DE69228791T2

DE69228791T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69228791T2
Application number: DE69228791T
Authority: DE
Inventors: Yoji Ara; Hiromitsu Hirabayashi; Tsuneki Inuzuka; Osamu Iwasaki; Naoji Otsuka; Kiichiro Takahashi; Kentaro Yano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2012-12-11
Also published as: KR970007626B1; EP0546544B1; EP0546544A2; DE69228791D1; EP0546544A3; CA2084708A1; CA2084708C; KR930012304A; US5448274A

Description

Gebiet der Erfindung und einschlägige Technik

Die meisten herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungsgeräte weisen einen Aufzeichnungskopf auf, der im wesentlichen permament verwendbar ist, und eine Tintenkartusche, die auswechselbar ist, um Tinte zu dem Aufzeichnungskopf zuzuführen. Es ist jedoch schwierig, unerwartete Fehlfunktionen aufgrund des Verstopfens der Düse oder dergleichen oder die Fehlfunktion aufgrund einer Verschlechterung der Einspritzelemente bei einer Langzeitverwendung zu beseitigen, und deshalb ist ein derartiger Aufzeichnungskopf nicht vollständig frei von dem Problem bezüglich der Zuverlässigkeit. Das macht ein besonderes Wartungsservicesystem notwendig zum Aufrechterhalten der Aufzeichnungsleistung. Von einem derartigen Zuverlässigkeitsstandpunkt aus wurde eine auswechselbare Aufzeichnungskopfkartusche mit einem einstückigen Tintenbehälter und Aufzeichnungskopf in der Praxis ausgeführt (siehe US-A-4 878 069). Bei einem derartigen Gerät wird der Aufzeichnungskopf, der einer Fehlfunktion ausgesetzt ist, periodisch ausgewechselt in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Tintenverbrauch.
Die Aufzeichnungskopfkartusche der auswechselbaren Art beinhaltet jedoch ein Problem, daß die Tintenkapazität mehr oder weniger begrenzt ist wegen der Größe und dem Gewicht der Kartusche und auch wegen der Notwendigkeit zum Aufrechterhalten der Zuverlässigkeit mit dem Ergebnis einer Erhöhung der laufenden Kosten. Außerdem muß die Kopfkartusche ausgewechselt werden, wenn die Tinte verbraucht ist, selbst wenn der Aufzeichnungskopf noch verwendbar ist. Das sollte betrachtet werden von dem Standpunkt eines Umweltgedanken.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß besteht eine grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, bei dem der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter jeweils so auswechselbar sind, daß die Vorteile der auswechselbaren Art zum Tragen kommen, und so, daß das Problem der laufenden Kosten und das Problem des Umweltgedanken vermindert werden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, bei dem der Tintenbehälter und der Aufzeichnungskopf einstückig hergestellt sind auf dessen Schlitten, um eine effiziente Tintenzufuhr zu dem Aufzeichnungskopf zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, bei dem die Montage des Tintenbehälters und des Aufzeichnungskopfes auf dem Schlitten, die Verbindung zwischen dem Tintenbehälter und dem Aufzeichnungskopf und die Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Schlitten gewährleistet sind, und außerdem der Austausch des Tintenbehälters und des Aufzeichnungskopfes erleichtert ist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, bei dem eine Verschmutzung des Gerätes, des Aufzeichnungsmaterials oder einer Hand des Bedieners aufgrund einer Leakage der Tinte aus dem Verbindungsteil zwischen dem Tintenbehälter und dem Aufzeichnungskopf verhindert wird, und außerdem der Tintenbehälter und der Aufzeichnungskopf separat austauschbar sind.
Erfindungsgemäß wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach den angehängten Ansprüchen geschaffen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich bei der Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht, die einen austauschbaren Aufzeichnungskopf und einen austauschbaren Tintenbehälter darstellt, die auf einem Schlitten montiert sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht, die eine Montagebetätigung des Geräts der Fig. 1 darstellt.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, die den austauschbaren Tintenbehälter gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 darstellt.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht, die einen austauschbaren Aufzeichnungskopf und einen austauschbaren Tintenbehälter darstellt, die auf einem Schlitten montiert sind, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht, die eine Montage oder Demontagebetätigung des Aufzeichnungskopfes und des austauschbaren Tintenbehälters darstellt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 stellt eine Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem austauschbaren Tintenbehälter gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines austauschbaren Tintenbehälters gemäß einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 stellt die Verbindung zwischen einem Tintenbehälter, einem Aufzeichnungskopf und einem Schlitten gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 11 stellt die Verbindung zwischen dem Tintenbehälter und dem Aufzeichnungskopf gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Aufzeichnungskopf, ein Tintenbehälter und ein Schlitten in einen Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Verbindungen zwischen diesen sind dargestellt. Ein Aufzeichnungskopf 10A bei diesem Ausführungsbeispiel ist von einer Tintenstrahlart, bei der ein Filmsieden erzeugt wird in der Tinte in Übereinstimmung mit einem elektrischen Signal durch einen elektrothermischen Umwandler, der thermische Energie erzeugt ansprechend auf das elektrische Signal.
Alle Hauptteile der bildenden Elemente des Aufzeichnungskopfes 10a in Fig. 1 sind geschichtet durch Anwürgen auf einer Aufzeichnungskopfgrundplatte 11a mit Bezugszeichen der Vorsprünge 11a-1 und 11a-2, die an der Aufzeichnungskopfgrundplatte 11a ausgebildet sind.
In der horizontalen Richtung in Fig. 1 wird die korrekte Positionierung erreicht zwischen einer Referenzfläche 104a-1 der Vorderplatte 101a und einem Vorsprung 11a-1 und in der vertikalen Richtung wird die korrekte Positionierung erreicht zwischen dem Kopfpositionierabschnitt 104a und einem Vorsprung 11a-2. Desweiteren wird in der zu dem Blatt der Zeichnung der Fig. 1 senkrechten Richtung die korrekte Positionierung erreicht zwischen dem Kopfpositionierabschnitt 104a und einem nicht gezeigten Vorsprung des Vorsprungs 11a-2, der vorsteht, um einen Abschnitt des Kopfpositionierabschnitts 11a zu überdecken.
Ein Heizbrett 13a-2 weist elektrothermische Umwandler (Ausstoßheizeinrichtungen) auf, die auf einer Siliciumgrundplatte ausgerichtet sind, und Drahtleitungen aus Aluminium oder dergleichen für die Zufuhr von elektrischer Energie zu diesem. Sie werden durch ein Folienbildungsverfahren hergestellt. Das Heizbrett 13a-2 ist elektrisch verbunden durch eine Drahtverbindung mit einer flexiblen Aufzeichnungskopfgrundplatte (Kopf-PCB) mit elektrischen Leitungen mit Kissen 13a-1 für die Aufnahme von elektrischen Signalen von einer Hauptbaugruppe des Geräts. Eine obere Platte 12a mit Nuten ist einstückig hergestellt aus Polysulvonmaterial oder dergleichen, um vorgesehen zu sein mit Teilungswänden zum Definieren mehrerer Tintenkanäle für die Ausstoßheizeinrichtungen jeweils, einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer für die Zufuhr durch einen Durchtritt von einem auswechselbaren Tintenbehälter 1a zu den Tintenkanälen, und Blenden, die mehrere Ausstoßauslässe bilden in Übereinstimmung mit den Tintenkanälen. Die obere Platte 12a ist auf das Heizeinrichtungsbrett 13a-2 gepreßt durch eine nicht gezeigte Feder und fixiert und gedichtet mit einem Dichtmaterial, wodurch ein Tintenausstoßabschnitt gebildet wird. Der Durchtritt 15a ist hermetisch verbunden mit der oberen Platte 12a bei diesem Ausführungsbeispiel, tritt durch Öffnungen des Kopfes PCB 13a und der Kopfgrundplatte 11a durch zu der entgegengesetzten Seite der Kopfgrundplatte 11a und ist verbunden und fixiert bei dem Durchtrittsabschnitt zu der Kopfgrundplatte 11a, wodurch eine Verbindung mit dem austauschbaren Tintenbehälter 1a ermöglicht wird.
