DE60210519T2

DE60210519T2 - Luftsteuerung im Druckkopf unter Verwendung von ungesättigter Tinte

Info

Publication number: DE60210519T2
Application number: DE60210519T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey L. Corvallis Thielman; Rhonda L. Monmouth Wilson; Mark A. Albany DeVries; Jr. Norman E. Corvallis Pawlowski
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP3572291B2; CN1241745C; JP2002234185A; US6547377B2; DE60210519D1; CN1364693A; EP1223039A1; US20030184604A1; US6874873B2; KR20020060620A; EP1223039B1; KR100838938B1; US20010024223A1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldrucksysteme und insbesondere auf Techniken zum Verwalten von Luft unter Verwendung von ungesättigter Tinte.
Hintergrund der Erfindung
Tintenstrahldrucksysteme verwenden häufig einen Tintenstrahldruckkopf, der an einem Wagen befestigt ist, der über ein Druckmedium, wie beispielsweise Papier, hin und her bewegt wird. Wenn der Druckkopf über das Druckmedium hin und her bewegt wird, aktiviert Steuerelektronik einen Auswurfeinrichtungsabschnitt des Druckkopfs, um Tintentröpfchen aus Auswurfeinrichtungsdüsen und auf das Druckmedium auszustoßen oder hervorzustoßen, um Bilder und Schriftzeichen zu erzeugen. Ein Tintenvorrat stellt eine Tintennachfüllung für den Druckkopfauswurfeinrichtungsabschnitt bereit.
Einige Drucksysteme verwenden einen Tintenvorrat, der getrennt von dem Druckkopf auswechselbar ist. Wenn der Tintenvorrat erschöpft ist, wird der Tintenvorrat entfernt und mit einem neuen Tintenvorrat ersetzt. Der Druckkopf wird dann am oder nach dem Ende einer Druckkopflebensdauer ersetzt und nicht wenn der Tintenvorrat erschöpft ist. Wenn ein auswechselbarer Druckkopf zum Verwenden einer Mehrzahl von Tintenvorräten in der Lage ist, wird dies als ein „semipermanenter" Druckkopf bezeichnet. Dies steht im Gegensatz zu einem Einmaldruckkopf, der mit jedem Tintenbehälter ersetzt wird.
Ein erhebliches Problem bei semipermanenten Druckköpfen ist ein vorzeitiger Ausfall auf Grund eines Verlustes einer ordnungsgemäßen Druckregulierung. Um ordnungsgemäß wirksam zu sein, weisen viele Druckköpfe einen Betriebsdruckbereich auf, der in einem schmalen Bereich eines leichten negativen Messdrucks beibehalten werden muss, typischerweise zwischen -249 und -1495 N/m² (-1 und -6 Zoll Wasser). Messdruck bezieht sich auf einen gemessenen Druck relativ zu einem Atmosphärendruck. Hierin bezeichnete Drücke sind alle Messdrücke. Falls der Druck positiv wird, wird ein Drucken und eine Drucksystemspeicherung nachteilig beeinflusst. Während einer Druckoperation kann ein positiver Druck ein Sabbern bewirken und einen Ausstoß von Tröpfchen anhalten. Während einer Speicherung bzw. Lagerung kann ein positiver Druck bewirken, dass der Druckkopf sabbert. Tinte, die während einer Speicherung sabbert, kann sich an Druckköpfen und Druckerteilen sammeln und koagulieren. Diese koagulierte Tinte kann einen Tröpfchenausstoß des Druckkopfs permanent beeinträchtigen und in einem Bedarf nach einer kostspieligen Druckerreparatur resultieren. Um einen positiven Druck zu vermeiden, verwendet der Druckkopf einen internen Mechanismus, um einen negativen Druck beizubehalten.
Luft, die in einem Druckkopf vorhanden ist, kann die Beibehaltung eines negativen Drucks stören. Wenn ein Druckkopf anfänglich mit Tinte gefüllt ist, sind häufig Luftblasen vorhanden. Zusätzlich sammelt sich Luft während einer Druckkopflebensdauer von einer Anzahl von Quellen an, einschließlich einer Diffusion von einer äußeren Atmosphäre in den Druckkopf und gelöster Luft, die aus der Tinte kommt, was als Ausgasen bezeichnet wird. Während Umweltveränderungen, wie beispielsweise Temperaturerhöhungen oder Druckabfällen, dehnt sich die Luft im Inneren des Druckkopfs proportional zu der Gesamtmenge an enthaltener Luft aus. Diese Ausdehnung steht im Gegensatz zu dem internen Mechanismus, der einen negativen Druck beibehält. Der interne Mechanismus innerhalb des Druckkopfs kann diese Umweltveränderungen über einen begrenzten Bereich von Umweltauslenkungen kompensieren. Außerhalb dieses Bereichs wird der Druck in dem Druckkopf positiv.
Eine Lösung für das Luftansammlungsproblem war die Verwendung von Einmaldruckköpfen. Die Menge an Tinte, die einem Einmaldruckkopf zugeordnet ist, kann eingestellt sein, um eine Luftansammlung unter einer kritischen Schwelle zu halten. Wenn die Menge an Tinte gering ist, erhöht dies die Druckkosten durch ein Erfordern einer häufigen Druckkopfauswechslung. Alternativ kann der Tintenbehälter groß gemacht sein, um eine Häufigkeit einer Druckkopfauswechslung zu reduzieren. Große Tintenbehälter werden jedoch problematisch, wenn die Druckanwendung ein kompakter Tischdrucker ist. Ein Beispiel eines Systems, das einen Einmaldruckkopf verwendet, wobei ein großer Tintenvorrat jedes Mal ausgewechselt wird, wenn der Druckkopf ausgewechselt wird, ist in dem US-Patent 5,369,429 beschrieben.
