DE69209677T2

DE69209677T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsgerät und Tintenkassette für dieses Gerät

Info

Publication number: DE69209677T2
Application number: DE69209677T
Authority: DE
Inventors: Kenji Aono; Yoshifumi Hattori; Kenji Kawano; Masashi Kitani; Masami Kojima; Hideo Saikawa; Etsurou Suzuki; Koichi Tanno
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-01-24
Also published as: DE69209677D1; EP0496620A1; US5270739A; EP0496620B1; ATE136501T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsbehälter, eine Tintenkassette, die integriert einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen von Tinte für einen Aufzeichnungsvorgang und einen Tintenbehälter aufweist, wobei die Tintenkassette abnehmbar auf einer Aufzeichnungsvorrichtung befestigt werden kann, und eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die mit der Tintenkassette verwendbar ist.
Eine Tintenstrahlkassette mit einem Aufzeichnungskopf, der mit Mitteln zur Erzeugung von Energie versehen ist, die zum Ausstoßen von Tintentröpfchen verwendbar ist, und einem Tintenbehälter zum Enthalten der Tinte, die dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird, wobei die Tintenstrahlkassette abnehmbar an eine Aufzeichnungsvorrichtung befestigt werden kann, ist bekannt.
Figur 15 und 16 zeigen ein Beispiel einer derartigen Tintenstrahlkassette. Die in Figur 15 dargestellte und in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 87242/1988 (US- Patent Nr. 4,771,295) offenbarte Tintenstrahlkassette umfaßt einen integrierten Aufzeichnungskopf 300 und einen Tintenbehälter 1100. Der Aufzeichnungskopf umfaßt eine Heizkarte 301, auf der elektrothermische Wandlerelemente ausgebildet sind, eine obere Platte 302 zum Bilden von Tintendurchgängen gemäß den elektrothermischen Wandlern, eine M-förmige Feder 303 zum Festklemmen der Heizkarte 301 und der oberen Platte 302, ein Verbindungsteil 304 zum Bilden von Tintenzuführungsdurchgängen für die Zuführung der Tinte aus dem Tintenbehälter, eine Elektrodenkarte 305 zum Anlegen von Aufzeichnungssignalen an den elektrothermischen Wandlerelementen und eine Aluminiumplatte 306 zum Tragen der obigen Elemente. Der Tintenbehälter 1100 enthält ein zusammengedrücktes aufnahmefähiges Material 900 in der Form von porösem Material, das mit der Tinte getränkt ist. Die in Figur 16 dargestellte und in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 98857/1984 (US-Patent Nr. 4,509,062) und der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2072631984 (US-Patent Nr. 4,500,895) offenbarte Tintenkassette ist mit einer Tintenblase 1000 aus Gummimaterial im Tintenbehälter 1100 versehen, wobei die Tintenblase die Tinte enthält.
Bei diesem Aufbau wird die Tinte im Tintenbehälter durch einen Unterdruck im Aufzeichnungskopf herausgeführt, der aus dem Tintenausstoß und der Kapillarkraft des Tintendurchgangs in Übereinstimmung mit dem Tintenverbrauch durch die Tintenzuführungsöffnung und durch die gemeinsame Flüssigkeitskammer resultiert. Daher ist es erforderlich, daß das Material, das die Tinte aufnimmt, und die Gummiblase derart sind, daß die Tinte ausreichend zurückgehalten werden kann, daß die Tinte ausreichend zum Ausstoßbereich zugeführt werden kann, und daß sie eine angemessene Tintenrückhaltekraft (Unterdruck) aufweisen, um unbeabsichtigtes Austreten der Tinte durch die Ausstoß-Auslässe zu verhindern. Um die Anforderungen zu erfüllen, muß das aufnahmefähige Material Poren in kontrollierbarer Größe aufweisen. Die Gummiblase muß eine optimale Dicke und Form haben.
Sowohl im Fall des aufnahmefähigen Materials als auch im Fall der Gummiblase tritt die Tinte durch den Ausstoß-Auslaß aus, wenn der Unterdruck des Tintenbehälters niedriger als vorbestimmt ist, oder der innere Unterdruck nimmt mit dem Tintenverbrauch zu. Wenn die Zunahme ein vorbestimmtes Niveau übersteigt, werden die Tintenausstoßeigenschaften mit dem Resultat einer verringerten Druckqualität oder eines Ausstoßversagens beeinträchtigt. In einem derartigen Fall wird nicht die gesamte Tinte im Tintenbehälter verbraucht, sondern etwas Tinte verbleibt im Behälter. Wenn die Tinte von einem aufnahmefähigen Material aufgenommen wird, ist die Menge der im Behälter enthaltenen Tinte gering, wodurch die Volumeneffizienz geringer als im Fall der Blase ist. Wenn dagegen die Gummiblase verwendet und die Kassette über das Aufzeichnungsmaterials hin und her bewegt wird,um den Aufzeichungswerkstoff zu überstreichen, verursacht die Bewegung des Wagens, der die Kassette trägt, eine Druckschwankung, die eine Stoßkraft auf die enthaltene Tinte ausübt. Wenn dies vorkommt, nimmt der Druck in der Blase momentan zu, wodurch das Austreten von Tinte durch die Ausstoß- Auslässe gefördert wird. Daher war es schwierig, eine Tintenstrahlkassette geringer Größe zu verwirklichen, die eine große Menge der Tinte aufnehmen kann und es ermöglicht, daß im wesentlichen die gesamte darin enthaltene Tinte verbraucht werden kann.
Im Fall der Verwendung des aufnahmefähigen Materials resultiert eine große Kapazität in einem großen Tintenbehälter, und bei der Verwendung der Gummiblase treten leicht Einflüsse durch Stoßkräfte auf. Aus diesen Gründen war die Verwirklichung des Tintenbehälters großer Kapazität in beiden Fällen schwierig.
EP-A-0 375 383 offenbart eine Tintenstrahldruckkassette mit einem Tintenspeicher, einem Druckkopf zum Ausstoßen von Tinte aus dem Speicher sowie einem ersten und zweiten Drucksteuermechanismus zum Begrenzen des Unterdrucks im Speicher. Der erste Drucksteuermechanismus begrenzt den Unterdruck im Speicher, indem kontrollierbar eine Ersatzflüssigkeit (d.h. Luft oder Tinte) hinein geleitet wird. Der zweite Drucksteuermechanismus begrenzt den Unterdruck im Speicher durch Ändern des Speichervolumens.
US-A-4 677 447 offenbart einen Tintenstrahldruckkopf, der ein vorbelastetes Rückschlagventil in einem Ventilkörper zwischen einem Tintenspeicher und einem Druckkopf aufweist, wobei der Ventilöffnungsdruck mindestens zum Überwinden des hydrostatischen Drucks aufgrund der Schwerkraft der Tinte im Speicher ausreichend ist. Dies verhindert ein Nachlassen der Ansaugkraft oder Austreten von Tinte an den Düsen des Teils des Tintenausstoßmechanismus, das die Düsenplatte bildet.
DE-A-3 504 216 offenbart ein Tintenzuführungssystem mit einem elastischen Tintenspeicher und einer Nadelröhre, die zum Durchstechen des Speichers betätigt werden kann, um mit dem Inneren des Speichers in Verbindung zu treten.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenbehälters, einer Tintenstrahl-Aufzeichnungs kopfkassette und einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, in der der Tintenbehälter eine große Kapazität aufweist und zur stabilen beziehungsweise zuverlässigen Zuführung der Tinte imstande ist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenbehälters, der es ermöglicht, daß im wesentlichen die gesamte darin enthaltene Tinte verbraucht werden kann.
Gemäß der Erfindung ist ein Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1 vorgesehen.
Die Drucksteuermittel können in der Form eines oder mehrerer Schlitze durch das elastische Teil ausgebildet sein, in dem der Schlitz oder die Schlitze im normalen Zustand geschlossen sind, aber geöffnet werden, wenn ein Unterschied zwischen einen inneren Druck und dem äußeren Druck ein vorbestimmtes Niveau überschreitet. Die Wirksamkeit des Drucksteuermittels zum Steuern des Druckes der Flüssigkeit zur Düse ist auf einen vorbestimm ten Druckbereich begrenzt, wodurch eine stabilisierte Zuführung von Tinte zum Aufzeichnungskopf oder dergleichen ermöglicht wird.
Die Tintenzuführung wird weiter durch das Teil stabilisiert und sichergestellt, das Verformung nur in eine Richtung zuläßt, oder durch das Vorsehen einer Vielzahl von Schlitzen oder durch das Vorsehen einer Vertiefung entlang des Schlitzes.
Unter diesen Aspekten muß der Unterdruck im Tintenbehälter nicht groß sein, und das Volumen der Blase muß nicht groß sein, wodurch die Kapazität des Tintenbehälters ohne Beeinträchtigung der Unempfindlichkeit gegenüber Stoßkräf ten vergrößert wird. Dadurch wird die Volumeneffizienz des Tintenbehälters beträchtlich verbessert.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach einer Berücksichtigung der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.
In den beigefügten Zeichnungen:
zeigt Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Schlitzblase in Explosionsdarstellung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
zeigt Figur 2 eine Schnittansicht einer Tintenkassette, die die Schlitzblase der ersten Ausführungsform enthält, und bei der der Schlitz geschlossen ist.
zeigt Figur 3 eine Schnittansicht einer Tintenkassette, die die Schlitzblase der ersten Ausführungsform enthält, und bei der der Schlitz geöffnet ist.
zeigt Figur 4 eine schematische Ansicht, in der die Schlitzblase der ersten Ausführungsform in einer Tintenstrahlkopfkassette befestigt ist.
zeigt Figur 5 eine Schnittansicht einer Tintenstrahlkassette, die eine Schlitzblase nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
zeigt Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer Schlitzblase nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die darstellt, wie die Schlitzblase zusammenfällt.
zeigt Figur 7 eine Schnittansicht einen Tintenstrahlkassette, die die Schlitzblase nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
zeigt Figur 8 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Schlitzblase, die eine Modifikation der dritten Ausführungsform ist.
zeigt Figur 9 eine perspektivische Ansicht der Schlitzblase, die darstellt, wie die Blase zusammenfällt.
zeigen Figur 10A und 10B das Öffnen und Schließen des Schlites einer Schlitzblase nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
zeigt Figur 11 eine Schnittansicht einer Tintenstrahlkassette, die eine Schlitzblase nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
zeigt Figur 12 eine perspektivische Ansicht einer Schlitzblase nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
zeigt Figur 13 eine Schnittansicht eines getrennten Aufzeichnungskopfes und Tintenbehälters
zeigt Figur 14 eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl- Aufzeichnungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsform 1

