DE69635872T2

DE69635872T2 - Aufzeichnungsgerät mit Vorrichtung zum Messen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Flüssigkeit

Info

Publication number: DE69635872T2
Application number: DE69635872T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Uchikata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2016-07-13
Also published as: US20060187282A1; EP1134082B1; US6024428A; US7290843B2; EP2153999A2; DE69635872D1; EP0753411B1; EP2153999B1; US7438369B2; DE69617817D1; JPH0929989A; DE69617817T2; US7172259B2; EP2153999A3; EP1134082A1; EP0753411A3; US20020154180A1; US20050264623A1; EP0753411A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbehälter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und auf eine Aufzeichnungseinheit Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit solch einem Behälter.
Somit ist die vorliegende Erfindung auf Aufzeichnungssysteme einschließlich eines Kopierers, eines Faxgeräts und eines Druckers sowie auch auf eine Textverarbeitungsvorrichtung und auf einen Heimcomputer anwendbar, der mit einer Aufzeichnungsvorrichtung integriert ist, und auf einem Aufzeichnungsmaterial, das als ein Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist, auf dem durch das Aufzeichnungsgerät ein Bild aufgezeichnet wird.
Bis jetzt wurden auf kommerzieller Basis Tintenstrahlaufzeichnungsgeräte als Abgabeeinrichtungen verwendet, zum Beispiel wurden sie als Drucker als die Abgabeeinrichtung eines Aufzeichnungssystems wie zum Beispiel Abgabevorrichtungen von Kopierern, Faxgeräten, elektrischen Schreibmaschinen und Textverarbeitungsvorrichtungen, Abgabeendgeräte von Arbeitsstationen und dergleichen und auch als Hand- oder portable Drucker verwendet, die für Informationsverarbeitungssysteme wie zum Beispiel Heimcomputer und Host-Computer, Vorrichtungen mit optischem Plattenspeicher, Videogeräte usw. vorgesehen sind. In diesen Fällen ist jedes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät so aufgebaut, dass es eine spezifische Funktion, eine Verwendungsart und dergleichen des entsprechenden Gerätes erfüllt.
Als ein allgemeines Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist jenes bekannt, das eine Aufzeichnungsvorrichtung (Aufzeichnungskopf), einen Tintenbehälter zum Speichern von dem Kopf zuzuführender Tinte, eine Blattfördervorrichtung zum Zuführen von Aufzeichnungspapier und eine Steuervorrichtung zum Steuern dieser Vorrichtungen hat. Der Aufzeichnungskopf stößt Tintentropfen aus einer Vielzahl Düsen aus und wird seriell in einer Richtung bewegt oder abgetastet (Hauptabtastrichtung), die senkrecht zu einer Förderrichtungist (Nebenabtast-richtung). Der Tintenaufzeichnungskopf führt eine Aufzeichnungsbewegung aus, bei der das Aufzeichnungspapier intermittierend um einen Abstand gefördert wird, der gleich ist wie die Aufzeichnungsbreite während Nicht-Aufzeichnungs-Intervallen. Im Falle eines Aufbaus des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, das einen Aufzeichnungskopf der Nach-Bedarf-Bauart verwendet, bei der Tinte auf das Aufzeichnungspapier entsprechend Aufzeichnungssignalen ausgestoßen wird, ist aufgrund der Vorteile von geringen Betriebskosten und geringem Lärm weitverbreitet. Im Falle eines Aufbaus des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, das einen Aufzeichnungskopf der Vollzeilenbauart verwendet, bei der eine Vielzahl Düsen zum Ausstoßen von Tinte in der Nebenabtastrichtung linear aufgereiht ist, muss der Aufzeichnungskopf das Aufzeichnungspapier nur einmal abtasten, um einen Aufzeichnungsvorgang über eine Breite entsprechend der Anzahl der Düsen ausführen. Dies erhöht die Geschwindigkeit des Aufzeichnungsvorgangs.
Daneben ist eine Tintenzufuhr nicht gut genug, wenn die restliche Tintenmenge in einem Tintenspeicherelement wie zum Beispiel der vorstehend beschriebene Tintenbehälter geringer als ein vorbestimmtes Niveau ist. Infolgedessen kann eine schlecht gedruckte Abgabe erhalten werden, und somit ist eine Ausbildung eines Bildes mit hoher Qualität schwierig. Falls die Tinte vollständig verbraucht ist, kann darüber hinaus ein Bild nicht auf dem Papier erzeugt werden, während eine Tintenausstoßeinrichtung des Aufzeichnungskopfs angetrieben wird, obwohl sie keine Tinte enthält. In diesem Fall ist es daher möglich, eine Fehlfunktion der Tintenausstoßeinrichtung zu bewirken. Insbesondere im Falle einer Verwendung einer Heizvorrichtung zum Ausstoßen von Tinte gibt es die Möglichkeit einer Zerstörung des gesamten Aufbaus des Aufzeichnungskopfes infolge einer anormalen Aufwärmung, wie dies später beschrieben wird. Üblicherweise hat daher ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens einer Flüssigkeit (nachfolgend auch als eine Flüssigkeitserfassungsvorrichtung bezeichnet), wie dies in der 1 gezeigt ist.
Die in der 1 gezeigte Flüssigkeitserfassungsvorrichtung hat eine zylindrische Stange 1001, eine Lichtquelle 1003, die mit der Stange 1001 verbunden ist, und eine Lichtaufnahmeeinheit (d. h. ein Lichtsensor). Bei dieser Bauart der Vorrichtung ist die Stange 1001 so ausgeführt, dass sie Lichtübertragungseigenschaften hat und dass sie außerdem einen Spitzenabschnitt hat, der in einer schrägen Richtung abgeschnitten ist. Wie dies in der Fig. gezeigt ist, ist die Stange 1001 in einem Tintenbehälter 1002 angeordnet. Die Lichtquelle 1003 sendet Licht zu einem Boden des Tintenbehälters 1002 durch den Spitzenabschnitt der Stange 1001 hindurch aus. Falls der Abstand zwischen dem Spitzenabschnitt der Stange 1001 und dem Boden des Tintenbehälters 1002 konstant gehalten wird, werden die folgenden Zustände beobachtet:
Der Zustand, in dem der Spitzenabschnitt der Stange 1001 in Tinte I eingetaucht ist (zum Beispiel ist das durch eine durchgezogene Linie A angegebene Tintenniveau höher als der Spitzenabschnitt);
der Zustand, bei dem es einen Raum zwischen dem Spitzenabschnitt der Stange 1001 und dem Tintenniveau gibt (zum Beispiel ist das durch eine durchgezogene Linie A' angegebene Tintenniveau niedriger als der Spitzenabschnitt); und
der Zustand, in dem der Tintenbehälter 1002 leer ist.
