DE19534578C2

DE19534578C2 - Ink cartridge

Info

Publication number: DE19534578C2
Application number: DE1995134578
Authority: DE
Inventors: Satoshi Shinada; Seiji Mochizuki; Yoshinori Miyazawa; Takao Kobayashi; Hisashi Koike; Yukiharu Suda
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2000-01-20
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: DE19534578A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenpatrone nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Tintenpatrone ist aus EP 0580433 A1 bekannt.The present invention relates to an ink cartridge according to the preamble of claim 1. Such Ink cartridge is known from EP 0580433 A1.

Ein bekannter Tintenstrahldrucker, bei dem eine Tinteneinheit und ein Druckkopf auf einem Schlitten angeordnet sind, wird in EP 0 581 531 A1 beschrieben. Bei diesem Drucker wird der Tintenbehälter zur Vermeidung von Ausfällen beim Drucken, die durch Variationen im Tintenlevel oder Luftblasen auftreten können, welche wiederum durch Bewegungen des vom Schlitten mitbewegten Tintenbehälters verursacht werden, in zwei Bereiche unterteilt. Ein erster, neben dem Druckkopf angeordneter Bereich des Behälters enthält ein mit Tinte getränktes, poröses Element, wie z. B. ein Schaumgummi, und ein zweiter Bereich enthält flüssige Tinte ohne ein poröses Element. Dieser Aufbau ermöglicht es, die Tinte dem Druckkopf durch das poröse Element zuzuführen, so daß das Auftreten von durch Bewegungen der Tinte im Behälter bedingten Problemen bis zu einem gewissen Grad verhindert wird.A known ink jet printer in which an ink unit and a print head is arranged on a carriage in EP 0 581 531 A1. With this printer the Ink tank to avoid printing failures that due to variations in ink level or air bubbles can, which in turn by movements of the sled co-moving ink tank caused in two Areas divided. A first one, next to the printhead arranged area of the container contains an inked impregnated, porous element, such as. B. a foam, and a second area contains liquid ink without a porous one Element. This structure enables the ink to reach the printhead through the porous element so that the occurrence of problems caused by movement of the ink in the container is prevented to a certain extent.

Das poröse Element steht mit dem Druckkopf über ein vorstehendes Teil, welches durch ein im Seitenbereich des Behälters ausgebildetes Loch eingeführt wird, in permanenter Flüssigkeitsverbindung. Jedoch kann ein solcher Aufbau nicht bei einem Druckkopf angewendet werden, bei dem ein Eindringen von Luftblasen in eine Druckkammer verhindert werden muß, wie sie z. B. bei Druckköpfen vorkommt, bei denen ein piezoelektrischer Vibrator als Betätigungselement des Tintenausstosses verwendet wird. The porous element protrudes with the printhead protruding part, which by a in the side area of the Container-formed hole is inserted in permanent Fluid connection. However, such a structure cannot be applied to a printhead that has penetration of air bubbles in a pressure chamber must be prevented, such as they z. B. occurs in printheads in which a piezoelectric vibrator as an actuator of the Ink ejection is used.

Aus ERTURK, E. u. a.: Ink Retention in a Color Thermal Inkjet Pen. In: Hewlett-Packard-Journal, August 1988, S. 41-44, ist eine Tintenpatrone bekannt, deren Deckel mit Vorsprüngen versehen ist, die das poröse Element so gegen die Tintenzuführöffnung pressen, daß der Teil des porösen Elements im Bereich der Tintenzuführöffnung am stärksten komprimiert wird.From ERTURK, E. u. a .: Ink Retention in a Color Thermal Inkjet Pen. In: Hewlett-Packard-Journal, August 1988, pp. 41-44, an ink cartridge is known, the cover with projections is provided, so the porous element against the Press the ink supply port that part of the porous Element in the area of the ink feed opening most is compressed.

Weiterhin zeigt EP 0633138 A2 eine Tintenpatrone mit einem Deckel, an dessen Innenwand ein Vorsprung so angeordnet ist, daß dieser einer Tintenzuführöffnung gegenüber liegt und das poröse Element so gegen die Tintenzuführöffnung preßt, daß der Teil des porösen Elements im Bereich der Tintenzuführöffnung am stärksten komprimiert wird.Furthermore EP 0633138 A2 shows an ink cartridge with a Cover, on the inner wall of which a projection is arranged, that this is opposite an ink supply opening and that presses the porous element against the ink supply opening so that the part of the porous element in the area of Ink supply port is most compressed.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tintenpatrone zu schaffen, die eine hohe Speicherkapazität aufweist und in der Lage ist, weitgehend unabhängig von Änderungen der Umgebungsbedingungen gleichmäßig eine angemessene Menge an Tinte einem Druckkopf zuzuführen.It is an object of the present invention to provide an ink cartridge to create, which has a high storage capacity and in is largely independent of changes in the situation Environmental conditions evenly a reasonable amount of Feed ink to a printhead.

Diese Aufgabe wird bei einer Tintenpatrone nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst.This task is done with an ink cartridge after Preamble of claim 1 according to the invention by the solved in its characteristic part contained features.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments of the invention result from the subclaims.

Eine Tintenpatrone für ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät hat eine Mehrzahl erster Kammern und eine Mehrzahl zweiter Kammern, wobei jede zweite Kammer an eine erste Kammer angrenzt und mit ihr verbunden ist. Jeweils zwischen den ersten und zweiten Kammern sind eine Mehrzahl von Trennwänden in der Tintenpatrone angeordnet und mit einer Verbindungsöffnung versehen. Die Verbindungsöffnung befindet sich im Bereich der Unterkante der Trennwände, wobei sie in Richtung auf die Unterkante der Trennwand gesehen nur einen Teil der Breite der Trennwand einnimmt. Zudem sind eine Mehrzahl von Tintenzuführöffnungen jeweils in einer Wand von einer der zweiten Kammern angeordnet, wobei diese Tintenzuführöffnungen Tinte von der Tintenpatrone nach außen führen. Hierbei sind alle ersten und mit diesen verbundenen zweiten Kammern als eine integrierte Einheit gestaltet.Has an ink cartridge for an ink jet recording device a plurality of first chambers and a plurality of second Chambers, with every second chamber connected to a first chamber is adjacent and connected to it. Between each first and second chambers are a plurality of partitions arranged in the ink cartridge and with a Provide connection opening. The connection opening is located in the area of the lower edge of the partition walls, whereby they are in Only one direction seen towards the lower edge of the partition Part of the width of the partition occupies. Also are one A plurality of ink supply openings each in a wall of one of the second chambers arranged, these Ink supply ports Ink outwards from the ink cartridge to lead. Here are all the first and associated with them second chambers designed as an integrated unit.

Die Tintenpatrone hat in jeder ihrer zweiten Kammern ein poröses Element, das angeordnet ist, um seine zugehörige Tintenzuführöffnung mit Tinte zu versorgen.The ink cartridge has one in every second chamber porous element that is arranged around its associated To supply ink to the ink supply port.

