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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenbehälters gemäß des Oberbegriffs
des Anspruch 1.
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Solch ein Verfahren ist aus der US-A 4729808
bekannt, die ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenaufnehmers
zur Verwendung in einer Tintenfüllfeder
oder Ähnlichem
beschreibt. In diesem bekannten Verfahren sind Fasern gebündelt und
in das endgültige
Aussehen des Tintenaufnehmers geformt, bevor dieses filzartige Erzeugnis
in die endgültige
Form geschnitten wird.
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Darüber hinaus beschreibt EP-A
0624475 die Verwendung eines porösen
Teils, der bis zum Einfügen
in das Gehäuse
eines Tintenbehälters
zusammengedrückt
ist. Das poröse
Teil ist eher ein Schaum mit offenen, in 3 Richtungen netzförmigen Poren,
wobei dieser Schaum seine nicht zusammengedrückte Form annimmt, wenn er
aus dem Gehäuse
genommen wird.
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Es ist generell üblich den beim Tintenstrahlaufzeichnen
verwendeten Tintenbehälter
mit einem Mechanismus zum Anpassen des Drucks der im Tintenbehälter gespeicherten
Tinte zu versehen, aus dem Gesichtspunkt um ein gutes Tintenzufuhrverhalten
zum Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Ähnlichem zu erreichen. Weil
dieser Druck zur Erzeugung eines relativ zum Atmosphärendruck
niedrigeren Drucks bei einer Ausstoßöffnung dient, wird er Unterdruck
genannt.
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Eines der einfachsten Verfahren zur
Erzeugung von Unterdruck ist ein Verfahren einen Tintenaufnehmer
in den Tintenbehälter
einzusetzen und die Kapillareigenschaften des Tintenaufnehmers auszunutzen.
Insbesondere wird ein Schaum wie z. B. ein Urethanschwamm oder Ähnliches
als Tintenaufnehmer verwendet, unter dem Gesichtspunkt, dass es einfach
ist eine poröse
Struktur mit gleichmäßiger Porosität herzustellen,
die exzellente Fähigkeiten hat,
die Tinte zurückzuhalten.
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Der Schaum aus einem Urethanschwamm oder Ähnlichem
bedarf vor der Verwendung als Tintenaufnehmer eines Vorgangs zur
Entfernung einer Schicht, weil in einem Zustand direkt nach der
Herstellung des Schaums jede einzelne Schaumzelle in einem von allen
anderen durch die Schichten isolierten Zustand ist. Manche Arten
von verwendeten Tinten hatten wegen der chemischen Stabilität des Schaums
selbst die Möglichkeit
des Auftretens eines Eluats, was manchmal Beschränkungen bei der Verwendung
der Tinte auferlegt.
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Um das obige Problem zu lösen wurden kürzlich Verfahren
vorgeschlagen, den Tintenaufnehmer aus einem Faserbündel herzustellen,
wie in der auf japanisch offenbarten Patentanmeldung Nr. 6-79882
beschrieben, und ein Verfahren den Tintenaufnehmer aus einem aus
Fasermaterial bestehenden Filz herzustellen, wie in der auf japanisch
offenbarten Patenanmeldung Nr. 7-323566 beschrieben.
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Trotzdem weisen die vielen Tintenbehälter, die
das bekannte Faserbündel
verwenden, wie zuvor beschrieben, eine kleine Anzahl von linear
existierenden Fasern oder ein in eine Richtung gepacktes Faserbündel auf,
und haben daher geringe Fähigkeit
die Tinte zurückzuhalten.
Deswegen gibt es die Möglichkeit
die Fasern entsprechend der Tintenladung zu verkürzen.
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Andererseits wurden die folgenden
technologischen Eigenschaften herausgefunden, als die Tintenbehälter mit
dem herkömmlichen
Filz verwendet wurden, wie zuvor beschrieben. Wenn nämlich der herkömmliche
Filz als Aufnehmer verwendet wurde, war es sehr schwierig eine Einzelschicht
eines Filzes niederer Dichte herzustellen, die in der Lage ist als Tintenaufnehmer
einen erwünschten
Unterdruck bei zunehmender Größe des Tintenbehälters zu
erzeugen.
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Es ist somit normalerweise erforderlich
ein Filzlaminat zu verwenden. Jedoch, weil ein Filzlaminat beim
Stanzen leicht in Stanzrichtung deformiert werden kann, sind fortgeschrittene
Technologien erforderlich um die Stanzgenauigkeit des Filzes zu
erhöhen.
Weil die Stärke
des Filzlaminats in Richtung des Laminats geringer ist als in den
zur Laminatrichtung rechtwinkeligen Richtungen, besteht die Möglichkeit,
dass der Filz zerbrochen wird, wenn ein Tintenzufuhrrohr in die
Laminatoberfläche
eingeführt wird,
wobei in diesem Abschnitt befindliche Luft die Tintenversorgung
behindern könnte.