Bei jedem dieser Zustände kann reflektiertes Licht mit seinem eigenen Brechungsfaktor erfasst werden. Durch Nutzung der Differenzen der Brechindizes bei den vorstehend genannten Zuständen kann daher das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte bestimmt werden, indem erfasst wird, ob das Tintenniveau zwischen dem Spitzenabschnitt der Stange 1001 und dem Boden des Tintenbehälters 1002 angeordnet ist. Der Lichtsensor 1004 nimmt somit das durch den Spitzenabschnitt der Stange 1001 hindurchtretende reflektierte Licht auf, und dann wird der Zustand der restlichen Tintenmenge durch die Steuereinheit 1005 bestimmt, die mit dem Lichtsensor 1004 verbunden ist. Wenn die Steuereinheit 1005 entscheidet, dass die restliche Tintenmenge geringer als die vorbestimmte Menge ist, dann wird die Bedienungsperson mittels einer mit der Steuereinheit 1005 elektrisch verbundenen Anzeigevorrichtung an einer Bedientafel (nicht gezeigt) zum Wechseln oder Auffüllen des Tintenbehälters angewiesen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Tintenerfassungsverfahren wird jedoch von der Lichtquelle 1004 ausgesendetes Licht an einer inneren Umfangsseitenwand der Stange 1001 reflektiert, so dass es schwierig ist, einen konstanten Einfallswinkel des reflektierten Lichts gegen einen schrägen Abschnitt der Stange 1001 konstant zu halten, der dann nicht konstant bleibt. Dies führt zu jenem Problem, dass der Unterschied zwischen der Stärke des reflektierten Lichts bei vorhandener Tinte und der Stärke von reflektiertem Licht bei fehlender Tinte im Allgemeinen nicht unterschieden werden kann. Zusätzlich führt dies außerdem zu dem Problem, dass der Vorrichtungsaufbau komplexer wird, da die Stange 1001 in dem Tintenbehälter (d. h. ein Tintenflusspfad des Tintenbehälters) angebracht wird. Darüber hinaus ist es schwierig, die Verbrauchererwartungen wie zum Beispiel hinsichtlich kleineren und billigeren Vorrichtungen in ausreichendem Maße aufgrund des vergrößerten Volumens und der begrenzten Gestalt des Tintenbehälters als ein Ergebnis der darin angeordneten Stange zu erfüllen.
Ein herkömmlicher Tintenbehälter ist aus JP-A-62-021549 bekannt. Dieser Tintenbehälter hat einen Reflektionsabschnitt mit zwei Flächen, eine Menge von Einfallslicht von außerhalb reflektieren gemäß einer Tintenmenge im Inneren des Tintentanks.
FR-A-2672390 offenbart einen Flüssigkeitsbehälter zum Messen der Menge von Kondensat, in dem die Länge der reflektierenden Flächen entlang der längeren Kante geringer ist als die Länge entlang der kürzeren Kante. Somit ragt eine Spitze des Prismas, die durch die Reflektionsflächen ausgebildet wird, tief in den Tintenbehälter hinein.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfassung einen Tintenbehälter weiterzuentwickeln gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, so dass eine Tintenerfassung genauer gemacht werden kann.
Eine Aufzeichnungseinheit, die solch einen Tintenbehälter hat ist Gegenstand von Anspruch 3.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Aufzeichnungseinrichtung kann einen elektrothermischen Wandler zum Erzeugen von Wärmeenergie verwenden, die zum Bewirken eines Filmsiedeeffekts in Tinte erforderlich ist, um die Tinte aus dieser auszustoßen.
Die innere Wandfläche des Fensterabschnitts kann so geformt sein, dass sie auftreffendes Licht von der Lichtaussendeeinheit in die Schnittstelle der Tinte und des Tintenbehälters in einem Winkel von 45°C einleitet.
In der folgenden Beschreibung meint der Ausdruck "Aufzeichnen" alle Möglichkeiten zum Auftragen von Tinte auf Tintenträgern wie zum Beispiel Gewebe, Garn, Papier und andere Blattmaterialien (d. h. ein Druckprozess, ein Bilderzeugungsprozess, ein Kopierprozess, ein Färbe- oder Beizprozess und dergleichen). Daher ist das Gebiet der Erfindung nicht auf das Gebiet der Informationsverarbeitung beschränkt, sondern es ist auch auf andere Gebiete einschließlich der Bekleidungsindustrie anwendbar, wo die Tintenträger zum Aufnehmen von Tinte wie zum Beispiel Gewebe, Garn, Papier und andere Blattmaterialien verwendet werden.
Die Aufgabe, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen klarer verständlich.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens einer Flüssigkeit in einem Behälter;
2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Aufzeichnungseinheit, die an einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät anzubringen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fensterabschnitts eines Tintenbehälters und eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte, wobei die Vorrichtung eine Lichtaussendeeinheit zum Aussenden von Licht auf den Fensterabschnitt und eine Lichtaufnahmeeinheit zum Erfassen von reflektiertem Licht aufweist;
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Schlittens und einer Schlittenführungswelle zum gleitbaren Stützen des Schlittens, die bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden, wobei sich der Schlitten entlang der Schlittenführungswelle in der Hauptabtastrichtung bewegt;
5 zeigt eine Blockabbildung einer elektrischen Schaltung, die bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Tintenbehälters und einer Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder des Fehlens von Tinte als eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät angewendet werden;
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Tintenbehälters und einer Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte, die bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät als eine der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Tintenbehälters und einer Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte, die nicht beansprucht sind;
9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Aufzeichnungseinheit als eines der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die an einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät anzubringen ist;
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Schlittenaufbaus, bei dem eine Aufzeichnungseinheit mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einem Tintenbehälter an dem Schlitten angebracht ist;
11 zeigt eine perspektivische Abbildung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes als eines der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung;
12 zeigt eine perspektivische Abbildung eines Informationsverarbeitungssystems als eines der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung; und
13 zeigt einen Tintenstrahlkopfbausatz bestehend aus einer Aufzeichnungskopfeinheit und einer Tintennachfüllvorrichtung.
Ein als ein Tintenhalteelement an einem Aufzeichnungsgerät anzubringender Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Tintenspeicherkammer, einen vorderen Endabschnitt, in dem ein Tintenzuführungsabschnitt zum Zuführen von Tinte zu einer mit diesem verbundenen Aufzeichnungseinrichtung ausgebildet ist (nachfolgend außerdem als ein Aufzeichnungskopf bezeichnet), einen hinteren Endabschnitt, in dem ein Luftverbindungsabschnitt zum Schaffen einer Verbindung zwischen der vorstehend genannten Tintenhalteeinrichtung und der Luft ausgebildet ist, einen Seitenwandabschnitt (nachfolgend als ein Tintenflusspfad bezeichnet, der parallel zu einer Zuführungsrichtung der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf ist) und ein Fenster, das aus einem lichtübertragenden Material an einer vorderen Endseite des Seitenwandabschnitts ausgebildet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens einer Flüssigkeit in dem Aufzeichnungsgerät zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens der restlichen Tinte in dem Behälter montiert. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend konkret beschrieben.