Der Druck in der ersten und in der zweiten Kammer hat einen Wert unterhalb des atmosphärischen Drucks, wobei ein Druckgleichgewicht zwischen der ersten und der zweiten Kammer durch Oberflächenspannung des porösen Elements in der Umgebung der Verbindungsöffnung erhalten wird, um die Tinte in der ersten Kammer zu halten. Die erste und die zweite Kammer, die Trennwand, die Verbindungsöffnung, der Lufteinlaß und die Tintenzuführöffnung sind so angeordnet und ausgelegt, daß, sobald das Druckgleichgewicht zwischen den Kammern nicht mehr erhalten bleibt, weil die das poröse Element tränkende Tinte zumindest teilweise durch die Tintenzuführöffnung geleitet wird, Tinte von der ersten Kammer dem porösen Element in der zweiten Kammer bedarfsgerecht zugeführt wird, bis das Druckgleichgewicht zwischen der ersten und der zweiten Kammer wiederhergestellt ist.The pressure in the first and second chambers has one Value below atmospheric pressure, where a Pressure balance between the first and the second chamber by surface tension of the porous element in the Surrounding the connection opening is obtained to the ink keep in the first chamber. The first and the second Chamber, the partition, the connection opening, the air inlet and the ink supply port are arranged and designed so that once the pressure balance between the chambers is not more is preserved because the one soaking the porous element Ink at least partially through the ink supply port ink is directed from the first chamber to the porous one Element in the second chamber is fed as required, until the pressure balance between the first and the second chamber is restored.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter "Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is described below in the drawing illustrated "embodiments explained in more detail.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die das Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers zeigt. Fig. 1 is a schematic view showing the ink supply system of an ink jet printer.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer Mehrfarbtintenstrahldruckerpatrone in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 is a cross sectional view of a multi-color ink jet printer cartridge in accordance with an embodiment of the present invention.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform, die im Vergleich zu der Ansicht von Fig. 2 um 90° gedreht ist. FIG. 3 is a cross-sectional view of the first embodiment rotated 90 degrees compared to the view of FIG. 2.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Tintenpatrone von Fig. 2 und 3 bei abgenommenem Deckel zeigt. Fig. 4 is a perspective view showing the ink cartridge of Figs. 2 and 3 with the cover removed.

Fig. 5 ist eine Aufsicht des Deckels von Fig. 2. FIG. 5 is a top view of the lid of FIG. 2.

Fig. 6 ist eine Graphik, welche die Beziehung zwischen Tintenverbrauch, Druckniveau und Resttinte in einer Tintenkammer zeigt. Fig. 6 is a graph showing the relationship between ink consumption, pressure level and residual ink in an ink chamber.

Fig. 7 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die einen Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer zeigt. Fig. 7 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing a transition between the ink and foam chambers.

Fig. 8 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die einen weiteren Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer zeigt. Figure 8 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing another transition between the ink and foam chambers.

Fig. 9 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die einen weiteren Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer zeigt. Figure 9 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing another transition between the ink and foam chambers.

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 33-33 der Fig. 9. Fig. 10 is a cross sectional view taken along line 33-33 of Fig. 9.

Fig. 11 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die einen weiteren Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer zeigt. Figure 11 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing another transition between the ink and foam chambers.

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 35-35 der Fig. 11. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line 35-35 of FIG. 11.

Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht, die eine Tintenpatrone zeigt. Fig. 13 is a cross sectional view showing an ink cartridge.

Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Tintenpatrone zeigt. Fig. 14 is a cross sectional view showing another ink cartridge.

Ein Druckkopf kann in einem Vierfarb-Druckerplotter oder Farbbilddrucker verwendet werden und hat vier Farbtintensysteme und diesen zugeordnete Tintendüsen. Der Vierfarb-Druckerplotter setzt schwarze, rote, grüne und blaue Tinte ein und bewegt den Druckkopf oder ein Blatt Papier, oder beides, um daraufhin Tinte in einer der gewünschten Farben wie in einem konventionellen Druckkopf auf eine vorbestimmte Stelle des zu bedruckenden Papiers zu sprühen, um einen Tintenpunkt zu bilden. Gewünschte Buchstaben und Zeichnungen können somit durch Wiederholungen der obigen Sequenz aufgezeichnet werden. Die vorliegende Erfindung kann auf Tintenstrahldrucker aller Arten angewendet werden, einschließlich solcher mit Druckköpfen, die Hitze mittels Widerständen oder ähnlichem erzeugen, oder auf der Verschiebung von piezoelektrischen Elementen oder Umformern beruhen, um einen Tintentropfen nach Anlegen eines Drucksignals aus einer Kammer auszustoßen. Die Tintenpatronen gemäß der vorliegenden Erfindung können den besagten Kammern Tinte durch Kapillarwege kontinuierlich zuführen.A printhead can be in a four-color printer plotter or Color printers are used and have four Color ink systems and associated ink nozzles. The Four color printer plotter sets black, red, green and blue Ink and move the printhead or a sheet of paper, or both, to then create ink in one of the desired Colors like in a conventional print head on one spraying predetermined location of the paper to be printed, to form an ink dot. Desired letters and Drawings can thus be repeated by repeating the above Sequence can be recorded. The present invention can can be applied to all types of inkjet printers, including those with printheads that use heat Generate resistors or the like, or on the Displacement of piezoelectric elements or transducers based on a drop of ink after applying a Eject pressure signal from a chamber. The ink cartridges according to the present invention, said chambers Feed ink continuously through capillary paths.

In einem Farbbilddrucker, der Tinten in vier Farben verwendet, also in schwarz, rot, grün und blau, wird ein Blatt Papier durch einen Druckkopf in einer Richtung abgetastet, die orthogonal zur Richtung des Papiertransports liegt, um eine Punktlinie in einem Abtastdurchgang zu bilden, wobei das Papier jeweils zeilenweise weitergeführt wird, um Bilder aufzuzeichnen. In Sieben-Farbdruckern werden Tinten in vier Farben, nämlich schwarz, gelb, Magenta, und Cyan, verwendet, wobei Rot, Grün und Blau durch überlagernde Tinten in zwei der drei gewünschten Farben (außer Schwarz) auf einem Blatt Papier gebildet werden, wodurch Farbbilder in insgesamt sieben Farben aufgezeichnet werden.In a color printer, the inks in four colors is used, i.e. in black, red, green and blue, a Sheet of paper through a printhead in one direction scanned that are orthogonal to the direction of paper transport to form a dotted line in one scan pass whereby the paper is continued line by line in order to Record pictures. Seven-color printers use inks four colors, namely black, yellow, magenta, and cyan, used, with red, green and blue due to overlapping inks in two of the three desired colors (except black) on one Sheets of paper are formed, creating color images in total seven colors can be recorded.

Eine detaillierte Beschreibung eines Gesamtdruckers wird lediglich anhand eines einzelnen Beispiels gegeben.A detailed description of an overall printer is provided given only with a single example.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Tintenzuführsystem eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes zeigt. Fig. 1 is a schematic view showing an ink supply system of an ink jet recording apparatus.

Eine Druckkopfeinheit 1 vom Tintenstrahltyp ist mit einem Tintenbehälter 3 mittels eines Verbindungselements 2 verbunden. Tinte wird vom Tintenbehälter 3 dem Druckkopf 1 durch eine Kanüle 2a und einen Tintenzuführdurchgang 2b des Verbindungselements 2 zugeleitet, so daß die Druckkopfeinheit 1 Tintentropfen in Übereinstimmung mit Drucksignalen ausstoßen kann.An ink jet type print head unit 1 is connected to an ink tank 3 by means of a connector 2 . Ink from the ink tank 3 to the print head 1 through a cannula 2 a and an ink supply passage 2b of the fastener 2 fed so that the printing head unit 1 is capable of ejecting ink droplets in accordance with print signals.