Ein Ende des Durchtritts 15a, das verbindbar ist mit dem Tintenbehälter 1a, ist mit einem Filter 8a versehen, um die Einführung von Fremdstoffen oder Luft in den Ausstoßabschnitt zu verhindern. Ein Kopfdeckel 18a ist vorgesehen, um den Ausstoßabschnitt des Aufzeichnungskopfes 10a und die elektrischen Verbindungskissen 13a-1 zu schützen und um eine leichte Handhabung des Aufzeichnungskopfes 10a zu ermöglichen.
Der austauschbare Tintenbehälter 1a ist im wesentlichen vollständig gefüllt mit Tintenabsorptionsmaterial 2a, das die Tinte enthält in einer Behälterummantelung 1a-1 mit inneren Rippen 1a-2. Der Tintenbehälter 1a ist mit einem Tintenzufuhranschluß 4a versehen für die Aufnahme des Endes des Durchtritts 15a mit dem Filter 8a für die Tintenverbindung, und einer Entlüftung 3a zum Ermöglichen der Einführung von Umgebungsluft in den austauschbaren Tintenbehälter 1a mit der Menge, die dem Tintenverbrauch aus dem Tintenbehälter 1a entspricht, wodurch die Erzeugung eines zu hohen Unterdrucks im Inneren verhindert wird. Um eine direkte Verbindung mit der Umgebungsluft entlang der inneren Fläche der Wand der Behälterummantelung 1a-1 zu dem Tintenzufuhrabschnitt 4a zu verhindern, um die Tinte in dem Tintenabsorptionsmaterial 2a bis zu dem maximalen Ausmaß durch die Kapillarkraft zu verwenden, ist deshalb die innere Fläche der Wand der Behälterummantelung 1a-1 mit Rippen 1a-2 versehen, und außerdem ist die Entlüftung 3a an einer Position entfernt von dem Tintenzufuhrabschnitt 4a angeordnet. Die Rippe 1a-2 dient auch der Verstärkung der Behälterummantelung 1a-1 und außerdem der Verbesserung der Betriebsfähigkeit bei der Tintenbehälteraustauschbetätigung. Die Anfangsmenge der Tinte in dem Tintenabsorptionsmaterial 24 ist geringfügig kleiner als die maximale Kapazität des Tintenabsorptionsmaterials 2a für den funktionellen Zweck des Ermöglichens eines stabilen Ausstoßes der Tinte durch Aufbringen eins Kopfunterdrucks auf den Meniskus bei den Ausstoßauslässen, wenn der Behälter mit dem Aufzeichnungskopf 10a verbunden ist, und auch für den Betriebszweck des Verhinderns einer Tintenleakage bei der Tintenbehälteraustauschbetätigung, selbst wenn ein Stoß darauf aufgebracht wird. Die Tintenleakage aus der Entlüftung 3a kann beschränkt werden durch eine Wasserabweisebehandlung des Tintenabsorptionsmaterials 2a in der Nachbarschaft der Entlüftung 3a oder durch Verwenden von zusätzlichem Wasserabweiseabsorptionsmaterial. Die Tintenzufuhrgrenze des austauschbaren Tintenbehälters 1a ist erreicht, wenn die Menge der Tinte in dem Tintenabsorptionsmaterial 2a so klein ist, daß die Tintenabsorptionskraft des Tintenabsorptionsmaterials 2a stärker wird als die Tintenzufuhrkraft zu dem Aufzeichnungskopf 10a durch die Kapillarkraft in dem Tintenkanal, der mit den Ausstoßauslässen verbunden ist, oder wenn die Menge der Luft, die über die Entlüftung in die Nachbarschaft des Filters 8a eingeführt wird, so groß ist, daß eine große Menge der Luft zu dem Tintenabsorptionsmaterial 2a zugeführt wird über den Filter 8a.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und dem austauschbaren Tintenbehälter 1a gleichzeitig erreicht mit der Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und einem Schlitten HC, um diesen zu tragen, und sie werden wirksam gemacht einstückig durch die drängende Kraft durch einen Druckhaken 103a des Schlittens HC.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird der Betrieb des Aufzeichnungsgerätes kurz beschrieben, um dem Verständnis des Betriebs und der Anordnung des Aufzeichnungskopfes bei dem Aufzeichnungsgerät zu helfen.
Fig. 4 zeigt ein Aufzeichnungsgerät, das verwendbar ist mit einem Aufzeichnungskopf und einem austauschbaren Tintenbehälter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Aufzeichnungsmaterial P wird von dem Boden zu der Oberseite der Zeichnung gefördert unter Verwendung einer Druckwalze 5000. Das Aufzeichnungsmaterial wird durch eine Blattbegrenzungsplatte 5002 gegen die Druckwalze 5000 gedrückt entlang einer Schlittenbewegungsrichtung. Der Schlitten HC befindet sich im Eingriff und wird gestützt durch eine Führungsspindel 5005 mit einer spiraligen Nut 5004, die einen Schlittenantriebsstift aufnimmt, und durch eine Gleiteinrichtung 5003, die sich parallel zu der Führungsspindel 5005 erstreckt. Die Führungsspindel 5005 dient als eine Antriebsquelle für den Schlitten durch ihre Drehung. Der Schlitten HC wird nach links und rechts entlang der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmaterials P hin- und herbewegt, das auf der Druckwalze 5000 begrenzt ist. Die Führungsspindel 50005 wird gedreht und gesteuert über Antriebsübertragungszahnräder 5011, 5010 und 5009 ansprechend auf eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung eines Antriebsmotors 5013.
Eine Fotokopplungseinrichtung, die durch Elemente 500 und 5008 gebildet wird, wirkt als eine Ruhepositionserfassungseinrichtung, um einen Hebel 5006 des Schlittens HC bei der Position der Fotokopplungseinrichtung zu erfassen, um die Drehrichtung des Antriebsmotors 5013 zu schalten. Das Bildaufzeichnungssignal wird dem Aufzeichnungskopf 10a in einer zeitlichen Relation mit der Bewegung des Schlittens HC zugeführt, der auf sich den Aufzeichnungskopf 10a und den austauschbaren Tintenbehälter 1a trägt. Ein Stützelement 5016 stützt ein Kappenstützelement 5022 zum Stützen einer Kappe zum Bedecken der Vorderseite des Aufzeichnungskopfes. Eine Saugeinrichtung 5015 wirkt zum Absaugen des Inneren der Kappe, um die Tinte aus dem Aufzeichnungskopf abzusaugen über eine Öffnung 5023 der Kappe, um den Ausstoß der Tinte falls notwendig wiederherzustellen. Ein Führungselement 5019 ermöglicht die Bewegung eines Reinigungsblatts 5017 nach vorne oder hinten. Sie sind auf einer Stützplatte 5018 gestützt. Die Saugeinrichtung oder das Blatt oder dergleichen können von einer anderen bekannten Gestalt sein.