Deswegen gibt es eine Begrenzung für die Stellung des Tintenzufuhrrohrs.
Außerdem
gab es weitere Möglichkeiten von
auslaufender Tinte oder Ähnlichem
an Schnittstellen des Laminats.
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Die Anordnungen der bisherigen Tintenbehälter tendieren
dazu immer komplizierter zu werden, um den begrenzten Raum im Tintenaufnahmegerät effektiv
zu nutzen. Darüber
hinaus sind die Behälter oft
mit einem Mechanismus versehen, um falsches Einbauen zu vermeiden,
wobei eine Mehrfarbenanordnung der verwendeten Tinte die Tendenz
der Anordnung zur Kompliziertheit steigert. Bei der Herstellung
der Tintenaufnehmer, die in den Tintenbehältern von solch komplizierten
Anordnungen verwendet sind, trat das Problem auf, dass die Produktionsschritte
zum Stanzen in vorherbestimmten Gestalten umständlich wurden, wie zuvor beschrieben.
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Das Stanzen wird nämlich in
eine Richtung durchgeführt,
um für
das Filzlaminat eine Dicke vorherzubestimmen, und deswegen sind
die Anordnungen der auf diese Weise erhaltenen Tintenaufnehmer auf
die in 14A und 14B gezeigten beschränkt.
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Um zum Beispiel die in 14C gezeigte Anordnung zu
erhalten, ist ein Ablauf in der durch den Pfeil b gezeigten Richtung
zusätzlich
zu einem Ablauf in der Richtung des Pfeils a erforderlich, jedoch
werden solche Abläufe
nicht durch Stanzen ausgeführt,
sondern oft durch Handarbeit. Solche Handarbeit würde Probleme
von steigenden Herstellungskosten, fehlender Stabilität der Anordnung,
und so weiter aufwerfen. Diese Probleme treten nicht nur in den
Fällen
wo Filz verwendet wird auf, sondern auch bei dem Verfahren, das
Schaum einsetzt. Die Probleme sind charakteristisch, besonders in
den Fällen
wenn der Tintenbehälter
weiter geformt ist und einen geneigten Abschnitt oder ausgesparte
und herausragende Abschnitte aufweist. Andererseits war es im Fall
des oben beschriebenen Verfahrens, das ein herkömmliches Faserbündel verwendet,
ebenfalls schwierig das Faserbündel
in eine komplizierte Form einzusetzen und eine Lösung dafür ist lange gesucht worden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter
Sicht der obigen Probleme beschrieben, und es ist die Aufgabe der
Erfindung Fasern als Tintenaufnehmer zu verwenden und auf diese
Weise ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenbehälters bereitzustellen, und
einer Tintenstrahlpatrone, die den Tintenbehälter und den Tintenstrahlaufzeichnungskopf
als Einheit umfasst. Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 gelöst.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Tintenstrahlpatrone,
hergestellt gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine schematische Ansicht, um ein Herstellungsgerät zur Produktion
von Faserkörpern gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen;
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3A, 3B und 3C sind schematische, erläuternde
Ansichten, um ein Verfahren zum Formen eines Tintenaufnehmers gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen;
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Tintenstrahlpatrone,
die gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung hergestellt ist;
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5 ist
eine schematische, erläuternde
Ansicht, um ein Verfahren zum Formen eines Tintenaufnehmers gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu zeigen;
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6 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Tintenstrahlpatrone,
die gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
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7 ist
eine schematische, erläuternde
Ansicht, um ein Verfahren zum Formen eines Tintenaufnehmers gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen;
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8 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Tintenstrahlpatrone,
die gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
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9A und 9B sind schematische, erläuternde
Ansichten, um ein Verfahren zum Formen eines Tintenaufnehmers gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen;
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10A und 10B sind schematische Ansichten,
um eine Oberfläche
eines Tintenaufnehmers zu zeigen, der gemäß einer anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
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11 ist
eine schematische Ansicht, um ein Produktionsgerät zur Herstellung von Faserkörpern gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen;
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12A und 12B sind Schnittansichten,
um andere Strukturen der Fasern zu zeigen, die mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden;
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13A und 13B sind schematische erläuternde
Ansichten, um ein anderes Verfahren zum Formen eines Tintenaufnehmers
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen;
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14A, 14B und 14C sind erläuternde Ansichten um das Verfahren
zum Formen herkömmlicher
Tintenaufnehmer zu erklären;
und
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15 ist
eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, wobei
es möglich
ist die Tintenstrahlpatrone gemäß den vorliegenden
Ausführungsformen
der Erfindung anzubringen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen genau beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, um eine mit einem Tintenbehälter versehen Tintenstrahlpatrone
gemäß der vorliegenden
Erfindung schematisch zu zeigen.