In Figur 1, 2 und 3 ist eine Blase mit einem Schlitz nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die geschlitzte Blase 100 ist auf einer Fassung beziehungsweise Aufnahme 120 befestigt. Figur 2 und 3 zeigen eine Tintenkassette mit einem integrierten beziehungsweise einstückigen Aufzeichnungskopf und Tintenbehälter in der Form der geschlitzten Blase.
Die Blase 100 ist mit einem Schlitz 110 versehen und ist auf der Blasenfassung 120 befestigt. Der Befestigungsbereich der Fassung 120 entspricht der Außenumfangsform des unteren Bereichs der Blase und ist oval. Der Schlitz 110 erstreckt sich in eine Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Hauptachse 1 der ovalen Form ist. Dadurch unterscheidet sich die Spannkraft in der Seitenwand der Blase in der Richtung der Hauptachse der ovalen Form der Fassung 120 von der in der Richtung der Nebenachse und fördert dadurch das Zusammenfallen der Blase, so daß der Schlitz auf einfache Weise aufgrund einer Druckänderung geöffnet wird, die aus der Zuführung der Tinte entsprechend dem Tintenverbrauch durch den Auf zeichnungskopf resultiert.
Der Winkel des Schlitzes kann jedoch um 0 bis 55 Grad von 90 Grad abweichen.
Figur 4 zeigt eine Tintenbehälterkopfkassette, die die geschlitzte Blase verwendet.
Der Schlitz 110, der an der Oberseite der geschlitzten oder Schlitzblase 100 gebildet wird, ist normalerweise geschlossen, wie in Figur 1 und 3 dargestellt. In einer solchen Situation ist der Druck P2 in der Schlitzblase 100 kleiner als ein äußerer Druck P1 der Schlitzblase.
Durch das Ausstoßen der Flüssigkeitströpfchen aus dem Aufzeichnungskopf 500 nimmt der innere Druck P2 ab, wodurch die Wand der Blase nach innen zusammenfällt, wie in Figur 2 dargestellt. Wenn der Druckunterschied zwischen dem inneren Druck P2 und dem äußeren Druck Pl ein vorbestimmtes Niveau a überschreitet, öffnet sich der Schlitz 110 und gestattet, daß Tinte aus dem Tintenbehälter 600 in die Schlitzblase 100 fließt.
Durch die Einführung der Tinte nimmt der Druckunterschied zwischen P2 und P1 ab, so daß die Blase langsam wiederhergestellt wird. An einem bestimmten Punkt des Vorgangs der Wiederherstellung schließt sich der Schlitz 110. Auf diese Weise schließt und öffnet sich der Schlitz 110, so daß der innere Druck P2 der Schlitzblase folgendes erfüllt:
P1 - a ≤ P2 < P1 ...(1)
(a: konstant)
Für den Aufzeichnungskopf 500 beträgt die statische Druckhöhe h&sub0; durch die Tinte, die sich zwischen der Schlitzblase 100 und dem Aufzeichnungskopf 500 befindet, und der Druck im Aufzeichnungskopf 500:
P2 + h&sub0; ...(2)
Wenn P2 + h&sub0; einen Wert +30 mm.aq (statische Druckhöhe von Wasser) überschreitet, kann die Tinte durch die Düse austreten oder es kann eine Änderung der Dichte vorkommen. Ist der Wert dagegen zu klein, ist der Unterdruck zu groß, woraus ein Ausstoßversagen oder eine Verminderung des Volumens des ausgestoßenen Tröpfchens resultiert.
Zur Vermeidung dieser Probleme ist -2000 Pa (-200 mm.aq) < P2 + h&sub0; ≤ +300 Pa (+30 mm.aq) vorzuziehen, weiter ist -150 mm.aq < P2 + h&sub0; ≤ 0 vorzuziehen.
In den Beispielen in Figur 2 und 3 ist der Aufzeichnungskopf mit dem Tintenbehälter integriert, und diese Figuren zeigen eine Teilschnittansicht der Tintenstrahlkopfkassette mit dem Tintenbehälter in der Form der geschlitzten Blase. Bezeichnet durch ein Bezugszeichen 600 ist eine äußere Blase zum Enthalten der Tinte, die aus einem flexiblen Material besteht. Die Außenseite der großen Tintenblase steht mit der Umgebung über ein nicht dargestelltes Luftloch in Verbindung. In Figur 3 ist der Schlitz geschlossen dargestellt. Eine Haupt-Tintenbehälterkammer 170 und eine Nebenbehälterkammer 180 sind durch die geschlitzte Blase voneinander isoliert. Zu diesem Zeitpunkt ist die Schlitzblase 100 vollständig wiederhergestellt oder geringfügig zusammengefallen. Der Flüssigkeitsdruck&sub1; der auf die Düse des Aufzeichnungskopfes 500 ausgeübt wird, wird so eingestellt, daß er +300 Pa (+30 mm.aq) nicht überschreitet. Anders ausgedrückt, die Einstellung erfolgt derart, daß die Ausgewogenheit zwischen der Meniskus-Haltekraft am Ausstoß-Auslaß und dem inneren Druck des Tintenbehälters aufrechterhalten wird, so daß die Tinte nicht leicht austritt, auch nicht durch die Temperatur- oder Druckschwankungen oder Schwingungen oder dergleichen.
Wenn der Druck in der untergeärdneten Kammer 180 den Druck in der Hauptkammer 170 überschreitet, öffnet sich der Schlitz 110 und bewirkt dadurch eine Reduzierung des Druckunterschieds zwischen den Kammern.
Aufgrund des Verbrauchs der Tinte in der untergeordneten Kammer 180 durch das Ausstoßen von Tröpfchen durch den Aufzeichnungskopf nimmt der innere Druck der untergeordneten Kammer 180 ab, so daß die geschlitzte Blase 100 zusammenfällt, wie in Figur 2 dargestellt.