Eine andere Lösung für das Luftansammlungsproblem war die Verwendung von Luftabführmechanismen, um semipermanente Druckköpfe lebensfähig zu machen. Ein Beispiel eines Luftabführansatzes ist in dem US-Patent 4,558,326 beschrieben. Probleme bei Abführsystemen umfassen die zusätzlichen Druckerkosten für den Abführmechanismus, die Zuverlässigkeitsprobleme, die einem Aufnehmen der Tinten zugeordnet sind, die dazu neigt, mit Luft gespült zu werden, und das Stranden von Luft in den Tintenauswurfvorrichtungen des Druckkopfs, und eine Erhöhung bei Wartungsanforderungen.
Eine andere Lösung für eine Luftverwaltung bei Tintenstrahldruckköpfen war in der Form einer Luftlagerung. Luft, die während der Lebensdauer des Stifts erzeugt wird, ist in dem Druckkopf gespeichert. Dies erfordert, dass der Druckkopf in der Lage ist, eine Ausdehnung der gespeicherten Luft auf Grund von Temperatur- und Druckvariationen zu kompensieren, was eine zusätzliche Größe und Komplexität erforderlich macht. Diese zusätzliche Größe begrenzt den Drucker durch ein Platzieren von mehr Masse an dem Wagen und ein Erfordern eines größeren Wagens für die Druckköpfe. Wenn mehr Druckköpfe zu dem Wagen hinzugefügt sind, wird dieses Problem noch wichtiger. Ein derartiger Druckkopf ist in der WO 99/08876 offenbart.
Es ist bekannt, ungesättigte Tinte bei einem Füllen von Tintenvorräten zu verwenden. Dies ist beispielsweise in der WO 99/08876 und auch in der EP 0965451 und der EP 0927638 offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Probleme einer Luftverwaltung bei einem Tintenstrahldruckkopf werden durch ein Verhindern oder Minimieren der Erzeugung von Luftblasen während des Druckprozesses und ein Bereitstellen von Techniken für eine Reabsorption von Luft angesprochen, die in das Drucksystem eingebracht wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren für eine Luftverwaltung bei einem Tintenstrahldrucksystem gemäß dem zugehörigen Anspruch 1 vorgesehen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Tintenstrahldrucksystem gemäß dem zugehörigen Anspruch 9 vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels derselben offensichtlicher, wie es in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
1 eine auseinandergezogene isometrische Ansicht eines mit Druck beaufschlagbaren Tintenvorrats für ein Tintenstrahldrucksystem ist.
2 ein vereinfachtes Querschnittsdiagramm des Chassisbauglieds des Tintenvorrats von 1 ist.
3 Eine auseinandergezogene isometrische Ansicht eines modifizierten Chassis mit einem Metalleinsatz gemäß einem Aspekt der Erfindung ist.
4 den unteren Abschnitt des Einsatzes darstellt, der in die Chassisöffnung eingesetzt ist.
5 ein vereinfachtes Querschnittsdiagramm ist, das das Chassis von 3 mit dem Einsatz in Position zeigt.
6 eine isometrische Ansicht des Chassis von 3, wobei der Einsatz installiert ist, vor einer Anbringung des Beutels an dem Chassis ist.
7 eine Querschnittsansicht ist, die durch die Spitze des Einsatzes genommen ist, nachdem das Septum und die Metallanpresskappe installiert wurden.
8 eine Draufsicht der in 7 gezeigten Struktur ist.
9 eine Ansicht ähnlich 7 ist, die eine Metallschicht zeigt, die an dem Septum befestigt ist, um eine Luftdiffusionsbarriere bereitzustellen.
10 eine Draufsicht der Struktur von 9 ist.
11 ein Graph ist, der ein Voraussagen von Tintenaufsättigungsraten für unterschiedliche Tintenvorratsmerkmale zeigt.
12 eine schematische Ansicht ist, die einen exemplarischen Prozess zum Entgasen von Tinte darstellt.
13 ein Flussdiagramm ist, das ein exemplarisches Verfahren zum Verwalten von Luft bei einem Tintenstrahldrucksystem mit einem Tintenvorrat gemäß Aspekten der Erfindung darstellt.
14 ein schematisches Diagramm eines Tintenstrahldrucksystems ist, das die Erfindung verwenden kann.
15 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Druckkopfs ist, der bei dem Tintenstrahldrucksystem von 4 gemäß einem Aspekt der Erfindung verwendet werden kann.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Tintenvorrat beschrieben, wobei Maßnahmen unternommen sind, um den Eintritt von Luft in den Tintenvorrat aus der äußeren Umwelt zu verhindern. Zudem hält der Tintenbehälter ungesättigte Tinte, was die Fähigkeit eines Absorbierens einer gewissen Menge von Luft innerhalb des Drucksystems und deshalb eines Verhinderns oder Reduzierens des schädlichen Aufbaus von Luftblasen innerhalb des Systems liefert.
Dieser Aspekt der Erfindung ist mit Bezug auf den exemplarischen Tintenbehälter beschrieben, der in dem US-Patent 6,017,118 beschrieben ist, und ist allgemein in 1 dargestellt. Für dieses Beispiel ist der Vorrat 50 mit Druck beaufschlagt und umfasst ein Druckgefäß 52, innerhalb dessen ein zusammenlegbarer Beutel 54 angeordnet ist, der die Tinten enthält. Der Beutel 54 ist an dem Chassis 56 angebracht, das in der Halsöffnung 52A des flaschenähnlichen Druckgefäßes befestigt ist. Das Chassis 56 weist getrennte Tinten- und Lufttürme 56A, 56B auf, die in demselben gebildet sind, wobei der Tintenturm einen Fluidweg enthält, der zu dem Inneren des Beutels führt, und der Luftturm einen Luftweg zu der mit Druck beaufschlagten Region bereitstellt, die den Beutel innerhalb des Druckgefäßes umgibt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist das Chassisbauglied ein unitäres Element, das aus Polyethylen durch ein Spritzgießen gefertigt ist.