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Eine Tintenstrahlpatrone 1 ist
aufgebaut aus Tintenstrahlkopf 21, um Tinte in gelb (Y),
magenta (M) oder cyan (C) auszustoßen, und einem am Tintenstrahlkopf
abnehmbar befestigten Tintenbehälter 20.
Der Tintenstrahlkopf 21 ist mit dem Tintenbehälter 20 durch
Tintenzufuhrrohre 23a, 23b, 23c verbunden,
die den jeweiligen Farben entsprechen, und jede Tinte wird zum Tintenstrahlkopf
durch ein diesem entsprechendes Tintenzufuhrrohr zugeführt. Der Tintenbehälter 20 ist
so angeordnet, dass ein innerer Zwischenraum eines ausgesparten
Behälters 22,
der gemeinsam mit einem Deckelteil 35 ein Gehäuse bildet,
durch zwei Zwischenwandteile 22a und 22b in drei
Kammern geteilt ist, und dass Tintenaufnehmer 24, 25 und 26 innerhalb
der entsprechenden Kammern aufgenommen sind, um die Y, M, C Tinte
zurückzuhalten.
Jede Kammer hat einen nicht gezeigten Luftverbindungsabschnitt,
durch den das Gehäuseinnere
mit der Außenluft
in Verbindung ist.
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Die Außenanordnung des Tintenbehälters 20 hat
an einem Teil des Gehäuses
einen ausgesparten Abschnitt 22c, um eine Behinderung mit
dem Inneren eines Geräts
zu vermeiden, wenn es am Gerät
angebracht ist. Unter dem Gesichtspunkt der enthaltenen Tintenmenge
oder Ähnlichem
sind die drei obigen Kammern alle entsprechend dem ausgesparten
Abschnitt geformt, und Teile der Zwischenwände 22a und 22b sind
mit gebogenen Abschnitten ausgebildet.
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Jeder der Tintenaufnehmer 24, 25, 26 weist in
den vom Gehäuse
und den Zwischenwänden
des Tintenbehälters 20 umgebenen
Bereichen (ab hier als Gehäuseinneres
oder als Tintenaufnehmeraufnahmeabschnitt bezeichnet) eine Außenfläche auf, die
gleich oder entsprechend einer Innenfläche (ab hier als Gehäuseinnenfläche) jedes
Tintenaufnehmeraufnahmeabschnitts ist und aus einem Faserwerkstoff
hergestellt ist, der durch das Zusammenpressen von Polypropylen
enthaltenden Fasern und Polyethylenfasern, die in einem Gewichtsverhältnis von
7 : 3 in die Form jeder Kammer im Tintenbehälter und thermisches Verkleben
von deren Oberfläche
erhalten werden.
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Als nächstes ist ein Verfahren gemäß der Erfindung
zur Herstellung des Tintenbehälters
mit Bezug auf 2 und 3A bis 3C erklärt.
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2 ist
eine schematische Ansicht, um ein Produktionsgerät zur Herstellung des Faserkörpers zu
zeigen, der für
den Tintenbehälter
verwendet wird, und 3A bis 3C sind schematische, erläuternde Darstellungen,
um ein Verfahren zum Formen des Tintenaufnehmers für den Tintenbehälter zu
zeigen.
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Die erste Form ist eine fortlaufende
Faseranhäufung
in Stangen- oder Plattenform mit elastischen Eigenschaften (erster
Formschritt). Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die in einem
Gewichtsverhältnis
von 7 : 3 vermischten Fasern aus Polypropylenfasern und Polyethylenfasern
durch eine in 2 gezeigte
Kardiermaschine geführt,
so dass die verwirrten Fasern entwirrt werden um in ein Schichtnetz 42 verarbeitet
zu werden, wobei die Fasern nahezu parallel angeordnet sind, und
das eine stabile Faserdichte hat. Dann wird dieses Netz 42 gebündelt und
durch Heizrollen 43 geführt,
um die Oberflächenschicht
thermischer Adhäsion
auszusetzen, wobei die fortlaufende Faseranhäufung gebildet wird. Weil die
fortlaufende Faseranhäufung
in der vorliegenden Ausführungsform
unter Verwendung der Kardiermaschine gebildet wird, ist sie natürlich eine
Anhäufung von
kurzen Fasern.