<Ausführungsform 1>
Die 2 zeigt gemäß der vorliegenden Erfindung eine perspektivische Darstellung einer Aufzeichnungseinheit, die an einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät anzubringen ist. Die Aufzeichnungseinheit hat einen einstückigen Aufbau, bei dem ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 abnehmbar mit einem Tintenbehälter 21 integriert ist.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 hat einen Tinteneinlassabschnitt 20a und einen Tintenausstoßabschnitt 20c, die miteinander verbunden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 elektrothermische Wandlerelemente (nachfolgend als Heizvorrichtungen bezeichnet) als Energieerzeugungseinrichtungen. Dadurch wird eine Blase in der Tinte in einem Flüssigkeitskanal durch einen Puls eines elektrischen Antriebssignals ausgebildet, das von der Systemeinheit des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes vorgesehen wird, und in einem kurzen Zeitraum wird das Wachsen und Schrumpfen der Blase in geeigneter Weise herbeigeführt, was besonders für ein Ausstoßen von Tintentropfen geeignet ist, da es eine gute Empfindlichkeit hat. Es ist somit möglich, den Tintenstrahlaufzeichnungskopf in einfacher Weise so kompakt wie möglich unter Verwendung der elektrothermischen Wandlerelemente als die Wärmeerzeugungseinrichtung zu schaffen. Ein anderer Vorteil ist, dass der Aufzeichnungskopf unter Verwendung der elektrothermischen Wandlerelemente vollständig in einem Prozess hergestellt werden kann, der die in den letzten Jahren geschaffenen technischen Vorteile auf dem Halbleitergebiet sowie die technischen Errungenschaften der IC- und Mikrotechnologien mit bemerkenswerten technischen Vorteilen und verbesserter Zuverlässigkeit nutzt, wodurch eine hochdichte Herstellung in einfacher Weise möglich ist und zusätzlich zu der weiteren Miniaturisierung des Aufzeichnungskopfes die Herstellungskosten reduziert werden.
Andererseits hat der Tintenbehälter 21 eine Tintenhaltekammer 2 zum Aufbewahren von Tinte, die dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 zuzuführen ist, und eine Öffnung als einen Tintenauslassabschnitt 21b, der an seinem vorderen Endabschnitt ausgebildet ist, in den ein Tinteneinlassabschnitt 21a des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 20 gepasst werden kann. Wie dies in der Figur gezeigt ist, gibt es ein Paar Vorsprünge 21d von dem vorderen Ende, die an ihren freien Enden Haken haben, so dass sie in ein Paar Löcher 20b eingreifen können, die an dem Endabschnitt des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 20 ausgebildet sind, von dem der Tinteneinlassabschnitt 20b vorsteht. Darüber hinaus ist zumindest eine Seitenfläche (und zwar eine Tintenflusswand) 21c des Tintenbehälters 21 aus einem transparenten Material geschaffen (zum Beispiel transparenter Kunststoff und Glas), und außerdem ist ein genuteter Abschnitt an dessen Vorderseite ausgebildet. Mit anderen Worten: Der genutete Abschnitt ist als eine Erhöhung einer inneren Seite des Tintenbehälters 21 so ausgebildet, dass er einen V-förmigen Querschnitt hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der genutete Abschnitt daher als ein Fenster mit zwei geneigten Flächen 1a, 1b vorgesehen.
Um den Tintenbehälter kurz darzustellen, sind ein Tinteneinführungselement und ein Tintenabsorptionselement nicht in der Figur gezeigt. Diese Ausführungsform ist jedoch nicht auf einen derartigen Aufbau beschränkt. Es ist außerdem möglich, andere Aufbauten des Tintenbehälters mit einem derartigen Fenster vorzusehen, zum Beispiel einer, der das Tinteneinführungselement und das Tintenabsorptionselement hat, oder bei dem die Tintenhaltekammer in zwei Abschnitte getrennt ist (d. h. eine zum Halten dieser Elemente und die andere zum Aufbewahren von Tinte). Es muss nicht gesagt werden, dass das Fenster entsprechend dem Aufbau des Tintenbehälters angeordnet sein kann.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung des Fensters des in der 2 gezeigten Tintenbehälters und eine Tintenerfassungsbaugruppe zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte in dem Tintenbehälter. Die Bauteile, die die Baugruppe bilden, haben ein Lichtaussendeelement 10 zum Ausstrahlen von Licht auf das Fenster 1 des Tintenbehälters 21 und ein Lichtaufnahmeelement 11 zum Erfassen von reflektiertem Licht.
Die Tintenerfassungsbaugruppe kann so angeordnet sein, dass sie dem vorstehend genannten Fenster 1 zugewandt ist, wenn sie an einem Schlitten des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes angebracht ist (oder eine Aufzeichnungseinheit ist an ihrer Ruheposition angeordnet).
Das Lichtaussendelement 10 ist als eine Bauart mit einer hohen Richtfähigkeit ausgebildet und erzeugt einen Lichtstrahl, der im Wesentlichen keine Dämpfung in der Tinte hat. Somit kann das Lichtaussendeelement 10 ein Strahlungselement mit einer Lichtsammelwirkung mittels einer Linse oder dergleichen hinsichtlich Infrarotlicht oder Fast-Infrarotlicht sein, um einen Lichtstrahl mit einer hohen Richtfähigkeit auszustrahlen. Der von dem Lichtaussendeelement 10 ausgesendete Lichtstrahl wird in die geneigte Fläche 1a bei einem im Wesentlichen konstanten Winkel θin eingeführt.
Daneben enthalten bei dieser Ausführungsform die Komponenten der in dem Tintenbehälter 2 gespeicherten Tinte Glykol, Alkohol, Farbstoff und dergleichen zusätzlich zu 80% oder mehr Wasser. Diese Tintenart hat einen Brechungsindex n-Tinte von 1,3 bis 1,4, was fast in derselben Größenordnung ist wie Wasser. Andererseits kann die Wand des Tintenflusspfads aus einem transparenten Kunststoff oder Glasmaterial geschaffen sein, das einen Brechungsindex n-Wand von 1,5 bis 1,6 hat. Zusätzlich hat die Luft einen Brechungsindex n-Luft von ungefähr 1,0003. Daher kann in dem Fall, bei dem eine wesentliche Tintenmenge in dem Tintenflusspfad ist, ein kritischer Winkel θ1 zum Bewirken einer Totalreflektion des einfallenden Lichts an der geneigten Fläche 1a durch die folgende Gleichung (1) berechnet werden, was zu dem kritischen Winkel θ1 von 54 bis 69 führt. sin(θ1) = n-Tinte/n-Wand = (1,5 ~ 1,6)/(1,3 ~ 1,4). (1)
Im Falle des Fehlens von Tinte in dem Tintenflusspfad kann ein kritischer Winkel θ2 zum Bewirken einer Totalreflektion des einfallenden Lichts an der geneigten Fläche 1a durch die folgende Gleichung (1) berechnet werden, was zu dem kritischen Winkel θ2 von 39 bis 42 führt. sin(θ2) = n-Luft/n-Wand = 1,003/(1,5 ~ 1,6). (2)
Falls der geneigte Winkel θin zu der geneigten Fläche 1a in dem Bereich 43 bis 53 ist, kann folglich eine Totalreflektion beim Vorhandensein von Tinte nicht auftreten, während sie beim Fehlen von Tinte auftritt. Somit ist das gegenwärtige Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass es einen Einfallswinkel θin = 45° definiert. Falls eine wesentliche Tintenmenge in dem Behälter vorhanden ist, tritt demgemäss das einfallende Licht durch die Tintenpfadwand 1 hindurch und wandert entlang dem Lichtpfad 3. Falls keine wesentliche Tintenmenge in dem Behälter vorhanden ist, tritt das einfallende Licht andererseits nicht durch die Tintenpfadwand 1 hindurch, während es von der geneigten Fläche 1a reflektiert wird und entlang einem Lichtpfad 4 wandert. Dann wird das durch den Lichtpfad 4 hindurchtretende Licht durch die geneigte Fläche 1b total reflektiert und wandert dann entlang dem Lichtpfad 5, der sich zu dem Lichtaufnahmeelement 11 erstreckt.
