DE69119724T2 - Tintenbehälter und Aufzeichnungskopfkassette damit versehen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbehälter zur Aufnahme von Tinte und auch auf eine Aufzeichnungskopfkartusche, welche diesen integriert enthält, für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät.
• In jüngerer Zeit zieht ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren insbesondere Aufmerksamkeit auf sich, wobei Tintentröpfchen zu einem Aufzeichnungsmaterial hin durch Ausstoßöffnungen eines Aufzeichnungskopfes hindurch ausgestoßen werden, um ein Aufzeichnen mit Tintentröpfchen zu bewirken. Es gibt im allgemeinen zwei Tintenzufuhrsysteme. Im einen von diesen ist die flüssige Tinte in einem flexiblen Balg (Blase) mit einer Aufdampfbeschichtung aus Aluminium enthalten, und der Balg wird in einem Gehäuse aufgenommen, um eine austauschbare Tintenpatrone zu bilden. Von der Tintenpatrone aus wird die Tinte dem in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät montierten Aufzeichnungskopf durch ein Tintenzufuhrsystem, wie eine Röhre, zugeführt. Im anderen System enthält der Tintenbehälter Tinte absorbierendes Material, das mit der Tinte angefüllt ist. Der Tintenbehälter ist mit dem Aufzeichnungskopf einstückig, und der Aufzeichnungskopf mit dem integrierten Tintenbehälter stellt eine unitäre Konstruktion dar, die lösbar am Gerät zu montieren ist. Dieses wird eine Tintenstrahlkopfkartusche genannt. Im letzt-genannten Fall wird ein im Tintenabsorptionsmaterial erzeugter Unterdruck in Übereinstimmung mit einem Verbrauch der Tinte erhöht. In manchen Fällen ist es nicht möglich, die Tinte in dem Ausmaß zuzuführen, daß Tinte in der Kartusche gänzlich benutzt wird, wie durch die Urheber dieser Erfindung gefunden wurde.
• Deshalb wurden viele Bemühungen aufgewendet, um die Tintenbalgkonstruktion in die Tintenstrahlkopfkartusche oder eine andere Konstruktion, bei welcher die Tinte in der Kartusche ohne das Tintenabsorptionsmaterial aufgenommen ist, zu übernehmen, so daß die Tinte effektiver genutzt wird.
• Selbst wenn der mit der Aufdampfbeschichtung aus Aluminium versehene Balg als der Tintenbehälter in der Tintenbehälterpatrone verwendet wird, ist es jedoch schwierig, den korrekten Unterdruck zu erzeugen, und deshalb ist der Tintenbalg nicht für eine integrierte Kopfkartusche (mit dem Tintenbehälter einstückig) geeignet. Im Fall eines Typs, der einen Elastizität besitzenden Tintenbalg verwendet, um den Unterdruck unter Nutzung der Elastizität des Tintenbalgs zu regeln, wird die Tintenzufuhr verbessert. Jedoch wirft der elastische Tintenbalg in Abhängigkeit vom Balgmaterial ein Problem der Verdampfung der Tinte bei langer Zeitdauer, des Einführens von Luft, der Änderung der Tinteneigenschaften (beispielsweise Viskositätsänderung, Ausfällen) aufgrund der Umgebungsbedingungsänderung od. dgl. auf. Wenn der Aufzeichnungskopf bewegt wird, um das Aufzeichnungsmaterial in der Breitenrichtung des Aufzeichnungsmaterials abzutasten, kann sich der Tintenbalg in der Kartusche bewegen (schwingen oder vibrieren), was die Tintenzufuhr beeinflussen kann.
• Bei dem Typ des Aufzeichnungskopfes, bei welchem die Tinte unter Nutzung der Wärmeenergie ausgestoßen wird, wird die Tinte durch eine momentane Erzeugung einer Blase in der Tinte ausgeschleudert. Die Größe des Tintenkanals, in dem die Blase erzeugt wird, und das Maß der Ausstoßöffnungen, die die Tintentröpfchen ausschleudern, sind gering, und die Eigenschaften der Tinte sowie der Zustand der ausgestoßenen Tinte haben einen relativ bedeutsamen Einfluß auf die Menge der ausgestoßenen Tinte.
