DE69420072T2

DE69420072T2 - Tintenzufuhr in einem Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE69420072T2
Application number: DE69420072T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Higuma; Hiroyuki Ishinaga; Jun Kawai; Kazuaki Masuda; Tokuya Ohta; Torachika Osada; Takashi Saito; Yohei Sato; Hiroshi Sugitani; Yoichi Taneya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2014-05-12
Also published as: JP3138359B2; EP0624476A3; JPH06320746A; US5652610A; EP0624476A2; EP0624476B1; DE69420072D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbehälter, eine Kopfkartusche mit integriertem Tintenbehälter, die aus dem Tintenbehälter und einem mit dem Tintenbehälter eingegliederten Tintenkopf aufgebaut ist, und eine Tintenstrahldruckvorrichtung mit dem Tintenbehälter oder der Kopfkartusche, und insbesondere auf einen verbesserten Aufbau mit einem absorbierenden Teil zum Halten von im Tintenbehälter bereitgestellter Tinte. Hier bezieht sich Drucken auf Verfahren, die die Übertragung von Tinte auf mit Tinte zu versehende Tintenträger einschließen, wie Stoff, Garn oder bahn- (blatt-) förmige Materialien. Die vorliegende Erfindung kann für alle informationsverarbeitende Vorrichtungen oder Instrumente einschließlich Drucker als deren Ausgabevorrichtungen verwendet werden.
Von Druckköpfen des Tintenstrahltyps ist bekannt, daß ein Druckkopf Heizelemente aufweist und eine Druckflüssigkeit wie Tinte (nachfolgend als Tinte bezeichnet) unter Verwendung von durch die Heizelemente erzeugte Wärmeenergie ausstößt. Im Druckkopf können die Heizelemente oder Tintenöffnungen miniaturisiert (verkleinert) werden. Somit erlaubt die Verwendung eines Druckkopfes dieses Typs den Druck hochgenauer Bilder. Dieser Ausstoß-Typ ermöglicht auch einen Druck mit relativ hoher Geschwindigkeit und geringer Geräuschentwicklung.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen kann dieser Druckkopftyp im selben filmbildenden Schritt wie für eine Halbleitervorrichtung hergestellt werden, so daß dessen Preis relativ niedrig angesetzt werden kann. Folglich wurde ein Vorschlag einer Kopfkartusche gemacht, die aus solch einem Druckkopf und einem mit dem Druckkopf eingegliederten Tintenbehälter aufgebaut ist und anbringbar an sowie abnehmbar von der Vorrichtung ist. Durch einen solchen Aufbau wird es möglich, den Tintenbehälter zusammen mit dem Druckkopf durch eine neue Kopfkartusche zu ersetzen, wenn die Tinte im Tintenbehälter verbraucht ist.
In einer solchen Kopfkartusche muß frische Tinte in einer der Menge an durch den Druckkopf verbrauchten Tinte entsprechenden Menge durch einen Zuführanschluß aus einem als ein Tintenbehälter zur Tintenaufbewahrung dienenden Flüssigkeitsreservoir zum Druckkopf zugeführt werden. Weiterhin wird verlangt, daß Tinte nicht von der Zuführöffnung zur Außenseite des Reservoirs ausläuft, wenn Tinte nicht zugeführt werden muß, weil nicht gedruckt wird.
Eine solche Anforderung ist für das oben genannte Reservoir wichtig, welches im Tintenstrahlsystem der Art verwendet wird, bei der Druck durch Ausstoßen von Tinte aus dem Druckkopf durchführt wird, insbesondere hinsichtlich des möglichen Einflusses der Tintenzuführmenge auf die Bildqualität. Da Tintenbehälter diese Anforderung erfüllen, sind die nachfolgend beschriebenen Formen bisher bekannt.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die die innere Struktur eines Tintenbehälters in einer Kopfkartusche zur Verwendung in einer herkömmlichen Tintenstrahldruckvorrichtung veranschaulicht. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 311 einen Kartuschenkörper. Der Kartuschenkörper 311 weist an seiner Innenseite einen Tintenbehälter auf, welcher annähernd vollständig ein Absorbierglied 312 zur Tintenaufbewahrung aufnimmt. In einer Seitenwand des Kartuschenkörpers 311 ist ein Tintenzuführanschluß 313 bereitgestellt, um das Innere des Tintenbehälters mit einem Druckkopf (nicht gezeigt) in Verbindung zu bringen. In einer weiteren Seitenwand des Kartuschenkörpers 311 ist ein Luftverbindungsanschluß gebildet, der die Verbindung zwischen dem Inneren des Kartuschenkörpers 311 und der Atmosphäre ermöglicht. In Fig. 1 veranschaulicht das Symbol a den Abschnitt des Absorbierglieds 312, in dem die Tinte gehalten wird, und das Symbol b veranschaulicht den Abschnitt des Absorbierglieds 312, in dem die Tinte nicht gehalten wird.
Mit der Kartusche mit dem obigen Aufbau wird der Unterdruck im Tintenreservoir durch die Kapillarkraft des Absorbierglieds 312 geregelt, und daher wird kein Tintenauslaufen nach Außen verursacht.
Die Verwendung beispielsweise eines Polyurethanschaums als ein Bestandteil des Absorbierglieds 312 wirft jedoch die folgenden zwei Probleme auf, was es praktisch unmöglich macht, die Menge an in der Kartusche verbleibender Tinte mit dem bloßen Auge oder mit Hilfe optischer Einrichtungen zu ermitteln:
Erstens ist die Änderung der Reflektionsdichte des Absorbierglieds 312 abhängig von der Gegenwart oder Abwesenheit von Tinte im Absorbierglied gering, was die Grenze zwischen dem Abschnitt a und dem Abschnitt b in Fig. 1 nicht klar erkennbar macht.
Zweitens führt die Langzeitlagerung der Kartusche ihrerseits zu einer Vergilbung des Absorbierglieds 312, was eine deutliche Veränderung in ihrer Reflektionsdichte verursacht. Im Falle gelber Tinte ist insbesondere der Unterschied zwischen der Dichte vor und nach dem Verbrauch von Tinte 0,1, was es eigentlich unmöglich macht, die Menge an verbliebener Tinte optisch zu ermitteln.
Ein bekanntes Beispiel einer Einrichtung zur Ermittlung einer verbleibenden Tintenmenge in einem Tintenbehälter unter Verwendung eines solchen Absorbierglieds ist diejenige mit dem in der US-Patentschrift Nr. 5 079 570 beschriebenen Aufbau.
Die Fig. 2A und 28 sind Querschnittsansichten, die den Aufbau einer Kopfkartusche mit einer in dieser Patentschrift offenbarten Einrichtung zur Ermittlung einer verbleibenden Tintenmenge zeigen. Fig. 2A zeigt das mit Tinte aufgefüllte Absorbierglied, und Fig. 2B zeigt den Fortschritt des Tintenverbrauchs. In den Fig. 2A und 28 bezeichnet das Bezugszeichen 210 eine Kopfkartusche unter Verwendung eines Absorbierglieds. Die Kartusche 210 ist aus einem Gehäuse 212, einem Reservoir 214 zur Tintenabsorption zur Lagerung einer großen Tintenmenge darin, einer transparenten Röhre 220 in C-Buchstabenform zur Ermittlung eines Tintenniveaus, und einem Tintenkopf 216 zusammengesetzt. Die transparente Röhre 220 in C-Buchstabenform ist aus einem transparenten mittleren röhrenförmigen Abschnitt 220a, welcher so angeordnet ist, daß er sich in vertikaler Richtung (in Richtung der Schwerkraft) erstreckt, wenn die Kopfkartusche 210 in derselben Stellung wie während der Verwendung angebracht ist und welcher die Lage des Tintenniveaus nach außen hin anzeigt; und einem oberen röhrenförmigen Abschnitt 220b und einem unteren röhrenförmigen Abschnitt 220c zusammengesetzt, welche mit den Enden des mittleren röhrenförmigen Abschnitts 220a verbunden sind und Tinte zum röhrenförmigen Abschnitt 220a liefern.