Der zusammenlegbare Beutel ist typischerweise aus mehreren Schichten gefertigt, einschließlich einer metallisierten oder anderen Schicht, die eine sehr geringe Luftdiffusion liefert. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der zusammenlegbare Beutel den folgenden Aufbau von Schichten aufweisen: LLDPE/LLDPE/Nylon//PET/Silber oder Aluminiumoxid oder Siliziumoxid//Nylon, wobei „/" eine koextrudierte oder Aufbringungsverbindung der Schichten darstellt und „//" eine Haftverbindung darstellt. Andere Beutelstrukturen können ebenfalls verwendet werden, z.B. lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE = linear low-density polyethylene)/LLDPE/LLDPE//Polyamid (z.B. Nylon)//Al-Folie oder Ethylenvinylalkohol (EVOH) oder Polyvinylidenchloridcopolymer (PVDC)//Polyamid.
Dieser Aufbau des zusammenlegbaren Beutels verhindert im Wesentlichen eine Luftdiffusion durch den Beutel und in die Tinte. Es wurde jedoch herausgefunden, dass das Chassisbauglied, das aus einem Polyethylen gefertigt ist, beispielsweise LLDPE, einen Luftdiffusionsweg in Tinte bereitstellen kann, die in dem Tintenbehälter gespeichert ist, d. h. durch das Chassisbauglied in die Tinte. Dieser Luftweg ist in 2 dargestellt, einer vereinfachten Querschnittsansicht des Chassis 56. Der Beutel ist an dem Chassis entlang eines Kielabschnitts 56C angebracht und die Luftdiffusionswege befinden sich allgemein über dieser Anbringung durch das LLDPE-Material, das den Tintenflussweg 56D durch den Kanal in dem Luftflussturm definiert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden wesentliche Verbesserungen bei der Vorratslagerdauer und einer Menge an gelieferter Luft zu dem Druckkopf durch ein Verbessern der Luftbarriereneigenschaften des Chassis erreicht. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, das in 3 gezeigt ist, ist der Luftdiffusionsweg durch das Chassisluftturmmaterial durch eine Verwendung eines Metalleinsatzes 100 geschlossen, der sich durch den Tintenflussweg des Chassis erstreckt. Der Metalleinsatz ist aus einem Material gefertigt, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, das für Luft undurchlässig ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Chassis 56' von dem Chassis 56 von 1 und 2 dahingehend modifiziert, dass der Tintenturm 56A, der von der äußeren Oberfläche 56E vorsteht, eliminiert ist, so dass das Chassis 56' eine Öffnung 56F aufweist, die durch das LLDPE-Material hindurch gebildet ist und durch den Kielabschnitt des Chassis hindurchfährt, wie bei dem Ausführungsbeispiel von 1. Der Metalleinsatz 100 ist für eine Presspassung in die Öffnung 56F proportioniert. Eine Ultraschalleinsetzung, ein Reibschweißen oder eine Wärme könnten ebenfalls eingesetzt werden, um die Chassis-zu-Einsatz-Abdicht- und Zusammenfügungskraft zu verbessern.
4 stellt den unteren Abschnitt des Einsatzes 100 dar, der in die Chassisöffnung eingesetzt ist. Umfangsbereiche 100A, 100B des Einsatzes sind relativ zu dem inneren Durchmesser der sich verjüngenden Chassisöffnung vergrößert. Somit sind die äußeren Querschnittsabmessungen des Einsatzabschnitts 100C allgemein für ein Passen in die Chassisöffnung proportioniert und die Bereiche 100A, 100B sind relativ zu den Chassisöffnungsabmessungen an den Extremstellen des Einsatzabschnitts 100C etwas überproportioniert, um eine Presspassung bereitzustellen.
5 ist ein vereinfachtes Querschnittsdiagramm, das das Chassis 56 mit dem Einsatz 100 in Position zeigt. Die untere Presspassungsregion 100B des Einsatzes befindet sich eng mit den benachbarten Bereichen des Chassis in Eingriff, um einen primären Abdichtungsbereich zu definieren, der den Durchgang von Tinte verhindert, und der Bereich 100A stellt einen sekundären Abdichtungsbereich bereit. Die primären Luftdiffusionswege sind durch den Einsatz blockiert.
6 ist eine isometrische Ansicht des Chassis 56', wobei der Einsatz 100 installiert ist, vor einer Anbringung des Beutels an dem Chassis.
Andere Chassisausführungsbeispiele können alternativ eingesetzt werden, um eine verbesserte Luftbarriereleistungsfähigkeit zu liefern. Beispielsweise könnte der Chassiseinsatz 100 alternativ aus rostfreiem Stahl, Keramik oder einem Polymer mit höherer Barriere gefertigt sein, wie lediglich beispielsweise Polyamid, Polyethylenteraphtalat (PET), Acrylonitril-Butadien-Styren (ABS), Polyphenylensulfid (PPS) oder Flüssigkristallpolymer (LCP = Liquid Crystal Polymer). Ein anderes alternatives Ausführungsbeispiel besteht darin, das Chassis 56 aus einem Material mit hoher Luftbarriere zu fertigen, wie beispielsweise einem Polymer, einschließlich Polyamid, PET, ABS, PPS oder LCP. Um die Fähigkeit zu liefern, den zusammenlegbaren Beutel an den Chassiskiel wärmezufügen, kann ein LLDPE-Stück entweder übergeformt oder auf den unteren Chassisabschnitt gepresst werden, um als eine wärmefügbare Region zu dienen, an der der zusammenlegbare Beutel angebracht ist.
