DE69802151T2

DE69802151T2 - Tintenbehälter, mit diesem verwendbarem tintenabsorbierenden Körper und Herstellungsverfahren des Tintenbehälters

Info

Publication number: DE69802151T2
Application number: DE69802151T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Hayashi; Jun Hinami; Eiichiro Shimizu; Hajime Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2018-07-30
Also published as: JP2000000976A; EP0894630A2; DE69802151D1; AU701641B1; EP0894630A3; EP0894630B1; JP3720586B2; US6270206B1; CA2244331A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND BEMERKUNGEN ZUM STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft einen Tintenbehälter als Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, ein Tintenabsorptionsmaterial als unterdruckerzeugendes Mittel und ein Herstellungsverfahren des Tintenbehälters.
Herkömmlich ist der Tintenbehälter für ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät mit einem Tintenabsorptionsmaterial versehen, wie z. B. Urethanschaum-Harzmaterial oder Filz, um die Tinte zu speichern, während die Zuführung der Tinte zu dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf durch dessen Zuführöffnung gestattet wird, wobei ein Unterdruck unter Ausnutzung der Kapillarkraft des Körpers erzeugt wird. In jüngster Zeit werden die Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte weit verbreitet verwendet, wobei die Forderung nach Farbdruck und hoher Druckqualität besteht, wodurch die Anzahl der verwendeten Tintenbehälter zunimmt. Vom Standpunkt des Umweltschutzes ist die Wiederverwertung des Materials wünschenswert, und zur Erleichterung der Wiederverwertung ist ein Aufbau erwünscht, der eine kleine Anzahl von Teilen des wiederverwertbaren Materials oder der Materialien verwendet. Es ist für eine Tintenstrahlkartusche vorteilhaft, wenn diese einen Aufzeichnungskopf und einen Tintenbehälter aufweist, welche miteinander einstückig ausgebildet und trennbar sind.
Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. HEI-8-20115 (EP-A-0 691 207), welche an den Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen worden ist, beschreibt einen Tintenbehälter, der Fasern aus Olefinharzmaterial mit Eigenschaften eines Thermoplastmaterials als ein Tintenabsorptionsmaterial in dem Tintenbehälter aufweist. Der Tintenbehälter ist gut für die Erhaltung der Lagerbeständigkeit der Tinte, und das Tintenbehältergehäuse und das Fasermaterial sind derselben Materialart, und daher ist die Wiederverwertung auf leichte Weise möglich.
Es wird ferner beschrieben, daß Fasern relativ kleiner Größe entlang der Innenwand des Kartuschenbehälters angeordnet sind und Fasern relativ großer Größe im Inneren.
Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. HEI-7-47688 beschreibt einen Tintenbehälter mit einem tintenabsorbierenden Material mit einer durch Erhitzen angeschmolzenen Oberfläche, die einen Zuführkanal unter Verdichtung ausbildet und einen verkleinerten Öffnungsdurchmesser aufweist, um das Versperren des Tintenströmungspfads infolge des Eindringens von Blasen oder von Fremdmaterial zu vermeiden, wodurch das sachgemäße Druckergebnis erreicht wird.
Es beschreibt, daß durch Zusammenziehen des Öffnungsdurchmessers auch auf der Seite, die an die Seitenwand des Tintenbehälters angrenzt, das folgende Problem vermieden wird. Das Problem besteht darin, daß eine Luftschicht, die an der Grenzfläche erzeugt wird, wenn die Innenwand der Seitenfläche des Tintenbehälters und die Seitenfläche des Tintenabsorptionsmaterials in engem Kontakt sind, in das absorbierende Material als Blasen während des Tintenverbrauchs eintritt, wodurch eine Verminderung der Bildqualität oder eine unsachgemäße Tintenzuführung eintritt.