Ein Hebel zum Ermitteln der Zeitgebung des Absaug- und Wiederherstellvorgangs bewegt sich in Übereinstimmung mit der Bewegung eines Nocken 5020, der sich im Eingriff befindet mit dem Schlitten HC, und eine Antriebskraft von dem Antriebsmotor 5013 wird über eine bekannte Übertragungseinrichtung gesteuert einschließlich einer Kupplung oder dergleichen. Die Wiederherstelleinrichtung ist so aufgebaut, daß die gewünschte Verarbeitung ausgeführt wird, wenn der Schlitten zu der Ruheposition kommt, bei vorgegebenen zeitlich abgestimmten Relationen bei einer geeigneten Position durch den Betrieb der Führungsspindel 5005. Die mechanische und elektrische Verbindung des Aufzeichnungskopfes 10a und des austauschbaren Tintenbehälters 1a in Relation zu dem Schlitten HC werden auf die folgende Weise erreicht.
Der Schlitten HC ist versehen mit der vorderen Platte 101a, die an einer vorderen Seite des Aufzeichnungskopfes in der Nachbarschaft der Druckwalze positioniert ist, einem flexiblen Blatt 102-1 mit Aufzeichnungskopfantriebselektroden 102a in Übereinstimmung mit den Kissen 13a-1 an dem Kopf PCB 13a des Aufzeichnungskopfes 10a, einer elektrischen Verbindungsstützplatte 100a zum Drängen des flexiblen Blatts 102-a von der Rückseite, einem Aufzeichnungskopfpositionierabschnitt 104a zum mechanischen Montieren durch den Aufzeichnungskopf 10a und einem Druckhaken 103a zum Drängen des austauschbaren Tintenbehälters 1a und des Aufzeichnungskopfes 10a in eine Richtung
Zwischen dem flexiblen Blatt und der elektrischen Verbindungsstützplatte 100a kann ein Gummikissen zwischengesetzt sein. Dabei wird eine elastische Kraft erzeugt, um das flexible Blatt von einer Rückseite zu drücken.
Die vordere Platte 101a hat zwei Positionierreferenzflächen 104a-1 in Übereinstimmung jeweils mit dem ersten Positioniervorsprung 11a-1 und dem zweiten Positioniervorsprung 11a-2 an der Grundplatte des Aufzeichnungskopfes 10a. Der Druckhaken 103a des Schlittens HC erzeugt eine drängende Kraft in einer Richtung, die ungefähr 10º von einer Bewegungsrichtung des Schlittens HC geneigt ist, das heißt der Druckrichtung, die durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet ist, und deshalb wird der Aufzeichnungskopf 10a in zwei Richtungen zu der vorderen Platte 101ä und der elektrischen Verbindungsstützplatte 100a gedrängt durch die drängende Kraft. Gleichzeitig wird er in der Schlittenbewegungsrichtung HC gedrängt in der Nachbarschaft des Kopfpositionierabschnitts 104a mit einem Schwenken der elektrischen Verbindungsstützplatte 100a. Der Eingriffsmechanismus des Druckhakens 103a ist von einer bekannten Art, es ist aber ein Hebel oder dergleichen vorzuziehen, der eine Betätigung von der oberen Seite des Schlittens HC aus ermöglicht. Auf jeden Fall wird bei der Eingriffswirkung des Druckhakens 103a der erste Positioniervorsprung 11a-1 und der zweite Positioniervorsprung 11a-2 in Kontakt gebracht mit den Referenzflächen 104a-1 der vorderen Platte 101a, während der Aufzeichnungskopf 10a und der auswechselbare Tintenbehälter 1a leicht gedreht werden an dem Schlitten HC und danach die elektrische Verbindung eingerichtet wird. Aufgrund dessen wird die korrekte Positionierung zwischen dem Kissen 13a-1 des Kopfes PCB 13a und der Kopfansteuerelektroden 102a auch gewährleistet.
Vor dem Aufbringen des Drucks durch den Druckhaken 103a sind der Aufzeichnungskopf 10a und der auswechselbare Tintenbehälter 1a nicht vollständig verbunden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Zustand sind der Schlitten HC und der Aufzeichnungskopf 10a getrennt und der Aufzeichnungskopf 10a und der auswechselbare Tintenbehälter 1a sind getrennt. Die Eingriffsabschnitte befinden sich dabei nur in Kontakt miteinander. Wie aus Fig. 2 verständlich ist, beginnt der Eingriff zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und dem auswechselbaren Tintenbehälter 1a zwischen dem Eingriff eines in Eingriff bringbaren Haken 17a der Kopfgrundplatte 10a und einer Eingriffsführung 5a des auswechselbaren Tintenbehälters 1a. Durch Anordnen der Eingriffsposition zwischen dem Tintenzufuhrabschnitt 4a und dem Kopfpositionierabschnitt 104a relativ zu dem Wirkpunkt des Druckhakens 103a des Schlittens HC wird die gewährleistete Verbindung des Tintenzuführdurchtritts ermöglicht durch Aufbringen des Drucks durch den Haken.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wenn vom Standpunkt der Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und dem auswechselbaren Tintenbehälter 1a der durch den Druckhaken 103a (Druckaufbringungspunkt) aufgebrachte Druck den auswechselbaren Tintenbehälter 1a in der Richtung im Uhrzeigersinn in der Figur dreht, ist der Tintenzufuhrabschnitt 4a ein Kraftwirkpunkt mit dem Drehpunkt des Eingriffsabschnitts zwischen dem Eingriffshaken 17a und der Eingriffsführung 5a. Und deshalb sind das Tintenabsorptionsmaterial 2a und das Ende des Kanals 15a mit der Verbindungsfläche mit dem Filter 8a verbunden und außerdem wird eine Ringdichtung 9a aus elastischen Material, die zwischen der Kopfgrundplatte 11a und der äußeren Fläche des auswechselbaren Tintenbehälters angeordnet ist, gedrückt und verformt dazwischen mit einem Druckkontakt zwischen beiden. Somit kann die Verbindung zwischen dem Inneren des auswechselbaren Tintenbehälters 1a und der Umgebung vollständig verhindert werden. Wenn die Verhinderung oder die Dichtung unvollständig ist, wird Umgebungsluft in das Innere des auswechselbaren Tintenbehälters 1a eingeführt in Übereinstimmung mit dem Tintenverbrauch durch den Aufzeichnungskopf 10a und nicht über das Tintenabsorptionsmaterial 2a, sondern direkt durch diesen Abschnitt, und deshalb wird die in dem Tintenabsorptionsmaterial 2a absorbierte Tinte nicht effizient verwendet. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Druckaufbringungsrichtung des Druckhakens 103a um 10º geneigt zwecks der korrekten Positionierung des Aufzeichnungskopfes 10a gegenüber dem Schlitten HC in der Richtung der Fläche der Zeichnung, und deshalb ist es wirksam, die Kraft in der Richtung aufzubringen, die senkrecht ist zu der Verbindungsrichtung auch für die Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und dem auswechselbaren Tintenbehälter 1a.
Wie bei diesem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Kraft in dieser Richtung durch den Eingriff vorgesehen zwischen der Behälterführung 7a und der Behälteröffnung 16a.
Insbesondere befindet sich die Behälterführung 7a in Kontakt mit der inneren Fläche der Behälterführungsöffnung oder -nut 16a, und die durch den Kontakt erzeugte Kraft ist wirksam, um den Schlitten HC bei dem Kopfpositionierabschnitt 104a zu positionieren.