Das in Fig. 1 gezeigte Gerät enthält weiterhin ein außerhalb des Druckbereichs angeordnetes Kappenelement 4, welches durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus anstoßend an die Düsenplatte der Druckkopfeinheit 1 angelegt wird, um die Düsenöffnungen vor dem Austrocknen zu bewahren. Das Kappenelement 4 ist durch ein Rohr 8 mit einer Saugpumpe 5 verbunden, die durch eine Steuereinheit 6 bedient wird, um Tinte von der Druckkopfeinheit 1 durch das Kappenelement 4 zu saugen. Das Gerät in der Fig. 1 ist weiterhin mit einem Ausflußtank 7 ausgestattet, der mit einer Auslaßöffnung der Saugpumpe 5 durch ein Rohr 9 verbunden ist.The device shown in FIG. 1 also contains a cap element 4 which is arranged outside the printing area and is abuttingly applied to the nozzle plate of the printhead unit 1 by a drive mechanism, not shown, in order to prevent the nozzle openings from drying out. The cap member 4 is connected by a pipe 8 to a suction pump 5 , which is operated by a control unit 6 to suck ink from the print head unit 1 through the cap member 4 . The device in FIG. 1 is further equipped with an outflow tank 7 which is connected to an outlet opening of the suction pump 5 by a pipe 9 .

Die Tintenpatrone ist so ausgelegt, daß sie mit geringem Kraftaufwand und unter Anpassung auch an gewisse Positionierabweichungen eingesetzt werden kann. Bezug wird zunächst auf Fig. 2 bis 4 genommen, die eine gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierte Tintenpatrone zeigen. Ein Hauptbehälter 501 ist durch Unterteilungen 502 und 503 in drei Kompartimente bzw. Einheiten 504, 505 und 506 geteilt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Jedes der drei Kompartimente 504, 505 und 506 wird durch eine zentrale Trennwand 510 in Schaumkammern 511, 511', und 511", welche je ein entsprechendes poröses Element 520, 520', und 520" beherbergen, sowie in Tintenkammern 512, 512' und 512" zur Aufnahme von flüssiger Tinte unterteilt. Die Schaumkammern 511, 511', und 511" sind so dimensioniert, daß sie ein entsprechendes poröses Element 520, 520', und 520" aufnehmen können.The ink cartridge is designed so that it can be used with little effort and with adaptation to certain positioning deviations. Reference is first made to Figs. 2-4, which show an ink cartridge constructed in accordance with the present invention. A main container 501 is divided by compartments 502 and 503 into three compartments or units 504 , 505 and 506 , as shown in FIG. 4. Each of the three compartments 504 , 505 and 506 is separated by a central partition 510 in foam chambers 511 , 511 ', and 511 ", each of which houses a corresponding porous element 520 , 520 ', and 520 ", and in ink chambers 512 , 512 'and 512 "for holding liquid ink. The foam chambers 511 , 511 ', and 511 " are dimensioned so that they can accommodate a corresponding porous element 520 , 520 ', and 520 ".

Das Volumen jedes der porösen Elemente 520, 520', und 520" wird so festgelegt, daß es größer als die Kapazität der Schaumkammern 511, 511' und 511" ist, damit es vorzugsweise durch Kompression in der Schaumkammer 511, 511' und 511" zurückgehalten wird. Das Kapazitätsverhältnis der einzelnen Schaumkammern 511, 511' und 511" zu den Tintenkammern 512, 512' und 512" wird so gewählt, daß jede der Schaumkammern 511, 511' und 511" um 20 bis 30% mehr Tinte aufnehmen kann als die zugehörigen Tintenkammern 512, 512' und 512".The volume of each of the porous elements 520 , 520 ', and 520 "is set to be greater than the capacity of the foam chambers 511 , 511 ' and 511 " so that it is preferably compressed in the foam chamber 511 , 511 'and 511 " The capacity ratio of the individual foam chambers 511 , 511 'and 511 "to the ink chambers 512 , 512 ' and 512 " is chosen so that each of the foam chambers 511 , 511 'and 511 "can hold 20 to 30% more ink than the associated ink chambers 512 , 512 'and 512 ".

Wenn sich, wie z. B. in den Fig. 2 bis 4, die drei farbigen Tinten in einer Tintenpatrone befinden, kann es schwierig sein, festzustellen, ob unterschiedliche Restmengen an Tinte in den einzelnen Kammern vorliegen, was durch einen unausgeglichenen Verbrauch der verschiedenfarbigen Tinten verursacht werden kann. Wenn die Tinte einer Farbe erschöpft ist und der Anwender die Patrone wegwerfen möchte, braucht er sich keine unnötigen Sorgen um die anderen Farbtinten in der leckenden Patrone zu machen. Wenn nämlich eine erfindungsgemäße Patrone weggeworfen wird, wird ein Auslaufen aus der Patrone verhindert, indem die jeweiligen Tinten von den zugehörigen porösen Elementen absorbiert werden, so daß die Umwelt vor Leckagen der Tinten geschützt wird.If, such as For example, in Figures 2-4 , which have three colored inks in an ink cartridge, it can be difficult to determine whether there are different amounts of ink remaining in each chamber, which can be caused by unbalanced consumption of the different colored inks. If the ink of one color is exhausted and the user wants to throw the cartridge away, there is no need to worry about the other color inks in the leaking cartridge. If a cartridge according to the invention is thrown away, leakage from the cartridge is prevented by the respective inks being absorbed by the associated porous elements, so that the environment is protected from leakage of the inks.

Die Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513" (nicht dargestellt) sind, wie beispielhaft anhand der Schaumkammer 511 für Schaumkammern 511, 511' und 511" gezeigt ist, im Hauptbehälter 501 innerhalb einer zugehörigen Schaumkammer 511, 511' und 511" ausgebildet. Jede der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513" ist zur Verbindung mit einer entsprechenden Tintenzuführkanüle (nicht dargestellt) des Druckkopfes ausgelegt, die am unteren Ende jeder der Schaumkammern 511, 511' und 511" eingeführt werden.The ink supply ports 513 , 513 'and 513 "(not shown) are, as shown by way of example with the foam chamber 511 for foam chambers 511 , 511 ' and 511 ", formed in the main container 501 within an associated foam chamber 511 , 511 'and 511 ". Each of the ink supply ports 513 , 513 'and 513 "is adapted for connection to a corresponding ink supply cannula (not shown) of the printhead which is inserted at the lower end of each of the foam chambers 511 , 511 ' and 511 ".