Eine andere Quelle einer Luftübertragung in den Tintenvorrat 50 ist durch das Septum und um die Chassis/Septum-Abdichtung an dem Tintenturm herum. 7 ist eine Querschnittsansicht, die durch die Spitze des Einsatzes 100 genommen ist, nachdem das Septum 102 und die Metallanpresskappe 104 installiert wurden. In der Vergangenheit wurde das Septum aus Polyisopren gefertigt, das eine schlechte Barriere für eine Luftdiffusion ist, d. h. Polyisopren weist eine hohe Luftdiffusionsratencharakteristik auf. Das Septum 102 ist bei dem oberen Ende des Tintenturms positioniert, in diesem Fall durch den Metalleinsatz 100 bereitgestellt, und ist durch die Anpresskappe 104 in Position gehalten, die aus Aluminium gefertigt ist. 8 ist eine Draufsicht der in 7 gezeigten Struktur und zeigt, dass die Anpresskappe 104 eine kreisförmige Öffnung aufweist, die in derselben gebildet ist, wobei ein Bereich des Septums der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt ist. Wenn der Tintenvorrat bei der Tintenstation eines Druckers installiert ist, weist die Tintenstation eine entsprechende Halterung auf, die eine hohle Nadel umfasst, um in das Septum einzudringen und zu ermöglichen, dass Tinte durch die Nadel durch eine Fluidleitung zu einem Druckkopf fließt. Vor einer derartigen Installation liefert der freiliegende Bereich des Septums einen Luftdiffusionsweg, um durch den Tintenflussweg innerhalb des Einsatzes 100 in den Tintenvorrat zu diffundieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Luftdiffusionsweg durch das Septum 102 hindurch durch eine Luftdiffusionsbarrierestruktur blockiert, wie beispielsweise eine haftmittelunterstützte Metallschicht oder ein Band 108, wie es in 9 und 10 dargestellt ist. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Band 108 eine dünne Schicht eines Metalls, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, mit einer Haftmittelschicht auf, die an eine Seite derselben aufgebracht ist. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Metallschicht eine Dicke von 76 μm (0,003 Zoll) auf, aber dickere oder dünnere Schichten könnten ebenfalls verwendet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Band 108 über dem Septum 102 platziert, nachdem der Vorrat durch das Septum hindurch mit Tinte gefüllt wurde. Das Band wird während einer Speicherung und einer Verwendung in Position belassen. Wenn der Tintenvorrat in dem Drucker installiert ist, punktiert die Nadel in dem Drucker das Band und dringt in das Septum ein, um zu ermöglichen, dass Tinte fließt. Somit wird das Band nicht durch den Druckerbenutzer gehandhabt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Septum 102 aus einem Material gefertigt sein, das eine hervorragende Barriere für eine Luftdiffusion bereitstellt, wie beispielsweise Ethylenpropylendienmonomer (EPDM), Butyl, eine EPDM/Polypropylen(PP)-Mischung, wie beispielsweise Santopren, eine Butyl/PP-Mischung, wie beispielsweise Trefsin, oder andere Elastomere, um die Luftbarriere zu verbessern. Santopren und Trefsin sind Produkte, die durch Advanced Elastomer Systems vermarktet werden. In diesem Fall kann für einige Anwendungen das Band 108 weggelassen sein, wobei das Septum die hohe Luftdiffusionsbarriere bereitstellt. Natürlich kann das Metallband 108 enthalten sein, um eine zusätzliche Spanne gegenüber einer Luftdiffusion zu liefern.
Die oben beschriebenen Schritte werden unternommen, um die Luftdiffusionswege in dem Tintenvorrat zu reduzieren und dadurch das Risiko einer Luftdiffusion in den Tintenvorrat zu reduzieren. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Tinte, die verwendet wird, um den Behälter zu füllen, ungesättigt. Der Sättigungspegel einer Flüssigkeit ist abhängig von der Temperatur derselben, dem Umgebungsdruck und der Flüssigkeitszusammensetzung (Tintenzusammensetzung). Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die ungesättigte Tinte durch eine „Entgasungs"-Technik bereitgestellt, bei der die gelöste Luft aus der Tinte entfernt wurde. Techniken zum Entgasen von flüssigen Tinten sind auf dem Gebiet bekannt. 12 ist eine vereinfachte schematische Darstellung eines Entgasungsprozesses, der eingesetzt werden kann, um Tinte zu entgasen. Ein Entgasungstank 180 ist vorgesehen und ist mit einer Quelle 182 eines Vakuums verbunden, um den Tankdruck auf ein ziemlich hohes Vakuum zu ziehen. Zu verarbeitende Tinte wird durch eine Pumpe 186 aus einem Vorratsbehälter 184 in den Entgasungstank durch kleine Nadeln 188 hindurch gepumpt, die die Tinte in einem feinen Nebel in den Entgasungstank sprühen. Wenn dieser Nebel dem Vakuum innerhalb des Entgasungstanks ausgesetzt ist, kommt das meiste der Luft, die in der Tinte gelöst ist, aus der Tinte heraus, wobei ungesättigte oder entgaste Tinte erzeugt wird. Die ungesättigte Tinte wird dann durch die Pumpe 190 aus dem Entgasungstank in einen Entgaste- Tinte-Behälter 192 gepumpt, aus dem die Tinte in die Tintenvorräte 50 abgegeben wird. Andere Techniken können eingesetzt werden, um ungesättigte Tinte zu erzeugen, wie beispielsweise ein Erwärmen der Tinte, ein Reduzieren der Fähigkeit der Tinte, gelöste Luft zu halten, und deshalb ein Bewirken, dass die Tinte gelöste Luft freigibt. Wenn die erwärmte Tinte gekühlt ist, ist dieselbe ungesättigt.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die ungesättigte Tinte, die in den Tintenvorrat 50 abgegeben wird, einen Luftsättigungspegel von nicht mehr als 20% auf. Wie hierin verwendet, ist Luftsättigungspegel der Prozentsatz von gelöster (löslich gemachter) Luft in der Flüssigkeit, verglichen mit der maximalen Menge an Luft, die in der Flüssigkeit gelöst sein kann. Ferner ist der Tintenvorrat 50 gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gegen eine Luftdiffusion in die Tinte geschützt, derart, dass die ungesättigte Tinte, die innerhalb des Vorrats gehalten ist, eine nützliche Lagerdauer vor einer Installation in einem Drucksystem von zumindest sechs Monaten und vorzugsweise zumindest achtzehn Monaten aufweist. Experimentelle Arbeit mit einer exemplarischen Tinte zeigt, dass bei einer speziellen Tinte und einem Tintenstrahlstift ungesättigte Tinte mit einem Luftsättigungspegel von 70% oder weniger notwendig ist, um erhebliche Mengen von Luft wieder löslich zu machen. Dieser Luftsättigungspegel, der benötigt wird, um erhebliche Mengen an Luft wieder löslich zu machen, variiert abhängig von den Tintencharakteristika und den Druckkopfcharakteristika. Dieser benötigte Sättigungspegel hängt aus mehreren Gründen von Druckkopfcharakteristika ab. Einer besteht darin, dass die thermischen Charakteristika unterschiedlicher Druckköpfe variieren. Falls ein Druckkopf während eines Betriebs heißer als ein anderer Typ eines Druckkopfs wird, ist die Effizienz des heißeren Druckkopfs geringer als die des kühleren Druckkopfs und ein geringerer Sättigungspegel wird benötigt. Ferner beeinflusst das Volumen der Tinte innerhalb des Druckkopfs den Sättigungspegel, da je größer das Volumen, desto länger die Verweil zeit von Tinte nahe der Luft und desto mehr Luft kann absorbiert werden. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist somit die Tinte, die zu dem Druckkopf geliefert wird, einen Luftsättigungspegel auf, der niedrig genug ist, um freie Luft in der Druckkassette wieder löslich zu machen, an der der Druckkopf befestigt ist. Die Tinte innerhalb des Tintenvorrats sollte diesen Sättigungspegel während der Lagerdauer des Tintenvorrats nicht überschreiten. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel überschreitet dieser Luftsättigungspegel 70% nicht und beträgt vorzugsweise weniger, z.B. weniger als 50%.