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Die Temperatur der Heizrollen 43 kann
in einem Bereich, der höher
ist als der Schmelzpunkt der Polyethylenfasern und niedriger ist
als der Schmelzpunkt der Polypropylenfasern, festgelegt werden. Desto
länger
die Berührungsdauer
zwischen den Fasern und den Heizrollen ist, desto niedriger ist
die Temperatur vorzugsweise zu setzen; desto kürzer die Kontaktzeit, desto
höher die
Temperatur. Zum Beispiel angenommen, dass die Polyethylenfasern
einen Schmelzpunkt von 132°C
haben, wird die Temperatur der Heizrollen wünschenswert im Bereich von
135°C bis
155°C eingestellt.
Jede Heizeinrichtung kann angewendet werden, so lange sie nur die thermische
Adhäsion
von der Oberflächenschicht
bewirkt; zum Beispiel kann heiße
Luft geschickt werden, um auf die Oberflächenschicht zu blasen. Im Fall, dass
heiße
Luft verwendet wird, sollte die Temperatur besser höher eingestellt
werden, als im Fall, wo Heizrollen verwendet werden.
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Wenn die Kardiermaschine verwendet
wird, werden normalerweise kurze Fasermengen (Stapelfasern) als Ausgangsmaterial
verwendet, wobei die durch einen Aufteilungsschritt zur Kardiermaschine zugeführt werden.
Wenn ein durchgehendes Langfaserbündel (Tau) als Ausgangsmaterial
verwendet wird, wird das Tau in Stücke zerschnitten und dann die
Stücke
geblasen, um so ein Aufteilen zu bewirken. Dies ist wünschenswerter,
da der Aufteilungsschritt weggelassen werden kann.
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Als nächstes wird die fortlaufende
Faseranhäufung
durch einen Schneider 44 in Standardeinheiten geschnitten,
um Faserkörper 45 zu
erzeugen (zweiter Formschritt). Die Schnittlänge ist nahezu gleich bestimmt
oder etwas länger
als jeweils eine Seite einer Form des Tintenaufnehmers. Beim Zusammendrücken des
Faserkörpers
kann er einfacher in den Richtungen, die rechtwinklig zum Faserkörper sind
als in Faserrichtung zusammengedrückt werden, und deswegen kann
der Faserkörper
besser in eine komplizierte Anordnung gedrückt werden, wenn die Länge des
Faserkörpers
bestimmt ist, wie oben beschrieben.
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Der Faserkörper 45, von dem nur
die Oberflächenschicht
thermischer Adhäsion
ausgesetzt ist, ist wie ein nichtgewebter Stoff Baumwollfasern bedeckt,
die nahezu in eine Richtung ausgerichtet sind. Weil dieser Oberflächenabschnitt
eine Festigkeit hat, um eine Bearbeitung in automatisierten Schritten
zu ermöglichen,
darunter Beförderung,
werden die Erzeugungsschritte des Tintenaufnehmers wie im Folgenden
beschrieben ist, sehr einfach. Der Tintenaufnehmer wird als nächstes unter
Verwendung des zuvor erläuterten
Faserkörpers
geformt. Zuerst wird, wie in 3A gezeigt,
der Faserkörper 45,
der nahezu die selbe Länge
aufweist, wie eine Seite der Form 51, in die Form 51 eingefügt, deren
Größe nahezu gleich
oder etwas größer ausgebildet
ist, als die Größe der Tintenaufnehmeraufnahmekammer
des Tintenbehälters.
Ein oder mehrere Faserkörper
können entsprechend
dem Rauminhalt des Tintenbehälters verwendet
werden.
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Weil der Faserkörper 45 ist, wie ein
nichtgewebter Stoff, der eine Faseranhäufung von in einer Richtung
angeordneten Fasern bedeckt, wie zuvor beschrieben ausgebildet ist,
kann er leicht dazu gebracht werden, in die Gestalt der Form zu
passen.
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Als nächstes wird, wie in 3B gezeigt, ein Deckel 52 aufgesetzt,
nachdem der Faserkörper 45 in
der Form 51 aufgenommen wurde. Dieser Deckel 51 hält den Faserkörper 45 in
einem andauernden zusammengedrückten
Zustand.
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Dann wird die Form mit dem Faserkörper im in 3B gezeigten Zustand in
einem Heizofen erhitzt, wobei der Faserkörper 45 thermisch
in die Gestalt der Form geformt wird, um ein Tintenaufnehmer 26 zu
werden.
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Die Temperatur des Heizofens kann
mit jeder Temperatur innerhalb des Bereiches, der höher als der
Schmelzpunkt der Polyethylenfasern und niedriger als der Schmelzpunkt
der Polypropylenfasern ist, bestimmt werden. Wenn zum Beispiel der
Schmelzpunkt der Polyethylenfasern 132°C war, war die Anwendungstemperatur
des Ofens zwischen 135°C und
155°C. Die
Länge der
Heizdauer kann entsprechend der verlangten Festigkeit angepasst
werden.