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, ist das obere Ende des Hauptbehälters 501 mit einem Deckel 516 verschlossen. Zwei Tintenbefüllungsöffnungen 514 und 515 sind über der Schaumkammer 511 im Deckel angeordnet. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt in gleicher Weise jede der Kammern 511, 511' und 511" zugehörige Tintenbefüllungsöffnungen 514 und 515, 514' und 515', 514" und 515". Vorsprünge 516a und 516b (Fig. 2) sind in die innere Oberfläche des Deckels 516 integriert und so in der Schaumkammer 511 angeordnet, daß sie die Befüllungsöffnungen 515 bzw. 514 umgeben. Das poröse Element 520 wird durch die Vorsprünge 516a und 516b gegen die untere Wand der Schaumkammer 511, in welcher die Tintenzuführöffnung 513 ausgebildet ist, gepreßt. In ähnlicher Weise sind die Vorsprünge 516a' und 516b', 516a" und 516b" an der Innenwand von Deckel 516 ausgebildet. Sie sind entsprechend über den Schaumkammern 511' und 511", welche die Tintenzuführöffnungen 513' und 513" enthalten, positioniert, wie in Fig. 3 gezeigt ist.As shown in FIGS. 2 and 3, the upper end of the main container 501 is closed with a lid 516 . Two ink fill openings 514 and 515 are located above the foam chamber 511 in the lid. Similarly, as shown in Fig. 5, each of the chambers 511 , 511 'and 511 "includes associated ink fill ports 514 and 515 , 514 ' and 515 ', 514 " and 515 ". Protrusions 516 a and 516 b ( Fig. 2 ) are integrated in the inner surface of the lid 516 and arranged in the foam chamber 511 so that they surround the filling openings 515 and 514. The porous element 520 is protruded 516 a and 516 b against the lower wall of the foam chamber 511 , in which is formed the ink supply port 513. Similarly, the protrusions 516 a 'and 516 b', 516 a "and 516 b" are formed on the inner wall of the lid 516. They are respectively over the foam chambers 511 'and 511 ", containing the ink supply ports 513 'and 513 "positioned as shown in Fig. 3.

Die untere Spitze des Vorsprungs 516a, welcher der Tintenzuführöffnung 513 gegenüberliegt, ist tiefer angeordnet als die untere Spitze des Vorsprungs 516b, wodurch der Anteil des porösen Elements 520, der in der Umgebung der Tintenzuführöffnung 513 liegt, am stärksten komprimiert wird.The lower tip of the projection 516 a, which is opposite the ink supply opening 513 , is arranged lower than the lower tip of the projection 516 b, whereby the portion of the porous element 520 , which is in the vicinity of the ink supply opening 513, is most compressed.

Die hervorstehenden Abschnitte 522, 522' und 522", die zusammen mit dem Deckel 516 die porösen Elemente 520, 520' und 520" komprimieren, sind jeweils am Boden jeder der Schaumkammern 511, 511' und 511" ausgebildet. Ausnehmungen 523, 523' und 523" (zusammengefaßt als 523), die Räume mit einer festgelegten Oberfläche umgrenzen, werden am oberen Ende des jeweiligen, hervorstehenden Abschnitte 522 ausgebildet. Durchgängige Löcher 524, 524' und 524" (zusammengefaßt als 524) werden jeweils in den vorstehenden Teilen 522 ausgebildet und dienen als Tintendurchgänge. Ein Ende jedes dieser durchgängigen Löcher 524 steht in Fließverbindung mit den durch die Ausnehmungen 523 definierten Räume, und das andere Ende mit den jeweiligen Dichtteilen (zusammengefaßt als 530), die im folgenden beschrieben werden. Die Ausnehmungen 523, 523' und 523" weisen bevorzugterweise eine Querschnittsfläche auf, die größer als die Querschnittsfläche der Tintendurchgänge 524 ist. Filter 525, 525' und 525" (nicht dargestellt) sind am oberen Ende der Ausnehmungen 523 angebracht.The protruding portions 522 , 522 'and 522 ", which together with the lid 516 compress the porous elements 520 , 520 ' and 520 ", are formed at the bottom of each of the foam chambers 511 , 511 'and 511 ". Recesses 523 , 523 ' and 523 "(summarized as 523 ) that delimit spaces with a fixed surface are formed at the top of the respective protruding portions 522 . Through holes 524 , 524 'and 524 "(collectively, 524 ) are formed in the projecting portions 522 , respectively, and serve as ink passages. One end of each of these through holes 524 is in fluid communication with the spaces defined by the recesses 523 , and the other end with the respective sealing parts (summarized as 530 ), which are described below. The recesses 523 , 523 'and 523 "preferably have a cross-sectional area that is larger than the cross-sectional area of the ink passages 524 . Filters 525 , 525 'and 525 "(not shown) are attached to the top of the recesses 523 .

Die Dichtteile 530, von denen nur eines dargestellt ist, sind am unteren Ende der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513" in einem Bereich größerer Querschnittsfläche als der der durchgängigen Löcher 524 angeordnet und bestehen aus einem nachgiebigen Material wie etwa Gummi. Die Dichtteile 530 sind als eine trichterförmige Abdichtung mit nach oben offenem Ende ausgelegt. Die unteren Enden der röhrenförmigen Bereiche 531 sind dicker als die anderen Bereiche. Die jeweiligen oberen Randkanten 533 der Einschnürungen der Verengungen 532 der jeweiligen Dichtteile 530 berühren den Anschlag bzw. abgestuften Bereich 513a, der zwischen dem Bereich größerer Querschnittsfläche und den Löchern 524 liegt, der jeweiligen Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513". Jedes Dichtteil 530 wird mit Wülsten 535 ausgestattet, die in laterale Nuten 527 innerhalb der Innenwandung der Tintenzuführöffnung 513 in Eingriff kommen. Die röhrenförmigen, als Halteabschnitte dienenden Bereiche 531 und die Verengungen 532 sind miteinander durch dünne Verbindungsbereiche 534 verbunden.The sealing parts 530 , only one of which is shown, are arranged at the lower end of the ink supply openings 513 , 513 'and 513 "in an area of larger cross-sectional area than that of the through holes 524 and are made of a resilient material such as rubber. The sealing parts 530 are The lower ends of the tubular areas 531 are thicker than the other areas. The respective upper edge edges 533 of the constrictions of the constrictions 532 of the respective sealing parts 530 touch the stop or stepped area 513 a, the is between the area of larger cross-sectional area and the holes 524 , the respective ink supply openings 513 , 513 'and 513 ". Each sealing part 530 is provided with beads 535 , which engage in lateral grooves 527 within the inner wall of the ink supply opening 513 . The tubular regions 531 serving as holding sections and the constrictions 532 are connected to one another by thin connecting regions 534 .

Bei dieser Konstruktion sind die Dichtteile 530 mit ihren röhrenförmigen Bereichen 531 an den jeweiligen Tintenzuführöffnungen 513 fixiert bzw. gehalten. Zusätzlich wird eine Aufwärtsbewegung der oberen Randkanten 533 durch die Anschläge 513a verhindert. Somit sind, selbst wenn die zugehörige Tintenzuführkanüle eingeschoben oder herausgezogen werden, die Dichtteile 530 in geeigneter Weise mit den Tintenzuführöffnungen 513 verbunden. Da die Verengungen dazu dienen, eine hermetische Abdichtung zwischen dem Dichtteil der jeweiligen Tintenzuführöffnung und der Tintenzuführkanüle zu erreichen, können ferner die Verengungen wegen der dünnen Verbindungsbereiche 534 etwas bewegt werden, ohne sich zu deformieren. Folglich kann die luftdichte Abdichtung zwischen dem jeweiligen Dichtteil und der Tintenzuführkanüle erhalten werden, da eine relative Mißausrichtung zwischen der jeweiligen Tintenzuführkanüle und der Tintenzuführöffnung kompensiert werden kann.With this construction, the sealing parts 530 are fixed or held with their tubular regions 531 at the respective ink supply openings 513 . In addition, an upward movement of the upper edge 533 is prevented by the stops 513 a. Thus, even when the associated ink supply cannula is inserted or withdrawn, the sealing parts 530 are suitably connected to the ink supply openings 513 . Furthermore, since the constrictions serve to achieve a hermetic seal between the sealing part of the respective ink supply opening and the ink supply cannula, the constrictions can be moved somewhat without deforming because of the thin connecting regions 534 . As a result, the airtight seal between the respective sealing member and the ink supply cannula can be obtained because a relative misalignment between the respective ink supply cannula and the ink supply opening can be compensated for.