• Wenn die Viskosität der Tinte hoch ist, ist die Erzeugung der Blase zum Ausstoßen der Tintentröpfchen nicht ausreichend mit dem Ergebnis, daß eine geringere Menge an Flüssigkeit in einem ausgestoßenen Tröpfchen vorliegt. Selbst wenn die Erzeugung der Blase hinreichend und die Viskosität hoch ist, kann die Menge der Tinte, die der Erzeugung der Blase entspricht, nicht richtig sein. Die Viskosität ist hoch, falls die Tintentemperatur niedrig ist, und die Viskosität wird durch die Verdampfung des Wasseranteils in der Tinte erhöht. Die Dichte des durch das ausgestoßene Tintentröpfchen erzeugten Bildelements unterliegt in Übereinstimmung mit den Eigenschaften der Tinte, wie der Viskosität od. dgl., einer Änderung.
• Wenn feine Luftblasen in der Tinte enthalten sind, so behindern diese Blasen die Erzeugung der zum Ausstoßen der Tinte beitragenden Blase, wodurch die Tintenmenge in einem Tröpfchen der Tinte vermindert wird. Darüber hinaus vermindert die Mischung der Luftblasen die Tintenmenge des Tröpfchens. Die kleinen Luftblasen in der Tinte werden zu einer relativ großen Blase zusammengebracht, die den Fluß der Tinte im Tintenkanal behindern kann.
• JP-A-60-151 055 offenbart einen Tintenbehälter zur Aufnahme von Tinte, der ein Außengehäuse, ein Innengehäuse im genannten Außengehäuse zur Aufnahme der Tinte in diesem und zwischen dem genannten Außengehäuse sowie dem erwähnten Innengehäuse angeordnetes Füllmaterial, um die Tinte gegenüber einer Umgebungsbedingungsänderung abzuschließen, umfaßt.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Tintenbehälter zu schaffen, bei dem die kennzeichnenden Eigenschaften der Tinte aufrechterhalten werden, so daß eine konstante, hohe Druckqualität erreicht wird.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenbehälter geschaffen, der die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.
• Mittels der vorliegenden Erfindung kann die Tinte im gewünschten Zustand ohne Verschlechterung der Aufzeichnungseigenschaften gehalten werden. Zusätzlich wird der Tintennutzeffekt gesteigert.
• Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden bei Würdigung der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
• Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einer Ausführungsformn dieser Erfindung.
• Figur 2 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
• Figur 3 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung.
• Figur 4 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung.
• Figur 5 ist eine Schnittdarstellung einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einer noch weiteren Ausführungsform dieser Erfindung.
• Figur 6 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, das mit den in den Figuren 2 - 5 gezeigten Aufzeichnungskopfkartuschen verwendbar ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• Anhand der Figur 1 ist eine Aufzeichnungskopfkartusche gezeigt, die einen Aufzeichnungskopf und einen integrierten Tintenbehälter umfaßt. Wie in dieser Figur gezeigt ist, besteht die Aufzeichnungskopfkartusche (Kopfkartusche) IJC in der Hauptsache aus einem Aufzeichnungskopf 1300 und einem Tintenbehälter 1000. Diese sind zu einer Einheit ausgestaltet. Beispielsweise ist die Kopfkartusche IJC lösbar am Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät zu montieren. Sobald die Tinte im Tintenbehälter 1000 aufgebraucht ist, wird er gegen eine neue Aufzeichnungskopfkartusche ausgetauscht.
• In Figur 1 umfaßt der Aufzeichnungskopf 1300 eine Basisplatte, mehrere elektrothermische Wandlerelemente und einen Treiberkreis für diese, die nicht dargestellt sind. An der Basisplatte ist eine Deckplatte mit geeigneten Kehlen und einer Höhlung festgehalten, so daß die Ausstoßöffnungen und Tintenkanäle, die den elektrothermischen Wandlerelementen entsprechen, sowie die gemeinsame Kammer, die mit den Tintenkanälen in Verbindung ist, gebildet werden. In Figur 1 ist die Ausstoßöffnungsfläche gezeigt, die die Ausstoßöffnungen 1300N besitzt.
• Wie aus den Figuren 2, 3 und 4 verständlich wird, nimmt der Tintenbehälter 1000 einen bedeutenden Teil der Kopfkartusche IJC ein, und die Tintenaufnahmekammer ist darin vorgesehen.