Wenn ungesättigte Tinte den Tintenvorrat füllt und wenn die Maßnahmen unternommen sind, um die Luftdiffusionsrate in den Tintenvorrat wesentlich zu reduzieren, ist die Tinte, die von dem Tintenvorrat 50 geliefert wird, nachdem derselbe in einem Drucker installiert ist, frei von Blasen und in einem ungesättigten Zustand, Idealerweise frei von gelöster Luft. Durch ein Sicherstellen, dass die Tinte in dem Tintenvorrat 50 über die Lebensdauer des Tintenvorrats hinweg entgast (ungesättigt) bleibt, kann eine Lufterzeugung in dem Drucker gesteuert werden. Dies rührt von der Fähigkeit ungesättigter Tinte her, Luft in dem Drucksystem zu entfernen, d. h. durch ein „Zurückgasen" oder Absorbieren von Luftblasen als gelöste Luft. Somit umfasst die Erfindung ein Verhindern der Erzeugung von Luftblasen während des Druckprozesses durch ein Bereitstellen von Barrieren für eine Luftdiffusion in den Tintenvorrat und durch die Verwendung von ungesättigter Tinte, die eine Möglichkeit liefert, jegliche Luft, die in das Drucksystem eingebracht wird, wieder zu absorbieren. Ein Vorteil dieser Technik besteht darin, dass dieselbe zu der Miniaturisierung von Tintenstrahldruckkopfarchitekturen durch ein Reduzieren des Volumens beiträgt, das benötigt wird, um Luft zu lagern und die Ausdehnung derselben auf Grund von Umgebungstemperatur- und Druckvariationen zu kompensieren.
11 ist ein Graph, der vorausgesagte Tintenaufsättigungsraten für einen Tintenvorrat für drei unterschiedliche Fälle angibt. Die Rate einer Aufsättigung ist von dem Tintenvolumen abhängig und der Tintenvorrat, dessen Aufsättigungsrate in 11 vorausgesagt ist, ist ein großer Vorrat mit zumindest 800 cm³ eines speziellen Tintentyps. Kurve A gibt die vorausgesagte Tintenaufsättigung für einen Vorrat mit einem Polyethylenchassis niedriger Dichte, einer schlechten Luftdiffusionsbarriere und einem Reservoirbeutel an, der einen Polymerfilm aus PVDC umfasst. Kurve B gibt die vorausgesagte Aufsättigungsrate eines ähnlichen Tintenvorrats an, aber wobei der Reservoirbeutel einen metallisierten Film als eine Luftdiffusionsbarriere umfasst. Kurve C gibt eine vorausgesagte Aufsättigungsrate für einen ähnlichen Tintenvorrat zu diesem von Kurve B an, aber mit einem Metallfluidverbindungseinsatz in dem Chassis. Es ist zu erkennen, dass jede dieser Luftdiffusionsbarrierenmaßnahmen die Aufsättigungsraten des Tintenvorrats beeinflusst.
Tinte wird durch eine Luftdiffusion durch die verschiedenen Materialien hindurch, die bei dem Drucksystem verwendet werden, und durch eine Absorption freier Luft aus dem Druckkopf wieder gesättigt. Die Luftdiffusionskomponente ist durch das Ficksche Gesetz modelliert.
wobei V das Volumen ist, t eine Zeit ist, A ein Diffusionsbereich ist, Dicke die Dicke des Diffusionsbereichs ist, Δp die Druckdifferenz ist (Atmosphärenluft über ungesättigter Tinte) und P die Permeabilität des Materials ist, was eine materialspezifische Eigenschaft ist. Ein niedriges P gibt eine geringe Diffusionsrate an und ein hohes P eine hohe Diffusionsrate.
Die Luftabsorptionsfähigkeit eines Tintenvolumens kann unter Verwendung des Luftsättigungspegels desselben be stimmt werden. Es sei zum Beispiel angenommen, dass die ungesättigte Tinte einen Luftsättigungspegel von 65% aufweist, so dass dieselbe eine Fähigkeit aufweist, um zusätzliche 35% zu absorbieren, bevor der Sättigungspegel erreicht wird. Falls die Tinte 0,002 cm³ Luft/cm³ Tinte hält, dann könnte dieselbe 0,35·(0,002) = 0,0007 cm³ Luft/cm³ Tinte absorbieren.