In der Kartusche mit dem obigen Aufbau wird Tinte jedoch, wenn das Niveau der in dem Absorbierglied in dem Gehäuse 212 gehaltenen Tinte unter den oberen röhrenförmigen Abschnitt 220b wie in Fig. 2B gezeigt als Ergebnis erhöhten Tintenverbrauchs sinkt, innerhalb des mittleren röhrenförmigen Abschnitts 220a und des unteren röhrenförmigen Abschnitts 220c zur Absorbiergliedseite aufgrund der Kapillarwirkung des Absorbierteils absorbiert. Demzufolge wird die gesamte Tinte in der transparenten Röhre 220 in C- Buchstabenform abgeführt, wodurch keine verbleibende Tinte angezeigt wird. Das heißt, daß die transparente Röhre 220 in C-Buchstabenform Tintenentleerung anzeigt, obwohl eine beträchtliche Tintenmenge im Abschnitt a des Absorbierglieds gehalten wird.
Bei der Kartusche mit dem obigen Aufbau ist auch ein Schritt zur Anbringung der transparenten Röhre 220 in C-Buchstabenform an das Gehäuse 212 erforderlich, wodurch sich die Kosten erhöhen.
Ferner kann, wenn es ein Teil zur Zuführung von im Absorbierglied gehaltener Tinte zum Druckkopf 216 aufgrund des Kontakts mit dem Absorbierglied an einer Stelle nahe dem Tintenauslaß innerhalb des Gehäuses 212 gegenüberliegend zur Position des Druckkopfs 216 gibt, dieser Kontakt mit der Zeit zur Verschlechterung des Absorbierglieds führen, wodurch dort Fehlstellen gebildet werden und durch innewohnende Luft nachteilige Auswirkungen ausgeübt werden. Im schlimmsten Fall kann sich eine Verbindung zwischen dem Luftverbindungsanschluß 217 und den Fehlstellen nahe dem Tintenauslaß ergeben. Das kann den erwünschten Ausstoß unmöglich machen und das Austropfen der in der Tintenzuführleitung vorhandenen Tinte aus der Tintenausstoßöffnung veranlassen, wodurch es zur Fleckenbildung im Inneren der Vorrichtung etc. kommt.
Zusätzlich beruht die Tintenzuführung vom Absorbierglied zum Tintenauslaß auf der Wirkung der Schwerkraft und vermag daher nicht der Steuerung des Druckkopfes bei hoher Frequenz zu folgen, was unlängst gewünscht wird. Um die Folgeleistungsfähigkeit der Tintenzuführung zu steigern, ist es möglich, der Tintenöffnung des Druckkopfes einen Bohrdurchmesser bestimmter Größe zu verleihen, wodurch der Fießwiderstand durch die zum Tintenauslaß führende Tintenzuführleitung gesenkt wird. In diesem Fall kann die Tintenrückhaltekapazität des Absorbierglieds gesenkt werden, und es kann Tintenverlust aus dem Luftverbindungsanschluß auftreten.
Die US-Patentschrift Nr. 4 929 969 beschreibt in Spalte 7, Zeilen 52-57, daß in bestimmten Anwendungen Kompression erwünscht sein kann, um strukturelle Zwischenräume unter Aufrechterhaltung der nützlichen oder bevorzugten Leistungsmerkmale im unkomprimierten Zustand einzurichten.
Eine solche Beschreibung kann mit besonderem Nachdruck auf eine gute Ausgeglichenheit zwischen den inneren Ausdehnungen des Lagerraums und den äußeren Ausdehnungen des Absorbierglieds gemacht werden. Die gegenwärtigen Erfinder haben jedoch gefunden, daß die Verwendung des Absorbierglieds in einem angemessen komprimierten Zustand empfehlenswert zur glatten und zuverlässigen Durchführung der Tintenzuführung ist, ohne sich auf die Lage oder dergleichen des Tintenbehälters verlassen zu müssen, unter Nutzung des Vorteils des aus einem wärmehärtbaren Melaminkondensat zusammengesetzten Absorbierglieds. Die gegenwärtigen Erfinder haben auch technische Probleme gefunden, d. h. daß das Absorbierglied in einer geeigneten Richtung komprimiert werden sollte, um Tinte gleichmäßig entsprechend der Struktur des Absorbierglieds zuzuführen; daß das Absorbierglied einen "dauerhaften Ermüdungszustand" oder eine Zerstörung im komprimierten Abschnitt erfährt, da die Faserstruktur relativ spröde ist; und daß, wenn dieser Dauerzustand einmal auftritt, der komprimierte Zustand nicht aufrechterhalten werden kann, was einen einem unkomprimierten Zustand ähnlichen Zustand schafft, bei dem die oben beschriebenen Probleme aufgeworfen werden.
Die JP-A-60-97 858 bezieht sich auf einen Tintenabfallbehälter, der ein Absorbiermaterial umfaßt, welches zur Ermittlung der Tintenbefüllung von Weiß nach Schwarz umgefärbt wird.
Die WO-A-91/02 652 bezieht sich auf einen verbesserten Tintenzuführungsaufbau unter Verwendung eines Tintenbehälters, der eine innewohnende netzartige Schaumstruktur umfasst, die ein Netzwerk aus feinen, wechselseitig miteinander verbundenen, dreidimensional verzweigten Filamenten umfasst. Als das Material für die netzartige Schaumstruktur sind Melamin/Formaldehyd-Kondensatschäume für die geeignete Lagerung von Tinte im Tintenbehälter und Tintenzuführung zu der Entladevorrichtung offenbart. Demgemäß ist beschrieben, daß solche Melamin/Formaldehyd-Kondensatschäume Eigenschaften einer guten Porenstruktur, eines hohen Leervolumens zur Tintenaufbewahrung bereitstellen, wobei eine stabilere Tintenhalte- und Gegendruckcharakteristik bereitgestellt wird, mit Charakteristika bei der volumetrischen Zuführeffizienz sowie einer Tintenverträglichkeit im Vergleich zu dem herkömmlich verwendeten netzartigen Polyurethanschaum.
Ferner bezieht sich die EP-A-0 443 245 auf eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die zur Ermittlung einer Resttintenmenge eine Ermittlungseinheit einschließt. Entsprechend einer Ausführungsform ist eine optische Ermittlungseinrichtung zum Nachweis einer Resttintenmenge angebracht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Probleme zu lösen und einen Tintenbehälter, eine Kopfkartusche und eine Tintenstrahldruckvorrichtung bereitzustellen, welche die kostengünstige und genaue Ermittlung der Resttintenmenge ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch Bereitstellung eines Tintenbehälters, einer Kopfkartusche und einer Tintenstrahldruckvorrichtung jeweils nach den Ansprüchen 1, 2, 5 und 14 gelöst. Das Merkmal des Tintenabsorbierglieds besteht darin, daß eine Verminderung zwischen seiner Reflektionsdichte (oder Transmissionsdichte) vor dem Tintenverbrauch und seiner Reflektionsdichte (bzw. seiner Transmissionsdichte) nach dem Tintenverbrauch hinsichtlich der Absorption (O. D.) 0,1 oder größer ist.
Hier ist das Tintenabsorbierglied ein poröses Material mit einem dreidimensionalen Netzwerk und auch ein wärmehärtbarer Schaum, der auf einem Kondensat aus einer aminohaltigen Verbindung mit Formaldehyd basiert. Die aminohaltige Verbindung ist zumindest eine Verbindung, die aus der aus Melamin, Harnstoff, Carbonsäureamiden, Dicyandiamid, Guanidin, Sulfurylamid, Sulfonsäureamiden, aliphatischen Aminen, und deren Derivaten bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Die Kopfkartusche ist aus einem Tintenbehälter und einem mit dem Tintenbehälter eingegliederten Tintenkopf aufgebaut und ist anbringbar an und abnehmbar von einer Tintenstrahldruckvorrichtung, wobei der Tintenbehälter ein Gehäuse, das zumindest teilweise einen transparenten Abschnitt aufweist, und ein in dem Gehäuse untergebrachtes Tintenabsorbierglied einschließt, wobei das Tintenabsorbierglied wie oben angegeben ist.