Um bei diesem Ausführungsbeispiel das Aufbringen einer zu großen mechanischen Kraft auf den Kanal 15a zu verhindern, der sich direkt in Kontakt befindet mit dem Ausstoßabschnitt, bei dem die sehr hohe Genauigkeit erwünscht ist in dem Aufzeichnungskopf 10a, ist das Spiel des Kanals 15a gegenüber dem Tintenzufuhrabschnitt 4a des auswechselbaren Tintenbehälters 1a größer gewählt als das Spiel der Behälterführung 7a gegenüber der Führungsnut 16a. Deshalb wird die Kraft in der zu der Eingriffsrichtung des auswechselbaren Tintenbehälters senkrechten Richtung insgesamt aufgenommen durch den Verbindungsabschnitt mit der Behälterführung 7a. Es ist eine mögliche alternative Struktur, daß die senkrechte Kraft gleichzeitig aufgenommen wird durch den Eingriffsabschnitt zwischen dem Eingriffshaken 103a und der Eingriffsführung 5a.
Der Verbindungsabschnitt der Behälterführung 7a bei diesem Ausführungsbeispiel hat auch eine Funktion des Verhinderns der Drehung des auswechselbaren Tintenbehälters 1a auf der Fläche der Aufzeichnungskopfgrundplatte 11a. Die Spiele bei den Wirkflächen sind auch so gewählt, daß eine zu große Kraft auf ähnliche Weise vermieden werden kann. Es ist vorzuziehen, daß der Verbindungsabschnitt der Behälterführung 7a angeordnet ist in der Nachbarschaft des Eingriffsabschnitts des Druckhakens 103a (Druckaufbringungspunkt) bei der Struktur des Ausführungsbeispiels von Fig. 1, um von dem Standpunkt der mechanischen Festigkeit der bildenden Elemente das Aufbringen einer zu großen Kraft zu vermeiden. Es ist desweiteren vorzuziehen, daß, wenn die Behälterführung 7a außerhalb der Druck- oder Drängeinrichtung (Druckaufbringungspunkt) angeordnet werden kann, sie so weit wie möglich angeordnet ist. Die Ringdichtung 9a ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein relativ dicker elastischer Ring, um das Spiel in dem Tintenzufuhrabschnitt 4a zu ermöglichen und einen breiteren Verbindungsabschnitt gegenüber der äußeren Wand des auswechselbaren Tintenbehälters 1a zu ermöglichen.
Wie in dem vorangegangenen in Verbindung mit Fig. 1 und 2 bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, werden der Aufzeichnungskopf 10a und der auswechselbare Tintenbehälter 1a im allgemeinen auf dem Schlitten HC in Eingriff gebracht und danach wird der auswechselbare Tintenbehälter 1a in eine Richtung gedrängt durch die Positionierung und Verbindung zwischen dem Schlitten HC und dem Aufzeichnungskopf 10a und die Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und dem auswechselbaren Tintenbehälter 1a werden gleichzeitig sicher erreicht. Somit sind der Tintenbehälter und der Aufzeichnungskopf unabhängig voneinander anschließbar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die elektrische Verbindung zwischen dem Schlitten HC (die Hauptbaugruppe des Aufzeichnungsgeräts 9) und dem Aufzeichnungskopf 10a gleichzeitig eingerichtet. Deshalb ist die Betriebsfähigkeit gut bei dem Austausch des Aufzeichnungskopfes 10a und/oder des auswechselbaren Tintenbehälters 1a. Die elektrische Verbindung kann jedoch erreicht werden durch einen separaten Verbinder, um eine höhere Ausdehnung zu ermöglichen, um desweiteren die Positionierung des Aufzeichnungskopfes und die Verbindung mit dem auswechselbaren Tintenbehälter zu gewährleisten.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, die den auswechselbaren Tintenbehälter 1a vor den Beginn der Verwendung zeigt. Um eine Leakage oder Verdampfen der Tinte während dem Transport zu verhindern, ist ein Dichtelement einschließlich einer Entlüftungsdichtung 3a-1 und einer Zufuhranschlußdichtung 4a-1 jeweils bei der Entlüftung 3a und dem Tintenzufuhrabschnitt 4a vorgesehen. Das Dichtelement ist beim Beginn der Verwendung des auswechselbaren Tintenbehälters 1a abnehmbar durch Ziehen desselben in die Richtung eines Pfeils.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde die Beschreibung durchgeführt bei einem einfarbigen Aufzeichnungsgerät mit einem einzelnen Aufzeichnungskopf. Das Ausführungsbeispiel ist jedoch anwendbar auf ein Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungsköpfen, die in der Lage sind, unterschiedliche Tintenfarben abzugeben (vier Aufzeichnungsköpfe zum Abgeben beispielsweise aus einem schwarzen, einem zyanfarben, einem magentafarbigen oder einem gelben Aufzeichnungskopf). Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf einen einzelnen Aufzeichnungskopf, der in der Lage ist, mehrfarbige Tinten abzugeben. Dabei ist die Einrichtung zum Begrenzen der Verbindungsposition und der Richtung für den auswechselbaren Behälter hinzugefügt.
Wie in dem Vorangegangenen beschrieben ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, sind die Verbindungsrichtung zwischen dem Schlitten HC und dem Aufzeichnungskopf 10a und die Verbindungsrichtung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10a und dem auswechselbaren Tintenbehälter 1a im wesentlichen dieselbe, und außerdem werden sie gleichzeitig verbunden durch Drängen des auswechselbaren Tintenbehälters 1a. Deshalb ist die Betriebsfähigkeit bei der Austauschbetätigung des Aufzeichnungskopfes und/oder des auswechselbaren Tintenbehälters und die mechanische und/oder elektrische Verbindung dazwischen gewährleistet durch eine einfache Struktur.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 5 stellt die Verbindung dar zwischen dem Aufzeichnungskopf und/oder dem auswechselbaren Tintenbehälter und dem Schlitten HC. Dieselben Bezugszeichen wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel bezeichnen die Elemente mit entsprechenden Funktionen und ihre detaillierte Beschreibung wird zwecks der Vereinfachung unterlassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel bewegt sich der Aufzeichnungskopf 10a auf abtastende Weise über die Fläche des Aufzeichnungsmaterials hinweg, während die Tinte abwärts abgegeben wird. Deshalb wird die Positionierung des Aufzeichnungskopfes 10b in der Richtung der Fläche der Zeichnung gegenüber dem Schlitten HC erreicht unter Anwendung des Gewichts des Aufzeichnungskopfes 10b selbst durch einen Druckkontakt des (nicht gezeigten) Ausschnittabschnitts, der in einem Bodenende der Kopfgrundplatte 11b ausgebildet ist, gegen eine Referenzfläche der elektrischen Verbindungsstützplatte des Schlittens HC. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wirkt der Druck der Druckeinrichtung 103b, die ein Dräng- oder Druckelement an dem Schlitten ist, auf den Aufzeichnungskopf 10b über den auswechselbaren Tintenbehälter zwecks der korrekten Positionierung des Aufzeichnungskopfes 10b in der Abtastrichtung, so daß die Referenzfläche des Vorsprungs 11b-1 des Aufzeichnungskopfes 10b in Druckkontakt gebracht wird mit der Referenzfläche des Schlittens an dem Aufzeichnungskopfpositionierabschnitt 104b.
Für das Einrichten der elektrischen Verbindung bei diesem Ausführungsbeispiel werden ähnlich wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel die Kissen 13b-1 des Kopfes PCB 13b gegen die Kopfansteuerelektroden 102b an dem Schlitten HC gedrückt durch den Druck über den auswechselbaren Tintenbehälter 1b. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist jedoch die elektrische Verdrahtung des Aufzeichnungskopfes 10b an einem flexiblen Kopf PCB 13b angeordnet und außerdem ist ein elastisches Element 105b an einer derartigen Seite des Aufzeichnungskopfes 10b der Kopfgrundplatte 11b vorgesehen, die dem Abgabeabschnitt entgegengesetzt ist, und deshalb ist die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert verglichen mit dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel, bei dem der Aufzeichnungskopf 10b leicht gedreht wird bei der Montage.
