winkel zu der Richtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende ange­ ordnet sind.

4. Tintenbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner eine atmosphärische Lüftung (107) aufweist, die in der Nähe des zweiten Endes des Tintenbehälters ange­ ordnet ist, bei dem der zumindest eine Lüftungskanal mit der atmosphärischen Lüftung (107) gekoppelt ist.

5. Tintenbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste und die zweite Wand (109, 211) von einer großen Trennung an dem ersten Ende in der Nähe des Tin­ tenauslasses (207) zu einer kleinen Trennung an dem zweiten Ende des Tintenbehälters konvergieren.