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Die Anwendung der Wärme schmilzt
die Polyethylenfasern, so dass die geschmolzenen Polyethylenfasern
die Rolle eines Klebers übernehmen, um
die Überschneidungspunkte
der Polypropylenfasern dreidimensional verwickelt zu sichern, um
so die Festigkeit zu steigern. Deswegen sollte, falls Festigkeit
erforderlich ist, das Heizen besser für eine relativ lange Zeitdauer
fortgesetzt werden, bis die Wärme perfekt
in das Innere übertragen
wird, obwohl es von der Anordnung des Tintenaufnehmers abhängt. Falls Flexibilität erforderlich
ist, sollte das Heizen für
eine relativ kurze Zeitdauer fortgesetzt werden, so dass die Wärme nicht
vollständig
ins Innere übertragen wird.
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Um den Faserkörper bis ins Innerste zu verfestigen,
wird der Faserkörper
zuerst außerhalb
der Form erwärmt,
und dann wird er in die Form gegeben, bevor die Temperatur der Polyethylenfasern
unter dem Schmelzpunkt ist, um so druckgeformt zu werden, was die
Formzeit verkürzen
kann.
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Ebenfalls kann die Festigkeit durch
das Verändern
des Mischungsverhältnisses
der Polyethylenfasern und der Polypropylenfasern angepasst werden.
Wenn Festigkeit verlangt wird, wird der Anteil an Polyethylenfasern
im Faserkörper
erhöht;
wenn Flexibilität
verlangt ist, wird der Anteil an Polyethylenfasern im Faserkörper verringert.
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Dann wird der Tintenaufnehmer 26 aus
der Form genommen, wie in 3C gezeigt.
Der Tintenaufnehmer weist zu diesem Zeitpunkt eine Gestalt entsprechend
der unregelmäßigen Gestalt
der Gehäuseinnenfläche auf,
aber dessen Größe ist ein
wenig größer, als
die des Tintenaufnehmeraufnahmeabschnitts.
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Die auf diese Weise hergestellten
Tintenaufnehmer werden durch Öffnungsabschnitte
in den Tintenbehälter 20 eingefügt, die
vorbereitend mit Tintenzufuhröffnungen
ausgestattet sind, wie in 1 gezeigt,
und dann werden die Öffnungsabschnitte 35 durch
den Deckelteil 35 geschlossen, wobei so ein Tintenbehälter erhalten
wird.
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Weil die Größe des Tintenaufnehmers vor dem
Einsetzen ein bisschen größer ist
als die Größe des Tintenaufnehmeraufnahmeabschnitts,
wie zuvor beschrieben, kann der Tintenaufnehmer darin eingefügt werden,
ohne einen Zwischenraum zwischen der Innenwand des Tintenbehälters und
des Tintenaufnehmers zu bilden. Da sämtliche Oberflächen des Tintenaufnehmers
thermisch geformt sind, kann eine Tintenzufuhröffnung in einer beliebigen
Oberfläche ausgebildet werden,
im Unterschied zum Fall eines Tintenaufnehmers aus einem herkömmlichen
Filz.
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Wie zuvor erklärt, da die Produktionsschritte des
Tintenbehälters
die gesonderten Schritte des Bildens des Faserkörpers und des thermischen Formens
des Faserkörpers
in der Form aufweisen, ist das Verfahren leicht in der Lage Tintenaufnehmer verschiedener
Gestalt durch Verwendung verschiedener Formen herzustellen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die zweite Ausführungsform des Tintenbehälters, auf
die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann ist in 4 und 5 gezeigt. 4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, um eine Tintenstrahlpatrone
zu zeigen und 5 ist
eine erläuternde
Ansicht, um einen Herstellungsschritt des im Tintenbehälter verwendeten
Tintenaufnehmers der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen.
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Der gemäß der vorliegenden Ausführungsform
hergestellte Tintenbehälter 30 ist
zusammengesetzt aus einem ausgesparten Behälter 32, einem Tintenaufnehmer 34 und
einem Deckelteil 35, ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform,
und ist trennbar durch ein Tintenzufuhrrohr 33 mit dem
Tintenstrahlkopf 31 verbunden, wobei so eine Tintenstrahlpatrone 2 gebildet
wird. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet
sich von der ersten Ausführungsform durch
die Anordnung des Tintenbehälters 30,
und darin, dass der Tintenaufnehmer aus einer Vielzahl von Faserkörpern im
Produktionsverfahren des Tintenaufnehmers 34 gebildet ist,
wobei eine Form 54 und ein Deckel 55 verwendet
werden. Der Tintenbehälter 30 der
vorliegenden Ausführungsform
weist einen Tintenaufnehmeraufnahmeabschnitt auf, dessen Volumen
größer ist
als das Volumen des Tintenaufnehmeraufnahmeabschnitts bei der zuvor
beschriebenen ersten Ausführungsform,
und auf diese Weise wird der Tintenaufnehmer nicht aus einem einzelnen Faserkörper 45 gebildet,
sondern aus drei Faserkörpern 45 von
gleicher Gestalt, wie in 5 gezeigt.