Um bei einer Abwandlung die schräge Montage des Aufzeichnungskopfes zu verhindern, ist ein (nicht gezeigter) Referenzvorsprung für die korrekte Positionierung vorgesehen in der Nachbarschaft der hinteren Elektroden der Kopfgrundplatte 11b, und um desweiteren die elektrische Verbindung zu gewährleisten, ist ein elastisches Element mit einer größeren Dicke und einer höheren Elastizität als bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel angeordnet als eine untere Lage der Aufzeichnungskopfelektrode, so daß der geeignete Druck gewährleistet ist zwischen dem Aufzeichnungskopf PCB und der Kopfansteuerelektrode durch den Druckkontakt des Referenzvorsprungs. In anderen Worten wird bei diesem Ausführungsbeispiel der auf den Aufzeichnungskopf aufgebrachte Druck über den auswechselbaren Tintenbehälter durch die Referenzvorsprünge aufgenommen, die an der Vorder- und Hinterseite der Kopfgrundplatte angeordnet sind.
Der Kanal 15b bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel rechts über der Flüssigkeitskammer 14b angeordnet und ist so aufgebaut, daß er verbunden ist mit dem austauschbaren Tintenbehälter 1b bei dem abgabeseitigen Abschnitt der Kopfgrundplatte 11b. Da er nicht durch die Kopfgrundplatte 11b hindurchstößt, kann der Kanal 15b einfach kürzer und größer hergestellt werden, so daß der Strömungswiderstand des Kanals 15b reduziert werden kann im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel. Deshalb kann der Druckverlust oder Abfall durch die Tintenzufuhr zu dem Aufzeichnungskopf 10b erhöht werden. Das ist vorteilhaft, wenn die Aufzeichnungshäufigkeit erhöht wird. Andererseits wird der Druck oder die Kraft für die Verbindung zwischen dem auswechselbaren Tintenbehälter 1b und dem Aufzeichnungskopf 10b einfacher aufgebracht auf den Abgabeabschnitt über den Kanal 15b, und deshalb ist bei diesem Ausführungsbeispiel die mechanische Festigkeit des Flüssigkeitsdurchtrittsbildungselements 15b-1 und außerdem der Kanal 15b direkt fixiert und gestützt an der Kopfgrundplatte 11b. Die hermetische Abdichtung des Verbindungsabschnitts zwischen dem Kanal 15b und der Flüssigkeitskammer 14b wird erreicht durch Aufbringen eines ausreichenden Dichtmaterials. Im Gegensatz ist die Struktur des Aufzeichnungskopfes 10b bei diesem Ausführungsbeispiel derart, daß das Heizeinrichtungsbrett 13b und die obere Platte 12b geschichtet sind auf der Kopfgrundplatte 11b, und deshalb der Druck oder die Kraft, die über den auswechselbaren Tintenbehälter 1b wirken, eingestellt werden können auf eine geeignete Höhe und die Verbindungskraft danach verstärkt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5, 6 und 7 wird die Montage und Demontage des Aufzeichnungskopfes 10b und des auswechselbaren Tintenbehälters 1b beschrieben. Der Aufzeichnungskopf 10b und der auswechselbare Tintenbehälter 1b bei diesem Ausführungsbeispiel können, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, montiert oder demontiert werden, nachdem sie aus dem Aufzeichnungsgerät herausgenommen sind. Es ist eine mögliche Alternative zum Vereinfachen ihrer Montage oder Demontage relativ zu dem Schlitten HC, daß eine Hilfseinrichtung die Betätigung bei der Montage oder Demontage an dem Schlitten HC ermöglicht. Wie aus Fig. 6 und 7 verständlich ist, wird die Montage oder Demontage des Aufzeichnungskopfes 10b und des auswechselbaren Tintenbehälters 1b relativ zueinander ausgeführt unter Verwendung einer Behälterführung 16b und einer Eingriffsführung 5b des Tintenzufuhrabschnitts 4b.
Die Behälterführung 16b dient dem groben Begrenzen der Drehung des auswechselbaren Tintenbehälters 1b an der oberen Fläche des Aufzeichnungskopfes 10b und es ist ein Spiel vorgesehen, um einen Widerstand gegen den Eingriff der Eingriffsführung zu vermeiden für den Tintenzufuhrabschnitt 4b. Zwecks der Verbindung des Tintenzufuhrabschnitts 4b wird der Eingriff eingerichtet zwischen der Eingriffsführung 5b, die elastisch verformbar ist und in dem auswechselbaren Tintenbehälter 1b vorgesehen ist, und einer Vertiefung des Flüssigkeitsdurchtrittsbildungselements 15b-1, das gestützt ist an der Kopfgrundplatte 11b des Aufzeichnungskopfes 10b. Zu diesem Zweck ist das freie Ende der Eingriffsführung 5b abgerundet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei derartige Eingriffsführungen 5b vorgesehen (eine davon ist nicht gezeigt), so daß der Eingriffsabschnitt verbunden ist mit dem Flüssigkeitsdurchtrittsbildungselement 15b-1 in der Gestalt eines Zylinders an drei Punkten.
Die Anzahl der Eingriffsführungen kann weiter erhöht werden oder sie kann zylindrisch sein. Der Eingriffsabschnitt des Durchtrittsbildungselements kann anders sein als nicht zylindrisch.
Um die Betätigung für die Montage und Demontage zu vereinfachen ist die elastisch Kraft der Eingriffsführung 5b nicht stark und deshalb ist bei dem Zustand der Fig. 6 der Verbindungseingriff des Tintenzufuhrabschnitts 4b nicht ausreichend. Außerdem ist die Verformung und der Kontakt der Ringdichtung 9b und der Kontakt zwischen dem Filter 8b und dem Tintenabsorptionsmaterial 2b auch unzureichend. Die Verbindungs- oder Anschlußkraft hat einen derartigen Grad, um einen einstückigen Austausch des Aufzeichnungskopfes 10b und des austauschbaren Tintenbehälters 1b zu ermöglichen.
Der Aufzeichnungskopf 10b und der austauschbare Tintenbehälter 1b, die somit leicht verbunden sind, werden an dem Schlitten HC der Hauptbaugruppe des Aufzeichnungskopfes montiert, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wie vorher beschrieben ist, wird eine Referenzfläche des Positioniervorsprungs 11b-1 des Aufzeichnungskopfes 10b in Eingriff gebracht mit dem Kopfpositionierabschnitt 104b des Schlittens HC und danach wird der austauschbare Tintenbehälter 1b durch die Druckaufbringungseinrichtung 103b an dem Schlitten HC in die Richtung gedrückt, die durch eine gestrichelte Linie in Fig. 5 angedeutet ist. Durch Drücken des austauschbaren Tintenbehälters 1b wird der Aufzeichnungskopf 10b an dem Schlitten HC angewürgt und der Aufzeichnungskopf und der austauschbare Tintenbehälter 1b sind vollständig verbunden. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Eingriffsführung 5b des austauschbaren Tintenbehälters 1b weiter tiefer eingesetzt über die Begrenzung der Vertiefung des Durchtrittsbildungselements 15b-1 hinaus, so daß der Filter 8b des Endes des Kanals 15b und das Tintenabsorptionsmaterial 2b des Tintenzufuhrabschnitts 4b ausreichend eng in Kontakt gebracht werden, um die Tintenzufuhr zu ermöglichen. Bis die äußere Wand des austauschbaren Tintenbehälters 1b in Kontakt gebracht wird mit der oberen Fläche des Endes des Kanals 15b, wird die Ringdichtung 9b elastisch verformt, um eine hermetische Abdichtung vorzusehen, um eine direkte Verbindung mit der Umgebung an dem Verbindungsabschnitt zu verhindern. Selbst bei diesem Zustand ermöglicht die Behälterführung 16b einen ausreichenden Spalt in der Verbindungsrichtung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10b und dem austauschbaren Tintenbehälter 1b, um eine zu große Kraft in der Verbindung an dem Tintenzufuhrabschnitt 4b zu vermeiden.