• In Figur 2 wirkt ein Tinte zurückhaltendes Organ 900 dahingehend, zeitweilig die Tinte zurückzuhalten, wenn sich der Druck im Tintenbehälter ändert. Dieses umfaßt eine Mehrzahl von dünnen, ringförmigen Lamellen oder dünnen, schraubenförmigen Lamellen 901, um eine Kehle oder Kehlen zum Zurückhalten der Tinte zu erzeugen, einen Filzkern 902, um die Tinte in den Tintenzufuhrauslaß für den Aufzeichnungskopf einzubringen, einen Schlitz für ein Herausragen der dünnen Lamellen, um die Kapillarkraft zu erzeugen, und ein Verbindungsteil, um die Tinte vom Filzkern 902 dorthin einzuführen. Bei dieser Ausführungsform oder den folgenden Ausführungsformen, die das zeitweilig zurückhaltende Organ besitzen, wird der Unterdruck mit Bezug zum Aufzeichnungskopf durch den Filzkern 902 aufrechterhalten.
• Das Zurückhalteorgan 900 ist benachbart zur Tintenaufnahmekammer des Behälters 1000 und im Tintenzufuhrkanal zwischen der Tintenaufnahmekammer sowie dem Aufzeichnungskopf 1300 angeordnet. Es ist von der Tintenaufnahmekammer getrennt, und das Milieu darumherum wird zur Umgebungsluft hin durch ein Luftloch A2 geöffnet.
• Wie in Figur 2 gezeigt ist, hat die Tintenaufnahmekammer eine Doppelmantelkonstruktion. Im einzelnen wird durch einen Teil eines Gehäuses des Tintenbehälters 1000 eine Aufnahmekammer geschaffen, und in der Aufnahmekammer befindet sich ein Innenbehälter 950 in Gestalt eines inneren Gehäuses mit der gleichartigen Konstruktion wie die Aufnahmekammer. Die Tinte ist im Innenbehälter 950 enthalten. Der Innenbehälter 950 wird in der Tintenaufnahmekammer an zwei Stellen gelagert. Der übrige Teil in der Aufnahmekammer ist mit Ausnahme des Innenbehälters 950 mit einem flüssigen oder pulverförmigen Füllmaterial 960 angefüllt. Das Innere des inneren Tintenbehälters 950 steht mit der Umgebung durch einen verbindenden Durchgang, der von einem Kanal 902A um den Filzkern 902 herum gebildet wird, in Verbindung.
• Wie im Obigen beschrieben wurde, wird durch die Doppelmantelkonstruktion sowie das Füllmaterial zwischen dem äußeren und inneren Mantel die Wärmeisolierwirkung erzeugt, um unabhängig von der Umgebungstemperatur darin eine im wesentlichen konstante Tintentemperatur aufrechtzuerhalten. Selbst wenn die Kopfkartusche nicht gebraucht wird, wird der Wasseranteil in der Tinte an einem Verdampfen durch das Gehäuse oder die verbindenden Teile hindurch gehindert. Andererseits kann das Einführen von Luft in die Tinte vermindert werden. Als Er gebnis wird die Tinte in dem Zustand gehalten, der für den Tintenausstoß durch den Aufzeichnungskopf geeignet ist.
• Bei der Konstruktion des Tintenbehälters mit dem zeitweilig zurückhaltenden Organ 900 wird die Luft in den Behälter 950 30 bei dem Verbrauch der Tinte eingeführt. Wenn die plötzliche Änderung in der Umgebungstemperatur eintritt, so erfolgt beispielsweise ein rascher Temperaturanstieg, und deshalb dehnt sich die Luft in dem Behälter 950 mit dem Ergebnis aus, daß die Tinte einem Schub ausgesetzt wird, diese wird aber zeit weilig im Organ 900 zurückgehalten. Falls die Luft in den Behälter 950 außer über den Tintenverbrauch durch das Gehäuse des Innenbehälters 950 hindurch eingeführt wird, tritt eine unerwartete Luftexpansion auf. Wenn diese die Kapazität des Temporär-Zurückhalteorgans 900 überschreitet, sickert düe Tinte am Aufzeichnungskopf aus. Um das Einführen der unnötigen Luft in den Innenbehälter 950 zu verhindern, ist deshalb das Vorsehen des Füllmaterials 960 rund um den Innenbehälter 950 herum von Vorteil.
• Die als das Füllmaterial verwendbare Flüssigkeit hat vorzugsweise eine größere spezifische Wärme und eine nichtflüchtige Eigenschaft. Die Viskosität der Flüssigkeit ist bevorzugterweise hoch, so daß sich deren Bewegung, die aus dem Bewegen der Kopfkartusche bei einem Aufzeichnen resultiert, rasch abschwächt, um den Aufzeichnungsvorgang nicht zu beeinflussen. Falls das Füllmaterial pulverförmig ist, besitzt es bevorzugterweise die Eigenschaften zum Absorbieren der Tinte in dem Fall, da die Tinte aus dem Innenbehälter 950 aussickert.