Wie es oben angemerkt ist, weist bei einem Ausführungsbeispiel die Tinte, die zu dem Druckkopf geliefert wird, einen Luftsättigungspegel von 70% und vorzugsweise weniger auf. Sobald der Tintenvorrat 50 in dem Drucksystem 50 installiert ist, kann die Fluidverbindung zwischen dem Tintenvorrat 50 und dem Tintenstrahldruckkopf oder der Kassette ermöglichen, dass Luft in die Tinte eintritt, und somit sollte die Fluidverbindung eine hohe Barriere für eine Luftdiffusion bereitstellen. Vorzugsweise weisen die Röhren, die für die Fluidwege verwendet werden, eine ausreichend geringe Luftdiffusionseigenschaft auf, um so Tinte, die in der Röhrenverbindung gehalten ist, zumindest einen Tag lang und vorzugsweise zumindest mehrere Tage lang in einem ungesättigten Zustand beizubehalten. Dies spricht die Situation an, in der das Drucksystem über Nacht oder für eine Wochenendperiode nicht verwendet wird, wobei so die Menge an Tinte in der Röhrenverbindung geschützt ist.
Eine Röhrenverbindung, die für den Fluidweg nützlich ist und eine hohe Barriere für eine Luftdiffusion präsentiert, ist in dem US-Patent 6,068,370 beschrieben. Wie es in demselben beschrieben ist, kann die Röhrenverbindung aus Polyvinylidenchloridcopolymer (PVDC), Polychlortrifluorethylen-(PCTFE-)Copolymer und ECTFE (Ethylenchlortrifluorethylen) gefertigt sein. Eine andere Röhrenverbindung, die für den Zweck geeignet ist, ist in dem US-Patent 5,988,801, HIGH PERFORMANCE TUBING FOR INKJET PRINTING SYSTEMS WITH OFF-BOARD INK SUPPLY, beschrieben.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Verwalten von Luft bei einem Tintenstrahldrucksystem mit einem Tintenvorrat gemäß Aspekten der Erfindung darstellt. Bei 200 wird ein leerer Tintenvorrat mit hohen Luftdiffusionsbarrieren versehen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst der Tintenvorrat Barrieren, wie beispielsweise den metallisierten Beutel zum Halten eines Vorrats von Tinte und einen Metalleinsatz, der den Tintenflussweg von dem Beutelauslass zu der Fluidverbindung für den Tintenvorrat auskleidet.
Bei einem Schritt 202 wird der Tintenvorrat mit ungesättigter Tinte gefüllt. Dies kann bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel von 3-8 durch ein Einsetzten einer Füllnadel durch das Septum hindurch, wobei die Nadel mit einem Füllvorrat von ungesättigter Tinte durch eine Fluidleitung gekoppelt ist, und ein anschließendes Freilassen ungesättigter Tinte durch die Fluidleitung und die Nadel in den Beutel des Tintenvorrats vorgenommen werden. Dann wird nach einem Füllen des Vorrats das Fülltor in den Beutel durch eine Luftbarriere abgedichtet, wie beispielsweise ein Metallband, das über dem Septum positioniert ist. Danach kann der gefüllte Tintenvorrat bei 206 gespeichert werden, bis derselbe benötigt oder ausgeliefert und einem Benutzer verkauft wird. Der Tintenvorrat wird dann bei 208 in einem Tintenstrahldrucksystem installiert, das einen Tintenstrahldruckkopf aufweist, und Tinte wird von dem Tintenvorrat für ein Drucken zu dem Druckkopf geliefert. Die ungesättigte Tinte, die aus dem Tintenvorrat geliefert wird, weist die Fähigkeit eines Absorbierens von Luftblasen auf, die in das System eingebracht werden, bis die Tinte einen gesättigten Zustand erreicht.
14 zeigt ein Gesamtblockdiagramm eines Drucker/Plotter-Systems 300, das Aspekte der Erfindung verkörpert. Ein beweglicher Wagen 302 hält eine Mehrzahl von Hochleistungsdruckkassetten 310–316, die fluidisch mit einer Tintenvorratsstation 400 gekoppelt sind. Die Vorratsstation liefert mit Druck beaufschlagte Tinte zu den Tintenstrahldruckkassetten. Jede Kassette weist ein Reglerventil auf, das sich öffnet und schließt, um einen leichten negativen Druck in der Kassette beizubehalten, der für eine Druckkopfleistungsfähigkeit optimal ist. Die Tinte, die aufgenommen wird, ist mit Druck beaufschlagt, um Wirkungen dynamischer Druckabfälle zu eliminieren.
Die Tintenvorratsstation 350 enthält Aufnahmeeinrichtungen oder Buchten zum verschiebbaren Befestigen einer Mehrzahl der Tintenbehälter 50. Jeder Tintenbehälter weist ein zusammenlegbares Tintenreservoir 54 auf, das durch eine Luftdruckkammer 52A umgeben ist. Eine Luftdruckquelle oder eine Pumpe 320 befindet sich in Kommunikation mit der Luftdruckkammer zum Beaufschlagen des zusammenlegbaren Reservoirs mit Druck. Mit Druck beaufschlagte Tinte wird dann zu der Druckkassette, z.B. Kassette 310, durch einen Tintenflussweg geliefert, wie beispielsweise einer Röhrenverbindung 370 und Fluidverbindungen 372 und 374 zum jeweiligen Verbinden von Enden der Röhrenverbindung mit dem Tintenbehälter 50 und der Druckkassette 310. Die Röhrenverbindung und die Fluidverbindungen sind vorzugsweise aufgebaut, um hohe Barrieren für eine Luftdiffusion bereitzustellen. Die Röhrenverbindung kann aufgebaut sein, wie es in dem US-Patent 6,068,370 oder dem US-Patent 5,988,801 beschrieben ist. Eine Luftpumpe liefert mit Druck beaufschlagte Luft für alle Tintenbehälter in diesem System. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel liefert die Pumpe einen positiven Druck von 13790 N/m² (2 psi), um Tintenflussraten in der Größenordnung von 25 cm³/min einzuhalten. Für Systeme, die eine niedrigere Tintenflussratenanforderung aufweisen, genügt natürlich ein geringerer Druck und einige Fälle mit niedrigen Durchsatzraten erfordern überhaupt keinen positiven Luftdruck. Für Systeme, die höhere Tintenflussraten aufweisen, kann ein höherer Druck eingesetzt werden.