In diesem Sinne kann der austauschbare Tintenbehälter 1c die Gestalt eines Zylinders haben, wie in Fig. 8 gezeigt ist, um eine freie Verbindungsrichtung des austauschbaren Tintenbehälters 1c an der oberen Fläche des Aufzeichnungskopfes (drehbare Struktur) zu ermöglichen, wodurch die Notwendigkeit der Behälterführung beseitigt wird.
Wie in dem Vorangegangenen beschriebenen ist, sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Verbindungs- oder Eingriffsrichtung zwischen dem Schlitten HC und dem Aufzeichnungskopf 10b und die zwischen dem Aufzeichnungskopf 10b und dem austauschbaren Tintenbehälter 1b vollständig dieselben und außerdem werden sie gleichzeitig verbunden durch Drängen des austauschbaren Tintenbehälters 1b. Deshalb ist die Betriebsfähigkeit gut beim Austausch des Aufzeichnungskopfes und/oder des austauschbaren Tintenbehälters. Darüber hinaus ist die mechanische oder elektrische Verbindung desweiteren mit einer einfachen Struktur gewährleistet. Da außerdem der Aufzeichnungskopf 10b und der austauschbare Tintenbehälter 1b vereinheitlicht werden können, selbst wenn sie nicht an dem Schlitten montiert sind, kann die Betriebsfähigkeit der Austauschbetätigung weiter verbessert werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Aufzeichnungskopf bei diesem Ausführungsbeispiel ist von einer Tintenstrahlart, bei der ein Film 7 erzeugt wird in der Tinte ansprechend auf ein elektrisches Signal durch thermische Energie, die geliefert wird durch einen elektrothermischen Umwandler ansprechend auf das elektrische Signal.
Alle Hauptteile der bildenden Elemente des Aufzeichnungskopfes 101c in Fig. 9 sind geschichtet durch Anwürgen an einer Aufzeichnungskopfgrundplatte 11c, wobei Referenzpunkte der Vorsprünge 11c-1 und 11c-2 an der Aufzeichungskopfgrundplatte 11c ausgebildet sind.
In der horizontalen Richtung von Fig. 9 wird die korrekte Positionierung zwischen einer Referenzfläche 104c-1 einer vorderen Platte 101c und einem Vorsprung 11c-1 erreicht, und in der vertikalen Richtung wird die korrekte Positionierung erreicht zwischen der Kopfvorderplatte 101c und einem Vorsprung 11c-2. Desweiteren wird in der Richtung, die senkrecht ist zu dem Blatt der Zeichnung von Fig. 9, die korrekte Positionierung erreicht zwischen der vorderen Platte 101c und einem nicht gezeigten Vorsprung des Vorsprungs 11c-2, der vorsteht, um einen Abschnitt der vorderen Platte 101c abzudecken.
Ein Heizeinrichtungsbrett 13c-2 weist elektrothermische Umwandler auf (Abgabeheizeinrichtungen), die ausgerichtet sind auf einer SI-Grundplatte, und Zuführleitungen aus Aluminium oder dergleichen für die Zufuhr von elektrischer Energie zu dieser. Sie sind hergestellt durch eine Folienbildungstechnik. Das Heizeinrichtungsbrett 13c-2 ist elektrisch verbunden durch eine Drahtverbindung mit einer flexiblen Aufzeichnungskopfgrundplatte (Kopf PCB 13c) mit elektrischen Zuführungen mit Kissen zum Aufnehmen elektrischer Signale von einer Hauptbaugruppe des Geräts. Eine obere Platte 12c mit Nuten ist einstückig hergestellt aus einem Polysulfonmaterial oder dergleichen, um vorgesehen zu sein mit Teilungswänden zum Definieren mehrerer Tintendurchtritte für die Abgabeheizeinrichtungen jeweils, einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer für die Zufuhr über einen Kanal von einem Tintenbehälter 1b zu den Tintendurchtritten, und Blenden, die mehrere Abgabeauslässe bilden in Übereinstimmung mit den Tintendurchtritten. Die obere Platte 12c wird durch eine nicht gezeigte Feder gegen das Heizeinrichtungsbrett 13c gedrückt und ist fixiert und gedichtet mit einem Abdichtungsmaterial, wodurch ein Tintenabgabeabschnitt gebildet wird. Der Kanal 15c ist hermetisch verbunden mit der oberen Platte 12c bei diesem Ausführungsbeispiel, stößt durch Öffnungen des Kopfes PCB 13c und der Kopfgrundplatte 11c hindurch zu der entgegengesetzten Seite der Kopfgrundplatte 11c und ist verbunden und fixiert an dem Durchstoßabschnitt zu der Kopfgrundplatte 11c, wodurch eine Verbindung mit dem Tintenbehälter 1c ermöglicht wird.
Ein Ende des Kanals 15c, das anschließbar ist an dem Tintenbehälter 1c, ist mit einem Filter 8c versehen, um das Einführen von Fremdstoffen oder Luft in den Abgabeabschnitt zu verhindern. Ein Kopfdeckel 18c ist vorgesehen, um den Abgabeabschnitt des Aufzeichnungskopfes 10c und die elektrischen Verbindungskissen zu schützen und um eine einfache Handhabung des Aufzeichnungskopfes 10c zu ermöglichen.
Der Tintenbehälter 1c ist im wesentlichen mit einem Tintenabsorptionsmaterial 2c gefüllt, das Tinte in einer Behälterummantelung mit inneren Rippen 1c-2 enthält. Der Tintenbehälter 1c ist mit einem Tintenzufuhranschluß 4 versehen für die Aufnahme des Endes des Kanals 15c mit dem Filter 8c für die Tintenverbindung und einer Entlüftung 3c zum Ermöglichen des Einführens von Umgebungsluft in den Tintenbehälter 1c mit einer Menge in Übereinstimmung mit dem Tintenverbrauch aus dem Tintenbehälter 1c, wodurch die Erzeugung eines hohen Unterdrucks im Inneren verhindert wird. Um eine direkte Verbindung mit der Umgebungsluft entlang der inneren Fläche der Wand der Behälterummantelung zu dem Tintenzufuhrabschnitt 4c zu verhindern und um deshalb die Tinte in dem Tintenabsorptionsmaterial 2c in dem maximalen Ausmaß durch die Kapillarkraft zu verwenden, ist die innere Fläche der Wand der Behälterummantelung 1c-1 mit Rippen 1c-2 versehen und außerdem ist die Entlüftung 3c an einer Position entfernt von dem Tintenzufuhrabschnitt 4c angeordnet. Die Rippen 1c-2 wirken auch als Verstärkung der Behälterummantelung und außerdem zum Verbessern der Betriebsfähigkeit bei der Wechselbetätigung des Tintenbehälters. Die anfängliche Tintenmenge in dem Tintenabsorptionsmaterial 2c ist etwas kleiner als die maximale Kapazität des Tintenabsorptionsmaterials 2c aus funktionellen Zwecken zum Ermöglichen einer stabilen Abgabe der Tinte durch Aufbringen eines Unterdrucks in dem Kopf auf den Meniskus bei den Abgabeauslässen, wenn der Behälter mit dem Aufzeichnungskopf 10c verbunden ist und auch für betriebliche Zwecke zum Verhindern der Tintenleakage bei der Wechselbetätigung des Tintenbehälters, selbst wenn ein Stoß darauf aufgebracht wird. Die Tintenleakage aus der Entlüftung 3c kann begrenzt werden durch eine Wasserabweisebehandlung des Tintenabsorptionsmaterials 2c in der Nachbarschaft der Entlüftung 3c oder durch Verwenden von zusätzlichem wasserabweisendem Absorptionsmaterial. Die Tintenzufuhrgrenze des Tintenbehälters 1c ist erreicht, wenn die Tintenmenge in dem Tintenabsorptionsmaterial 2c so klein ist, daß die Tintenabsorptionskraft des Tintenabsorptionsmaterials 2c stärker wird als die Tintezufuhrkraft zu dem Aufzeichnungskopf 10c durch die Kapillarkraft in dem Tintendurchtritt, der mit den Abgabeauslässen verbunden ist, oder wenn die Luftmenge, die über die Entlüftung 3c in die Nachbarschaft des Filters 8c eingeführt wurde, so groß ist, daß eine große Luftmenge von dem Tintenabsorptionsmaterial 2c über den Filter 8c zugeführt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 werden die Verbindungen oder Eingriffe zwischen dem Tintenbehälter, dem Aufzeichnungskopf und dem Schlitten beschrieben.