• Beispiele solcher Füllmaterialflüssigkeiten schließen n-Heptanol, 2-Heptanol, 3-Heptanol, n-Oktanol, 2-Oktanol, 2-Äthylhexanol, 2-Äthylbutanol, Methylamidalkohol, Nonanol, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Glyzerin, Propylenglykol, Valeriansäure, Silikonöl ein.
• Beispiele von Füllmaterialpulver schließen Polyäthylenpulver, Polypropylenpulver, Nylonpulver, Polystyrolpulver, Polyimidharzpulver, Methakrylharzpulver, pulveriges NBR, Tetrafluoräthylenharzpulver, Vinylchloridharzpulver ein.
• In Figur 3 hat der Innenbehälter die Gestalt eines Tintenbalgs 970, der aus flexiblem Material, z.B. Gummi, gefertigt ist. Gleichartig zur Ausführungsform der Figur 2 ist der Raum zwischen dem Balgaufnahmeteil und dem Tintenbalg 970 mit dem Füllmaterial 960 angefüllt. Wenn so vorgegangen wird, werden dieselben vorteilhaften Würkungen erzeugt. Das Vorhandensein des Füllmaterials 960 führt zu einer Dämpfung der Bewegung des Tintenbalgs 970, die aus dem Bewegen der Kopfkartusche bei einem Aufzeichnen resultiert. Insbesondere wird das mögliche Mischen der Tinte und der mit einem Verbrauch der Tinte zunehmenden Luft miteinander durch das Vibrieren des Aufzeichnungskopfes verhindert. Hierdurch kann das Einführen der Luft in die Tinte unterdrückt werden.
• Bei der Ausführungsform von Figur 4 ist ein Tintenabsorptionsmaterial 6000, das aus porösem Material hergestellt ist, im Tintenbehälter enthalten. Im einzelnen ist das Tintenabsorptionsmaterial 6000 im Innenbehälter 950 aufgenommen und wird die Tinte im Absorptionsmaterial zurückgehalten. Der Raum im Aufnahmeteil für den Innenbehälter ist mit Ausnahme desjenigen für den Innenbehälter 950 mit dem Füllmaterial 960 wie bei der vorhergehenden Ausführungsform angefüllt. Die Tintenzufuhr zum Innern des Innenbehälters 950 wird durch eine Verbindungs röhre 7000 bewerkstelligt. Die Ausgestaltung der Verbindungsröhre 7000 ist nicht auf die geradlinige, in Figur 4 gezeigte Ausgestaltung beschränkt. Durch geeignetes Lüften kann die Tintenleckage vom Innenbehälter 950 aus verhindert werden. Die Tintenzufuhr zum Aufzeichnungskopf 1300 wird durch das Zufuhrrohr 903 bewirkt. Bei dieser Konstruktion wird das zeitweise Tinte zurückhaltende Organ 900, das in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, nicht verwendet, und zwar weil die Tinte im Absorptionsmaterial zurückgehalten wird, weshalb das Druckverhältnis mit dem Aufzeichnungskopf gut aufrechterhalten werden kann, und deshalb kann die übermäßige Tintenzufuhr vom Innenbehälter 950 oder die unzureichende Tintenzufuhr verhindert werden.
• Wenn bei der herkömmlichen Konstruktion mit dem Tintenabsorptionsmaterial 6000 in einem einzigen Mantel die plötzliche Änderung in der Umgebungsbedingung auftritt oder wenn sich die Tintenverteilung im Tintenabsorptionsmaterial verändert oder wenn der durch das Tintenabsorptionsmaterial erzeugte Unterdruckzustand einer Änderung unterliegt, so nimmt die nicht nutzbar zurückbleibende Tinte zu. Unter Verwendung der Konstruktion der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Temperaturbedingung, unter welcher die Tinte gehalten wird, extrem stabilisiert, und deshalb ändern sich die Tintenverteilung im Tintenbehälter sowie der Unterdruckzustand nicht erheblich, wodurch folglich die Tintenzufuhr konstantgehalten wird, so daß die unverbraucht zurückbleibende Tinte vermindert werden kann.
• Die Figur 5 zeigt eine Kopfkartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht der Kombination der Ausführungsformen von Figur 2 und 4. Der Tintenkanal vom Innenbehälter 950 zum Aufzeichnungskopf 1300 wird mit einem Tinte zurückhaltenden Organ 900 ausgestattet, um zeitweilig die Tinte zurückzuhalten. Ein Teil des Innenbehälters 950 wird mit einem Tintenabsorptionsmaterial 6000 angefüllt. Mit einer solchen Konstruktion ist der Tintenzufuhrvorgang gut. Das Tintenabsorptionsmaterial im Innenbehälter 950 kann nur einen Teil von diesem oder dessen Gesamtheit, wie in Figur 4 gezeigt ist, einnehmen.