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Es gibt keine spezifischen Einschränkungen bezüglich eines
Verfahrens mehrere Körper
in die Form einzufügen.
Wenn die Gestalt der Form relativ einfach ist, werden die Faserkörper besser
eingefügt, nachdem
sie gestapelt wurden. Wenn die Gestalt der Form relativ kompliziert
ist, werden sie besser einer nach dem anderen eingefügt, weil
sie dann dazu gebracht werden können
sich gut an die innere Gestalt der Form anzupassen, und die Verteilung
der Dichte kleiner wird.
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6 und 7 zeigen Abwandlungen der zweiten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine perspektivische
Explosionsansicht, um den Tintenbehälter in der Abänderung der
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu zeigen und 7 ist eine erläuternde Zeichnung, um den Herstellungsschritt
des Tintenaufnehmers zu zeigen.
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Diese Abwandlung ist mit einem ausgeschnittenen
Abschnitt 36d im ausgesparten Behälter 36 und Deckelteil 38 versehen,
um fehlerhafte Montage zu vermeiden, wobei auf diese Weise die Gestalt
des Tintenbehälters 40 außerdem komplizierter wird
als die Gestalt der zweiten Ausführungsform. Deswegen
wird der Tintenaufnehmer 36 hergestellt, wobei ein Verfahren
zum Einfügen
von Faserkörpern 45 und 46 verschiedener
Größe in die
Form 57 angewendet wird, wie in 7 gezeigt. Bezugszeichen 58 bezeichnet
einen Deckel entsprechend der Form 57.
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Angenommen, dass der Tintenaufnehmer, der
in einen Tintenbehälter
der aus 6 bekannten Gestalt
in einem bekannten Verfahren hergestellt worden wäre, würde das
bekannte Verfahren viele Stanzschritte erfordern, um den Faserkörper der
Gestalt anzupassen, wie vorher in 14A bis 14C beschrieben wurde. Im
Gegensatz dazu ermöglicht
die Anwendung der vorliegenden Erfindung einen Tintenaufnehmer einer
solchen Form, durch Zusammendrücken
und thermisches Formen fertig zu erhalten.
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(Dritte Ausführungsform)
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8 ist
eine schematische Ansicht der Tintenstrahlpatrone 3, um eine dritte
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zu zeigen. Der Tintenaufnehmer 28 bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist aus einem Faserwerkstoff hergestellt, das aus einer Faseranhäufung besteht,
die ähnlich
wie bei den anderen Ausführungsformen
durch das Zusammenpressen eines Faserkörpers und thermisches Formen
von zumindest dessen Oberfläche
erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform, sind durch das Staffeln
mancher Teile der Form im Herstellungsschritt der Gehäuseinnenfläche 52 Vorsprünge 5 an der
Oberfläche
des Tintenaufnehmers ausgebildet, was unterschiedlich zu anderen
Ausführungsformen ist.
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Die vorliegende Ausführungsform
benutzt die Form 59 und den Deckel 60 (ab hier
einfach als Form bezeichnet), wie in 9A und 98 gezeigt. Die Wurzel jedes Vorsprungs
ist nahezu mit dem gleichen Durchmesser geformt, wie ein Loch, das
in der Form ausgebildet ist und die Vorsprünge sind mit der selben Anordnung
angeordnet, wie die Löcher,
die in der Form ausgebildet sind.
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10A zeigt
eine teilweise vergrößerte Ansicht
der Vorsprünge
aufweisenden Oberfläche
des Tintenaufnehmers der vorliegenden Ausführungsform, und 10B ist eine Querschnittsansicht
davon entlang 10B-10B in 10A.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die Form durchlöchert,
so dass die Vorsprünge
in einem Zickzackmuster angeordnet sind, wobei der Durchmesser D
ca. 3 mm, der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Vorsprünge 4 mm
in x-Richtung und 7 mm in y-Richtung
ist.