Das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte in dem Tintenpfad 2 kann mit einer Stabilität gemäss der Beziehung zwischen den durch die folgende Ungleichung angegebenen Lichtintensitäten erfasst werden: A > B > Cwobei A eine Lichtintensität darstellt, die dann durch das Lichtaufnahmeelement 11 erfasst wird, wenn in dem Tintenpfad keine Tinte vorhanden ist, B eine Lichtintensität darstellt, die dann durch das Lichtaufnahmeelement 11 erfasst wird, wenn in dem Tintenpfad Tinte vorhanden ist, und C eine Lichtintensität darstellt, die dann durch das Lichtaufnahmeelement 11 erfasst wird, wenn der Tintenpfad nicht gefunden wird (d. h der Tintenbehälter ist nicht an dem Schlitten angebracht). Der Unterschied zwischen A und B ist vergleichsweise groß, so dass das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte in dem Tintenpfad 2 stabil durch die Differenzen zwischen den Lichtintensitäten des in den Lichtaufnahmeabschnitt 11 eingeleiteten Lichts erfasst werden kann. In diesem Fall ist der Unterschied zwischen B und C daneben vergleichsweise klein. Jedoch kann die Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte in dem Tintenbehälter dadurch ausgeführt werden, dass die Erfassungsempfindlichkeiten des Lichtaufnahmeelements 11 verbessert werden.
In der Figur bezeichnet "h" eine Höhe einer Tintenfläche an der Position, die unter der Spitze 1c des an dem Fenster 1 ausgebildeten V-förmigen Abschnitts ist, wo der Lichtstrahl von dem Lichtaussendeelement 10 in einen Kontakt mit der geneigten Fläche 1a gelangt. Eine Totalreflektion des Lichtstrahls kann dann auftreten, wenn die Tintenfläche niedriger als h ist, wenn die Tinte verbraucht wurde, so dass h zum Bestimmen eines Erfassungspunkts wichtig ist, um zu bestimmen, dass der Tintenpfad (oder der Tintenbehälter) leer ist, wenn eine kleine Tintenrestmenge bleibt oder nicht. Es ist daher möglich, die vorstehend genannte Höhe h durch Versetzen der Position des Lichtaussendeabschnitts 10 zu ändern, um einen Punkt zu versetzen, an dem der Lichtstrahl von dem Lichtaussendeabschnitt 10 in einen Kontakt mit der geneigten Fläche 1a gelangt.
In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 12 eine Lichtausschaltvorrichtung zum Verhindern, dass das Licht von dem Lichtaussendeabschnitt 10 in den Lichtaufnahmeabschnitt 11 einfällt, durch den der reflektierte Strahl stabil erfasst werden kann, wenn der Lichtaussendeabschnitt 10 aus einem preiswerten Lichtaussendeelement wie zum Beispiel eine Leuchtdiode (LED) besteht. Zum Verbessern der geradeaus gerichteten Ausbreitung von Licht kann darüber hinaus das von dem Lichtaussendeelement 10 ausgesendete Licht in den Tintenflusspfad 2 eingeführt werden, nachdem es durch einen Schlitz (nicht gezeigt) hindurchgetreten ist, um sich geradlinig auszubreiten. Eine Hydrophil-Behandlung kann an der Tintenflusswand ausgeführt werden, um eine Ablagerung von Blasen daran wirksam zu verhindern.
Daneben ist die vorliegende Erfindung so aufgebaut, dass es einen Brechungsindex der Tinte so nutzt, dass die Ergebnisse der vorstehend beschriebenen Erfassung kaum von den Farbänderungen von Tinte beeinflussbar sind. Das bedeutet, dass die vorstehend beschriebene Einrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte in dem Tintenpfad bei einem Farbdrucker oder dergleichen hinsichtlich aller verschiedenen darin verwendeten Farben genutzt werden kann.
Die 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Schlittens 22 und einer Schlittenführungsachse 23. Wie dies vorstehend beschrieben ist, hat die Aufzeichnungseinheit einen einstückigen Aufbau, bei dem ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 mit einem Tintenbehälter 21 abnehmbar integriert ist. Die Schlittenführungsachse 23 ist dahingehend wichtig, dass sie den Schlitten gleitbar hält, und die den Schlitten in der Nebenabtastrichtung bewegt.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 hat einen Positionierabschnitt (nicht gezeigt) und eine flexible Haupttafel (elektrischer Verbindungsabschnitt) zum elektrischen Verbinden des Schlittens 22. Unter Verwendung von derartigen Vorrichtungen kann der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20 daher an den Schlitten 22 mit einer dazwischenliegenden elektrischen Verbindung angebracht werden.