• Die vorliegende Erfindung ist mit einer Aufzeichnungskopfkartusche, die einen integrierten Aufzeichnungskopf und Tinten behälter besitzt, verwendbar, sie ist jedoch auch als ein alleiniger Tintenbehälter, der lösbar am Aufzeichnungskopf anzubringen ist, verwendbar. Das heißt mit anderen Worten, daß die vorliegende Erfindung in den Tintenbehälter selbst, der in den Figuren 2, 3, 4 und 5 gezeigt ist, mit denselben vorteilhaften Wirkungen einbezogen werden kann. Die vorliegende Erfindung kann bei einer Tintenkartusche mit den gleichen guten vorteilhaften Wirkungen anwendbar sein. Wenn die Konstruktion dieser Erfindung in einer Tintenkartusche genutzt wird, kann das Füllmaterial ein solches sein, das eine gute Tintenabsorptionsfähigkeit besitzt. Auf diese Weise kann das Füllmaterial als die Resttinte absorbierende Schicht verwendet werden.
• Anhand der Figur 6 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ICRA gezeigt, das die vorliegende Erfindung einschließt. Ein Schlitten HC hat einen (nicht dargestellten) Stift, der mit einer schraubenförmigen Nut einer Leitspindel 5005 zum Eingriff zu bringen ist. Die Leitspindel 5005 wird in Verbindung mit einer Vor- oder Rückwärtsdrehung des Antriebsmotors 5013 über Antriebsräder 5011 und 5009 angetrieben. Entsprechend der Drehung der Leitspindel wird dann der Schlitten HC in den durch Pfeile a und b angegebenen Richtungen hin- und herbewegt. Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Kopfkartusche IJC ist am Schlitten HC angebracht. Die Konstruktion zum Positionieren des Aufzeichnungskopfes und die Konstruktion, um die elektrische Signalverbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf sowie der Hauptbaugruppe des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts zu bewerkstelligen, sind in Figur 6 der Einfachheit halber weggelassen. Deren Einzelheiten sind in der Veröffentlichung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 241081/1988, die dem Zessionar dieser Erfindung übertragen wurde, offenbart. Eine Begrenzungsplatte 5002 hält das Aufzeichnungsmaterial, z.B. Papier oder OHP- Folie od. dgl., fest. Sie drückt das Aufzeichnungsmaterial an die Schreibwalze 5000. Ein durch die Elemente 5007 und 5008 gebildeter Photokoppler dient dazu, das Vorhandensein eines Hebels 5006 des Schlittens zu erfassen, um die Drehrichtung des Motors 5013 umzuschalten. Der Photokoppler funktioniert als eine Ausgangsposition-Ermittlungseinrichtung. Ein Tragorgan 5016 lagert ein Abdeckbauteil 5022, um die Frontseite des Aufzeichnungskopfes abzudecken. Eine Saugeinrichtung 5015 arbeitet, um die Luft aus der Abdeckung abzusaugen, wenn diese die Frontseite abdeckt. Wird so vorgegangen, so wird der Aufzeichnungskopf-Regeneriervorgang durch Saugen der Tinte durch die Ausstoßöffnungen heraus bewirkt. Durch ein Bauteil 5019 wird eine Reinigungsklinge 5017 bewegt. Diese werden an einem Haupttragrahmen 5018 gelagert. Die Klinge kann von anderer bekannter Art sein. Ein Hebelarm 5012 wird betätigt, wenn der Ansaug-Regeneriervorgang begonnen wird, und er bewegt sich zusammen mit der Bewegung des Nockens 5020, der mit dem Schlitten in Anlage ist. Die Antriebskraft vom Antriebsmotor wird durch eine bekannte Übertragungseinrichtung, wie einen Kupplungsmechanismus od. dgl., geregelt. Der Abdeck-, Reinigungs- und Ansaug-Regeneriervorgang werden ausgeführt, wenn sich der Schlitten HC mittels der Leitspindel 5005 im Ausgangspositionsbereich befindet. Jedoch kann ein anderer Mechanismus angewendet werden, um diese Vorgänge zum bekannten Zeitpunkt auszuführen.
• Die vorliegende Erfindung ist insbesondere in geeigneter Weise in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und einem Aufzeichnungsgerät anwendbar, wobei Wärmeenergie durch einen elektrothermischen Wandler, ein Laserstrahl od. dgl. verwendet wird, um eine Zustandsänderung der Tinte zum Ausschleudern oder Ausstoßen der Tinte zu bewirken. Das ist auf die hohe Dichte der Bildelemente und die hohe Auflösung der Aufzeichnung, die ermöglicht werden, zurückzuführen.