Durchgänge oder Verbindungsöffnungen 519, 519' und 519" werden in der zentralen Trennwand 510 ausgebildet, welche die Schaumkammern 511, 511' und 511" von den Tintenkammern 512, 512' bzw. 512" trennt. Schlitze 519a, 519a' und 519a" sind bis zu einer bestimmten Höhe reichend in der Trennwand 510 ausgebildet, und stehen mit den Verbindungsöffnungen zum Zwecke des Gas-Flüssigkeitsaustausches in Verbindung. Die porösen Elemente 520, 520' und 520" sind so in die Schaumkammern 511, 511' und 511" eingefügt, daß jedes gegen die Verbindungsöffnung 519, 519' und 519" zwischen jedem Paar von Schaum- und Tintenkammern 511 und 512, 511' und 512', sowie 511" und 512" gedrückt wird. Auf der Rückwand 501a des Behälters 501 werden Rippen 518, 518' und 518" in jeder der Tintenkammern 512, 512' und 512" ausgebildet. Jeweils eine individuelle Verbindungsöffnung wird zwischen den Kammerpaaren 511, 512 gebildet, die sich nur über einen Anteil der dazwischen gebildeten Unterteilung 510 erstreckt.Passages or communication openings 519 , 519 'and 519 "are formed in the central partition 510 which separates the foam chambers 511 , 511 ' and 511 " from the ink chambers 512 , 512 'and 512 ". Slots 519 a, 519 a' and 519 a "are formed up to a certain height in the partition 510 and are connected to the connection openings for the purpose of gas-liquid exchange. The porous elements 520 , 520 'and 520 "are inserted into the foam chambers 511 , 511 ' and 511 " such that each against the connection opening 519 , 519 'and 519 "between each pair of foam and ink chambers 511 and 512 , 511 ' and 512 ', as well as 511 "and 512 ". Ribs 518 , 518 ' and 518 "are formed on the rear wall 501a of the container 501 in each of the ink chambers 512 , 512 'and 512 ". In each case, an individual connection opening is formed between the Chamber pairs 511 , 512 formed, which extends only over a portion of the partition 510 formed therebetween.

Die Fig. 5 stellt den Deckel 516 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Tinteneinfüllöcher 514, 514' und 514" sowie 515, 515' und 515" sind in denjenigen Bereichen des Deckels 516 ausgebildet, die der Positionierung der porösen Elemente 520, 520' und 520" innerhalb des Behälters 501 entsprechen. Die Lufteingänge 541, 541' und 541" sind mit den Tinteneinfüllöchern 514, 514' und 514" durch Rillen 540, 540' und 540" verbunden. Diese Rillen 540, 540' und 540" können als mäandernde oder sich schlängelnde Rillen ausgeführt sein. FIG. 5 shows the cover 516 according to the embodiment of the present invention. The Tinteneinfüllöcher 514, 514 'and 514' and 515, 515 'and 515' are formed in those regions of the lid 516, the positioning of the porous members 520, 520 'and 520 "within container 501. Air inlets 541 , 541 ' and 541 " are connected to ink fill holes 514 , 514 'and 514 "by grooves 540 , 540 ' and 540 ". These grooves 540 , 540 'and 540 "can be designed as meandering or meandering grooves.

Wenn ein Siegel zur Abdeckung der Tinteneinfüllöcher 514, 514', 514", 515, 515' und 515" und der Lufteingänge 541, 541' und 541" nach Befüllung der Schaumkammern 511, 511' und 511" auf der Oberseite des Deckels 516 angebracht wird, bilden die Rillen 540, 540' und 540" Kapillarröhren mit dem Siegel.When a seal to cover the ink fill holes 514 , 514 ', 514 ", 515 , 515 ' and 515 " and the air inlets 541 , 541 'and 541 "after filling the foam chambers 511 , 511 ' and 511 " is attached to the top of the lid 516 the grooves 540 , 540 'and 540 "form capillary tubes with the seal.

Jede der Tintenzuführöffnungen 513, 513', und 513" wird mit einer Folie 546 (Fig. 2) als vom Dichtteil 530 separaten Siegelelement verschlossen und Tintenbefüllungskanülen werden unter Durchstoßung des Siegelelements hermetisch in die Tintenbefüllungsöffnungen 514, 514', 514", 515, 515', und 515" eingeschoben. Die Befüllungsöffnungen 514, 514' und 514" werden mit einer Evakuierungseinrichtung verbunden, während die Befüllungsöffnungen 515, 515' und 515" geschlossen werden.Each of the ink supply openings 513 , 513 ', and 513 "is closed with a film 546 ( FIG. 2) as a sealing element separate from the sealing part 530 , and ink filling cannulas are hermetically penetrated into the ink filling openings 514 , 514 ', 514 ", 515 , 515 while piercing the sealing element ', and 515 ". The filling openings 514 , 514 ' and 514 " are connected to an evacuation device, while the filling openings 515 , 515 'and 515 "are closed.

Die Evakuierungseinrichtung verringert den Druck in den Schaumkammern 511, 511' und 511" sowie auch in den Tintenkammern 512, 512' und 512". Wenn sich der Druck auf einen vorbestimmten Wert verringert hat, wird der Evakuierungsvorgang beendet und die erste Befüllungsöffnung (514, 514' und 514") wird verschlossen. Danach wird die zweite Befüllungsöffnung (515, 515', 515") mit einem tintengefüllten Meßrohr verbunden. Die im Meßrohr befindliche Tinte wird in den evakuierten Behälter gezogen, daraufhin von den jeweiligen porösen Elementen 520, 520' und 520" absorbiert und schließlich über die Verbindungsöffnungen 519, 519' und 519" den Tintenkammern 512, 512' und 512" zugeführt.The evacuation device reduces the pressure in the foam chambers 511 , 511 'and 511 "as well as in the ink chambers 512 , 512 ' and 512 ". When the pressure has decreased to a predetermined value, the evacuation process is terminated and the first filling opening ( 514 , 514 'and 514 ") is closed. The second filling opening ( 515 , 515 ', 515 ") is then connected to an ink-filled measuring tube . The ink in the measuring tube is drawn into the evacuated container, then absorbed by the respective porous elements 520 , 520 'and 520 "and finally fed to the ink chambers 512 , 512 ' and 512 " via the connection openings 519 , 519 'and 519 ".