Da jedoch die Luftschicht an sich verbleibt, selbst wenn die Oberfläche des tintenabsorbierenden Materials unter Wärmeeinwirkung angeschmolzen ist, würde eine Neigung zur unsachgemäßen Tintenzuführung eintreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenbehälter zu schaffen, welcher ohne weiteres wiederverwertbar ist und bei dem der Eintritt der Luft durch die Oberfläche des tintenabsorbierenden Materials verhindert wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Tintenbehälter zu schaffen, welcher mit einem Aufzeichnungskopf oder einer Aufzeichnungsvorrichtung zuverlässig verbunden werden kann, selbst wenn der Tintenbehälter wiederholt daran montiert und demontiert wird, zusätzlich zu der Aufgabe der Erfindung.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Tintenbehälter zu schaffen, wobei die Tintenbewegung von dem tintenabsorbierenden Material zu der Zuführöffnung während der Tintenzuführung so erfolgt, daß die Tintenzuführung stabilisiert wird, einzeln oder zusätzlich zu der Aufgabe und bzw. oder dem ersten Ziel.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein tintenabsorbierendes Material zu schaffen, das zum Erreichen der Aufgabe geeignet ist, und ein Herstellungsverfahren dafür, sowie verschiedene Mittel aufzuzeigen, um die Anzahl der Teile zu vermindern und bzw. oder die Zuverlässigkeit während des Transports zu erhöhen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenbehälter gemäß Anspruch 1 aufgezeigt, wobei eine Oberfläche des absorbierenden Materials eine Oberflächentintensperrschicht ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind ein Teil des Tintenbehältergehäuses und das Tintenabsorptionsmaterial einstückig ausgebildet, und es liegt kein Spalt zwischen der Wand (Gehäuse) und dem absorbierenden Material in dem einstückigen Abschnitt vor, so daß die unsachgemäße Tintenzuführung, die dem Eintritt von Luft zwischen der Wand und dem Absorptionsmaterial zuzuschreiben ist, verhindert wird.
Da das Tintenabsorptionsmaterial ein Thermoplastmaterial ist, ist die Wiederverwertung des Behälters auf leichte Weise möglich. Somit wird die Aufgabe erfüllt.
Nachstehend werden weitere Verbesserungen beschrieben.
Wenn der Abschnitt des Gehäuses, der den Tintenzuführabschnitt aufweist, durch die Tintensperrschicht ausgebildet ist, weicht die Position des Absorptionsmaterials in dem Zuführabschnitt trotz der Wiederholung der Montage und der Demontage des Tintenbehälters nicht ab. Somit wird das Ziel der Erfindung erreicht.
Das Gehäuse kann insgesamt durch die Tintensperrschicht ausgebildet sein.
Der Tintenzuführabschnitt und das Luftloch können in Offenlage bringbar abgedichtet werden.
Der Tintenbehälter kann ferner eine Grenzschicht mit einer kleineren mittleren Porosität als jene des Inneren des Absorptionsmaterials in einem Bereich aufweisen, der an die Tintensperrschicht angrenzt.
Die vorliegende Erfindung zeigt ferner ein Tintenabsorptionsmaterial für einen Tintenbehälter auf, wie im Anspruch 14 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung zeigt ferner ein Herstellungsverfahren für einen Tintenbehälter auf, wie im Anspruch 20 definiert ist.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Erzeugens einer Grenzschicht mit einer kleineren mittleren Porosität als jene des Inneren des Tintenabsorptionsmaterials durch Erhitzen und Schmelzen mindestens eines Teils der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials und Einleiten eines Drucks darauf während des Kühlens nach dem Vorbereitungsschritt des Tintenabsorptionsmaterials aufweisen.
Diese Aufgabe und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden, Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine schematische, perspektivische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tintenbehälters der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt ein Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Tintenbehälters,
Fig. 3 zeigt ein Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Tintenbehälters,
Fig. 4 zeigt ein Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Tintenbehälters,
Fig. 5 zeigt eine Tintensperrschicht und eine Grenzschicht des erfindungsgemäßen Tintenbehälters,
Fig. 6 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der dritten Ausführungsform,
Fig. 9 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei (a) eine schematische, perspektivische Schnittansicht zeigt und (b) eine Schnittansicht zeigt,
Fig. 10 zeigt ein Herstellungsverfahren des Tintenbehälters gemäß der vierten Ausführungsform,
Fig. 11 zeigt ein Herstellungsverfahren eines Tintenbehälters gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 12 zeigt ein Herstellungsverfahren eines Tintenbehälters gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 13 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 14 zeigt in (a) eine schematische Perspektivansicht eines Tintenbehälters als einen Flüssigkeitsaufnahmebehälter gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und in (b) eine Schnittansicht davon,