• Die typische Konstruktion und das Funktionsprinzip sind vorzugweise diejenigen, die in den US-Patenten Nr. 4 723 129 und Nr. 4 740 796 offenbart sind. Das Prinzip und die Konstruktion sind auf ein Aufzeichnungssystem des sog. signalabhängigen Typs und auf ein Aufzeichnungssystem des kontinuierlichen Typs anwendbar. Insbesondere ist es jedoch für den signalabhängigen Typ geeignet, weil das Prinzip derart ist, daß mindestens ein Treibersignal an einen an einer Flüssigkeit (Tinte) festhaltenden Schicht oder an einem Flüssigkeitskanal angeordneten elektrothermischen Wandler gelegt wird, wobei das Treibersignal ausreichend ist, um einen solch raschen Temperaturanstieg über eine Abweichung vom Keimbildungssiedepunkt hinaus zu erzeugen, wodurch die thermische Energie durch den elektrothermischen Wandler geliefert wird, um ein Filmsieden am Erhitzungsteil des Aufzeichnungskopfes hervorzurufen, so daß eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) in Übereinstimmung mit jedem der Treibersignale gebildet werden kann. Durch die Erzeugung, das Entwickeln und Zusammenziehen der Blase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung hindurch ausgestoßen, um mindestens ein Tröpfchen zu erzeugen. Das Treibersignal liegt vorzugsweise in Form eines Impulses vor, weil die Entwicklung und das Zusammenziehen der Blase augenblicklich bewirkt werden können, und deshalb wird die Flüssigkeit (Tinte) mit schneller Reaktion ausgestoßen. Das Treibersignal in Form eines Impulses ist bevorzugterweise ein solches, wie in den US-Patenten Nr. 4 463 359 und Nr. 4 345 262 beschrieben ist. Darüber hinaus ist die Temperaturanstiegsrate der Erhitzungsfläche vorzugsweise derart, wie im US-Patent Nr. 4 313 124 offenbart ist.
• Die Konstruktion des Aufzeichnungskopfes kann diejenige, die in den US-Patenten Nr. 4 558 333 und Nr. 4 459 600 gezeigt ist, wobei das Erhitzungsteil an einem gebogenen Abschnitt angeordnet ist, wie auch diejenige Konstruktion der Kombination der Ausstoßöffnung, des Flüssigkeitskanals und des elektrothermischen Wandlers sein, wie in den oben erwähnten Patenten offenbart ist. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auf die in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 123670/1984 offenbarte Konstruktion, wobei ein gemeinsamer Schlitz als die Ausstoßöffnung für mehrere elektrothermische Wandler verwendet wird, und auf die in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 138461/1984 offenbarte Konstruktion, wobei eine Öffnung, um eine Druckwelle der thermischen Energie zu absorbieren, entsprechend dem Ausstoßteil ausgebildet ist, anwendbar. Das beruht darauf, daß die vorliegende Erfindung wirksam ist, um den Aufzeichnungsvorgang mit Sicherheit und mit hoher Effizienz ohne Rücksicht auf den Typ des Aufzeichnungskopfes durchzuführen.
• Die vorliegende Erfindung ist wirkungsvoll auf einen sog. Ganzzeilen-Aufzeichnungskopf anwendbar, der eine der maximalen Aufzeichnungsbreite entsprechende Länge hat. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann einen einzelnen Aufzeichnungskopf und mehrere Aufzeichnungsköpfe, die kombiniert sind, um die gesamte Breite abzudecken, umfassen.
• Ferner ist die vorliegende Erfindung auf einen Aufzeichnungskopf des seriellen Typs, w6bei der Aufzeichnungskopf an der Hauptbaugruppe befestigt ist, auf einen Aufzeichnungskopf des austauschbaren Chiptyps, der elektrisch mit der Hauptbaugruppe verbunden ist und mit Tinte versorgt werden kann, wenn er in die Hauptbaugruppe eingebaut wird, oder auf einen Aufzeichnungskopf des Kartuschentyps, der einen integrierten Tintenbehälter hat, anwendbar.