Nachdem die festgelegte Tintenmenge in die vorgesehene Tintenkammer eingefüllt ist, wird das Siegel auf der äußeren Oberfläche des Deckels 516 angebracht, so daß die Tintenbefüllungsöffnungen 514, 514', 514", 515, 515', und 515", die Rillen 540, 540' und 540" sowie die Lufteingänge 541, 541' und 541" unter Unterdruck versiegelt werden. Das Siegel erhält die reduzierten Druckverhältnisse in den Schaumkammern 511, 511' und 511" und in den Tintenkammern 512, 512' und 512".After the specified amount of ink is filled in the intended ink chamber, the seal is placed on the outer surface of the lid 516 so that the ink filling holes 514 , 514 ', 514 ", 515 , 515 ', and 515 ", the grooves 540 , 540 ' and 540 "and the air inlets 541 , 541 'and 541 " are sealed under vacuum. The seal receives the reduced pressure ratios in the foam chambers 511 , 511 'and 511 "and in the ink chambers 512 , 512 ' and 512 ".

Vor der Verwendung der Patrone werden die Tintenbefüllungsöffnungen 514, 514' und 514" durch die Rillen 540, 540' und 540" mit den Lufteingängen 541, 541' und 541" in Fließverbindung gebracht. Dadurch kommunizieren auch die Schaumkammern 511, 511' und 511" mit den Lufteingängen 541, 541' und 541" und somit mit der Umgebungsluft. Es entsteht somit ein Lufteinlaß zum Einlaßen von Umgebungsluft. Durch diese Anordnung wird, während ein Verdunsten der Tinte verhindert wird, die Tintenpatrone belüftet.Before using the cartridge, the ink fill ports 514 , 514 'and 514 "are made to flow through the grooves 540 , 540 ' and 540 " to the air inlets 541 , 541 'and 541 ". This also communicates with the foam chambers 511 , 511 ' and 511 "with the air inlets 541 , 541 'and 541 " and thus with the ambient air. This creates an air inlet for admitting ambient air. This arrangement, while preventing evaporation of the ink, aerates the ink cartridge.

Wenn von den Düsenöffnungen des Druckkopfes ein negativer Druck ausgeübt wird, fließt vom porösen Element 520 absorbierte Tinte durch die Öffnung 524 und durch die Öffnungen der Tintenzuführkanüle in den Druckkopf. Wenn Tinte vom porösen Element 520 in einer vorgegebenen Menge verbraucht worden ist und der Tintenlevel im porösen Element 520 sinkt, überschreitet der Druck in der Tintenkammer 512 die Haltekraft des porösen Elements in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519, so daß Luftblasen durch die Verbindungsöffnung 519 in die Tintenkammer 512 eindringen. Folglich steigt der Druck in der Tintenkammer 512 und Tinte fließt in die Schaumkammer 511.When negative pressure is exerted from the nozzle orifices of the printhead, ink absorbed by the porous member 520 flows through the opening 524 and through the openings of the ink supply cannula into the printhead. When ink from the porous member 520 has been consumed in a predetermined amount and the ink level in the porous member 520 drops, the pressure in the ink chamber 512 exceeds the holding force of the porous member in the vicinity of the connection opening 519 , so that air bubbles through the connection opening 519 into the Penetrate ink chamber 512 . As a result, the pressure in the ink chamber 512 rises and ink flows into the foam chamber 511 .

Die in die Schaumkammer 511 fließende Tinte wird vom porösen Element 520 absorbiert und erhöht damit das Tintenlevel in der Schaumkammer 511. In dem Moment, in dem die Haltekraft des porösen Elements 520 in der Nähe der Verbindungsöffnung 519 und der Druck in der Tintenkammer sich ausgleichen, versiegt der Tintenfluß von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511.The ink flowing into the foam chamber 511 is absorbed by the porous element 520 and thus increases the ink level in the foam chamber 511 . At the moment when the holding force of the porous element 520 in the vicinity of the connection opening 519 and the pressure in the ink chamber balance, the ink flow from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 ceases.

Die Graphik in Fig. 6 veranschaulicht diesen Vorgang. Hierbei kennzeichnet der Buchstabe F das Druckniveau im porösen Element 520 der Schaumkammer 511 und der Buchstabe G das Tintenniveau in der Tintenkammer 512. Wenn eine festgelegte Menge an Tinte w1, die zunächst im porösen Element enthalten war, verbraucht ist, so daß das Tintenniveau im porösen Element 520 bis auf einen vorbestimmten Wert verringert ist, bei dem der Druck der Tintenkammer 512 die Haltekraft des porösen Elements 520 in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 übersteigt, fließt Tinte schrittweise von der Tintenkammer 512 in die Schaumkammer 511, bis das Gleichgewicht zwischen Tintenkammerdruck und der Haltekraft des porösen Elements 520 in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 wiederhergestellt ist. Somit bleibt, obwohl der Tintenpegel in der Tintenkammer 512 sukzessive abnimmt, das Tintenniveau im porösen Element 520 im wesentlichen konstant, so daß Tinte durch eine gleichbleibende Druckdifferenz dem Druckkopf mit einer konstanten Rate zugeführt wird.The graph in Figure 6 illustrates this process. Here, the letter F denotes the pressure level in the porous element 520 of the foam chamber 511 and the letter G denotes the ink level in the ink chamber 512 . When a predetermined amount of ink w1 initially contained in the porous member is consumed, so that the ink level in the porous member 520 is reduced to a predetermined value at which the pressure of the ink chamber 512 holds the holding force of the porous member 520 in the Exceeds the vicinity of the communication port 519 , ink gradually flows from the ink chamber 512 into the foam chamber 511 until the balance between the ink chamber pressure and the holding force of the porous member 520 in the vicinity of the communication port 519 is restored. Thus, although the ink level in the ink chamber 512 gradually decreases, the ink level in the porous member 520 remains substantially constant so that ink is supplied to the printhead at a constant rate by a constant pressure differential.

Nachdem eine festgelegte Menge Tinte w2 durch den Druckkopf verbraucht worden ist, bleibt keine Tinte mehr in der Tintenkammer übrig. Die Menge an Tinte, die im porösen Element enthalten ist, ist dann jedoch auf einem Niveau, das demjenigen entspricht, als Tinte noch stoßweise von der Tintenkammer 512 der Schaumkammer 511 zugeführt wurde. Somit kann der Druck unter Verwendung der im porösen Element 520 absorbierten Tinte fortgesetzt werden, obwohl keine weitere Tinte zur Ergänzung der Tintenzuführung im porösen Element 520 in der Tintenkammer 512 zur Verfügung steht. Nachdem eine vorgegebene Menge an Tinte w3 während des Drucks verbraucht worden ist, wird die Tinte in dem porösen Element erschöpft, so daß kein weiterer Druck mehr möglich ist.After a predetermined amount of ink w2 has been consumed by the printhead, there is no ink left in the ink chamber. However, the amount of ink contained in the porous member is then at a level corresponding to that when ink was still intermittently supplied from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 . Thus, printing can continue using the ink absorbed in the porous member 520 , although there is no further ink available to supplement the ink supply in the porous member 520 in the ink chamber 512 . After a predetermined amount of ink w3 has been used up during printing, the ink in the porous element is exhausted, so that no further printing is possible.