Eine elektrische Schaltung des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes ist so aufgebaut, wie dies im Folgenden beschrieben wird und in einer Blockabbildung in der 5 gezeigt ist. In der Figur sind die gleichen Bauteile, die in den anderen Figuren dargestellt sind, durch die selben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre doppelte Beschreibung wird in der folgenden Beschreibung weggelassen. In der Figur bezeichnet darüber hinaus das Bezugszeichen 401 eine Steuervorrichtung als eine Hauptsteuereinheit, das Bezugszeichen 402 bezeichnet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) in der Gestalt beispielsweise eines Mikrocomputers, das Bezugszeichen 403 bezeichnet einen Direktzugriffsspeicher (RAM) mit einem Bereich zum Ablegen von Textdaten oder Bilddaten, einem Arbeitsbereich usw., das Bezugszeichen 404 bezeichnet einen Festwertspeicher (ROM), in dem feste Daten wie zum Beispiel Programmdaten und Fontdaten gespeichert sind, das Bezugszeichen 405 bezeichnet einen Zeitgeber, der für die Ausführungszyklen der CPU 402 und zum Erzeugen von Zeitgebungen wichtig ist, die bei einer Aufzeichnungsbewegung der Druckeinheit erforderlich sind, und das Bezugszeichen 406 bezeichnet einen Schnittstellenabschnitt zum Verbinden von Signalen der CPU 402 mit den Peripherievorrichtungen. Darüber hinaus bezeichnet das Bezugszeichen 407 eine Steuervorrichtung der Druckereinheit 407, und das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine in der 2 gezeigte Lichtaufnahmeeinheit. Das Bezugszeichen 408 bezeichnet einen Tintenbehältersensor zum Sicherstellen des Vorhandenseins oder Fehlens des Tintenbehälters, das Bezugszeichen 409 bezeichnet eine Kopfantriebsvorrichtung zum Senden von Aufzeichnungssignalen, zum Zuführen einer elektrischen Leistung usw. zu dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20, die Bezugszeichen 410a, b und c bezeichnen Motorantriebsvorrichtungen zum Senden von Signalen, elektrischer Leistung, usw., die jeweils für die Motoren zum Bewegen des Schlittens, zum Fördern des Aufzeichnungspapiers, zum Antreiben des Wiederherstellsystems usw. erforderlich sind, das Bezugszeichen 411 bezeichnet einen Schlittensensor zum Erfassen eines Orts des Schlittens und zum Bestimmen, ob der Schlitten zum Beispiel an der Ruheposition angeordnet ist oder nicht, das Bezugszeichen 412 bezeichnet einen Papiersensor zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Blatts Papier, um ein Aufzeichnen an Nicht-Aufzeichnungsbereichen oder anderen Abschnitten davon zu vermeiden, wenn das Aufzeichnungspapier nicht passend vorgesehen ist oder wenn ein letztes Blatt Papier aufgezeichnet wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein Warnvorgang in Abhängigkeit der restlichen Menge ausgeführt, falls die Tintenerfassungseinheit das Fehlen von Tinte in dem Tintenbehälter erfasst. In diesem Fall kann die restliche Tintenmenge in dem Tintenbehälter in dem Zeitraum einer Erfassung des Fehlens von Tinte in dem Tintenbehälter nahezu genau geschätzt werden (d. h. der Zeitraum eines Warnvorgangs in Abhängigkeit der restlichen Menge), da die Erfassungseinrichtung zu dem Schluss kommt, dass die Tinte dann fehlt, wenn die Tintenfläche unterhalb des vorbestimmten Tintenniveaus ist. Er kann daher so aufgebaut sein, dass er einen Tintenmangelfehler nach der Bestimmung abgibt, dass die verbrauchte Tintenmenge das vorbestimmte Niveau erreicht hat, indem der Tintenverbrauch bei jedem Vorgang einer Aufzeichnung, eines Vorausstoßens, einer Absorption und dergleichen berechnet wird, die nach der Abgabe des Tintenmangelfehlers ausgeführt werden. Er kann darüber hinaus auch so aufgebaut sein, dass er die Bewegungen zum Aufzeichnen, Absorbieren und dergleichen nach der Abgabe des Tintenmangelfehlers unterbindet. Die Daten bezüglich der Tintenrestmenge werden in dem vorstehend beschriebenen RAM 402 gespeichert, und daher ist es vorzuziehen, dass der RAM 402 nicht-flüchtig ist.
<Ausführungsform 2>
Die 6 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Tintenbehälters und einer Tintenerfassungseinheit des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts als eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Tintenflusswand 501 hat eine Vielzahl geneigte Flächen 501a, die im Querschnitt sägezahnförmig ausgebildet sind. Der Aufbau ist derart, dass er eine stabile Erfassung von total reflektiertem Licht oder übertragenem Licht in Abhängigkeit des Vorhandenseins oder Fehlens von Tinte an den geneigten Flächen 501a bei den Vorgängen ausführt, bei dem das von der Lichtaussendeeinheit 510 ausgesendete Licht im gewissen Maße gestreut wird. Das von der Lichtaussendeeinheit 510 ausgesendete Licht wird in eine Vielzahl der geneigten Flächen 501a eingeführt. Falls die Tinte in dem Tintenflusspfad 502 ist, tritt das Licht durch die geneigten Flächen 501a hindurch und wandert dann entlang einem Lichtpfad 503. Falls der Tintenflusspfad 502 keine Tinte aber Luft enthält, dann reflektieren die geneigten Flächen 501a das Licht vollständig und das reflektierte Licht wandert entlang einem Lichtpfad 504. Durch den in der 6 gezeigten Aufbau ist es darüber hinaus möglich, die Höhe der geneigten Flächen 501a zu ändern, um den Benutzeranforderungen zu genügen. Zusätzlich gibt es keine Möglichkeit, dass irgendeine unregelmäßige Lichtreflektion erzeugt wird, die durch Kratzer an einem geneigten Abschnitt hervorgerufen werden, da eine Vielzahl geneigte Flächen 502 an der Innenseite des Tintenbehälters ausgebildet ist.
<Vergleichsbeispiel 3>
Die 7 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Tintenbehälters und einer Tintenerfassungseinheit des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, die nicht beansprucht sind. Eine geneigte Fläche 61a ist an einer Ecke (an einer vorderen Endseite) einer Tintenflusswand 601 so ausgebildet, dass ein Tintenbehälter mit einer einfachen Gestalt vorgesehen sein kann, um so einen hohen Flexibilitätsgrad bei der Ausbildung der geneigten Fläche an einem geeigneten Abschnitt zu haben.
<Ausführungsform 4>
Die 8 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Tintenbehälters und einer Tintenerfassungseinheit des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts als eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Geneigte Flächen 701a, 701b sind an der anderen Seite der Tintenflusswand 701 bezüglich des Tintenflusspfads 702 ausgebildet. Eine Lichtaussendeeinheit 710 ist so angeordnet, dass die geneigte Fläche 701a in etwa senkrecht zu dem einfallenden Licht ist, d. h. das von der Lichtaussendeeinheit 710 ausgesendete Licht tritt in die geneigte Fläche 701a in etwa senkrecht ein. Andererseits ist eine Lichtaufnahmeeinheit 711 so angeordnet, dass die geneigte Fläche 701b an einem Pfad des total reflektierten Lichts ist. In diesem Fall besteht kein Bedarf dafür, die geneigte Fläche 701b als eine zu dem Lichtpfad senkrechte Ebene vorzusehen, aber eine Erfassung ohne einen Einfluss des Reflektionsindexes des Lichts kann stabiler ausgeführt werden, wenn sich die Beziehung zwischen dem Lichtpfad und der geneigten Fläche 701b einem rechten Winkel annähert.
<Ausführungsform 5>
Die 9 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Tintenstrahleinheit als eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die an dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät anzubringen ist.
Die geneigten Flächen 801a, 801b sind an einer Seitenfläche eines Tintenbehälters 821 ausgebildet. Zusätzlich ist auch ein Lichtreflexionsabschnitt 810 an derselben Seitenfläche ausgebildet.