• Die Maßnahmen der Regeneriereinrichtungen und/oder der Hilfseinrichtungen für den präliminären Betrieb sind vorzuziehen, weil sie ferner die Effekte dieser Erfindung stabilisieren können. Für solche Einrichtungen gibt es Abdeckeinrichtungen für den Aufzeichnungskopf, Reinigungseinrichtungen für diesen, Druck- oder Saugeinrichtungen, vorbereitende Heizeinrichtungen, die der elektrothermische Wandler, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination von diesen sein können. Auch können Einrichtungen, um einen vorbereitenden Ausstoß (nicht für den Aufzeichnungsvorgang) zu bewirken, den Aufzeichnungsvorgang stabilisieren.
• Was die Variation des montierbaren Aufzeichnungskopfes angeht, so kann er ein einzelner sein, der einer einzigen Farbtinte entspricht, oder kann er ein mehrfacher sein, der einer Mehrzahl von Tintenmaterialien mit unterschiedlichen Aufzeichnungsfarben oder unterschiedlicher Dichte entspricht. Die vorliegende Erfindung ist wirksam auf ein Gerät, das mindestens eine aus einer monochromatischen Betriebsart hauptsächlich mit schwarzem Material, einer Mehrfarbenbetriebsart mit unterschiedlichen Farbtintenmaterialien und/oder einer Vollfarbenbetriebsart mit Mischung der Farben aufweist, welche eine einteilig ausgebildete Aufzeichnungseinheit oder eine Kombination von mehreren Aufzeichnungsköpfen sein kann, anwendbar.
• Ferner ist bei der vorausgehenden Ausführungsform die Tinte flüssig gewesen. Sie kann jedoch ein Tintenmaterial sein, das bei der Raumtemperatur oder darunter verfestigt ist, jedoch bei Raumtemperatur verflüssigt wird. Da die Tinte innerhalb der Temperatur nicht niedriger als 30 ºC und nicht höher als 70 ºC geregelt wird, um die Viskosität der Tinte für einen stabilisierten Ausstoß in einem üblichen Aufzeichnungsgerät dieser Art konstantzuhalten, kann die Tinte eine solche sein, daß sie innerhalb des Temperaturbereichs, wenn das Aufzeichnungssignal angelegt wird, flüssig ist. Die vorliegende Erfindung ist auf andere Tintenarten anwendbar. Bei einer von diesen wird der Temperaturanstieg aufgrund der Wärmeenergie eindeutig durch deren Verbrauch für die Zustandsänderung der Tinte vom Festzustand zum flüssigen Zustand verhindert. Ein anderes Tintenmaterial wird verfestigt, wenn es stehengelassen wird, um das Verdampfen der Tinte zu unterbinden. In jedem der Fälle wird durch das Anlegen des Wärmeenergie erzeugenden Aufzeichnungssignals die Tinte verflüssigt und kann die verflüssigte Tinte ausgestoßen werden. Ein anderes Tintenmaterial kann zu der Zeit, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht, beginnen verfestigt zu werden. Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein solches Tintenmaterial anwendbar, das durch die Anwendung von Wärmeenergie verflüssigt wird. Solch ein Tintenmaterial kann als ein flüssiges oder festes Material in Durchgangslöchern oder Vertiefungen, die in einem porösen Blatt ausgebildet sind, festgehalten werden, wie in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 56847/1979 und der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 71260/1985 offenbart ist. Das Blatt wird den elektrothermischen Wandlern gegenübergestellt. Das wirksamste für die oben beschriebenen Tintenmaterialien ist das Filmsiedesystem.
• Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät kann als ein Ausgangsterminal eines Informations-Verarbeitungsgeräts, wie einem Computer od. dgl., als ein mit einem Bildlesegerät od. dgl. kombiniertes Kopiergerät oder als ein Faksimilegerät, das Informationssende- und -empfangsfunktionen hat, verwendet werden.
• Wie aus dem Obigen deutlich wird, wird gemäß dieser Erfindung eine doppelwandige Konstruktion verwendet, und die Tinte wird im Innengehäuse aufgenommen. Zwischen dem Außen- und Innengehäuse wird das Füllmaterial vorgesehen, um die Tinte im Behälter thermisch zu isolieren. Darüber hinaus kann das Einführen von Luft in die Tinte oder das Verdampfen der Tinte verhindert werden. Im Ergebnis kann die Tinte unter den stabilisierten guten Bedingungen gehalten werden, und deshalb wird die Tinte effizient verbraucht und kann ein akkurater Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden.