Wenn der Druckunterschied zwischen der untergeordneten Kammer 180 und der Hauptkammer 170 ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, öffnet sich der Schlitz 110 auf diese Weise, wie in Figur 2 dargestellt, durch das Zusammenfallen der Schlitzblase 100 selbst, wodurch die Tinte im Behälter vom Hauptbehälter 170 zum untergeordneten Behälter 180 fließt, so daß der Druckunter schied zwischen der untergeordneten Kammer 180 und der Hauptkammer 170 langsam abnimmt. Einhergehend mit der Verringerung des Druckunterschieds wird die Schlitzbiase 100 langsam wiederhergestellt, und der Schlitz 110 schließt sich. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck in der untergeordneten Kammer 180 niedriger als der in der Hauptkammer 170. Daher tritt der Zustand des geschlossenen Schlitzes in Figur 3 und der Zustand des offenen Schlitzes in Figur 2 während des Druckbetriebs wiederholt auf. Im normalen Zustand ist der Schlitz 110 der Blase 100 geschlossen, wie in Figur 3 dargestellt. Wenn andererseits die Tinte vorübergehend durch eine Unterdruckpumpe oder dergleichen durch die Düse herausgesaugt wird, nimmt der Druckunterschied zwischen der untergeordneten Kammer 180 und der Hauptkammer 170 ähnlich wie beim Druckbetrieb zu, so daß sich der Schlitz 110 öffnet und der normale Zustand früher oder später wiederhergestellt wird. Zur Erzielung von stabilisierten Ausstößen von Tintentröpfchen beträgt der Tintendruck zum Aufzeichnungskopf vorzugsweise +300 - -2000 Pa (+30 - -200 mm.aq), weiter vorzugsweise 0 - -1500 Pa (-150 mm.aq). Es ist anzustreben, daß der Druck der untergeordneten Kammer 180 gesteuert wird, um einen derartigen Druck bereitzustellen, und daher, daß das Material (Härte) und/oder die Konfiguration der Blase 100 und die Form oder dergleichen des Schlitzes 110 gesteuert wird.
Eine Begrenzungswand 190 hat die Funktion, die Schwingungsbewegung der Schlitzblase 100 gegen die Hin- und Herbewegung des Wagens abzugrenzen, um dem Einfluß durch die Hin- und Herbewegung des Wagens zu entgehen.
Die Blase in dieser Ausführungsform besteht aus elastischem Material mit einer Härte von 15 - 70 Grad, vorzugsweise 25 - 50 Grad, gemäß der Definition der Härte in Japanese Industrial Standard (JIS) K 6301, Federhärtetest (Modus A), im folgenden als "JIS A" bezeichnet. Da die Schlitzblase mit der Tinte im Tintenbehälter in Kontakt steht, ist das Material der Schlitzblase vorzugsweise derart, daß es die Eigenschaften (Oberflächenspannung, Viskosität und dergleichen) der Tinte nicht ändert und daß es sich nicht in die Tinte auflöst. Gleichermaßen wird das Material in seinen Eigenschaften nicht durch die Tinte verändert. Beispiele von verwendbaren Materialien sind Silikonkautschuk, SBR, BR, IR, EPM, EPDM, Butylkautschuk, Chloroprenkautschuk, Urethankautschuk, Fluorkautschuk, Nitrilkautschuk, Polysulfidkautschuk, Ethylenkautschuk, Chlorosilikon-Kautschuk, SEP-Kautschuk (Silikon-Ethylen-Propylen- Kautschuk) und dergleichen, vorausgesetzt, daß die oben beschriebene Gummihärte und andere Bedingungen eingehalten werden.
Die Werkstoffe dürfen die Eigenschaften (Oberflächenspannung, Viskosität und dergleichen) der Tinte nicht verändern, da sie mit der Tinte im Tintenbehälter in Kontakt stehen. Außerdem dürfen sie sich nicht in der Tinte auflösen. Des weiteren dürfen die Eigenschaften des Materials nicht durch die Tinte beeinflußt werden.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungstinte in dieser Ausführungsform ist wie folgt.
Der Farbstoff der Tinte kann fast jeder der im Farbverzeichnis aufgeführten sein, wie essigsaurer Farbstoff, Substantivfarbstoff, basischer Farbstoff und Reaktivfarbstoff. Nicht im Farbverzeichnis aufgeführte Farbstoffe sind verwendbar, wenn sie wasserlöslich sind.
Für den Anteil des Farbstoffs in der Tinte bestehen keine besonderen Einschränkungen, gewöhnlich beträgt er 0,1 - 20 Gewichts-% auf der Grundlage des gesamten Gewichts der Tinte, vorzugsweise 0,3 - 10 Gewichts-%, weiterhin vorzugsweise 0,5 - 6 Gewichts-%.
Die vorzuziehende Flüssigkeit der Tinte ist Wasser oder eine Mischung von Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel. Besonders vorzuziehen ist eine Mischung von Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, das mehratonigen Alkohol enthält, der eine verhütende Wirkung gegen Austrocknen der Tinte ausübt. Für das Wasser ist vollentsalztes Wasser dem gewöhnlichen inonenhaltigen Wasser vorzuziehen.
Der Anteil des wasserlöslichen organischen Lösungsmittels in der Tinte beträgt im allgemeinen 2 - 80 Gewichts -% auf der Grundlage des gesamten Gewichts der Tinte, vorzugsweise 3 - 70, Gewichts -%, dem ist weiter 4 - 40 Gewichts-% vorzuziehen.
Der Wasseranteil in der Tinte beträgt nicht weniger als 35 Gewichts-% auf der Grundlage des gesamten Gewichts der Tinte.
Vorzugsweise beträgt er nicht weniger als 45 Gewichts-%. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Inhalten kann die Tinte ein Mittel gegen Schimmel, ein desinfizierendes Mittel, ein pHregelndes Mittel, ein Mittel zur Steuerung der Viskosität, ein Mittel zur Steuerung der Oberflächenspannung oder dergleichen enthalten.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Tinte hat vorzugsweise eine Viskosität bei 25 ºC von 1 - 20 cP, vorzugsweise von 1 - 15 cP, eine Oberflächenspannung von nicht weniger als 30 dyn/cm, vorzugsweise nicht weniger als 40 dyn/cm, und einen pH- Wert von etwa 4 - 10.