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Weil der Tintenaufnehmer 28 bei
der vorliegenden Ausführungsform
so angeordnet ist, dass die oberen Abschnitte der zuvor beschriebenen
Vorsprünge 5 die
innere Fläche
des Behältergehäuses 52 berühren, um
einen Zwischenraum 51 zwischen den Abschnitten, die niedriger
als die Vorsprünge sind
und der Gehäuseinnenfläche zu bilden,
wobei dieser Zwischenraum mit der Umgebungsluft durch den Luftverbindungsabschnitt 27 verbunden
ist. Wenn der Aufnehmer bei jeder Ausführungsform in den Behälter eingefügt wird,
wie zuvor beschrieben, können
die Ecken des Tintenaufnehmers bereit sein in die Ecken der Gehäuseinnenfläche eingepasst
zu werden, im Vergleich zum bekannten Verfahren. Wenn der Aufnehmer
versagen sollte in die Ecken der Gehäuseinnenfläche zu passen, was in der Bildung
eines blockierten Zwischenraums resultiert, würde sich die Luft oberhalb
des blockierten Zwischenraums ausdehnen, wobei der Druck sich verändert, oder
die Temperatur um den Tintenbehälter
ansteigt, und im schlimmsten Fall könnte die Tinte im Tintenaufnehmer
durch die Tintenzufuhröffnung
oder die Luftverbindungsöffnung
durch die Luft herausgedrückt
werden.
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Wird jedoch die Konstruktion der
vorliegenden Ausführungsform
aufgenommen, kann die Luft im blockierten Zwischenraum durch den
Zwischenraum mit der Umgebungsluft in Verbindung sein, der zwischen
der Gehäuseinnenfläche und
dem Tintenaufnehmer durch die Vorsprünge des Tintenaufnehmers gebildet
ist, wie durch Pfeile in 8 gezeigt ist,
und durch den Luftverbindungsabschnitt. Deswegen kann die Zuverlässigkeit
gegen ein Austreten der Tinte verbessert werden, sogar wenn sich
der Umgebungsluftdruck oder die -Temperatur verändern.
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Auf der Gehäuseinnenfläche des Tintenbehälters können Rippen
anstelle der Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet sein.
In diesem Fall jedoch, weil die Möglichkeit besteht, dass ein
gegossenes Produkt beim Spritzgießen beim Lösen der Form fest hängt, ist
eine Aushebeschräge
erforderlich, was es nicht einfach macht, die gewünschte Form
zu erhalten und ein Faktor ist, die Produktivität zu senken.
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Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Ausführungsform
eine Konstruktion einfacher realisieren, die die selbe Wirkung hat,
wie die Rippen innerhalb des Gehäuses,
wobei das Verfahren höhere Produktivität aufweist.
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Die Konstruktion der vorliegenden
Ausführungsform,
beim Einsatz von einem Faserwerkstoff, hat den Vorteil, dass das
Herstellen der Vorsprungsgestalt entsprechend der vorliegenden Ausführungsform
durch eine kleine Anzahl an Schritten realisiert werden kann, und
die Kosten geringer sind als in dem Fall wo ein Schaum verwendet
wird.
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Die entsprechend der vorliegenden
Erfindung hergestellte Vorsprungsgestalt des Tintenaufnehmers kann
auf jeder Fläche
vorgesehen sein, so lange es effektiv ist eine Verbindung zwischen
dem in der Aussparung relativ zur Gehäuseinnenfläche ausgebildeten Zwischenraum
mit dem Luftverbindungsabschnitt herzustellen. Außerdem kann
die Höhe
der Vorsprungsgestalt in dem Bereich bestimmt werden, um eine Verbindung
mit dem Luftverbindungsabschnitt zu ermöglichen. Weil die Außenfläche des Tintenaufnehmers
mit der absolut unregelmäßigen Anordnung
der Gehäuseinnenfläche übereinstimmt, reduziert
die Vorsprungsgestalt der vorliegenden Ausführungsform nicht die Wirkung
der vorliegenden Erfindung, den Einsetzvorgang in das Tintenbehältergehäuse zu erleichtern.
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(Andere Ausführungsformen)
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Das Vorangegangene erläuterte die
Ausführungsformen
des Hauptanteils der vorliegenden Erfindung, mit dem Tintenaufnehmer
und dem Tintenbehälter
als Einheit der vorliegenden Ausführungsform, und dem Verfahren
zur Herstellung des Tintenbehälters
und so weiter, und weitere auf die obigen Ausführungsformen anwendbare Ausführungsformen
werden mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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<Gestalt des Faserkörpers>
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Der für den Tintenaufnehmer verwendete Faserkörper im
Tintenbehälter
der vorliegenden Erfindung ist einer, der dadurch, dass die Oberfläche thermischem
Verkleben ausgesetzt ist, erhalten wird. Auf diese Weise hat der
Faserkörper
Stangenform. Jedoch ist die Gestalt des Faserkörpers nicht auf das beschränkt, und
im Gegensatz kann der Faserkörper jede
Gestalt haben, solange er die Beförderung und die Automatisierung
bei den Herstellungsschritten des Tintenaufnehmers ermöglicht.