Während der gesamten Druckoperation von dann, wenn die gesamte Tinte der Tintenkammer 512 vom porösen Element 520 absorbiert worden ist, bis die Tinte verbraucht ist, wird dem Druckkopf ein konstanter Betrag an Tinte zugeführt. Die Erschöpfung der Tinte in der Tintenkammer 512 zeigt die bevorstehende Erschöpfung der Tinte in der gesamten Tintenpatrone an. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine frische Tintenpatrone eingesetzt wird, ist die Sicherstellung einer kontinuierlichen, unterbrechungsfreien Tintenversorgung zum Druckkopf möglich.During the entire printing operation, from when all of the ink in the ink chamber 512 has been absorbed by the porous member 520 until the ink is used up, a constant amount of ink is supplied to the printhead. Ink depletion in ink chamber 512 indicates impending ink depletion throughout the ink cartridge. If a fresh ink cartridge is installed at this time, it is possible to ensure a continuous, uninterrupted supply of ink to the printhead.

Wie oben beschrieben, muß der Innenraum der Tintenpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung während des Druckvorgangs unter negativem Druck gehalten werden. Zusätzlich zu der Bereitstellung des oben beschriebenen hermetischen Verschlusses muß die Übertragung der Tinte von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 richtig durchgeführt werden, um einen konstanten Tintenfluß zum Druckkopf zu gewährleisten. Im folgenden wird die Struktur zum Steuern der Tintenzufuhr von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 beschrieben.As described above, the interior of the ink cartridge according to the present invention must be kept under negative pressure during the printing process. In addition to providing the hermetic seal described above, the transfer of ink from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 must be properly performed to ensure constant ink flow to the printhead. The structure for controlling the ink supply from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 will now be described.

Die Fig. 7 stellt die Grenze zwischen Schaumkammer 511 und Tintenkammer 512 in einer zweiten Ausführungsform dar. Identische Bezugszeichen werden hierbei verwendet, um vergleichbare Merkmale zu kennzeichnen, wobei der Hauptunterschied zwischen dieser und der ersten Ausführungsform in einem, in der Öffnung 519 ausgebildeten, Stufenbereich liegt.The Fig. 7 represents the boundary between the foam chamber 511 and ink chamber 512 is in a second embodiment. Identical reference numerals are used here, to indicate similar features, the main difference between this and the first embodiment in one, formed in the opening 519, step portion lies.

Der Stufenbereich 560 ist in der Verbindungsöffnung 519 angeordnet. Ein Anteil 563 des Bodens der Tintenkammer 512 ist höher als der von Schaumkammer 511, wobei der Stufenbereich 560 den Übergang bildet. Eine Rille 561, welche die Schaum- und Tintenkammern verbindet, wird im unteren Teil des Stufenbereichs gebildet.The step region 560 is arranged in the connection opening 519 . A portion 563 of the bottom of the ink chamber 512 is higher than that of the foam chamber 511 , the step region 560 forming the transition. A groove 561 connecting the foam and ink chambers is formed in the lower part of the step area.

Das poröse Element 520 steht in Kontakt mit der Verbindungsöffnung 519 und wird vom Stufenbereich 560 aufgenommen, so daß sein in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 gelegener Anteil komprimiert wird, wodurch die erforderliche Druckdifferenz zwischen Tintenkammer 512 und Schaumkammer 511 durch die Verbindungsöffnung 519 erreicht werden kann. Wenn der Tintenspiegel in der Tintenkammer 512 auf ein niedriges Niveau absinkt, ermöglicht die Rille 561, Tinte von der Tintenkammer 511 zu sammeln, die dann vom porösen Element 520 in der Schaumkammer 511 aufgenommen wird. Demzufolge kann die gesamte Tinte in der Tintenkammer 512 dem Druckkopf verlustfrei zugeführt werden.The porous element 520 is in contact with the connection opening 519 and is received by the step region 560 so that its portion located in the vicinity of the connection opening 519 is compressed, whereby the required pressure difference between the ink chamber 512 and foam chamber 511 can be achieved through the connection opening 519 . When the ink level in the ink chamber 512 drops to a low level, the groove 561 allows ink to be collected from the ink chamber 511 , which is then received by the porous member 520 in the foam chamber 511 . As a result, all of the ink in the ink chamber 512 can be supplied to the printhead without loss.

Die Fig. 8 stellt eine Tintenpatrone gemäß einer dritten Ausführungsform dar. Auch hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in den unterschiedlichen Niveaus der beiden Kammern. Fig. 8 shows an ink cartridge according to a third embodiment. Here, too, are the same reference numerals indicate similar structures. The main difference between this embodiment and the first embodiment lies in the different levels of the two chambers.

Die Bodenseite 564 der Tintenkammer 512 ist höher als die Bodenseite 567 der Schaumkammer 511, wodurch eine Stufe 562 ausgebildet wird. Die Stufe 562 empfängt das untere Ende des porösen Elements 520, so daß dieses in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 komprimiert wird. Wenn gewünscht, kann eine Schräge 563 die von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 abfällt, zur Unterstützung der Tintenzufuhr ausgebildet sein. Da die Schräge 563 einen leichteren Fluß der Tinte in der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 hin erlaubt, kann dem Druckkopf konstant Tinte zugeführt werden.The bottom 564 of the ink chamber 512 is higher than the bottom 567 of the foam chamber 511 , thereby forming a step 562 . The step 562 receives the lower end of the porous element 520 so that it is compressed in the vicinity of the connection opening 519 . If desired, a slope 563 that slopes from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 may be formed to aid in ink delivery. Since the bevel 563 allows the ink in the ink chamber 512 to flow more easily toward the foam chamber 511 , ink can be constantly supplied to the printhead.

Die Fig. 9 und 10 stellen eine Tintenpatrone gemäß einer vierten Ausführungsform dar. Auch hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in der Bereitstellung einer Durchgangsöffnung. Diese Ausführungsform entspricht übrigens der in der Fig. 4 dargestellten. FIGS. 9 and 10 illustrate an ink cartridge according to a fourth embodiment. Again, like reference numerals will identify similar structures. The main difference between this embodiment and the first embodiment is the provision of a through opening. Incidentally, this embodiment corresponds to that shown in FIG. 4.

Eine Rille 519a (vgl. Fig. 4) wird in der Front der die Tintenkammer 512 und die Schaumkammer 511 trennenden zentralen Trennwand ausgebildet und steht in Verbindung mit dem oberen Bereich der Verbindungsöffnung 519 der zentralen Trennwand. Um den Luftdurchtritt von Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 zu ermöglichen und die Fließverbindung zwischen diesen beiden Kammern zu erhalten, wird eine Durchgangsöffnung 519b am unteren Ende der Rille 519a ausgebildet. Dadurch wird der obere Bereich des porösen Elements 520, der nur eine relativ kleine Kapillarkraft aufweist, mit der Verbindungsöffnung 519 über den von der dünnen Rille 519a gebildeten Raum in Fließverbindung gehalten. A groove 519 a (see FIG. 4) is formed in the front of the central partition wall separating the ink chamber 512 and the foam chamber 511 and is connected to the upper region of the connection opening 519 of the central partition wall. In order to allow the air passage from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 and to maintain the flow connection between these two chambers, a through opening 519 b is formed at the lower end of the groove 519 a. As a result, the upper region of the porous element 520 , which has only a relatively small capillary force, is kept in fluid communication with the connection opening 519 via the space formed by the thin groove 519 a.