Die Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10c und dem Tintenbehälter 1c wird auf die folgende Weise erreicht. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist ein Behälterriemen 22 mit einem (nicht gezeigten) Ende, das an der Kopfgrundplatte 11c des Aufzeichnungskopfes 10c fixiert ist, entlang der äußeren Fläche des Tintenbehälters 1c angeordnet in der Nachbarschaft des Tintendurchtrittsverbindungsabschnitts, und ein Behälterriemenhaken 24 in der Gestalt eines Rings an einem Ende einer Behälterriemenfeder 23, die mit dem anderen Ende des Behälterriemens verbunden ist, wird gezogen und eingehakt an einem Vorsprung 25 der Kopfgrundplatte 11c, wodurch sie vereinheitlicht werden durch die drängende Kraft der Behälterriemenfeder 23. Somit kann die Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 1c und dem Aufzeichnungskopf 10c ausgeführt werden außerhalb des Schlittens HC. Zunächst wird die Behälterführung des Tintenbehälters 1c in Eingriff gebracht mit einer Behälterführungsöffnung 16c der Kopfgrundplatte 11c. Die Position von diesem Eingriff ist nahe einem Wirkpunkt des Druckhakens 103c des Schlittens HC angeordnet, und der Tintendurchtrittsverbindungsabschnitt (Tintenzufuhrabschnitt) ist soweit wie möglich von einem Wirkpunkt des Druckhakens 103c entfernt angeordnet, wodurch die Komponentenkraft des Drucks bei dem Tintenzufuhrabschnitt auf die Montage des Schlittens HC reduziert werden kann, wodurch der gewährleistete Eingriff bei dem Tintenzufuhrverbindungsabschnitt ermöglicht wird. Wie aus Fig. 10 verständlich ist, wenn die Betrachtung gemacht wird bezüglich der Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10c und dem Tintenbehälter 1c, dreht der Druck oder die Kraft des Druckhakens 103c (Druckaufbringungspunkt) auf den Tintenbehälter 1c den Tintenbehälter 1c in der Richtung im Uhrzeigersinn in der Figur. Dabei ist der Tintendurchtrittsverbindungsabschnitt ein Kraftwirkpunkt mit dem Drehpunkt des Eingriffsabschnitts der Behälterführung 7b, und deshalb wird die Kraft gegen den Eingriff erzeugt in dem Tintendurchtrittsverbindungsabschnitt. In dem Tintendurchtrittsverbindungsabschnitt werden durch die Verbindungskraft, die durch den Behälterriemen 22 vorgesehen ist, das Tintenabsorptionsmaterial 2c und der Filter 8c miteinander in einen Druckkontakt gebracht, um die Verbindung bei dem Tintendurchtrittsverbindungsabschnitt einzurichten und außerdem wird die elastische Ringdichtung 9c, die zwischen die Kopfgrundplatte 11c und die äußere Fläche des Tintenbehälters 1c zwischengesetzt ist, gedrückt und verformt, um sich in einem nahen Kontakt mit beiden zu befinden, so daß die Verbindung zwischen der Umgebung und dem Inneren des Tintenbehälters 1c vollständig verhindert wird bei dem Tintendurchtrittsverbindungsabschnitt. Wenn diese Abdichtung unzureichend ist, erfolgt das Einführen der Umgebungsluft in das Innere des Tintenbehälters 1c in Übereinstimmung mit dem Verbrauch der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 10c direkt durch diesen Abschnitt hindurch und nicht durch das Tintenabsorptionsmaterial 2c mit dem Ergebnis, daß die effiziente Verwendung der Tinte in dem Tintenabsorptionsmaterial 2c schwierig ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Verbindungskraft in der Nachbarschaft des Tintendurchtrittsverbindungsabschnitts, die durch die Behälterriemenfeder 23 vorgesehen ist, wesentlich größer hergestellt als die wirkende Kraft des Druckhakens 103c, und deshalb wird die gewährleistete Tintenverbindung eingerichtet beim Montieren an dem Schlitten HC.
Wie vorher beschrieben ist, liefert der Druckhaken 103c die Druckrichtung, die um 10º geneigt ist, um den Aufzeichnungskopf 10c zu positionieren gegenüber dem Schlitten HC nach links auf der Figur. Wenn der Druckhaken 103c eingehakt ist an der Kopfgrundplatte 11c, wird die Konfiguration der Kopfgrundplatte kompliziert. Deshalb ist er bei diesem Ausführungsbeispiel an dem Tintenbehälter 1c eingehakt, bei dem die Toleranz der Positioniergenauigkeit relativ groß ist. Wenn die Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf 10c und dem Tintenbehälter 1c betrachtet wird, wird die Kraft in einer zu der Verbindungsrichtung senkrechten Richtung erzeugt. Bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist, eine derartige Kraft aufgenommen durch den Eingriff zwischen der Behälterführung 7c und einer Öffnung einer Behälterführung 16c. Deshalb wird die Behälterführung 7c in Kontakt gebracht mit der inneren Fläche auf der linken Seite in der Zeichnung der Behälterführungsnut 16c, und der Aufzeichnungskopf 10c nimmt die Kraft bei dem Kopfpositionierabschnitt auf, so daß er korrekt positioniert ist gegenüber dem Schlitten HC und mit diesem verbunden ist.
Um bei diesem Ausführungsbeispiel das Aufbringen einer zu großen mechanischen Kraft auf den Kanal zu verhindern, der direkt verbunden ist mit dem Abgabeabschnitt, was insbesondere eine hohe Genauigkeit bei dem Aufzeichnungskopf 10c erfordert, ist das Spiel des Kanals in dem Tintenzufuhrabschnitt 4c in dem Tintenbehälter 1c größer gewählt als das Spiel der Behälterführung 7c in der Behälterführungsnut 16c, so daß die gesamte Kraft in einer Richtung senkrecht zu der Verbindungsrichtung des Tintenbehälters 1c durch den Verbindungsabschnitt aufgenommen wird. Der Verbindungsabschnitt der Behälterführung 7c bei diesem Ausführungsbeispiel hat eine weitere Funktion des Verhinderns einer Drehung des Tintenbehälters 1c auf der Kopfgrundplatte 11c, und sein Spiel auf der wirkenden Fläche ist so gewählt, um eine zu große Kraft auf den Flüssigkeitsdurchtritt auf ähnliche Weise zu vermeiden.