Fig. 15 zeigt in (a) eine schematische Perspektivansicht eines Tintenbehälters als einen Flüssigkeitsaufnahmebehälter gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in (b) eine perspektivische Teilansicht einer näheren Umgebung eines Verbindungsabschnitts, und in (c) eine Schnittansicht davon,
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 17 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer näheren Umgebung eines Verbindungsabschnitts eines Tintenbehälters gemäß einem weiteren abgewandelten Ausführungsbeispiel der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 15 gezeigt ist, und
Fig. 18 zeigt in (a) eine schematische Perspektivansicht eines Tintenbehälters als einen Flüssigkeitsaufnahmebehälter gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie in (b) und (c) Schnittansichten.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nachstehend die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(Erste Ausführungsform)

Fig. 1 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt eine schematische, perspektivische Schnittansicht eines Tintenbehälters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In einem in Fig. 1 gezeigten Tintenbehälter 20 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Tintenabsorptionsmaterial als ein unterdruckerzeugender Körper zum Speichern der Tinte für die Aufzeichnung bezeichnet, 3 ist eine Tintenzuführöffnung zum Zuführen der Tinte, die in dem unterdruckerzeugenden Körper aufgenommen ist, nach außerhalb, 4 ist ein Vorsprung zum Anordnen des Tintenbehälters an dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, und 5 ist ein Luftloch zum Einführen der Umgebungsluft in den unterdruckerzeugenden Körper. Der Anordnungsvorsprung 4 ist optional. Der Tintenbehälter 20 kann abnehmbar in bezug auf einen Tintenstrahlkopfabschnitt 32 an der Tintenzuführöffnung 3 angeordnet werden, und der Tintenstrahlkopfabschnitt 32 schließt einen Ausstoßkopfabschnitt 30 zum Ausstoßen der Tinte ein, die in dem Tintenbehälter aufgenommen ist, und ein Tintenzuführrohr 31 zum Zuführen der Tinte von dem Tintenbehälter zu dem Ausstoßkopfabschnitt. Der Aufzeichnungskopf ist in dieser Ausführungsform abnehmbar angeordnet, kann jedoch mit dem Tintenbehälter einstückig ausgebildet sein.
In dem Tintenbehälter 20 der vorliegenden Erfindung ist das Tintenabsorptionsmaterial 1 aus faserförmigem Material oder einem Körper aus Thermoplastmaterial, wie z. B. Polypropylenfasern, und dessen Oberflächenschicht bildet eine Tintensperrschicht 2 aus, die durch Heißschmelzen erzeugt ist, ausgenommen die Tintenzuführöffnung und das Luftloch, und die Tintensperrschicht bildet ein Gehäuse des Tintenbehälters aus.
Die Dicke t der Tintensperrschicht beträgt ca. 1,5 mm in dieser Ausführungsform vom Standpunkt der Festigkeit des Gehäuses oder dergleichen. Die Schicht ist zu einer Wandoberflächenschicht ausgebildet und wird durch das Fasermaterial dargestellt, das durch Wärme aufgeschmolzen ist, die zwischen die Fasern des Unterdruckerzeugenden Materials eintritt, das an den Oberflächenabschnitt angrenzt, infolge der Kapillarkraft des unterdruckerzeugenden Körpers oder dergleichen, um die Tintenspeicherräume zu füllen, die an die Oberflächenschicht des unterdruckerzeugenden Körpers angrenzen, und die auf diese Weise erzeugte Oberflächenschicht dient zum Sperren der Tinte.
Wie in Fig. 1 erkennbar (Schnittansicht), ist das Thermoplastmaterial, das die Tintensperrschicht 2 ausbildet, nicht unbedingt im gesamten Bereich der Tintensperrschicht 2 dicht (fest), sondern winzige Räume oder Spalte können vorliegen. Die Dicke der Tintensperrschicht ist nicht unbedingt gleichmäßig.
Abhängig von den Herstellungsverfahren, welches nachstehend beschrieben werden, kann eine Grenzschicht mit einer Porosität (ein Verhältnis des Raums je Volumeneinheit) vorgesehen werden, die kleiner als jene des Inneren des Absorptionsmaterials in dem Innenbereich des Tintenabsorptionsmaterials der Tintensperrschicht ist. Dies wird nachstehend beschrieben.
Bei diesem Aufbau ist das Gehäuse des Tintenbehälters untrennbar einstückig mit dem unterdruckerzeugenden Körper. Daher ist eine solche Seite des Gehäuses mit der Tintenzuführöffnung mit dem unterdruckerzeugenden Körper einstückig, so daß der Abschnitt des unterdruckerzeugenden Körpers in Gegenüberlage der Zuführöffnung nicht abweicht, trotz der Wiederholung der Montage und Demontage des Tintenbehälters.
Daher kann selbst in dem Fall, daß die Montage und die Demontage des Tintenbehälters in bezug auf den Tintenstrahlkopfabschnitt wiederholt werden, das Tintenzuführrohr mit dem unterdruckerzeugenden Körper zuverlässig in Druckkontakt versetzt werden.