Hier können der Tintenbehälter und der Tintenkopf voneinander trennbar sein.
Der Tintenkopf kann einen elektrothermischen Wandler als ein Element zur Energieerzeugung zur Verwendung im Tintenausstoß aufweisen, welcher thermische Energie zum Filmsieden der Tinte erzeugt.
Die Tintenstrahldruckvorrichtung schließt ein: einen Tintenbehälter, der ein Gehäuse einschließt, das zumindest teilweise einen transparenten Abschnitt aufweist, und ein in dem Gehäuse untergebrachtes Tintenabsorbierglied, wobei das Tintenabsorbierglied wie oben angegeben ist, eine Resttintenmenge-Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung der in dem Tintenabsorbierglied verbleibenden Tintenmenge durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses des Tintenbehälters, und Einrichtungen zur Informationsdarstellung entsprechend den Daten über die Resttintenmenge, die durch die Resttintenmenge-Ermittlungseinrichtung bereitgestellt sind.
Die Tintenstrahldruckvorrichtung schließt ein: eine Kopfkartusche, die aus einem Tintenbehälter und einem mit dem Tintenbehälter eingegliederten Tintenkopf aufgebaut ist und anbringbar ist an und abnehmbar ist von der Tintenstrahldruckvorrichtung, wobei der Tintenbehälter ein zumindest teilweise einen transparenten Abschnitt aufweisendes Gehäuse und ein in dem Gehäuse untergebrachtes Tintenabsorbierglied einschließt, wobei das Tintenabsorbierglied wie oben angegeben ist, und der Tintenkopf zum Ausstoß von Tinte auf ein Druckmedium angebracht ist eine Resttintenmenge- Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung der in dem Tintenabsorbierglied verbleibenden Tintenmenge durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses des Tintenbehälters; und Einrichtungen zur Informationsdarstellung entsprechend den Daten der Resttintenmenge, die durch die Resttintenmenge- Ermittlungseinrichtung bereitgestellt sind.
Hier kann die Resttintenmenge-Ermittlungseinrichtung zur Messung der Tintenabsorption eine optische Einrichtung sein.
Der transparente Abschnitt des Tintenbehälters kann auch entlang einer Richtung gebildet sein, die während der Verwendung des Tintenbehälters zur Richtung der Schwerkraft wird, und die Optische-Resttinte-Ermittlungseinrichtung ist ein Zeilensensor, mit dem die Resttintenmenge durch den gesamten transparenten Abschnitt des Tintenbehälters ermittelt wird.
Die Optische-Resttinte-Ermittlungseinrichtung kann ein Spotsensor sein, mit dem die Resttintenmenge durch einen Teil des transparenten Abschnitts des Tintenbehälters ermittelt wird.
Zumindest ein Teil eines sich vom Tintenbehälter zum Tintenkopf erstreckenden Tintenzuführabschnitts kann transparent gebildet sein, und die Optische-Resttinte- Ermittlungseinrichtung ist ein Spotsensor, mit dem die Resttintenmenge durch den transparenten Abschnitt des Tintenzuführabschnitts ermittelt wird.
Mit der Optischen-Resttinte-Ermittlungseinrichtung kann die Resttintenmenge in einem Zeitraum ermittelt werden, und die Informationsdarstellungseinrichtung zeigt die Resttintenmenge infolge der Daten über die Resttintenmenge, die in einem Zeitraum mittels der Optischen-Resttinte- Ermittlungseinrichtung ermittelt wurden, an.
Die Informationsdarstellungseinrichtung kann den Tintenverbrauch infolge der Daten über die Resttintenmenge anzeigen, der durch die Optische-Resttinte-Ermittlungseinrichtung ermittelt wurden.
Die Optische-Resttinte-Ermittlungseinrichtung kann mit einem der Tintenfarbe in dem Tintenbehälter entsprechenden Farbfilter ausgestattet sein.
Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Bereitstellung einer Tintenstrahldruckvorrichtung, einschließend eine in einem Absorbierglied gehaltene Tinte, Einrichtungen zur zeitlichen optischen Ermittlung der in dem Absorbierglied verbleibenden Tintenmenge, und Einrichtungen zur Variierung der Tintenausstoßbedingungen infolge von Veränderungen in den Charakteristika des Tintenabsorbierglieds, die gemäß den Daten der in einem Zeitraum ermittelten Resttintenmenge durch die Optische-Resttinte-Ermittlungseinrichtung verursacht werden.
Hier können die Austoßbedingungen die Kopfsteuerungsbedingungen wie Spannung oder Impulsdauer sein. Bei den Ausstoßbedingungen kann ein Isolationsheizelement verwendet werden. Die Ausstoßbedingungen können durch Neigung des Tintenbehälters variiert werden.
Die obigen und weitere Aufgaben, Auswirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung treten besser aus der folgenden Beschreibung von deren Ausführungsformen hervor, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die innere Struktur eines Tintenbehälters einer Kopfkartusche zeigt, die in einer herkömmlichen Tintenstrahldruckvorrichtung verwendet wird;
Die Fig. 2A und 2B sind jeweils eine schematische Querschnittsansicht, die die innere Struktur einer Kopfkartusche mit einer herkömmlichen Ermittlungseinrichtung für eine Resttintenmenge zeigt, in denen Fig. 2A den Zustand der in dem gesamten Absorbierglied innerhalb des Tintenbehälters der Kopfkartusche gefüllten Tinte veranschaulicht, während Fig. 2B den Zustand an steigendem Tintenverbrauch zeigt;
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kopfkartusche zeigt;
Die Fig. 4A, 4B, 4C und 4D zeigen eine Ausführungsform der Kopfkartusche nach der vorliegenden Erfindung, in welchen Fig. 4A eine schematische Querschnittsansicht ist, welche die innere Struktur der Kopfkartusche mit einem relativ noch nicht fortschreitenden Tintenverbrauch zeigt, Fig. 4B eine graphische Darstellung ist, die die Ergebnisse der Ermittlung der in dem in Fig. 4A gezeigten Zustand verbleibenden Tintenmenge veranschaulicht, Fig. 4C eine schematische Querschnittsansicht ist, die die innere Struktur der Kopfkartusche mit dem vom in Fig. 4A gezeigten Zustand ausgehenden Tintenverbrauch zeigt, und Fig. 4D eine graphische Darstellung ist, die die Ergebnisse der Ermittlung der in dem in Fig. 4C gezeigten Zustand verbleibenden Tintenmenge zeigt;
Fig. 5 ist eine teilweise aufgebrochene, schematische Frontansicht einer Ausführungsform einer Tintenstrahldruckvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die die in den Fig. 4A bis 4D abgebildete Kopfkartusche einschließt;
Fig. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform der Kopfkartusche der vorliegenden Erfindung zeigt;
Die Fig. 7A und 7B zeigen noch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopfkartusche, wobei Fig. 7A eine Querschnittsansicht ist und Fig. 7B eine Längs- Querschnittsansicht ist;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das eine weitere Ausführungsform der Tintenstrahldruckvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 9 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die noch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckvorrichtung zeigt.
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.