Um das Spiel des Tintenzufuhrabschnitts 4c zu ermöglichen, ist die Ringabdichtung 9c so gewählt, um einen breiten Verbindungsabschnitt vorzusehen gegenüber der äußeren Fläche des Tintenbehälters 1c durch Annehmen einer Gestalt eines etwas dicken elastischen Rings.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird die mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Schlitten Hc und dem Aufzeichnungskopf 10c beschrieben. Dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen bezeichnen die Elemente mit den entsprechenden Funktionen.
Der Schlitten HC ist mit einer vorderen Platte 101c an einer vorderen Seite des Aufzeichnungskopfes (Druckwalzenseite), einer elektrischen Verbindungsstützplatte 102c-1 zum Stützen von Aufzeichnungskopfansteuerelektroden in Übereinstimmung mit den Kissen an dem PCB 13c des Aufzeichnungskopfes 10c, einem Kopfpositionierabschnitt 104c beim mechanischen Montieren des Aufzeichnungskopfes 10c und einem Druckaufbringungshaken 103c zum Drängen des Tintenbehälters 1c und des Aufzeichnungskopfes 10c in einer Richtung versehen. Der Druckhaken 103c des Schlittens HC ist derart, um die drängende Kraft in einer Richtung ungefähr 10º von der Bewegungsrichtung des Schlittens weg zu erzeugen, das heißt in der Richtung, die in Fig. 9 gezeigt ist. Deshalb wird der Aufzeichnungskopf 10c gedrängt durch die drängende Kraft in zwei Richtungen zu der vorderen Platte 101c und der elektrischen Verbindungsstützplatte 102c-1. Gleichzeitig wird er auch in die Bewegungsrichtung des Schlittens HC gedrängt bei dem Kopfpositionierabschnitt 104c mit dem Drehpunkt der elektrischen Verbindungsstützplatte 102c-1. Der Druckaufbringungseingriffsmechanismus des Hakens 103c kann von einer bekannten Gestalt sein, aber ein Hebel oder dergleichen ist wünschenswert, der an der Oberseite des Schlittens HC betätigbar ist. Auf jeden Fall wird bei dem Eingriff des Druckhakens 103c die elektrische Verbindung eingerichtet, nachdem die Positioniervorsprünge 11c-1 und 11c-2 in Kontakt gebracht sind mit der Referenzfläche der vorderen Platte 101c, während der Aufzeichnungskopf 10c und der Tintenbehälter 1c leicht gedreht werden an dem Schlitten HC, und deshalb wird die Positionierung zwischen den Kissen des Kopfes PCB13c und den Kopfansteuerelektroden 102c auch gewährleistet.
Wie in dem Vorangegangenen beschrieben ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Tintenbehälter 1c und der Aufzeichnungskopf 10c ausreichend in Eingriff gebracht, und danach wird der Tintenbehälter 1c gedrängt durch den Druckhaken 103c, wodurch die Positionierung des Schlittens HC und des Aufzeichnungskopfes 10c sicher ausgeführt wird mit einer einfachen Struktur. Außerdem kann der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter von dem Schlitten entfernt werden, und sie können verbunden oder getrennt werden relativ zueinander außerhalb der Hauptbaugruppe des Aufzeichnungsgerätes, und deshalb wird die Austauschbetätigung vereinfacht.
Außerdem wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Verbindung eingerichtet gleichzeitig zwischen dem Schlitten (Hauptbaugruppe des Aufzeichnungsgeräts) HC und dem Aufzeichnungskopf 10c und die Betriebsfähigkeit des Austausches des Aufzeichnungskopfes 10c und des Tintenbehälters 1c ist gut. Die elektrische Verbindung kann jedoch eingerichtet werden unter Verwendung eines separaten Verbinders oder dergleichen, um eine höhere Ausdehnung vorzusehen, um die Positionierung des Aufzeichnungskopfes 10c und die Verbindung mit dem Tintenbehälter 10c weiter zu gewährleisten.
Die vorangegangenen Beschreibungen wurden durchgeführt bei einem einfarbigen Aufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungskopf 10a, 10b oder 10c, aber die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf ein Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungsköpfen, die in der Lage sind, unterschiedliche Tintenfarben abzugeben (schwarz, zyan, magenta und gelbe Aufzeichnungsköpfe (vier Köpfe) beispielsweise). Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf einen einzelnen Aufzeichnungskopf, der in der Lage ist, mehrfarbige Tinten abzugeben. Dabei wird die Begrenzungseinrichtung hinzugefügt zum Begrenzen der Verbindungsposition und der Richtung für den Tintenbehälter. Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen wird die Tinte durch das Tintenabsorptionsmaterial als ein Beispiel gehalten, aber der Tintenbehälter kann in der Gestalt einer Blasenart sein.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet verwendbar bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät, wobei thermische Energie durch einen elektrothermischen Umwandler, einen Laserstrahl oder dergleichen verwendet wird, um eine Zustandsänderung der Tinte zu verursachen, um die Tinte auszustoßen oder abzugeben. Das kommt daher, weil die hohe Dichte der Bildelemente und die hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich sind.
Während die Erfindung beschrieben ist unter Bezugnahme auf die hier offenbarten Strukturen, ist sie nicht auf die angeführten Details beschränkt und bei dieser Anmeldung ist es beabsichtigt, daß derartige Abwandlungen oder Änderungen abgedeckt sind, die auftreten können innerhalb den Zwecken der Verbesserungen und dem Umfang der folgenden Ansprüche.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf (10a) und einem Tintenbehälter (1a) mit einem Tintenzufuhranschluß (4a) für die Zufuhr von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf (10a), wobei der Aufzeichnungskopf (10a) und der Tintenbehälter (1a) voneinander trennbar sind und bei der Verwendung verbunden sind, wobei das Gerät folgendes aufweist:

einen Schlitten (HC) zum Stützen des Aufzeichnungskopfes (10a) und des Tintenbehälters (1a), der beweglich ist in einer unterschiedlichen Richtung zu der Förderrichtung eines Aufzeichnungsmaterials (P);

gekennzeichnet durch

den Schlitten (HC), der eine Positionierfläche (104a-1) hat zum Anlegen des Aufzeichnungskopfes (10a);

eine Druckeinrichtung (103a), die an dem Schlitten (HC) vorgesehen ist zum Drücken eines Endes (6a) des Tintenbehälters (1a), um den Aufzeichnungskopf (10a) und den Tintenbehälter (1a) an dem Schlitten (HC) zu montieren; und

einen Eingriffsabschnitt (17a), der an dem Aufzeichnungskopf (10a) vorgesehen ist, um den der Tintenbehälter 1a herum zu dem Aufzeichnungskopf (10a) gedreht wird durch die Druckeinrichtung (103a), wobei der Tintenzufuhranschluß (4a) des Tintenbehälters (1a) sich im wesentlichen zwischen der Positionierfläche (104a- 1) und der Druckeinrichtung (103a) befindet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Richtung des Drucks durch die Druckeinrichtung (103a), eine Richtung der Verbindung zwischen dem Tintenbehälter (1a) und dem Aufzeichnungskopf (10a) und eine Richtung der Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf (10a) und dem Schlitten (HC) im wesentlichen dieselbe ist.

3. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem Aufzeichnungskopf (10a) und dem Schlitten (HC) eingerichtet wird durch die Druckbetätigung der Druckeinrichtung (103a).

4. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungskopf (10a) einen elektrothermischen Umwandler aufweist zum Erzeugen von elektrischer Energie.

5. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Aufzeichnungskopf (10a), der elektrothermische Umwandler umfaßt, die auf elektrische Signale ansprechen, um ein Filmsieden in der Tinte zu erzeugen durch thermische Energie, die dadurch erzeugt wird, um die Tinte über die Abgabeauslässe abzugeben zum Bewirken der Aufzeichnung.