Während Leerlaufperioden ist ermöglicht, dass sich die Region zwischen dem Reservoirbeutel und dem Druckgefäß druckmäßig ausgleicht. Während einer Auslieferung des Tintenbehälters 50 ist der Vorrat nicht mit Druck beaufschlagt.
Der bewegliche Wagen 302 und die Druckkassetten 310–316 sind durch die Druckersteuerung 330 gesteuert, die die Drucker-Firmware und den Mikroprozessor umfasst. Die Steuerung 330 steuert somit das Antriebssystem des beweglichen Wagens und die Druckköpfe an der Druckkassette, um die Druckköpfe selektiv mit Energie zu versorgen, um zu bewirken, dass Tintentröpfchen in einer gesteuerten Weise auf das Druckmedium 40 ausgestoßen werden.
Das System 300 empfängt typischerweise Druckaufträge und Befehle von einem Computerarbeitsplatz oder Personalcomputer 332, der eine CPU 322A und einen Druckertreiber 322B zum Bilden einer Schnittstelle mit dem Drucksystem 300 umfasst. Der Arbeitsplatzrechner umfasst ferner einen Monitor 334.
15 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Druckkopfs 310, der bei dem Tintenstrahldrucksystem verwendet wird. Der Druckkopf 310 ist ein semipermanenter Druckkopf, da derselbe die Tinte, die aus einer Mehrzahl der auswechselbaren Tintenvorräte 50 geliefert wird, verwenden kann. Dies ermöglicht, dass der Druckkopf von kompakter Größe ist, wobei so eine Reduzierung der Größe des Drucksystems ermöglicht ist. Der Druckkopf 310 umfasst eine Fluidverbindung 310A zum Herstellen einer Verbindung mit einer Fluidleitung, wie beispielsweise der Röhrenverbindung 370 (14), bei einem eingehenden Druck und liefert dann die Tinte zu einem Düsenarray 310E bei einem gesteuerten internen Druck, der niedriger als der eingehende Druck ist. Das Düsenarray ist fluidisch mit einem Plenum 310C gekoppelt, das eine Menge an Tinte bei dem gesteuerten internen Druck speichert. Tinte durchläuft ein Filter 310D vor einem Erreichen des Düsenarrays, um Partikel und Luftblasen zu entfernen. Der Unterdruck in dem Plenum 310C ist durch einen Regler 310B gesteuert, der bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Ventil und einen Betätiger umfassen kann. Wenn das Düsenarray Tinte an Medien aufbringt, wird die Tinte in dem Plenum aufgebraucht, wobei sich der interne Druck in dem Plenum verringert. Wenn der interne Druck eine Niederdruckschwelle erreicht, spricht der Regler durch ein Ermöglichen an, dass Tinte aus der Fluidleitung in das Plenum läuft. Diese Einbringung von Tinte erhöht den Druck des Plenums. Wenn der interne Druck eine Hochdruckschwelle erreicht, schließt der Regler das Ventil. Somit regelt der Regler den Druck in dem Plenum zwischen der Niederdruck- und der Hochdruckschwelle.
Die Druckkopfstruktur, die in der US 6203146 beschrieben ist, kann bei dem Druckkopf 310 verwendet werden. Alternativ kann der Druckkopf 310 von dem Typ sein, der in der US 6508545 dargestellt ist.
Das Plenum 310C weist eine Lagerkapazität zum Speichern eines Lagervolumens von Luft auf, bevor die Druckregelungsfunktion des Reglers unwirksam wird. Sobald der Regler ausfällt, steigt der Druck innerhalb des Druckkopfs, was ermöglicht, dass Tinte aus dem Düsenarray sabbert. Druckköpfe können mit variierenden Lagerkapazitäten verwendet werden, einschließlich beispielsweise 30 cm³ Luft, 10 cm³ Luft, 4,5 cm³ Luft. Diese Kapazitäten ermöglichen einen Reglerbetrieb, selbst während diese Menge an Luft in das Plenum eingebracht wurde. Diese Lagerkapazitäten sind ein Faktor bei der nützlichen Lebensdauer des semipermanenten Druckkopfs 310. Als eine Folge der oben beschriebenen Maßnahmen hinsichtlich der Verwendung von ungesättigter Tinte und der Luftdiffusionsbarrieren bei dem Tintenvorrat 50 und der Fluidleitung kann die Größe des Druckkopfs bei einer gegebenen nominellen Druckkopflebensdauer reduziert werden, um die Lagerkapazität des Druckkopfs zu reduzieren, wobei so eine weitere Miniaturisierung des Druckkopfs ermöglicht ist. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel beträgt die Lagerkapazität des Plenums 310C weniger als 4,5 cm³ Luft.
Es ist klar, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich darstellend für die möglichen spezifischen Ausführungsbeispiele sind, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen können. Andere Anordnungen können ohne weiteres gemäß diesen Prinzipien durch Fachleute auf dem Gebiet entworfen werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie es durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Während beispielsweise der exemplarische Tintenvorrat ein mit Druck beaufschlagter Vorrat ist, sind die Vorteile der Erfindung auch auf nicht mit Druck beaufschlagte Tintenvorräte anwendbar.