Ausführungsform 2

Figur 5 zeigt eine Tintenstrahlkopfkassette nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine geschlitzte Blase enthält. In dieser Ausführungsform sind zwei geschlitzte Blasen hintereinander angeordnet.
In dieser Ausführungsform erfüllt ein Druck P3 in einer ersten geschlitzten Blase 101, ein Druck P2 in einer zweiten geschlitzten Blase 102 und ein Druck P1 in der Hauptkammer 120 folgendes:
P2 - a ≤ P3 < P2 < P1 ...(3)
(a: konstant)
Wie aus der obigen Ungleichung hervorgeht, ist der Druck P3 in der ersten geschlitzten Blase 101 im Vergleich mit dem Druck P1 in der Hauptkammer beträchtlich reduziert. Diese Anordnung ist insbesondere wirksam für Kopfkassetten mit einem Tintenbehälter von großer Kapazität, in denen ein großer Druckunterschied erstrebenswert ist, und einer Kopfkassette, für die ein hoher Unterdruck im Aufzeichnungskopf angestrebt wird. In dieser Ausführungsform werden zwei hintereinander angeordnete Schlitzblasen verwendet, aber die Anzahl der Schlitzblasen kann 3, 4, 5 ... n betragen, mit der die Zunahme der oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen einhergeht.

Ausführungsform 3

Figur 6 zeigt eine Schlitzblase nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind Rippen 130 durch Herstellung der geschlitzten Blase mit verschiedenen Dickenbereichen gebildet. Die Rippen 130 wirken bei der Einschränkung der Richtung des Zusammenfallens der Blase. Die Blase ist auf einer Fassung 120 ähnlich den vorstehenden Ausführungsformen befestigt, wobei der Befestigungsbereich der Fassung 120 der Form des Außenumfangs des unteren Bereichs der Blase entspricht, die in dieser Ausführungsform rund ist.
In dieser Ausführungsform wird durch die Rippen auf der Seitenwand der Schlitzblase ein Unterschied in der Spannung der Seitenwand der Schlitzblase erhalten. Der Winkel, der zwischen dem Schlitz und den Rippen gebildet wird, beträgt im wesentlichen 90 Grad. Der Winkel kann jedoch um 0 - 55 Grad von 90 Grad abweichen.
Figur 7 ist eine Schnittansicht einer Tintenstrahlkopfkassette, die eine solche Tintenblase mit Schlitz enthält. Das Innere und Äußere der Blase sind mit Tinte gefüllt. Einhergehend mit der Verminderung der Tinte durch den Verbrauch der Tinte durch den Druckbetrieb der Tintenstrahlkopfkassette nimmt der Druck in der untergeordneten Kammer 180 ab, und die Bereiche der Blase ohne Rippe fallen zusammen, so daß sich der Schlitz der Blase durch die Verformung der Blase öffnet. Der Druck in deü geschlitzten Blase ist geringer als der äußere Druck, und dadurch wird die Tinte durch den geöffneten Schlitz aus der äußeren Tintenbehälterkammer in die Blase zugeführt. Wenn die Tinte zugeführt wird, wird die Schlitzblase bis zu einem bestimmten Ausmaß vom Zusammenfallen wiederhergestellt. Wenn der Druckunterschied zwischen der Innenseite und Außenseite der Blase unter einen vorbestimmten Wert fällt, wird der Schlitz geschlossen. Einhergehend mit dem Verbrauch der Tinte durch den Druckbetrieb werden die oben beschriebenen Vorgänge wiederholt, so daß eine ausreichende Zuführung von Tinte erreicht wird. Der Unterdruck in der geschlitzten Blase oszilliert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der das Ausstoßen nicht beeinflußt. Im Fall der Blase mit den Rippen kann die Blase ungeachtet der lagemäßigen Beziehung mit der Fassung befestigt werden.
Das Teil zum Einschränken der Richtung des Zusammenfallens der Blase kann durch Ändern der Dicke des Materials der Blase geschaffen werden. Wie in Figur 8 und 9 dargestellt, kann ein solches Teil jedoch auf der Fassung 120 für die Blase befestigt werden. Es kann die Form eines Rahmens 150 haben, der in der Blase enthalten ist. Die gleichen vorteilhaften Wirkungen können erhalten werden. In diesem Fall kann das Rahmen-Teil 150 integriert mit der Fassung ausgebildet werden oder kann ein getrenntes Teil sein, das daran befestigt ist. Es ist vorzuziehen, daß das Rahmen-Teil 150 mit dem Schlitz einen Kreuzungswinkel von 35 - 90 Grad bildet.