Die 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Schlittens, an dem die Tintenstrahleinheit mit dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und dem in der 9 gezeigten Tintenbehälter angebracht sind. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 810 eine Lichtsensoreinheit als eine Kombination eines Lichtaussendeabschnitts und eines Lichtaufnahmeabschnitts. Der Lichtsensor 810 ist an einem festen Abschnitt angebracht, der an der Außenseite des Schlittens 822 ausgebildet ist. Wenn sich der Schlitten 822 entlang der Schlittenführungsachse 823 bewegt, sind die geneigten Flächen 801a, 801b des Tintenbehälters 821 und des Lichtreflexionsabschnitts 801c jeweils dem Lichtsensorabschnitt 810 gemäß den Versetzungspositionen des Schlittens 822 zugewandt. Daher kann das Fehlen oder Vorhandensein der Tinte erfasst werden, indem der Lichtsensorabschnitt 810 den geneigten Flächen 801a, 801b zugewandt wird, während das Fehlen oder Vorhandensein des Tintenbehälters an dem Schlitten erfasst werden kann, indem der Lichtsensorabschnitt 810 dem Lichtreflexionsabschnitt 801c zugewandt wird. Das bedeutet, dass das Fehlen oder Vorhandensein der Tinte und das Fehlen oder Vorhandensein des Tintenbehälters unter Verwendung ausschließlich eines gemeinsamen Photorezeptors erfasst werden. Wenn jede Fläche des Tintenbehälters außer die geneigten Flächen 801a, 801b lichtundurchlässig ausgebildet wird, tritt das Licht nur durch die geneigten Flächen 801a, 801b hindurch. Wenn die geneigten Flächen 801a, 801b mit Tinte bedeckt sind (d. h. das Tintenniveau ist höher als ihre Positionen), dann reflektieren sie das einfallende Licht nicht, so dass eine innere Seite des Tintenbehälters als eine dunkle Stelle gesehen werden kann, wenn durch die Flächen 801a, 801b visuelle Beobachtungen durchgeführt werden. Wenn die geneigten Flächen 801a, 801b frei von Tinte sind (d. h. das Tintenniveau ist niedriger als ihre Positionen), dann reflektieren sie das einfallende Licht, so dass eine innere Seite des Tintenbehälters als eine helle Stelle gesehen werden kann, wenn visuelle Beobachtungen durch die Flächen 801a, 801b durchgeführt werden.
Folglich kann das Fehlen oder Vorhandensein der Tinte in dem Tintenbehälter bestimmt werden, indem derartige Zustände beobachtet werden. Falls das einfallende Licht von dem Tintenbehälter unterbrochen werden sollte, kann das Fehlen oder Vorhandensein der Tinte auch dadurch erfasst werden, dass Beobachtungen durch die geneigten Flächen hindurch gemacht werden.
<Weitere Ausführungsformen>
Ein allgemeiner Aufbau des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, an dem der Tintenbehälter und die Tintenerfassungseinheit von einer von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 5 angebracht werden, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 11 beschrieben.
Die 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes als eines der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät IJRA hat eine Führungsschraube 2040, die sich dreht, wenn sie in Zusammenwirkung mit einer normalen oder Umkehrdrehung eines Antriebsmotors 2010 durch einen Satz Getrieberäder 2020, 2030 gedreht wird. Ein Schlitten HC, an dem eine Tintenstrahlkartusche angebracht ist, ist durch eine Schlittenwelle 2050 und die Führungsschraube 2040 gestützt. Außerdem hat der Schlitten einen Stift (nicht gezeigt), der mit einer an einer Umfangsfläche der Führungsschraube 2040 ausgebildeten Schraubennut 2041 in Eingriff gelangt, so dass er sich in jene Richtungen vor- und zurück bewegt, die durch die Pfeile a, b angegeben sind.
Das Bezugszeichen 2060 bezeichnet eine Walzenplatte, die das Papier P positioniert und dieses gegen eine Walzenrolle 2070 entlang der Bewegungsrichtung des Schlittens hält. Die Bezugszeichen 2080 und 2090 bezeichnen lichtgekoppelte Einrichtungen, die als eine Ruhepositionserfassungseinrichtung zum Ändern einer Drehrichtung eines Motors 210 usw. verwendet werden, indem sie erkennen, dass ein an dem Schlitten HC angeordneter Hebel 2100 an der Position dieser lichtgekoppelten Einrichtungen positioniert ist.
Eine Kopfwiederherstellungseinheit hat ein Abdeckungselement 2110 und ein Saugelement 2130 und ist an der Position angeordnet, die einem Ende des Versetzungspfads des Schlittens HC zugewandt ist, zum Beispiel die Position, die gegenüber einer Ruheposition der Tintenstrahlkartusche IJC ist. Wenn die durch den Motor 2010 erzeugte Antriebskraft über die Kraftübertragungszahnräder 2020, 2030 übertragen wird, wird die Kopfwiederherstellungseinheit betätigt, um den Aufzeichnungskopf mit dem Abdeckungselement 2110 abzudecken, das durch ein Stützelement 2120 gestützt ist. Nachfolgend wird Tinte angesaugt (um eine Saugwiederherstellung zu erreichen), indem das Saugelement (zum Beispiel eine Saugpumpe) 2130 angetrieben wird, das in der Kopfwiederherstellungseinheit in Wirkverbindung mit dem Abdeckungselement 2110 angeordnet ist, wodurch die in den Tintenausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfs befindliche Tinte bei einer erhöhten Viskosität zwangsweise aus den Tintenausstoßöffnungen ausgestoßen wird.
Das Bezugszeichen 2140 bezeichnet eine Reinigungslamelle zum Abwischen einer Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfes, und sie wird durch ein Lamellenhalteelement 2160 so gehalten, dass sich diese vor- und zurückbewegt. Diese Elemente sind an einer Stützplatte 2160 eines Hauptkörpers angeordnet.
Das Bezugszeichen 2170 bezeichnet einen Hebel zum Starten einer Saugwiederherstellung. Der Hebel 2170 bewegt sich bei einer Bewegung eines mit dem Schlitten HC eingreifenden Nockens zum Steuern einer Antriebskraft des Motors 2110, wobei eine variable oder Hin- und Herbewegung von Bauteilen des Übertragungsmechanismuses wie zum Beispiel eine Kupplungsschaltung erzeugt wird.
Da es ein Aufzeichnungsgerät einschließlich eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes der vorstehend beschriebenen Bauart ermöglicht, einen Aufzeichnungsvorgang nicht nur mit einer hohen Dichte sondern auch mit einer hohen Geschwindigkeit auszuführen, wird dieser als eine Abgabeeinrichtung für ein Aufzeichnungssystem wie zum Beispiel ein Drucker verwendet und kommerzialisiert, der als eine Abgabeendgeräteinheit für einen Kopierer, ein Faxgerät, eine elektronische Schreibmaschine, eine Textverarbeitungsvlorrichtung, eine Arbeitsstation oder dergleichen oder als ein Hand- oder portabler Drucker dient, der in einem Informationsverarbeitungssystem wie zum Beispiel ein Heimcomputer, ein Host-Computer, eine Einheit mit optischem Plattenspeicher, eine Videoeinheit oder dergleichen vorgesehen ist. Unter den vorstehend beschriebenen Umständen ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät so aufgebaut, dass es bezüglich Funktion und Bauart im praktischen Gebrauch an sich zu jeder der vorstehend erwähnten Einheiten passt.