< Ausführungsform 1>

Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Kopfkartusche nach der vorliegenden Erfindung mit einem Druckkopfchip und einem Tintenbehälter in einem getrennten Zustand.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfasst eine Kopfkartusche IJC einen Tintenbehälter 1000 und einen Druckkopfchip JHC, welche aneinander anbringbar und voneinander abnehmbar sind.
Der Tintenbehälter 1000 weist an seiner Innenseite eine Struktur zur Aufbewahrung von Tinte und eine Struktur zur Zuführung der aufbewahrten Tinte zu einem Druckkopf auf eine zufriedenstellende Art auf, wie später beschrieben. Der Druckkopfchip JHC umfasst einen Druckkopf 1300 und einen Träger 1310. Der Druckkopf 1300 wird durch Bildung eines elektrothermischen Umwandlungselementes aus einem hitzeerzeugenden Widerstand oder dergleichen an einem Kopfabschnitt des Trägers 1310 und Beschichten einer Kopfplatte darauf zum Aufbau von Ausstoßöffnungen 1300N, einer Flüssigkeitspassage und so weiter gebildet. Fig. 3 zeigt eine Abdeckung zur Abdeckung des Druckkopfes 1300, zeigt aber nicht das elektrothermische Umwandlungselement, die Kopfplatte, etc.. In einem vom Bereich, in dem der Druckkopf gebildet ist, verschiedenen Bereich des Trägers 1310, sind eine Schweißverdrahtung und ein Steuerungsstromkreis für die Steuerung des elektrothermischen Umwandlungselements gebildet.
Als nächstes werden eine Struktur zur Anbringung aneinander und zur Abnahme voneinander des Druckkopfchips JHC und des Tintenbehälters 1000, und eine Struktur zu deren Zusammenhaltung beschrieben.
Der Druckkopfchip JHC hat (nicht gezeigte) Löcher, die auf der Rückseite des Trägers 1310 in Fig. 3 bereitgestellt sind, in die drei Stifte 1000A und eine Tintenzuführröhre 1000B passen, die auf einer Seitenfläche des Tintenbehälters 1000 bereitgestellt sind. Es ist unnötig zu sagen, daß von diesen Löchern das Loch, in das die Tintenzuführröhre passt, ein Loch zur Führung von Tinte in eine gewöhnliche Flüssigkeitskammer des Druckkopfes ist. Aufgrund dieser Struktur wird der Druckkopfchip JHC während seiner Montage auf den Tintenbehälter 1000 in eine bestimmte Position gebracht. Der so auf den Tintenbehälter 1000 montierte Druckkopfchip JHC wird durch einen Abschluß 1200, der einen Teil der Kopfkartusche IJC bildet, an seinem Platz gehalten. Das heißt, daß der Abschluß 1200 an seinem einen Ende zwei Scharnierglieder 1200d aufweist, welche mit zwei entsprechenden, auf dem Tintenbehälter 1000 bereitgestellten Scharniergliedern 1000d ineinandergreifen, wodurch der Abschluß 1200 so auf dem Tintenbehälter 1000 montiert ist, daß er mit diesem Scharnierabschnitt als Achse geöffnet oder geschlossen werden kann. Der Abschluß 1200 weist ebenfalls zwei Stifte 1200E nahe dessen anderem Ende auf, und diese Stifte passen in zwei Löcher 1300E, die auf der Abdeckung des Druckkopfes entsprechend dem oben erwähnten Schließvorgang des Abschlusses 1200 bereitgestellt sind. Ebenfalls mit diesem Schließvorgang verbunden, greifen die Schließglieder 1200C, welche auf beiden Seitenabschnitten des Abschlußes 1200 (nur eines der Schließglieder ist in Fig. 3 gezeigt) bereitgestellt sind, aufgrund ihrer Elastizität eng mit den entsprechenden auf dem Tintenbehälter bereitgestellten Schließpaßgliedern ineinander. Dadurch wird der Druckkopfchip JHC an dem Tintenbehälter 1000 befestigt, und der Abschluß 1200 wird gleichzeitig an dem Tintenbehälter 1000 befestigt.
Die Fig. 4A, 4B, 4C und 4D stellen jeweils eine schematische Querschnittsansicht des Tintenbehälters der in Fig. 3 gezeigten Kopfkartusche dar. Fig. 4A ist eine Querschnittsansicht, die die Innenseite der Kopfkartusche zeigt, wobei der Tintenverbrauch relativ noch nicht fortschreitet. Fig. 4B ist eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse der Ermittlung der in dem in Fig. 4A gezeigten Zustand verbleibenden Tintenmenge veranschaulicht. Fig. 4C ist eine Querschnittsansicht, die die Innenseite der Kopfkartusche mit dem vom in Fig. 4A gezeigten Zustand ausgehenden Tintenverbrauch zeigt. Fig. 4D ist eine graphische Darstellung, die die Ergebnisse der Ermittlung der in dem in Fig. 4C gezeigten Zustand verbleibenden Tintenmenge veranschaulicht.
Fig. 5 ist eine teilweise aufgebrochene, schematische Frontansicht einer Ausführungsform einer Tintenstrahldruckvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, in der die Kopfkartusche montiert ist, in der der Tintenbehälter, wie in den Fig. 4A bis 4D abgebildet, mit dem Kopfchip ausgestattet ist.
Der Aufbau des Tintenbehälters der Kopfkartusche wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4C beschrieben. Ein Tintenbehälter 1000 mit der Kopfkartusche IJC ist im allgemeinen aus einem Tintenabsorbierglied 11 und einem Tintenbehältergehäuse (später als Gehäuse bezeichnet) 12 zusammengesetzt, das das Tintenabsorbierglied 11 aufnimmt. Ein Luftverbindungsanschluß, der in den folgenden Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist an dem Gehäuse 12 angeordnet. Das das Tintenabsorbierglied 11 in dieser Ausführungsform aufbauende Material ist ein Melaminschaum, beispielsweise BASOTECT®, hergestellt von der BASF Aktiengesellschaft, Bundesrepublik Deutschland. Das aus dem Melaminschaum hergestellte Tintenabsorbierglied 11 weist hervorragende Tintenabgabecharakteristika auf, und seine Reflektionsdichte nach der Tintenentleerung liegt nahe der Reflektionsdichte des Melaminschaums vor der Tintenbefüllung. Das Gehäuse 12 in der gegenwärtigen Ausführungsform ist gänzlich aus einem transparenten Material gebildet, so daß die Charakteristika, wie Tintenabgabecharakteristika, des Tintenabsorbierglieds 11 genutzt werden können und die Resttintenmenge von außen beobachtet oder ermittelt werden kann. An einem unteren Abschnitt der Wandung des Gehäuses 12 ist ein Tintenzuführungsabschnitt 13 zur Zuführung von Tinte zum Druckkopf 1300 bereitgestellt. Das Gehäuse 12 und der Druckkopf 1300 sind beispielsweise abnehmbar über den Tintenzuführabschnitt 13 eingegliedert, wodurch eine Ausführungsform der einstückigen Kopfkartusche nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut wird. In der vorliegenden Erfindung wird schwarze Tinte, die 3% eines Farbstoffes enthält, als Tinte 14 verwendet.
Die Ermittlung der in der Kartusche mit dem oben beschriebenen Aufbau verbleibenden Tintenmenge kann beispielsweise mittels eines getrennten Zeilensensors 101 durchgeführt werden. Der Zeilensensor 101 als Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge ist in der Nähe des Gehäuses 12 angeordnet und ermittelt die Menge an im Gehäuse 12 verbleibender Tinte durch Messung der Reflektionsdichte des Absorbierteils an der Position jedes einzelnen Sensors aus einer Vielzahl (von Sensoren). Die Ergebnisse der Ermittlung durch den Zeilensensor 101 können beispielsweise durch eine Anzeige 52 für die Resttintenmenge angezeigt werden, die auf einer Schalttafel 51 der in Fig. 5 gezeigten Schalttafel bereitgestellt ist. Das heißt, daß Tinte in den mit dem Tintenabsorbierglied 11 versehenen Tintenbehälter gefüllt wird, und Tintentröpfchen aus dem Druckkopf 1300 über den in einem unteren Abschnitt des Tintenbehälters befindlichen Tintenzuführanschluß 13 ausgestossen werden. Tinte wird somit fortlaufend verbraucht. Gleichzeitig wird eine konstante Spannung an den 5 mm von dem Tintengehäuse parallel zur Richtung der Schwerkraft entfernt befestigten Zeilensensor 101 angelegt, wodurch eine Ausgabe der Intensität des reflektierten Lichtes vom Absorbierteil als ein gegenwärtiges Volumen erhalten wird. Dieses Ausgabesignal wird durch einen AD-Umformerstromkreis (nicht gezeigt) geleitet und in der in Fig. 5 gezeigten Anzeige 52 für die Resttintenmenge auf der Schalttafel 51 mittels LED angezeigt.