Ausführungsform 4

Figur 10A und 10B zeigen eine geschlitzte Blase nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 10A und 10B sind Schnittansichten, die den geschlossenen Schlitz bzw. den geöffneten Schlitz darstellen. Figur 11 ist eine Schnittansicht einer Tintenstrahlkassette mit einem integrierten Aufzeichnungskopf und Tintenbehälter In Figur 10A, 10B und 11 besteht die Schlitzblase 100 aus Silikonkautschuk und wird in einer Form hergestellt. Die Blase 100 ist mit einem darin ausgebildeten Schlitz 110 versehen. Die Blase ist auf einer Fassung 140 befestigt, und der Befestigungsbereich der Fassung entspricht der Form des Außenumfangs des unteren Bereichs der Blase, die in dieser Ausführungsform kreisförmig ist. In Figur 10A, 10B und 11 ist an der Innenseite des Schlitzes der Blase eine konische Vertiefung ausgebildet. Wie in Figur 11 dargestellt, ist eine Begrenzungswand 190 zum Umschließen der geschlitzten Blase vorhanden, um die Schwingungsbewegung der Blase zu begrenzen. In dieser Ausführungsform ist die Volumenkapazität der Blase klein, so daß der Einfluß der Bewegung des Wagens wie Vibration oder Stoß nicht so bedeutend ist. Um jedoch die Stoßwirkungen weiter zu verringern, ist das Vorsehen der Begrenzungswand vorzuziehen. Die auf der Fassung befestigte geschlitzte Blase ist im Tintenbehälter der Tintenstrahlkassette enthalten. Dadurch wird der Tintenbehälter in eine Hauptbehälterkammer 170 an der Außenseite der geschlitzten Blase und eine untergeordnete Behälterkammer 180 an der Innenseite der Schlitzblase aufgeteilt. Beide Kammern sind mit der Tinte gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Blase vollständig wiederhergestellt, wie in Figur 11 gezeigt&sub1; oder geringfügig zusammengefallen. Der Flüssigkeitsdruck zum Aufnahmekopfbereich 300 ist null oder weist einen geringfügigen Unterdruck auf. In diesem Zustand wird die Ausgewogenheit zwischen der Meniskus- Haltekraft an den Ausstoß-Auslässen und dem inneren Druck des Tintenbehälters aufrechterhalten, so daß die Tinte nicht durch die Düsen austritt, auch nicht durch Änderung der Umgebungstemperatur oder des Drucks oder durch Vibrationen oder dergleichen. In diesem Zustand werden die Flüssigkeitströpfchen vom Aufzeichnungskopf ausgestoßen, um den Aufzeichnungsvorgang zu bewirken, so daß die Tinte aus der untergeordneten Kammer 180 verbraucht wird und der Unterdruck in der Nebenkammer allmählich zunimmt, so daß die geschlitzte Blase zusammenfällt. Wenn der Unterdruck in der Nebenkammer ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, öffnet sich allmählich der Schlitz des Endbereichs der Blase einhergehend mit der Verformung der Blase, wie in Figur 10 dargestellt.
Durch das Vorsehen der konischen Vertiefung in der Innenseite des Schlitzes der Blase öffnet sich die konische Vertiefung sicher, so daß das Öffnen und Schließen des Schlitzes gewährleistet ist. Die konische Vertiefung kann durch eine kurze Rille ersetzt werden, die kürzer als die Länge des Schlitzes ist. Wenn eine Vielzahl von Schlitzen verwendet wird, kann jeder der Schlitze mit Rillen versehen werden, die eine kürzere Länge als der zugehörige Schlitz aufweisen. Da der Druck in der Nebenkammer ein Unterdruck ist, wird die Tinte aus der Hauptkammer außerhalb der geschlitzten Blase durch den Schlitz oder die Schlitze in die Nebenkammer zugeführt. Durch diese Zuführung der Tinte wird die zusammengefallene Blase in einem bestimmten Ausmaß wiederhergestellt, und sobald der Unterdruck in der Nebenkammer ein vorbestimmtes Niveau erreicht, schließt sich der Schlitz. Einhergehend mit dem Druckvorgang und dem Verbrauch der Tinte werden die obigen Vorgänge daher wiederholt, um die ausreichende Zuführung von Tinte zu erreichen. Anders ausgedrückt, ändert sich der Unterdruck in der untergeordneten Kammer wiederholt in einem vorbestimmten Bereich, der keinen Einfluß auf den Ausstoß ausübt.

Ausführungsform 5

Figur 12 zeigt eine geschlitzte Blase nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur sind eine geschlitzte Blase und eine Fassung dafür dargestellt. Die Blase 100 besteht aus Silikonkautschuk und wird in einer Form hergestellt. Sie ist mit drei Schlitzen am oberen Ende der Blase versehen, die sich gegenseitig im Winkel von 60 Grad kreuzen. Die Blase 100 ist auf einer Fassung 120 befestigt. Der Befestigungsbereich der Fassung weist eine Konfiguration auf, die der Form des Außenumfangs des unteren Bereichs der Blase 100 entspricht, und ist in dieser Ausführungsform rund. In dieser Ausführungsform ist es außerdem vorzuziehen, daß die Blase, wenn sie im Tintenbehälter angeordnet ist, von einer Wand zum Verhindern von Schwingungen umschlossen wird. In dieser Ausführungsform ist das Volumen der Blase klein, so daß sie ziemlich immun gegenüber Vibration oder Stoß durch die Bewegung des Wagens oder dergleichen ist. Um jedoch die Stoßauswirkungen weiter zu verringern, ist das Vorsehen einer Begrenzungswand vorzuziehen. Im normalen Zustand befindet sich die im Tintenbehälter befestigte Blase im vollständig wiederhergestellten Zustand oder in einem nur geringfügig zusammengefallenen Zustand, so daß der Schlitz nicht geöffnet ist. Zu diesen Zeitpunkt ist der Druck auf die Flüssigkeit in der Düse des Aufnahmekopfes null oder weist einen geringfügigen Unterdruck auf. Daher wird die Ausgewogenheit beziehunsgweise das Gleichgewicht zwischen der Meniskus-Hattekraft an den Ausstoß-Auslässen und dem inneren Druck des Tintenbehälters aufrechterhalten, so daß die Tinte durch Änderung der Umgebungstemperatur oder des Druckes oder durch Vibrationen oder dergleichen nicht leicht durch die Düse austritt. Die Flüssigkeitströpfchen werden vom Aufzeichnungs kopf ausgestoßen, um den Druckvorgang zu bewirken, so daß die Tinte aus der Nebenkammer verbraucht wird. Dadurch nimmt der Unterdruck in der Nebenkammer allmählich zu, so daß die Blase mit dem Schlitz allmählich zusammenfällt. Wenn der Unterdruck in der Nebenkammer ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, öffnen sich die Schlitze am Ende der Blase einhergehend mit der Verformung der Blase. In dieser Ausführungsform ist die Blase mit drei Schlitzen in vorbestimmten Winkeln versehen (mindestens ein Schlitz ist in einem Winkel von nicht mehr als 30 Grad geneigt), so daß ein oder mehrere Schlitze sich unabhängig von der Richtung des Zusammenfallens der Blase öffnen, wodurch das Öffnen der Blase gewährleistet ist. Dann wird die Tinte aus der Hauptkammer außerhalb der Blase durch den geöffneten Schlitz in die Nebenkammer zugeführt, d.h. die Innenseite der geschlitzten Blase. Durch diese Zuführung der Tinte nimmt der Unterdruck in der Nebenkammer allmählich ab. Einhergehend mit der Abnahme des Unterdrucks in der Nebenkammer wird die zusammengefallene Blase allmählich wiederhergestellt. Wenn sie in einem bestimmten Ausmaß wiederhergestellt ist, ist der Schlitz geschlossen. Im Verlauf des Druckbetriebs und des Tintenverbrauchs werden die oben beschriebenen Vorgänge daher wiederholt, wodurch eine ausreichende Versorgung mit Tinte gewährleistet wird. Selbst wenn die Tinte vorübergehend von einer Unterdruckpumpe oder dergleichen zum Zweck der Aufrechterhaltung oder Verbesserung des Tintenausstoßes des Aufzeichnungskopfes angesaugt wird, ändert sich der Druck in der untergeordneten Kammer wie im Fall des Verbrauchs der Tinte beim Druckbetrieb zu einem Unterdruck, so daß die Blase zusammenfällt, wodurch sich der Schlitz öffnet. Daher wird die Tinte aus der Hauptkam- mer in die Nebenkammer zugeführt. Nach der Zuführung der Tinte wird die Blase in den ursprünglichen Zustand wiederhergestellt, in dem der Schlitz geschlossen ist. Dadurch 2ndert sich der Unterdruck in der Blase mit den Schlitzen wiederholt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der keinen Einfluß auf den Ausstoß der Tinte hat.
Das Material und die Eigenschaften der Blasen in den vorstehenden Ausführungsformen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
In den vorstehenden Ausführungsformen kann der Tintenbehälter zur Umgebung geöffnet oder geschlossen ausgebildet sein Im Fall des geschlossenen Systems ist es erstrebenswert, daß der Unterdruck des Tintenbehälters geringer ist als der Unterdruck in der geschlitzten Blase zum Zeitpunkt, wenn die Tinte verbraucht ist.