Im Falle eines Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerätes zum Drucken von zwei oder mehreren Farben wird ein mehrfarbiges Bild erzeugt, indem eine Überlagerung von Tintentropfen aufeinander auf einem Aufzeichnungsmedium durch Ausstoßen von Tinten mit mehreren Farben aus einer Vielzahl Farbtintenstrahlaufzeichnungsköpfen oder durch Anordnen von Farben in Zeilen und Spalten einer Matrix (N × N) auf dem Aufzeichnungsmedium bewirkt wird. Falls ein Farbaufzeichnungsvorgang mit dem Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät ausgeführt wird, gibt es im Allgemeinen drei oder vier Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe und drei oder vier Tintenkartuschen entsprechend drei Hauptfarben, die sich aus Gelb (Y), Magenta (M) und Zyan (C) zusammensetzen, oder vier Farben, die sich aus drei Hauptfarben und Schwarz (B) zusammensetzen. Kürzlich wurde ein Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät mit drei oder vier daran angebrachten Arten von Farbtintenstrahlaufzeichnungsköpfen in der Praxis angewendet, um ein mit Vollfarben erzeugtes Bild zu ermöglichen.
Zusätzlich kann die vorstehend beschriebene Bauart des Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerätes so aufgebaut sein, dass ein Bild möglich ist, das vergleichsweise einfach auf einem Aufzeichnungsmedium im Format „A1" aufgezeichnet wird. Genauer gesagt wurde ein Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät kommerzialisiert, das mit einer Lesevorrichtung elektrisch verbunden ist, die daran angepasst ist, ein Original im Format A1 eines mehrfarbigen Bilds so zu lesen, dass das Original auf einem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet werden kann, zum Beispiel ein Plotter, der als ein CAD-Abgabedrucker dient. Andererseits ist es in der Praxis erforderlich, dass das Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät in einer Vielzahl von Betriebsweisen verwendet werden kann, und in letzter Zeit wurde von dem Verbraucher immer mehr gefordert, dass ein Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät vorgesehen wird, das verschiedene Arten von Informationen wie zum Beispiel Zeichen, Graphiken, Bilder und Figuren auf einem OHP-Film aufzeichnen kann, um die Informationen an einem Bildschirm für die Präsentation in einer Konferenz oder einer Lesung visuell zu projizieren.
Nun wird ein Aufzeichnungssystem erläutert, das ein Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Flüssigkeitsausstoßkopfes als ein Aufzeichnungskopf ausführt.
Die 12 zeigt eine schematische Darstellung des Aufzeichnungssystems als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Flüssigkeitsausstoßkopf in der Vollzeilenbauart ausgeführt, wobei dessen Länge einer Aufzeichnungsbreite des Aufzeichnungsmediums 150 entspricht. Der Flüssigkeitsausstoßkopf hat eine Vielzahl Öffnungen, die mit einer Teilung von 360 dpi (dots/roch = Punkt/25,4 mm) in der Längsrichtung eingeteilt ist. Bei dem Flüssigkeitsausstoßkopf gibt es einen Halter 202 zum Halten von vier Köpfen entsprechend vier verschiedenen Farben: Gelb (Y), Magenta (M), Zyan (C) bzw. Schwarz (Bk). Diese Farbköpfe sind parallel mit vorbestimmten Zwischenräumen in der Richtung eines Pfeils X aufgereiht.
Jeder dieser Farbköpfe nimmt Signale von einer Kopfantriebsvorrichtung 307 auf, die bei der Antriebssignalzuführungseinrichtung vorgesehen ist, und sie werden jeweils auf diese Weise gemäß ihren entsprechenden Signalen angetrieben. Zusätzlich nehmen die Farbköpfe jeweils Farbtinten Y, M, C und Bk von Tintenbehältern 204a bis 204d auf.
Darüber hinaus bezeichnet das Bezugszeichen 204e einen Behälter zum Speichern einer Blaslösung, so dass jeder Farbkopf zum Aufnehmen einer Zufuhr der Blaslösung aus dem Behälter 204e aufgebaut ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben diese Tintenbehälter 204a bis 204d und der Behälter 204e in der gleichen Art und Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 5 Fensterabschnitte (nicht gezeigt). Der Fensterabschnitt von jedem Behälter oder Tank ist so angeordnet, dass er einer entsprechenden Vorrichtung zum Bestimmen des Fehlens oder Vorhandenseins einer Flüssigkeit zugewandt ist.
Kopfabdeckungen 203a bis 203d, in denen Tintenabsorptionsmaterialien wie zum Beispiel Schwämme eingebettet sind, sind jeweils unterhalb der Farbköpfe angeordnet, wobei für ihren Schutz jeder Kopf mit einer entsprechenden Kopfabdeckung während einer Nicht-Aufzeichnungsperiode abgedeckt wird.
Das Bezugszeichen 206 bezeichnet einen Förderriemen als eine Einrichtung zum Übertragen des Aufzeichnungsmaterials. Der Förderriemen ist um verschiedenartige Rollen herum in einem vorbestimmten Pfad gewickelt und er wird durch eine Antriebsrolle angetrieben, die mit einer Motorantriebsvorrichtung 305 verbunden ist.
Bei dem Aufzeichnungssystem des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels kann das Aufzeichnungsmedium mit verschiedenen Behandlungen vor und nach dem Aufzeichnen behandelt werden. Das Aufzeichnungssystem hat somit eine Vorbehandlungsvorrichtung 251 zum Behandeln des Aufzeichnungsmediums vor dem Aufzeichnungsschritt und eine Nachbehandlungsvorrichtung 252 zum Behandeln des Aufzeichnungsmediums nach dem Aufzeichnungsschritt. Die Vorbehandlungsvorrichtung 251 ist stromabwärts von dem Förderpfad des Aufzeichnungsmediums angeordnet, während die Nachbehandlungsvorrichtung 252 stromaufwärts davon angeordnet ist.
Die Inhalte der Vor- und Nachbehandlung werden gemäß den Änderungen der Tinte oder der Aufzeichnungsmedien geändert, die für den Aufzeichnungsprozess verwendet werden, zum Beispiel das Aufbringen von UV und Ozon wird an einem Aufzeichnungsmedium ausgeführt, das aus Metall, Kunststoff, Keramik oder dergleichen geschaffen ist, um deren Oberfläche zum Verbessern der Haftfähigkeit zu aktivieren. Im Falle einer Verwendung eines Aufzeichnungsmediums mit einer statisch aufladbaren Oberfläche wie zum Beispiel ein Blatt aus Kunststoffmaterial können kleine Teilchen leicht daran haften, so dass eine Erzeugung eines ausgezeichneten Bildes durch die verunreinigte Oberfläche verhindert wird. Das Aufzeichnungsmedium kann vor einer statischen Aufladung durch eine Ionisiereinrichtung als die Vorbehandlung bewahrt werden, um die kleinen Teilchen von dem Aufzeichnungsmedium zu entfernen. Im Falle einer Verwendung eines Aufzeichnungsmediums auf Textil- oder Gewebebasis ist es vorzuziehen, eine Vorbehandlung vorzugsweise aus der Gruppe von alkalischen Materialien, wasserlöslichen Materialien, synthetischen Polymeren, wasserlöslichen metallischen Salzen, Harnsäure und Thiurea beispielsweise unter dem Standpunkt auszuführen, ein Schrumpfen und Verbessern des Verbrauchs zu verhindern. Es ist zu beachten, dass die Vorbehandlungsprozeduren nicht auf die vorstehend beschriebenen Wege beschränkt sind. Es ist außerdem möglich, andere Prozeduren wie zum Beispiel eine Vorbehandlung zu übernehmen, die den Schritt einer Erwärmung des Aufzeichnungsmediums auf eine zum Aufzeichnen bevorzugte Temperatur hat.