Claims (10)

1. Ein Tintenbehälter zur Aufnahme von Tinte, der umfaßt:

- ein äußeres Gehäuse (1000);

- ein inneres Gehäuse (950) zur Aufnahme von Tinte darin in dem genannten äußeren Gehäuse; und

- einen Tintenzufuhrkanal (902A) zur Zufuhr von Tinte von dem erwähnten inneren Gehäuse zu einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf (1300);

- gekennzeichnet durch ein thermisch isolierendes Füllmaterial (960) einer Flüssigkeit oder eines Pulvers, das in einem durch das genannte äußere Gehäuse, das erwähnte innere Gehäuse sowie einer Außenfläche des besagten Tintenzufuhrkanals abgegrenzten geschlossenen Raum angeordnet ist, um die Tinte gegen eine Umgebungstemperaturänderung thermisch zu isolieren.

2. Ein Tintenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Füllmaterial auch eine Dichtungseigenschaft entfaltet.

3. Ein Tintenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Tintenzufuhrkanal darin ein Tintenabsorptionsmaterial (902) besitzt.

4. Ein Tintenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte innere Gehäuse einen flexiblen Balg (970) enthält.

5. Ein Tintenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte innere Gehäuse steif ist.

6. Ein Tintenbehälter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Tintenabsorptionsmaterial in einem Bereich, der das erwähnte innere Gehäuse und den besagten Tintenzufuhrkanl verbindet.

7. Ein Tintenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Füllmaterial imstande ist, Resttinte zu absorbieren.

8. Eine Aufzeichnungskopfkartusche, die umfaßt:

- einen Tintenbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 7 sowie einen Aufzeichnungskopf (1300), um die Tinte von dem besagten Tintenbehälter auszustoßen; und Halterungseinrichtungen, um den besagten Tintenbehälter sowie den genannten Aufzeichnungskopf als eine unitäre Konstruktion zu montieren.

9. Eine Aufzeichnungskopfkartusche nach Anspruch 8, in welcher unter Anwendung von Wärmeenergie ein Filmsieden hervorgerufen wird, um eine Blase zum Ausstoßen der Tinte zu erzeugen.

10. Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, um ein Aufzeichnen durch Ausstoßen von Tinte zu bewirken, das eine Aufzeichnungskopfkartusche nach Anspruch 8 oder 9 umfaßt sowie ein Halterungsteil zur Aufnahme des genannten Aufzeichnungskopfes und des besagten Tintenbehälters enthält.