Ausführungsform 6

Figur 13 zeigt eine Tintenstrahlkassette mit einer geschlitzten Blase nach einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Figur 13 sind der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter abnehmbar, damit der Tintenbehälter gegen einen anderen ausgewechselt werden kann, wenn keine Tinte mehr im Tintenbehälter vorhanden ist. Bezeichnet durch die Bezugszeichen 100, 110 und 200 sind eine geschlitzte Blase, ein Schlitz bzw. ein Verbindungsglied des Aufzeichnungskopfes. Mit einem Bezugszeichen 210 ist ein Verbindungsglied des Tintenbehälters bezeichnet. Im Verbindungsbereich dazwischen wird ein elastisches Teil 220 durch eine Feder 230 gegen einen Anschlag gestoßen und steht mit der Innenseite eines Zylinders 270 an der Aufzeichnungskopfseite in Kontakt. Der Zylinder 270 steht über einen Durchgang 280 mit der Nebenkammer 290 in Verbindung und wird mit der Tinte in der untergeordneten Kammer 290 gefüllt. Eine- Öffnung an einem Ende des Zylinders 270 wird durch das elastische Teil 220 geschlossen, so daß ein Austreten der Tinte verhindert wird. Im Zylinder 270 befindet sich eine Verbindungsröhre 250 in der Form einer Nadel. Die Verbindungsröhre 205 ist immer in der Tinte eingetaucht und kommt daher nicht mit Luft in Berührung, selbst wenn der Tintenbehälter nicht angebracht ist, so daß ein Verstopfen oder dergleichen der Verbindungsröhre oder Kanüle aufgrund von Verdampfung der Tinte verhindert wird.
Wenn der Tintenbehälter eingesetzt wird, während eine Führung 240 der Hauptbaugruppe eine Führung 250 des Tintenbehälters führt, stößt das elastische Teil 215 gegen das elastische Teil 220, da das elastische Teil 215 einen Durchmesser a und das elastische Teil 220 einen Durchmesser a aufweist. Wird der Tintenbehälter weiter eingesetzt, durchsticht die Nadelröhre 205 das elastische Teil 220, das durch das Einsetzen des elastischen Teils 215 zu ihr hin bewegt wird. Wenn es weiter eingesetzt beziehunsgweise eingeführt wird, durchsticht die Nadelröhre 205 auch das elastische Teil 215. Der Tintenbehälter wird weiter eingesetzt, bis eine Endoberfläche des Anschlags 260 gegen die Endoberfläche des Verbindungsbereichs 210 des Tintenbehälters stößt. Damit ist das Einsetzen des Tintenbehälters beendet. Die Länge der Verbindungsnadelröhre 205, die Lage des elastischen Teils 215 des Tintenbehälters und die Lage des Anschlags sind derart zueinander, daß die Tintenverbindung voll ständig hergestellt ist, wenn der Tintenbehälter vollständig eingesetzt ist. Der Durchmesser des elastischen Teils 215 ist kleiner als der Durchmesser der Öffnung des Anschlags 260, um das Einsetzen zu ermöglichen.
In einem derartigen Aufbau kann die Nadelröhre 205 den Tintenbehälter und den untergeordneten Behälter ohne jeglichen Kontakt mit der äußeren Luft verbinden. Aufgrund dieses Aufbaus, der den Kontakt der Verbindungsröhre 205 mit der umgebenden Luft verhindert, gelangt die Luft nicht in den Aufzeichnungskopf, so daß die Funktion der geschlitzten Blase nicht beeinträchtigt wird und daher eine stabilisierte Funktion gewährleistet ist. Eine innere Tintenbehälterblase 400 besteht aus flexiblem Material. Wenn die Tinte durch das Ausstoßen der Tinte durch den Aufzeichnungskopf verbraucht wird, wodurch die Tinte im Tintenbehälter weniger wird, tritt Luft durch ein Luftloch 410 der inneren Blase des Tintenbehälters ein, wodurch sie expandieren kann, so daß der Druck im Tintenbehälter konstant gehalten wird. Bezeichnet mit einer Referenznummer 175 ist eine Tintenkassette als Ersatz, und 290 ist eine untergeordnete Kammer.
In dieser Ausführungsform ist die geschlitzte Blase im untergeordneten Behälter 290 im Aufzeichnungskopf angeordnet, um eine Isolierung zwischen der Tintenkassette 175 und dem untergeordneten Behälter 290 zu schaffen. Der isolierende Abschnitt kann jedoch zwischen dem untergeordneten Behälter 290 und dem Aufzeichnungskopf 300 angeordnet werden. Es ist ein möglicher Aufbau, daß die geschlitzte Blase sich in der Tintenkassette be findet.
Figur 14 zeigt eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung IJRA, die mit der Tintenkassette nach dieser Erfindung verwendbar ist. Ein Wagen HC steht mit einer schraubenförmigen Nut 5005 einer Verstellschraubenspindel 5004 in Eingriff, die durch Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Antriebsmotors 5013 über die Antriebszwischenvorgelege 5011 und 5009 gedreht wird. Der Wagen HC ist mit einem Stift (nicht dargestellt) versehen und wird in die Richtungen a und b hin und her bewegt. Ein Aufzeichnungs kopf 5025 und ein Tintenbehälter 5026 sind auf dem Wagen HC befestigt. Eine Blattrückhalteplatte 5002 hat die Funktion, das Blatt in einem Bewegungsbereich des Wagens auf der Schreibwalze 500 zu halten. Ein Photokoppler, der aus den Elementen 5007 und 5008 besteht, erkennt das Vorhandensein eines Hebels 5006 des Wagens HC, um die Drehrichtung des Motors 5013 umzuschalten, d.h. er ist ein Mittel zum Erkennen der Ausgangsstellung. Ein tragendes Teil 5016 hat die Funktion, ein abdeckendes Teil 5022 zum Abdecken der Oberfläche der Ausstoßseite (Vorderseite) des Aufzeichnungskopfes zu tragen. Ein saugendes Mittel 5015 hat die Funktion, die Luft oder Tinte in der Abdeckung durch die Öffnung 5023 der Abdeckung anzusaugen, um den Aufzeichnungskopf wiederherzustellen. Die Vorrichtung umfaßt eine Reinigungsklinge 5017 und ein Teil 5019 zum Tragen der Reinigungsklinge 5017 für vordere und hintere Bewegung. Sie werden auf der Trägerplatte 5018 getragen. Die Klinge kann gegen jedes andere bekannte Reinigungsglied ersetzt werden. Ein Hebel 5012 gestattet den Beginn des Saugwiederherstellungsvorgangs und wird durch die Bewegung eines Nockens 5020, der mit dem Wagen HC in Eingriff steht, bewegt. Für diese Bewegung wird die Antriebskraft vom Antriebsmotor über bekannte Übertragungsmittel einschließlich Kupplung und dergleichen übertragen.
Der Abdeckungs-, Reinigungs- und Ansaugwiederherstellungsvorgang werden durch die Verstellschraubenspindel 5005 ermöglicht, wenn der Wagen HC sich in der Zone der Ausgangsstellung befindet. Diese Vorgänge können mit einer bekannten zeitlichen Steuerung ausgeführt werden, und diese Ausführungsform ist für eine solche zeitliche Steuerung geeignet.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet für Verwendung in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungsvorrichtung, wo thermische Energie von einem elektrothermischen Wandler, Laserstrahl oder dergleichen verwendet wird, um eine Änderung des Zustands der Tinte zu bewirken oder um die Tinte auszustoßen Dies ist, weil die hohe Dichte der Bildelemente und die hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich sind.
Der typische Aufbau und das Funktionsprinzip sind vorzugsweise die in den US-Patenten Nr. 4,723,129 und 4,740,796 offenbarten. Das Prinzip und der Aufbau sind anwendbar für ein sogenanntes Bei-Bedarf-Aufzeichnungssystem und ein kontinuierliches Aufzeichnungssystem. Sie sind jedoch insbesondere für die Bei- Bedarf-Art geeignet, weil das Prinzip derart ist, daß mindestens ein Steuersignal an einen elektrothermischen Wandler angelegt wird, der an einem Rückhalteblatt für Flüssigkeit (Tinte) oder einem Flüssigkeitsdurchgang angeordnet ist, wobei das Steuersignal ausreicht, um einen derartig schnellen Temperaturanstieg über einen Weggang vom Kristallisationskeimbildung - Siedepunkt hinaus zu ermöglichen, wodurch die thermische Energie vom elektrothermischen Wandler bereitgestellt wird, um Filmsieden auf dem Heizbereich des Aufzeichnungskopfes zu erzeugen, wodurch entsprechend jedem der Steuersignale eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet werden kann. Durch die Erzeugung, Entwicklung und Zusammenziehung der Blase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch einen Ausstoß-Auslaß ausgestoßen, um mindestens ein Tröpfchen zu bilden. Das Steuersignal hat vorzugsweise die Form eines Impulses, weil die Entwicklung und Zusammenziehung der Blase unverzüglich bewirkt werden können, so daß die Flüssigkeit (Tinte) mit schnellem Ansprechen ausgestoßen wird. Das Steuersignal in der Form des Impulses entspricht vorzugsweise dem in den US-Patenten Nr. 4,463,359 und 4,345,262 offenbarten. Außerdem entspricht die Temperaturanstiegsrate der Heizoberfläche vorzugsweise der im US-Patent Nr. 4,313,124 of fenbarten.
Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes kann sein, wie in den US- Patenten Nr. 4,558,333 und 4,459,600 gezeigt, wo der Heizbereich an einem gebogenen Bereich angeordnet ist, wie auch der Aufbau der Kombination des Ausstoß-Auslasses, Flüssigkeitsdurchgangs und des elektrothermischen Wandlers, wie in den oben angeführten Patenten offenbart. Außerdem ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf den Aufbau, der in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 123670/1984 offenbart wird, wo ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoß-Auslaß für eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern verwendet wird, und auf den Aufbau, der in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 138461/1984 offenbart wird, wo eine Öffnung zum Absorbieren der Druckwelle der thermischen Energie gemäß dem Ausstoßbereich gebildet wird. Dies beruht darauf, daß die vorliegende Erfindung zur Durchführung des Aufzeichnungsvorgangs mit Sicherheit und mit hoher Effizienz unabhängig von der Art des Aufzeichnungskopfes wirksam ist.
Die vorliegende Erfindung ist wirksam anwendbar für einen sogenannten Ganzzeilen-Aufzeichnungskopf, der eine Länge entsprechend der maximalen Aufzeichnungsbreite aufweist. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann aus einem Aufzeichnungskopf oder mehreren Aufzeichnungsköpfen bestehen, die zur Abdeckung der maximalen Breite kombiniert sind.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf einen seriellen Aufzeichnungskopf, wo der Aufzeichnungskopf an der Hauptbaugruppe befestigt ist, auf einen austauschbaren Chip Aufzeichnungskopf, der elektrisch mit der Hauptvorrichtung verbunden ist und mit der Tinte versorgt werden kann, wenn er in die Hauptbaugruppe eingesetzt wird, und auf einen Kassetten- Aufzeichnungskopf, der einen integrierten Tintenbehälter aufweist.
Die Vorsehung des Wiederherstellung-Mittels und/oder des Hilfsmittels für den vorbereitenden Betrieb ist vorzuziehen, weil diese die Wirkung der vorliegenden Erfindung weiter stabilisieren können. Als derartige Mittel gibt es abdeckende Mittel für den Aufzeichnungskopf, reinigende Mittel dafür, drückende oder saugende Mittel, vorbereitende heizende Mittel, die aus dem elektrothermischen Wandler bestehen können, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination davon. Außerdem können Mittel zur Bewirkung des vorbereitenden Ausstoßes (nicht für den Aufzeichnungsbetrieb) den Auf zeichnungsbetrieb stabilisieren.
Bezüglich der Variationsbreite des anbringbaren Aufzeichnungskopfes kann dieser ein einzelner für eine einzige Tintenfarbe sein, oder es können mehrere für eine Vielzahl von Tintenmate rialien mit unterschiedlicher Aufzeichnungsfarbe oder -dichte vorgesehen werden. Die vorliegende Erfindung ist wirksam anwendbar auf eine Vorrichtung mit mindestens einem monochromatischen Modus, hauptsächlich schwarz, einem Mehrfarbenmodus mit Tinteumaterialien unterschiedlicher Farbe und/oder einem Vollfarbenmodus unter Anwendung der Mischung der Farben, der eine integriert ausgebildete Aufzeichnungseinheit oder eine Kombination von mehreren Aufzeichnungsköpfen sein kann.
Weiterhin war die Tinte in der vorstehenden Ausführungsform flüssig. Es kann jedoch ein Tintenmaterial sein, das unterhalb der Raumtemperatur verfestigt und bei Raumtemperatur flüssig wird. Da die Tinte in normalen Aufzeichnungsvorrichtungen dieser Art zum Stabilisieren der Viskosität der Tinte innerhalb des Temperaturbereichs von nicht weniger als 30 ºC und nicht mehr als 70 ºC geregelt wird, um den Ausstoß zu stabilisieren, kann die Tinte derart sein, daß sie innerhalb des Temperaturbereichs flüssig ist, wenn das Aufzeichnungssignal gemäß der vorliegenden Erfindung an diese angelegt wird. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar für andere Arten von Tinte. In einer davon wird der Temperaturanstieg aufgrund der thermischen Energie vorteilhaft verhindert, indem diese für die Zustandsänderung der Tinte von fest zu flüssig verbraucht wird. Ein anderes Tintenmaterial verfestigt sich, wenn es nicht verwendet wird, um das Verdampfen der Tinte zu verhindern. In beiden Fällen der Anwendung des Aufzeichnungssignals zur Erzeugung von thermischer Energie wird die Tinte verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Es kann ein anderes Tintenmaterial geben, das zu dem Zeitpunkt, an dem es das Aufzeichnungsmaterial erreicht, anfängt sich zu verfestigen. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar für ein derartiges Tintenmaterial, das durch die Anwendung von thermischer Energie verflüssigt wird. Ein derartiges Tintenmaterial kann als flüssiges oder festes Material in Durchgangslöchern oder Vertiefungen gehalten werden, die in einem porösen Blatt ausgebildet sind, wie in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 56847/1979 und der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 71260/1985 offenbart. Das Blatt weist auf die elektrothermischen Meßwandler. Das wirksamste für die oben beschriebenen Tintenmaterialien ist das Foliensiedesystem.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann als Ausgabe- Endgerät einer Informationsverarbeitungsanlage wie beispielsweise eines Computers oder dergleichen, als Kopiervorrichtung in Kombination mit einem Bildleser oder dergleichen oder als Telefaxgerät mit Funktionen zum Senden und Empfangen von Informationen verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist nach der vorliegenden Erfindung eine elastische Trennwand im Tintenbehälter oder im Tinten durchgang vorhanden, und die Trennwand ist mit einem Schlitz oder Schlitzen versehen, die normalerweise geschlossen sind, aber unterhalb eines vorbestimmten Unterdrucks geöffnet werden, so daß der Druck auf die Flüssigkeit in der Düse des Aufzeichnungskopfes mit einem vorbestimmten Unterdruck aufrecht erhalten wird, um die Zuführung von Tinte zum Aufzeichnungskopf zu gewährleisten.
Der Vorgang des Öffnens und/oder Schließens des Schlitzes wird durch die Erzeugung von Unterschieden in der Spannung in der Trennwand durch Ändern der Dicke der Wand oder Wahl der Ausführung der Fassung oder Verwendung eines Teils oder Teilen zur Beschränkung der Richtung des Zusammenfallens der Trennwand gewährleistet.
Durch Vorsehen einer Vertiefung an der Innenseite der Trennwand am Schlitz wird das Öffnen und/oder Schließen des Schlitzes gewährleistet.
Durch Vorsehen von mehreren Schlitzen an einem Ende der Trennwand wird das Öffnen und/oder Schließen des Schlitzes gewährleistet.
Dementsprechend kann die Ventilfunktion durch das gleiche Material wie das den Unterdruck erzeugende Teil bereitgestellt werden, wodurch der Aufbau und der Zusammenbau einfach sind.
Dadurch können die Fertigungskosten gesenkt werden. Außerdem nimmt der Tintenbehälter einen geringen Raum ein. Weiterhin kann die Tinte unverändert aufbewahrt werden, wodurch ein Tintenbehälter großer Kapazität ermöglicht wird. Die Größe der Tintenkassette kann auch verringert werden. Gleichermaßen kann fast der gesamte Tintenbehälter verwendet werden, weil der Tintendruck zur Düse innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geregelt wird. Der stabilisierte Tintenausstoß wird ohne Lecken der Tinte erreicht.