Für die Nachbehandlung können andererseits verschiedene Behandlungen durchgeführt werden, zum Beispiel: eine Fixierung zum Fixieren der auf das Aufzeichnungsmedium aufgebrachten Tinte mittels einer UV-Bestrahlung oder mittels Wärme; und ein Waschvorgang zum Entfernen von restlichen nicht reagierten Materialien, die bei der Vorbehandlung verwendet wurden.
Demgemäss kann das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät der vorliegenden Erfindung verwendet werden, das den anderen in vielen industriellen Gebieten (zum Beispiel die Textilindustrie) überlegen ist und das Bilder mit ausgezeichneten Bildqualitäten im Vergleich mit jenen des herkömmlichen Standes der Technik vorsieht.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann daneben der Tintenbehälter abnehmbar mit dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf verbunden werden, um eine Aufzeichnungseinheit mit einem einstückigen Aufbau auszubilden. Er kann so in dem Markt eingeführt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es daher auch möglich, eine Tintennachfülleinrichtung zum Auffüllen des Tintenbehälters mit Tinte vorzusehen.
Die 13 zeigt eine schematische Darstellung eines Tintenstrahlkopfbausatzes, der als ein Satz einer Aufzeichnungseinheit und einer Tintennachfüllvorrichtung vorgesehen ist. Und zwar hat ein Bausatzbehälter 501 einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf 510 mit einem Tintenausstoßabschnitt 511 zum Ausstoßen von Tinte, einen Tintenbehälter 520 als einen Flüssigkeitsbehälter, der ortsfest oder abnehmbar mit dem Tintenkopf 510 verbunden ist, und eine Tintennachfüllvorrichtung 530 zum Nachfüllen von Tinte in den Tintenbehälter 510.
Nachdem die Tinte aufgebraucht wurde, kann Tinte in den Tintenbehälter durch einen Einfügungsabschnitt (zum Beispiel eine Einspritznadel) 531 der Tintennachfüllvorrichtung nachgefüllt werden. Und zwar wird der Einfügungsabschnitt 531 der Tintennachfüllvorrichtung in ein Loch eingefügt, das an einer Wand oder an einem Luftverbindungsanschluss 521 des Tintenbehälters geschaffen ist, oder in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Tintenbehälter und dem Aufzeichnungskopf.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kombiniert gemäß der vorliegenden Erfindung der Tintenstrahlbausatz den Tintenstrahlaufzeichnungskopf, den Tintenbehälter mit dem Aufbau von einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und die Tintennachfüllvorrichtung als ein Behälter mit einem kompakten Aufbau. Falls die Tinte aufgebraucht ist, kann das Aufzeichnen daher in einfacher Weise erneut durchgeführt werden, ohne dass Tinte in den Tintenbehälter unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Bausatzes mehrmals nachgefüllt wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind die Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens einer Flüssigkeit, der Tintenbehälter, der Bausatz, die Aufzeichnungseinheit, das Aufzeichnungsgerät und das Aufzeichnungssystem, das durch die Verbindung mit der Informationsverarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, so angeordnet, dass sie das Vorhandensein oder Fehlen von Tinte in dem Tintenflusspfad bestimmen, indem sie die Lichtreflexion von einem Lichtübertragungsabschnitt durch Ausstrahlen von Licht daran erfassen. Der Lichtübertragungsabschnitt ist zumindest an einem Teil der Tintenpfadwand ausgebildet, die den Tintenflusspfad zum Zuführen von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf ausbildet. Infolgedessen ist es möglich, die Verbraucheranforderungen bezüglich des Aufbaus einer kleineren Version des Tintenbehälters, seiner kosteneffektiven Herstellung und dergleichen zusätzlich zum Erzeugen von Bildern mit ausgezeichneten Bildqualitäten zu erfüllen.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben und es ist für einen Durchschnittsfachmann aus der vorstehenden Beschreibung klar, dass Änderungen und Abwandlungen geschaffen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den angehängten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Tintenbehälter (21; 821) zum Zuführen von Tinte zu einer Aufzeichnungseinrichtung (20), die Tinte ausstößt und an einem Aufzeichnungsgerät befestigt oder abnehmbar daran angebracht ist, das eingegebene Bildinformationen auf einem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung der Aufzeichnungseinrichtung aufzeichnet, wobei der Tintenbehälter (21; 821) folgendes aufweist: ein Gehäuse, das eine Kammer (2) zum Aufbewahren der Tinte ausbildet, wobei das Gehäuse eine Vielzahl Wände (21c; 501; 701) aufweist; einen Reflexionsabschnitt (1) mit zumindest zwei Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b), die so konfiguriert sind, dass sie eine von der Außenseite des Tintenbehälters (21; 821) einfallende Lichtmenge gemäß einer Tintenmenge in dem Tintenbehälter (21; 821) reflektiert, wobei der Reflexionsabschnitt (1) an einer vorbestimmten Position an einer der Wände (21c; 501; 701) angeordnet ist, die eine kürzere Kante und eine längere Kante aufweist, wobei zumindest die beiden Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b) mit vorbestimmten Winkeln hinsichtlich der Wand (21c; 501; 701) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die beiden Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b) entlang einer Richtung der kürzeren Kante angeordnet sind, und dass die beiden Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b) so geformt sind, dass eine Länge der beiden Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b) entlang der Richtung der längeren Kante größer ist als eine Länge der beiden Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b) entlang der Richtung der kürzeren Kante.
Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, wobei die beiden Flächen (1a, 1b; 501a; 701a, 701b; 801a, 801b) parallel zu der Richtung der längeren Kante angeordnet sind.
Aufzeichnungseinheit mit einem Tintenbehälter gemäß Anspruch 1 oder 2 und einer Aufzeichnungseinrichtung (20), die Tinte ausstößt, welche durch den Tintenbehälter (21; 821) zugeführt wird, wobei die Aufzeichnungseinrichtung an einem Aufzeichnungsgerät befestigt oder abnehmbar an diesem angebracht ist, das eingegebenen Bildinformationen auf einem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung der Aufzeichnungseinrichtung (20) aufzeichnet.
Aufzeichnungseinheit gemäß Anspruch 3, wobei die Aufzeichnungseinrichtung (20) ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf ist, der einen elektrothermischen Wandler zum Erzeugen von Wärmeenergie verwendet, die dazu erforderlich ist, dass eine Filmsiedewirkung in der Tinte auftreten kann, damit die Tinte aus ihm ausgestoßen wird.