Somit kann Tinte reibungslos durch Luft ersetzt werden, so daß die Tinte in der Tintenkammer 512 kontinuierlich in die Schaumkammer 511 einfließen kann, wodurch verhindert wird, daß entweder zuviel oder zuwenig Tinte geliefert wird.Thus, ink can be replaced with air smoothly, so that the ink in the ink chamber 512 can continuously flow into the foam chamber 511 , thereby preventing either too much or too little ink from being supplied.

Die Fig. 11 und 12 stellen eine Tintenpatrone gemäß einer fünften Ausführungsform dar. Auch hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in der Bereitstellung eines in die Schaumkammer 511 ragenden Vorsprungs. Figs. 11 and 12 illustrate an ink cartridge according to a fifth embodiment. Again, like reference numerals will identify similar structures. The main difference between this embodiment and the first embodiment is the provision of a protrusion protruding into the foam chamber 511 .

Der hufeisenförmige Vorsprung 565 wird am Boden der Schaumkammer ausgebildet (vgl. Fig. 12). Der Vorsprung 565 gewährleistet einen Raum in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519, so daß Tinte problemlos aus der Tintenkammer 512 in die Schaumkammer 511 einfließen kann. Der Vorsprung kann jedoch auch andere geeignete Formen haben. Er kann ebenfalls auf der zentralen Trennwand 510 liegen.The horseshoe-shaped projection 565 is formed at the bottom of the foam chamber (see FIG. 12). The protrusion 565 ensures a space in the vicinity of the connection opening 519 , so that ink can easily flow into the foam chamber 511 from the ink chamber 512 . However, the protrusion can have other suitable shapes. It can also lie on the central partition 510 .

Wie oben beschrieben, sind Schaum- und Tintenkammer durch eine einzelne zentrale Trennwand 510 voneinander geteilt. In einer in den Fig. 13 und 14 gezeigten, sechsten bzw. siebenten Ausführungsformen einer Einfarb-Tintenpatrone kann eine Tintenkammer 571 so ausgebildet sein, daß sie zwei oder drei Seiten der Schaumkammer 570 umgibt, wobei zumindest eine Verbindungsöffnung 573 in zumindest einer der die Schaum- und die Tintenkammer trennenden Wände 572 ausgebildet sein kann. Eine Austrittsöffnung bzw. Tintenzuführöffnung 574 ist in der Schaumkammer 570 angeordnet. Eine Tintenpatrone mit solchen Aufbau kann eine vergleichsweise große Menge Tinte bezüglich des Gesamtvolumens der Patrone haben. Weiterhin kann ein Anwender aufgrund der Anordnung der Kammern einfach erkennen, ob ein erschöpfungsbedingter Austausch der Patrone notwendig ist.As described above, the foam and ink chambers are separated by a single central partition 510 . In a sixth or seventh embodiment of a single color ink cartridge shown in Figs. 13 and 14, an ink chamber 571 may be formed to surround two or three sides of the foam chamber 570 , with at least one communication opening 573 in at least one of the foams - And the ink chamber separating walls 572 can be formed. An outlet opening or ink supply opening 574 is arranged in the foam chamber 570 . An ink cartridge with such a construction can have a comparatively large amount of ink with respect to the total volume of the cartridge. Furthermore, due to the arrangement of the chambers, a user can easily recognize whether a replacement of the cartridge due to exhaustion is necessary.

Claims

1. Ink cartridge for an ink jet recording device, with:

1. a plurality of first chambers ( 512 )
2. a plurality of second chambers ( 511 ), each second chamber ( 511 ) adjoining and being connected to a first chamber ( 512 );
3. a plurality of partition walls ( 510 ) which are arranged in the ink cartridge between the first ( 512 ) and second ( 511 ) chambers and are provided with a connection opening ( 519 ) which is located in the region of the lower edge of the partition wall ( 510 ) and seen in the direction of the lower edge of the partition (510) only part of the width of the partition wall (510) occupies; and
4. a plurality of ink supply openings ( 513 ), which are each arranged in a wall of one of the second chambers ( 511 ) and lead ink from the ink cartridge to the outside, wherein
5. all of the first and connected second chambers are designed as an integrated unit and
6. each of the second chambers ( 511 ) includes a porous member ( 520 ) and has an air inlet ( 541 ) that communicates the respective second chamber ( 511 ) with the outside of the ink cartridge at one of the ink supply ports ( 513 ) and the communication port ( 519 ) connects the spaced-apart point,

characterized in that two projections ( 516 a, 516 b) are formed on a wall opposite the ink supply opening ( 513 ) in each of the second chambers ( 511 ), the lower tip of the first projection ( 516 a) opposite the ink supply opening ( 513 ) lies and is arranged lower than the lower tip of the second projection ( 516 b), which is adjacent to the partition ( 510 ), and the lower tip of the first projection ( 516 a) presses the porous element against the ink supply opening ( 513 ), that the portion of the porous member is most compressed in the area of the ink supply opening.

2. Ink cartridge according to claim 1, characterized in that each of the porous elements ( 520 ) in its associated second chamber ( 511 ) and its associated first chamber ( 512 ) each contain an ink which is different from the ink in the other first and second chambers ( 512 , 511 ).

3. Ink cartridge according to claim 1 or 2, characterized in that
an associated step region is formed in the lower part of each of the connecting openings ( 519 ), and
a groove is provided below the associated step area, which connects the associated first and second chambers.

4. Ink cartridge according to claim 1 or 2, characterized by a step region, which is formed below each of the connection openings ( 519 ) in the partition ( 510 ).

5. Ink cartridge according to claim 4, characterized in that the part of the step region which borders on the associated first chamber ( 512 ) is higher than that part which borders on the associated second chamber ( 511 ).

6. The ink cartridge according to any one of the preceding claims, characterized by a protrusion on an inner surface of the partition ( 510 ) in each of the second chambers ( 511 ), the protrusion each creating a space around the associated connection opening ( 519 ) to allow the ink flow through to promote the connection opening ( 519 ).

7. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized by a groove ( 519 a) which extends vertically upwards in each of the partition walls ( 510 ) on the side of the second chamber ( 511 ) from the connection opening ( 519 ), the groove ( 519 a) is in fluid communication with the communication port ( 519 ) to facilitate the flow of air and ink between the first and associated first and second chambers.

8. Ink cartridge according to one of claims 1 to 7, characterized in that air inlets ( 541 ) are partially formed as a groove on an outer surface of a wall of the second chamber ( 511 ).

9. Ink cartridge according to claim 8, characterized in that the outer surface is the surface of a lid ( 516 ).

10. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized by at least one partition wall ( 5117 ) which, starting from each partition ( 510 ), divides the first chamber ( 512 ) into a plurality of such first chambers, the connection between such first chambers ( 512 ) and the associated second chambers ( 511 ) by means of the associated connection openings ( 519 ).

11. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that each ink feed opening ( 513 ) has a projection ( 522 ) containing its input, which protrudes into the second chamber ( 511 ).

12. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of each of the porous elements ( 520 ) before placement in the associated second chamber ( 511 ) is greater than the volume of the associated second chamber ( 511 ) in which the element is recorded.

13. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized by a vertically extending rib ( 518 ), which is formed on an inner surface of the first chamber ( 512 ) to assist the flow of ink.