Wie in den Fig. 4B und 4D abgebildet, kann die im Tintenbehälter verbleibende Tintenmenge auch durch Messung der Reflektionsdichte des Absorbierteils genau festgestellt werden. Genauer steigt die Intensität reflektierten Lichtes ständig an, beginnend an dem Element im Zeilensensor 101, welches gegenüber dem b-Abschnitt liegt, in dem Tinte entfernt wurde. Diese Intensität kann konkret als eine Reflektionsdichte ausgedrückt werden, wie sie durch das Macbeth-Reflektionsdensitometer RD-918 bestimmt wird. Die Reflektionsdichte des mit Tinte aufgefüllten Tintenabsorbierglieds (a-Abschnitt) wird mit 1,7 ± 0,1 festgestellt, wohingegen die Reflektionsdichte des Tintenabsorbierglieds nach dem Verbrauch an Tinte 0,9 ± 0,1 beträgt. Das bedeutet, daß die Menge an im Tintenbehälter vorhandener Tinte immer ermittelt werden kann, wenn die Reflektionsdichte im Bereich von 1,0 bis 1,6 als Schwellenwert eingestellt wird. Das liegt darin begründet, daß der in der gegenwärtigen Ausführungsform verwendete Melaminschaum hervorragende Tintenabgabecharakteristika aufweist, und seine Reflektionsdichte nach Tintenentleerung nahe an der Reflektionsdichte des Melaminschaums vor der Tintenbefüllung liegt. Solche in einem Zeitraum durchgeführten Messungen können die Kenntnis des, Tintenverbrauchs zur Zeit der Messung ergeben.
Die Anzeige 52 für die Resttintenmenge zeigt die Resttintenmenge auf einer vierstufigen Skala an, sie kann aber die Menge stärker abgestuft anzeigen, ohne daß man sich auf die vierstufige Skala beschränken muß.
Zur Kontrolle wurde die Reflektionsdichte eines bisher verwendeten Urethanschaums gemessen. Die Reflektionsdichte des a-Abschnitts des mit Tinte aufgefüllten Tintenabsorbierglieds 312 betrug 1,7 ± 0,1, wohingegen die des b-Abschnitts des Tintenabsorbierglieds 312 nach Tintenverbrauch 1,6 ± 0,1 betrug, was eine Änderung in der Reflektionsdichte von etwa 0,1 anzeigt. Diese Änderung war jedoch mit Schwankungen behaftet, und einige Urethanschäume änderten sich geringfügig. Urethanschaum kann somit als in der vorliegenden Erfindung unnütz erkannt werden.
Zusätzlich verschlechterten sich Melaminschäume selbst bei Langzeitlagerung geringfügig und zeigten geringe Änderung der Reflektionsdichte infolge von Vergilbung.
Folglich war in der vorliegenden Erfindung selbst bei einem Tintenverbrauch über eine lange Zeitspanne die Tintenmenge vom Zeitpunkt, an dem das Gehäuse mit Tinte aufgefüllt war, bis zum Zeitpunkt, an dem Tinte verbraucht war, zuverlässig ermittelbar, während der Schwellenwert des Zeilensensors 101 auf dem Anfangswert eingestellt war.
Zwischenzeitlich wurde beobachtet, daß die Tintenabgabecharakteristika des Melaminschaums entsprechend der Menge an durch das oben beschriebene Verfahren ermittelter Resttinte variierten. Beispielsweise ist der Melaminschaum noch stärker hydrophil als herkömmlich verwendeter Urethanschaum und weist eine hohe Tintenrückhaltekraft auf, so daß der Unterdruck infolge der Änderung der Menge an verbleibender Tinte beträchtlich erhöht ist. Die Erhöhung des Unterdrucks kann nicht als eine Bedingung zur Bereitstellung eines Druckes hoher Qualität unberücksichtigt bleiben. Die obige Bedingung wurde bei der Verwendung von Urethanschaum nicht als ein signifikantes Problem erkannt. Dem Problem wurde nie besondere Aufmerksamkeit geschenkt, bevor der Tintenbehälter unter Verwendung des Melaminschaums der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Um das obige Problem zu lösen, ist die Optimierung der Bedingungen des Tintenausstoßes aus dem Druckkopf unter Verwendung mindestens einer oder irgendeiner Kombination der Steuerungsbedingung des obigen Druckkopfes, die Verwendung eines Isolationsheizelements, und die Optimierung des Kopfdrucks des Tintenbehälters notwendig.
Die Optimierung der Bedingungen des Tintenausstoßes aus dem Druckkopf wird mittels bestimmter Beispiele detailliert ausgeführt.
Die Tintenausstoßbedingungen wurden durch Variation der Steuerungsbedingungen, wie nachfolgend ausgeführt, gemäß hochgenauer, hochempfindlicher Ermittlungsinformation über die Resttintenmenge der vorliegenden Ausführungsform optimiert. Genauer erhöht sich der Unterdruck auf der Seite des Tintenabsorbierglieds mit der Verringerung der Resttintenmenge. Folglich verringert sich die ausgestossene Tintenmenge, was eine Verringerung der Druckkonzentration zur Folge hat, wenn die Steuerimpulse in einem festgelegten Ausmaß konstant angelegt werden.
Mittlerweile wurde die Ausstoß-Tintenmenge durch sukzessive Ausdehnung der Länge eines Steuerimpulses entsprechend der Resttinteninenge konstant gehalten. Das heißt, daß mit der vorliegenden Erfindung die Ermittlung der Resttintenmenge als ein Analogmuster ermöglicht wurde, so daß die Ausstoßbedingungen immer optimiert werden können und Drucke hoher Qualität dauerhaft zur Verfügung gestellt werden können.
Das oben erwähnte Verfahren kann Sekundäreffekte hervorbringen. Das heißt, daß die Tintenmenge, die verwendet werden kann, sich aus dem folgenden Grund deutlich erhöht.
Wie bereits bemerkt wurde, ist der Melaminschaum sehr hydrophil und weist eine hohe Tintenrückhaltekraft auf. Folglich ist es vorteilhaft, daß es möglich ist, eine erhöhte Tintenmenge bei der anfänglichen Befüllung des Gehäuses im Vergleich zum herkömmlich verwendeten Urethanschaum einzusetzen. Mittlerweile wirkt es sich fehlerhaft aus, daß der Unterdruck mit dem Tintenverbrauch, wie früher ausgeführt, ansteigt, und unter einer solchen Bedingung wird ein Tintenausstoßausfall auftreten, bevor die Tinte aufgebraucht ist. Hinsichtlich dieses Problems werden die oben erwähnten Steuerbedingungen so eingestellt, daß dadurch der Tintenausstoß dauerhaft aufrechterhalten wird, bis die Tinte verbraucht ist, wodurch der oben erwähnte Defekt überwunden wird. Mit der vorliegenden Erfindung kann zu Verbesserungen bei der Tintenmenge bei der anfänglichen Befüllung des Gehäuses ebenso, wie beim Tintenverbrauch beigetragen werden. Infolgedessen ist es möglich, eine verwendbare Tintenmenge deutlich zu erhöhen.
Zusätzlich können Steuerbedingungen entsprechend einer Resttintenmenge in Übereinstimmung mit den folgenden Schritten eingestellt werden, um einen Druck von hoher Qualität bereitzustellen.
Um einen Druck von hoher Qualität zu erhalten, wird, nachdem ein kurzer Impuls (ein Vor-Impuls), welcher nicht direkt den Ausstoß betrifft, im voraus angelegt wird, ein Steuerimpuls (ein Hauptimpuls) zum Ausstoß angelegt. Wenn eine solche Steuerimpulsform verwendet wird, werden anstelle einer sukzessiven Verlängerung einer Impulsweite (entsprechend einer Impulsweite eines Hauptimpulses) die nachfolgend angeführten Schritte 1) und 2) ausgeführt.
1) Sukzessive Verlängerung einer Impulsweite eines Vor- Impulses; und
2) Bereitstellung eines kurzen Intervalls, das zu dem Zeitpunkt beginnt, an dem das Anlegen eines Vor-Impulses beendet ist, und zu dem Zeitpunkt endet, bei dem das Anlegen eines Hauptimpulses beginnt; und sukzessive Verlängerung des obigen Impulsintervalls.
Die Ausstoßtintenmenge kann durch Ausführung der oben dargelegten Schritte stabil aufrechterhalten werden. Solche Schritte sind geeigneter als die Änderung einer Hauptimpulsweite.
Die obigen Erklärungen, die hinsichtlich der Einstellung der Steuerungs- und Ausstoßbedingungen gegeben wurden, lassen sich auch auf weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwenden. Deshalb werden ähnliche Erklärungen hinsichtlich weiterer Ausführungsformen ausgelassen.