Claims

1. Tintenbehälter mit einem Behälter-Körper (170), der einen Raum zur Aufnahme von Tinte festlegt; einem Tinten-Auslaß, um die Tinte von dem Behälter-Körper zuzuführen; und Druck- Steuermittel (100) zur Steuerung des Druckes der Tinten- Zuführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Steuermittel eine elastisch verformbare gewölbte Kappe umfassen, die den Auslaß abdeckt und die einen Schlitz (110) aufweist, der normalerweise geschlossen ist und der öffnet, wenn darauf ein Drukkunterschied über einem vorbestimmten Niveau aufgebracht wird, wodurch sich die gewölbte Kappe verformt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl solcher Druck-Steuermittel vorgesehen ist, die in Reihe angeordnet sind.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Begrenzungsmittel (190; 130) vorgesehen sind, um die Verformung der Druck-Steuermittel in einer vorbestimmten Richtung zu begrenzen.

4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsmittel vorgesehen sind, indem eine Wandstärke der gewölbten Kappe verändert ist.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsmittel zumindest eine Rippe (130) umfassen.

6. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsmittel eine Begrenzungswand (190) umfassen, die die gewölbte Kappe im wesentlichen umschließt.

7. Behälter nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertiefung (111) an der Innenseite der Druck-Steuermittel entlang des Schlitzes vorgesehen ist.

8. Behälter nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Steuermittel mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen ist, die sich zueinander unter einem vorbestimmten Winkel erstrecken.

9. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsmittel eine ovale Fassung umfassen.

10. Tintenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau der gewölbten Kappe so ist, daß, wenn der Druckunterschied in einer ersten Richtung über die Kappen-Wand ein erstes vorbestimmtes Niveau überschreitet, der Schlitz gegen die Spannkraft der Wand geöffnet wird, und daß, wenn der Druckunterschied in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, sich die Wand wölbt, um so den Schlitz zu öffnen.

11. Kassette mit einer Einheit, die einen Aufzeichnungskopf und einen Tintenbehälter nach Anspruch 1 und einen zusätzlichen Behälter (175) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit und der zusätzliche Behälter voneinander trennbar sind.

12. Kassette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit mit einer Tinten-Aufnahme-Nadel-Röhre (205) versehen ist, die in einem Gehäuse (260) der Einheit angeordnet ist, wenn die Einheit nicht mit dem zusätzlichen Behälter (175) verbunden ist.

13. Kassette nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Steuermittel angepaßt sind, einen Druck von +300 Pa (+30mm.aq) oder weniger auf den Aufzeichnungskopf aufrecht zu erhalten.

14. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit der Tintenstrahlkopf- Kassette nach Anspruch 11, 12 oder 13, mit einem Wagen zur Stützung der Kassette und mit einer Fördereinrichtung zur Förderung eines Aufzeichnungsmaterials, wobei die Kassette auf dem Wagen abnehmbar befestigt ist.