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Eine Abwandlung des Faserkörpers kann
so sein, dass in der ersten Formstufe Rollen und Nadeln 48 anstelle
der Heizrollen 43 verwendet werden, um die Fasern zu verwickeln
und so die Beförderung
derselben zu ermöglichen,
wie in 11 gezeigt. Der Querschnitt
der fortlaufenden Faseranhäufung
ist im Fall der Anwendung von Wärme
von einer runden Stange, während
der Querschnitt der fortlaufenden Faseranhäufung im Fall der Anwendung
von Nadeln eine zusammengedrückte
Platte ist. Auf diese Weise ist die Gestalt des Faserkörpers 47 unterschiedlich zur
Gestalt des Faserkörpers 45,
wie bei der ersten Ausführungsform
erklärt.
Dementsprechend können die
Faserkörper
ausgewählt
verwendet werden, wobei die Notwendigkeit von der Anordnung der
Form und des Tintenaufnehmers, oder Ähnlichem abhängig ist.
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<Verwendete Fasern>
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Die obigen Ausführungsformen verwendeten ein
Gemisch aus Polypropylenfasern und Polyethylenfasern mit einem Gewichtsverhältnis von
7 : 3, aber ohne auf das beschränkt
zu sein können
anwendbare Fasern jede Kombination von Fasergemischen sein und an
ein frei wählbares
Gemischverhältnis
angepasst werden.
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Jedoch sind, unter Berücksichtigung
des Gesichtspunkts der Flüssigkeitskontakteigenschaften (Speicherfähigkeit)
zur Tinte für
den Tintenstrahldruck, Werkstoffe auf Polyolefinbasis bevorzugt.
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Vom Gesichtspunkt der Wiederverwertung aus
sollten der Tintenaufnehmer und das Tintenbehältergehäuse aus Werkstoffen derselben
Beschaffenheit hergestellt sein, und im Fall, dass ein Produktidentifikationsetikett
vorgesehen ist, sollte das Etikett besser ebenfalls aus einem Werkstoff
derselben Beschaffenheit hergestellt sein.
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Es gibt keine genauen Beschränkungen
bezüglich
des Verfahrens die Fasern zu mischen. Wenn der verwendete Bestand
ein Fasertyp ist, wo zwei verschiedene Werkstoffe gemeinsam eingearbeitet sind,
wie in 12A oder 12B gezeigt, kann der Schritt,
die beiden Fasertypen zu vermischen ausgelassen werden. Die Verwendung
der in 12B gezeigten
Faser ist wünschenswerter,
wenn Flexibilität verlangt
wird.
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<Zweiter Formschritt>
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Der zweite Formschritt im Herstellungsverfahren
des Tintenbehälters
wurde mit dem Verfahren Wärme
auf den Faserkörper
anzuwenden und ihn danach zusammenzudrücken erklärt, und das Verfahren den Faserkörper zusammenzudrücken und
dann die Wärme
darauf anzuwenden, aber der Faserkörper kann im selben Zeitraum
zusammengedrückt werden,
in dem die Wärme
angewendet wird, wobei das Gerät
verwendet wird, das in 13A und 13B gezeigt ist.
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13A und 13B sind Zeichnungen um ein schematisch
ein anderes Verfahren den Tintenaufnehmer thermisch zu formen zu zeigen,
wobei ein Beispiel den Tintenaufnehmer 25 aus 1 herzustellen gezeigt wird.
Während
durch einen nicht gezeigten Warmluftgenerator erzeugte, warme Luft
zuerst geschickt wird, um den Faserkörper 45 durch Löcher 61a in
einer Verdichtungsplatte 61, auf die die warme Luft wirkt,
wie in 13A gezeigt,
werden die Fasern durch die Verdichtungsplatte 61 zusammengedrückt, wie
in 13B gezeigt. Dieses
Verfahren ist wirkungsvoll in den Fällen, wo die Fasern nicht bis ins
Innere verfestigt sein müssen,
und kann die Formzeit verringern.
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15 ist
eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, an dem
die Tintenstrahlpatrone, die gemäß der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist angebracht werden kann.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät 300 besteht
aus einer Tintenstrahlpatrone 320 als Einheit mit einem
Kopf, der auf einem Laufwerk 316 befestigt, entlang einer
Welle 319 durch einen Gurt 318 und durch einen
Motor 317 angetrieben ist. Die Tintenstrahlpatrone 320 wird
durch das Laufwerk 316 bewegt und zeichnet auf ein Aufzeichnungsmedium
(nicht gezeigt) auf, das auf eine Platte 324 befördert wird.
Bezugszeichen 325 bezeichnet eine Ansaugpumpe, die eine
Wiederherstellvorrichtung, 326 bezeichnet eine Abdeckung 326,
die den Kopf abdeckt und 330 bezeichnet ein Klingenteil
um die Auslassöffnungsfläche des
Kopfes zu reinigen und Fremdkörper
um die Auslassöffnungsfläche zu entfernen.