< Ausführungsform 2>

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des Tintenbehälters der Kartusche der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform weist denselben Aufbau wie Ausführungsform 1 auf, außer daß der Zeilensensor 101 durch einen Spotsensor 102 ersetzt ist, und daß der Spotsensor 102 nahe am Tintenzuführanschluß 13 an einem unteren Abschnitt des Behälters 5 mm von der Wand des Behältergehäuses 12 entfernt befestigt ist.
Eine preiswerte Druckvorrichtung kann insbesondere einen Aufbau aufweisen, in dem der obige preiswerte Spotsensor bereitgestellt ist, um nur die Tintenentleerung zu ermitteln und zu leuchten oder eine flackernde Warnlampe aufzuweisen. In diesem Fall verändert sich die Reflektionsdichte vor der Tintenentleerung, und Tintenentleerung kann zuverlässig ermittelt werden.

< Ausführungsform 3>

Die Fig. 7A und 7B sind Querschnittansichten, die noch eine weitere Ausführungsform des Tintenbehälters der Kartusche der vorliegenden Erfindung zeigen. Fig. 7A ist eine Querschnittansicht des Tintenbehälters und Fig. 7B ist davon eine Querschnittsansicht in Längsrichtung. Diese Ausführungsform ist in derselben Weise wie in Ausführungsform 1 aufgebaut, außer daß der Zeilensensor 101 vom Reflektionstyp durch einen vom Transmissionstyp ersetzt ist, bei dem Licht durch eine LED 110 emittiert wird und die Intensität des durchgelassenen Lichtes mittels eines lichtaufnehmenden Elements 120 ermittelt wird, so daß Ausgabesignale hervorgerufen werden.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist die Tintenmenge im Laufe des Tintenverbrauchs von der vollständigen Befüllung des Behälters bis zur Tintenentleerung, wie in Ausführungsform 1, zuverlässig ermittelbar.
In jeder der genannten Ausführungsformen wurde ein Melaminschaum als Tintenabsorbierglied 11 verwendet. Es können jedoch poröse Materialien, die ein dreidimensionales Netzwerk aufweisen und wärmehärtbare Schäume sind, die auf Kondensaten von aminohaltigen Verbindungen mit Formaldehyd, einschließlich Melaminschäumen, basieren, verwendet werden, wobei die aminohaltigen Verbindungen mindestens eine Verbindung ist/sind, die aus der aus Melamin, Harnstoff, Carbonsäureamiden, Dicyandiamid, Guanidin, Sulfurylamid, Sulfonsäureamiden, aliphatischen Amiden, und deren Derivaten bestehenden Gruppe ausgewählt ist/sind.
In jeder der Ausführungsformen wurde ein aus einem transparenten Polyethylenmaterial hergestelltes Behältergehäuse 12 verwendet, die Erfindung ist aber keineswegs darauf beschränkt. Es können transparente Harze wie Polypropylen oder Polycarbonat, oder verschiedene weitere Materialien mit einer hohen Transparenz, wie Glas, verwendet werden. Es muß nicht gesagt werden, daß kein Bedarf danach besteht, dem gesamten Behältergehäuse 12 wie in jeder der Ausführungsformen Transparenz zu verleihen. Es kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem zumindest ein Teil dessen, beispielsweise nur eine Seitenwand davon, transparent ist, oder ein Aufbau mit dem Wandabschnitt, der mit einem länglichen, schmalen, transparenten Fenster versehen ist, das sich von einem Abschnitt vom Tintenzuführanschluß 13 weg zu einem Abschnitt nahe dem Tintenzuführanschluß 13 hin erstreckt. Darüberhinaus kann ein Teil des Tintenzuführanschlusses 13 transparent sein, so daß die Menge an innerhalb des Tintenzuführanschlusses 13 verbleibender Tinte ermittelt werden kann.
In jeder der obigen Ausführungsformen wurde schwarze Tinte, die 3,0% eines Farbstoffes enthält, als Tinte 14 verwendet. Der Farbstoffgehalt muß jedoch nicht auf 3,0% beschränkt sein, und es kann eine Tinte mit jeder Lösungsmittelzubereitung verwendet werden, es sei denn, sie enthält einen Binder zur starken Bindung des zu verwendenden Farbstoffes zum Tintenabsobierteil 11.
Im übrigen war die Farbe der Tinte in den jeweiligen Ausführungsformen schwarz, aber natürlich können auch Tinten verschiedener Farbe verwendet werden. In diesem Fall ist es nur natürlich, daß eine mit der für schwarze Tinte vergleichbare Ermittlungscharakteristik für eine Resttintenmenge verwendet werden kann durch Anbringung eines Farbfilters für die Tintenfarbe an dem Sensorabschnitt.
Der Druckkopf in jeder der Ausführungsformen ist vorzugsweise einer mit einem elektrothermischen Wandler, der thermische Energie zur Herbeiführung eines Filmsiedens der Tinte erzeugt, als ein Element zur Erzeugung von Energie zur Verwendung beim Tintenausstoß.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform einer Tintenstrahldruckvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Ermittlung der Resttintenmenge, deren Anzeige und die Anzeigensteuerung in der Druckvorrichtung werden unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. In dieser Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Tastatur; 1000 einen Mikroprozessor (MPU); 1001 einen Festspeicher (ROM); 1002 einen RAM-Speicher; 1003 einen Timer; und 1004 eine Verbindungsstelle (Interface). Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Kopfkartusche, 9A eine Kopfsteuerung, 31 einen Schlittenmotor, 35 einen Beförderungsmotor, 61 einen Motor für das rückführbare System, 31A, 35A und 61A sind jeweils eine Motorsteuerung, 65 einen Sensor für die Ursprungsposition des rückführbaren Systems, und 67 einen Sensor für die Ursprungsposition des Schlittens. Das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine Anzeigeregelung für eine Restmenge. Der Mikroprozessor (MPU) 1000 ermittelt das Tintenniveau innerhalb des Tintenbehälters auf der Grundlage eines Ermittlungssignals entsprechend der Reflektionsdichte über den festgelegten Schwellenwert hinaus, welcher durch den Zeilensensor 101 ermittelt wurde. Anschließend zeigt der Mikroprozessor (MPU) 1000 die Resttintenmenge auf einem Resttintenmengen-Indikator 52 über die Restmengen-Anzeigeregelung 53 an.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht einer Tintenstrahldruckvorrichtung IJPA, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird. Ein Schlitten HC hat eine Nadel (nicht gezeigt), welche mit einer Spiralnut 5004 einer Gewindespindel 5005 ineinandergreift, welche über kraftgetriebene Zwischengetriebe 5011, 5009 in Verbindung mit der normalen oder entgegengesetzten Rotation eines Antriebsmotors 5013 rotiert, und eine abwechselnde Bewegung in die Richtung eines Pfeiles a oder b verbunden mit der Drehung der Gewindespindel macht. An den Schlitten HC ist eine Kopfkartusche IJC montiert. Veranschaulichungen der Aufbauten für diese Montage und für die elektrische Signalverbindung zwischen dem Druckkopf und der Vorrichtung sind in Fig. 9 ausgelassen. Details solcher Aufbauten sind beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-104 677 offenbart, die dem gegenwärtigen Anmelder gehört. Das Bezugszeichen 5002 bezeichnet eine Pressplatte für ein Papier, einen Film für OHP, oder irgendein weiteres Druckmedium (nachfolgend als Papier bezeichnet). Diese Platte 5002 presst ein Papier gegen eine Andruckplatte 5000 über den Bewegungsbereich des Schlittens. Die Bezugszeichen 5007, 5008 bezeichnen lichtgekoppelte Einrichtungen, die als Ermittlungseinrichtungen für die Ursprungsposition zur Bestätigung der Anwesenheit eines Schlittenhebels 5006 in diesem Bereich und zur Durchführung der Umstellung der Rotationsrichtung des Motors 5013 dienen. Das Bezugszeichen 5016 bezeichnet ein Teil zur Unterstützung eines Abdeckteils 5022, welches die Stirnfläche des Druckkopfs abdeckt. Das Bezugszeichen 5015 ist eine Saugeinrichtung zur Absaugung des Inneren dieser Abdeckung, und befördert das Abgesaugte zur Erholung des Druckkopfes über eine Abdeckungsöffnung 5023 nach außen. Das Bezugszeichen 5017 ist ein Reinigungsblatt, und das Bezugszeichen 5019 ist ein Teil, um dieses Blatt vor und zurück bewegbar zu machen. Das Blatt 5017 und das Teil 5019 werden von einer Körperauflageplatte 5018 getragen. Das Reinigungsblatt ist nicht auf die veranschaulichte Form eingeschränkt, sondern kann ein weithin bekanntes Reinigungsblatt sein. Das Bezugszeichen 5012 ist ein Hebel zum Starten des Absaugens der Absaug-Rückgewinnung. Dieser Hebel bewegt sich in Übereinstimmung mit der Bewegung einer Kamera 5020, die mit dem Schlitten ineinandergreift, und eine Antriebskraft vom Antriebsmotor wird durch eine bekannte Übertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, daran angebracht oder davon entfernt, um dessen Bewegung zu steuern.
Diese Abdeckungs-, Reinigungs-, Absaugrückgewinnungsvorgänge sind so konstruiert, daß der gewünschte Vorgang an jeder seiner entsprechenden Positionen kraft der Gewindespindel 5005 durchgeführt werden kann, wenn der Schlitten in Ursprungsposition positioniert ist. Jeder dieser Vorgänge ist an der gegenwärtigen Ausführungsform anwendbar, vorausgesetzt, daß der gewünschte Vorgang mit einem bekannten Timing durchgeführt werden kann.
Wie oben beschrieben, schließt die obige Erfindung eine Tintenstrahlkartusche ein, in der der Unterschied zwischen der Reflektionsdichte des Tintenabsorbierglieds vor dem Tintenverbrauch und der nach dem Tintenverbrauch hinsichtlich der Absorption (O. D.) 0,1 oder größer ist, und ein Teil oder das gesamte Tintenbehältergehäuse aus einem transparenten Teil zusammengesetzt ist. Somit kann die Tintenmenge, die in dem Tintenbehälter verbleibt, visuell oder durch eine optische Einrichtung ermittelt werden, so daß eine einfache, kostengünstige Einrichtung zur Ermittlung der Resttintenmenge zur Verfügung gestellt werden kann.
Ferner ermöglicht die Verwendung eines Zeilensensors als Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge die Ermittlung der Menge an verbleibender Tinte und die Anzeige als ein Analogmuster.
Zusätzlich würden verschiedene Modifikationen der optischen Ermittlungseinrichtung nicht die Kosten einer Tintenstrahlkartusche, einem ersetzbaren Verbrauchsartikel, erhöhen, weil der Tintenbehälter seinerseits keine spezielle Struktur aufweisen muß.