Claims

Ein Verfahren zur Luftverwaltung bei einem Tintenstrahldrucksystem, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen (200) eines Tintenvorrats (50), der ein Reservoir (54) zum Halten eines Vorrats flüssiger Tinte, eine Fluidverbindung (56A) zum Herstellen einer Verbindung mit dem Drucksystem, wenn der Tintenvorrat in dem Drucksystem installiert ist, und einen Tintenflussweg (56D) zwischen dem Reservoir und der Fluidverbindung (56A) umfasst, wobei das Reservoir (54) eine Barriere (Barrieren) für eine Luftdiffusion umfasst; Einsetzen eines Einsatzes (100) in den Tintenflussweg (56D), wobei der Einsatz als eine Barriere für eine Luftdiffusion von der externen Umgebung in den Tintenflussweg wirkt; Füllen (202) des Tintenvorrats mit einer Menge an flüssiger, ungesättigter Tinte durch die Fluidverbindung (56A); Anbringen (204) einer Luftdiffusionsbarriere (108) an der Fluidverbindung (56A), um eine Luftdiffusion durch die Fluidverbindung nach dem Füllen zu verhindern; Speichern (206) des gefüllten Tintenvorrats für ein Speicherungszeitintervall oder bis derselbe benötigt wird; Installieren (208) des Tintenvorrats in einem Tintenstrahldrucksystem, das einen Tintenstrahldruckkopf (310) umfasst; Liefern (210) von ungesättigter Tinte von dem Tintenvorrat zu dem Tintenstrahldruckkopf zum Drucken, wobei die ungesättigte Tinte, die zu dem Druckkopf geliefert wird, einen Luftlöslichkeitspegel aufweist, der ausreichend ist, um Luft zu absorbieren; Entfernen (210) von freier Luft, die in den Druckkopf (310) eingebracht ist, durch ein Ermöglichen, dass die ungesättigte Tinte in dem Druckkopf Luft absorbiert; und Ausstoßen (212) von Tröpfchen der flüssigen Tinte von dem Drucksystem während des Druckens.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Einsetzens eines Einsatzes (100) ein Einsetzen einer Metallbarriere-Einsatzstruktur in den Tintenflussweg (56D) umfasst.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ungesättigte Tinte, die zu dem Druckkopf geliefert wird, einen Luftsättigungspegel von 70% oder weniger aufweist.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt 210 des Entfernens freier Luft aus dem Druckkopf (310) durchgeführt wird, ohne Luft direkt aus dem Reservoir (54) zu der umgebenden Umwelt abzuführen.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Füllschritt (202) ein Füllen des Tintenvorrats mit einer Menge an flüssiger, ungesättigter Tinte umfasst, die einen Luftsättigungspegel von 20 oder weniger aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der Lieferschritt (210) ein Liefern ungesättigter Tinte zu dem Tintenstrahldruckkopf umfasst, die einen Luftsättigungspegel von 70% oder weniger aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem der Lieferschritt (210) ein Liefern ungesättigter Tinte zu dem Tintenstrahldruckkopf umfasst, die einen Luftsättigungspegel von 50% oder weniger aufweist.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Speicherungszeitintervall zumindest sechs Monate beträgt.
Ein Tintenstrahldrucksystem, das folgende Merkmale aufweist: einen auswechselbaren Tintenvorrat (50), der eine Tintenreservoirstruktur (54), eine Fluidverbindung (56A), die fluidmäßig mit der Tintenreservoirstruktur gekoppelt ist, einen Körper von ungesättigter Tinte, der in der Tintenreservoirstruktur angeordnet ist, und einen Tintenflussweg (56D) zwischen der Reservoirstruktur und der Fluidverbindung (56A) aufweist, wobei die Reservoirstruktur (54) eine Luftdiffusionsbarriere (Luftdiffusionsbarrieren) umfasst, wobei die Fluidverbindung (56A) eine Luftdiffusionsbarriere (108) umfasst, die an der Fluidverbindung (56A) angebracht ist und die den Körper von ungesättigter Tinte innerhalb der Tintenreservoirstruktur vor einer Luftdiffusion schützt, und wobei der Tintenflussweg (56D) einen Einsatz (100) umfasst, der in den Tintenflussweg (56D) eingesetzt ist und der als eine Barriere für eine Luftdiffusion von der externen Umwelt in den Tintenflussweg wirkt; einen Tintenstrahldruckkopf (310), der einen Drucckopfkörper mit einem internen Plenum (310C), ein Düsenarray (310E) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen und einen Fluideinlass (310A) aufweist, der an dem Drucc kopfkörper befestigt und mit dem Plenum gekoppelt ist; und einen Tintenversorgungsweg (370), der mit der Fluidverbindung (56A) des Tintenvorrats und dem Fluideinlass (310A) des Druckkopfs zum Tragen der ungesättigten Tinte von dem auswechselbaren Tintenvorrat (50) zu dem Druckkopf (310) gekoppelt ist.
Das System gemäß Anspruch 9, bei dem die ungesättigte Tinte in dem auswechselbaren Tintenvorrat (50) einen Luftsättigungspegel von 70% oder weniger aufweist.
Das System gemäß Anspruch 9, bei dem der Tintenversorgungsweg eine Fluidleitung (370) aufweist, die eine Barriere für eine Luftdiffusion von der externen Umgebung aus in die Leitung bereitstellt.
Das System gemäß Anspruch 9, bei dem die Tinte, die zu dem Druckkopf (310) geliefert wird, einen Luftsättigungspegel von 70% oder weniger aufweist.
Das System gemäß Anspruch 9, bei dem die Tinte, die zu dem Druckkopf (310) geliefert wird, einen Luftsättigungspegel von 50% oder weniger aufweist.
Das System gemäß Anspruch 9, bei dem der Druckkopf (310) einen Druckregler (310B) zum Regeln eines Drucks in dem Plenum (310C) umfasst und das Plenum eine Lagerkapazität zum Halten eines Lagervolumens von Luft liefert, während ermöglicht wird, dass der Regler den Druck innerhalb eines Betriebsbereichs beibehält.
Das System gemäß Anspruch 14, bei dem die Lagerkapazität 30 cm³ Luft oder weniger beträgt.
Das System gemäß Anspruch 14, bei dem die Lagerkapazität 10 cm³ Luft oder weniger beträgt.
Das System gemäß Anspruch 14, bei dem die Lagerkapazität 4,5 cm³ Luft oder weniger beträgt.
Das System gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17, bei dem die Reservoirstruktur-Luftdiffusionsbarriere(n) (54), die Luftdiffusionsbarriere (108) der Fluidverbindung und der Einsatz (100) gemeinsam ein Luftdiffusionsbarrieresystem aufweisen, das geeignet ist, um eine Lagerdauer von zumindest einer Periode von sechs Monaten zu liefern, bevor die Tinte gesättigt ist.