Claims

1. Tintenbehälter, in dem Tinte zur Verwendung zwecks Aufzeichnung untergebracht ist, wobei der Tintenbehälter umfasst:

einen Hauptkörper zur Unterbringung der Tinte; und ein Tintenabsorbierglied, das in dem Hauptkörper untergebracht ist, wobei mindestens ein Teil des Hauptkörpers einen transparenten Abschnitt aufweist, der die Ansicht des Tintenabsorbierglieds von einer Außenseite des Hauptkörpers erlaubt, wobei das Tintenabsorbierglied solche Charakteristika aufweist, daß eine Senkung zwischen der Reflektionsdichte oder zwischen der Transmissionsdichte des Tintenabsorbierglieds, wenn das Tintenabsorbierglied die Tinte zurückhält, und der Reflektionsdichte bzw. der Transmissionsdichte des Tintenabsorbierglieds, nachdem die Tinte aufgebraucht ist, durch eine optische Dichte der Absorption von 0,1 oder größer, dargestellt wird, wobei das Tintenabsorbierglied ein poröses Material mit einem dreidimensionalen Netzwerk und auch ein wärmehärtbarer Schaum ist, der auf einem Kondensat einer aminohaltigen Verbindung mit Formaldehyd basiert, wobei die aminohaltige Verbindung mindestens eine Verbindung ist, die aus der aus Melamin, Harnstoff, Carbonsäureamiden, Dicyandiamid, Guanidin, Sulfurylamid, Sulfonsäureamiden, aliphatischen Aminen, und deren Derivaten bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

2. Kopfkartusche für eine Aufzeichnungsvorrichtung, wobei die Kopfkartusche umfasst:

einen wie in Anspruch 1 definierten Tintenbehälter; und

einen Tintenkopf, der eine Ausstoßeinrichtung zum Austoß von Tinte auf ein Druckmedium einschließt, wobei der Tintenkopf als Ausstoßeinrichtung einen elektrothermischen Wandler aufweist, der thermische Energie zur Herbeiführung des Filmsiedens der Tinte erzeugt, wobei die Kopfkartusche anbringbar ist an und abnehmbar ist von der Aufzeichnungsvorrichtung.

3. Kopfkartusche, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei die von der Aufzeichnungsvorrichtung abgenommene Kopfkartusche in den Tintenbehälter und den Tintenkopf aufgeteilt ist.

4. Tintenstrahldruckvorrichtung, bei der Aufzeichnung auf einem Druckmedium durchgeführt wird, wobei die Vorrichtung umfasst:

einen wie in Anspruch 1 definierten Tintenbehälter;

Ermittlungseinrichtung für Resttintenmenge zur Ermittlung einer in dem Tintenabsorbierglied verbleibenden Tintenmenge durch den transparenten Abschnitt des Hauptkörpers des Tintenbehälters; und

Informationsdarstellungseinrichtung zur Darstellung von Information entsprechend den Daten über die Resttintenmenge, die durch die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge bereitgestellt werden.

5. Tintenstrahldruckvorrichtung, bei der Aufzeichnung auf einem Druckmedium durchgeführt wird, wobei die Vorrichtung umfasst:

eine Kopfkartusche, aufgebaut aus einem Tintenbehälter, in dem Tinte zur Verwendung für Aufzeichnung untergebracht ist, und aus einem Tintenkopf, wobei die Kopfkartusche anbringbar ist an und abnehmbar ist von der Aufzeichnungsvorrichtung,

wobei der Tintenbehälter wie in Anspruch 1 definiert ist und der Tintenkopf Ausstoßeinrichtungen zum Ausstoß von Tinte auf ein Druckmedium einschließt;

Ermittlungseinrichtung für Resttintenmenge zur Ermittlung einer in dem Tintenabsorbierglied verbleibenden Tintenmenge durch den transparenten Abschnitt des Hauptkörpers des Tintenbehälters und

6. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei die von der Aufzeichnungsvorrichtung abgenommene Kopfkartusche in den Tintenbehälter und den Tintenkopf aufgeteilt ist.

7. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge eine optische Einrichtung zur Messung der Menge an im Tintenbehälter vorhandener Tinte ist.

8. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei der transparente Abschnitt des Tintenbehälters entlang einer Richtung gebildet ist, welche während der Verwendung des Tintenbehälters zur Richtung der Schwerkraft wird, und die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge ein Zeilensensor ist, welcher die Resttintenmenge im Tintenabsorbierglied durch den gesamten transparenten Abschnitt des Tintenbehälters ermittelt.

9. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge ein Spotsensor ist, welcher die Menge an im Tintenabsorbierglied verbleibender Tinte durch einen Teil des transparenten Abschnitts des Tintenbehälters ermittelt.

10. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei mindestens ein Teil eines sich vom Tintenbehälter zum Tintenkopf erstreckenden Tintenzuführabschnitts transparent ist und die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge ein Spotsensor ist, welcher die Menge an im Tintenabsorbierglied verbleibender Tinte durch den transparenten Abschnitt des Tintenzuführabschnitts ermittelt.

11. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 8 beansprucht, wobei die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge die Resttintenmenge im zeitlichen Verlauf ermittelt und die Informationsdarstellungseinrichtung die Resttintenmenge im Ansprechen auf Daten über die Resttintenmenge anzeigt, die über die Zeit durch die optische Einrichtung zur Ermittlung von Resttinte ermittelt wurde.

12. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 9 beansprucht, wobei die Informationsdarstellungseinrichtung eine Tintenentleerung im Ansprechen auf Daten über die Menge an durch die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge ermittelter Resttinte anzeigt.

13. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge mit einem Farbfilter entsprechend einer Tintenfarbe in dem Tintenbehälter ausgestattet ist.

14. Tintenstrahldruckvorrichtung, in der Aufzeichnung auf einem Druckmedium durchgeführt wird, wobei die Vorrichtung umfasst:

ein Tintenabsorbierglied zum Zurückhalten von Tinte, wobei das Tintenabsorbierglied solche Charakteristika aufweist, daß eine Senkung zwischen der Reflektionsdichte oder der Transmissionsdichte des Tintenabsorbierglieds, wenn das Tintenabsorbierglied die Tinte zurückhält, und der Reflektionsdichte bzw. der Transmissionsdichte des Tintenabsorbierglieds, nachdem die Tinte aufgebraucht ist, durch eine optische Dichte der Absorption von 0,1 oder größer, dargestellt wird, wobei das Tintenabsorbierglied ein poröses Material mit einem dreidimensionalen Netzwerk und auch ein wärmehärtbarer Schaum ist, der auf einem Kondensat einer aminohaltigen Verbindung mit Formaldehyd basiert, wobei die aminohaltige Verbindung mindestens eine Verbindung ist, die aus der aus Melamin, Harnstoff, Carbonsäureamiden, Dicyandiamid, Guanidin, Sulfurylamid, Sulfonsäureamiden, aliphatischen Aminen, und deren Derivaten bestehenden Gruppe ausgewählt ist;

Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge zur zeitlichen optischen Ermittlung einer in dem Tintenabsorbierglied verbleibenden Tintenmenge und zur Bereitstellung von Daten bezüglich der Resttintenmenge, und

Regelungseinrichtung für den Tintenausstoß zur Variierung der Tintenausstoßbedingungen im Ansprechen auf Änderungen in den Charakteristika des Tintenabsorbierglieds, die gemäß Daten über die Menge an über die Zeit ermittelter verbleibender Tinte verursacht werden, die durch die Ermittlungseinrichtung für die Resttintenmenge bereitgestellt werden.

15. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 14 beansprucht, wobei die Tintenausstoßbedingungen Kopfansteuerungsbedingungen, wie Spannungs- oder Impulslänge, sind.

16. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 14 beansprucht, wobei die Tintenausstoßregelungseinrichtung ein Isolationsheizelement umfasst.

17. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 14 beansprucht, wobei die Tintenausstoßbedingungen durch Neigen des Tintenbehälters variiert werden.

18. Tintenstrahldruckvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 4, 5 und 14 beansprucht, weiterhin Einrichtungen zur Beförderung des Druckmediums umfassend.