Der Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Tintenabsorptionsmaterial an dem Tintenzuführöffnungsabschnitt in dem herkömmlichen Tintenbehälter ist in dem Abschnitt ausgelassen, in welchem das Gehäuse durch Verarbeitung der Oberflächenschicht des unterdruckerzeugenden Körpers erzeugt wird. Gemäß dem Aufbau der Ausführungsform besteht keine Notwendigkeit der besonderen Beachtung des Eintritts der Luft durch den Spalt zwischen der Wand und dem Absorptionsmaterial, und daher kann die unsachgemäße Tintenzuführung, die dem Eintritt der Luft zwischen der Wand und dem Absorptionsmaterial zugeschrieben wird, vermieden werden.
Durch den einstückigen Aufbau des Tintenabsorptionsmaterials und des Gehäuses wird verhindert, daß sich das Tintenabsorptionsmaterial infolge Fall oder eines Schlags relativ zu dem Gehäuse bewegt, so daß das Tintenzuführvermögen zu dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfabschnitt nicht verschlechtert wird.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen Tintenbehälters.
Fig. 2 (a) zeigt das Tintenabsorptionsmaterial 1 vor der Verarbeitung. Das Tintenabsorptionsmaterial in dieser Ausführungsform ist Polypropylenfasermaterial mit einem Faserdurchmesser von 30 um und einer Faserdichte von 0,1 g/cm³. Das Tintenabsorptionsmaterial 1 ist eine solche Anhäufung von Fasern, daß Tinte durch die Kapillarkraft des Spalts zwischen den Fasern gespeichert werden kann. Zu diesem Zeitpunkt liegen Poren zwischen den Fasern an der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials vor, ähnlich wie im Inneren.
Das Material des Tintenabsorptionsmaterials ist vorzugsweise ein leicht schmelzbares Thermoplastmaterial, das insbesondere eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist. Das hat seinen Grund darin, weil die niedrige Wärmeleitfähigkeit das Heißschmelzen nur in den erhitzten Abschnitten zuläßt, so daß die Dicke der Tintensperrschicht auf leichte Weise steuerbar ist. Durch die Verwendung des Fasermaterials für das Tintenabsorptionsmaterial kann ein Tintenabsorptionsmaterial mit einer gewünschten Dichte zum erzeugen eines bevorzugten Unterdrucks für den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf auf leichte Weise hergestellt werden. Als ein Herstellungsverfahren für das Tintenabsorptionsmaterial ist das in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. HEI-9-183236 (EP-A-0 756 936) beschriebene verwendbar.
Da das Tintenabsorptionsmaterial der vorliegenden Erfindung ein Thermoplastmaterial ist, kann der Behälter nach Gebrauch eingesammelt und als ein Material wiederverwendet werden, wodurch die Wiederverwertung weiter erleichtert wird.
Die Verwendung kann mit einer Mischung einer Vielzahl von Fasermaterialien mit einem gewünschten Mischungsverhältnis erfolgen, wie z. B. eine Mischung aus Polypropylenfasern und Polyethylenfasern innerhalb eines Bereichs, der die einfache Wiederverwertung nicht beeinträchtigt. Vom Standpunkt der Hydrophilie in bezug auf die Tinte ist das Material wünschenswert ein Polyolefinmaterial, wie z. B. Polyethylenfaser oder Polypropylenfaser. Die vorliegende Erfindung ist mit einem Schaummaterial eher verwendbar als einem Fasermaterial, wenn die Tintensperrschicht durch Heißschmelzen der Oberfläche ausgebildet werden kann. Wenn die Fasern des Thermoplästmaterials verwendet werden, kann die Gasdurchlässigkeit eines Materials mit einer höheren Kristalleigenschaft als das Spritzgießmaterial vermindert werden. Dies hat seinen Grund darin, daß in dem Fall eines Fasermaterials das Harzmaterial in dem Spinnprozeß expandiert ist, obgleich es einer Temperatur ausgesetzt war, welche annähernd dem Schmelzpunkt des Harzmaterials während der Ausbildung der Tintensperrschicht entspricht, wobei die Temperatur niedriger als beim normalen Spritzgießen ist, so daß der Kristallinitätsgrad der schließlich erhaltenen Tintensperrschicht hoch erhalten bleibt.
Dann wird die Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials dem Heißschmelzen unterzogen, wodurch die Tintensperrschicht ausgebildet wird. Fig. 2(a)-(c) und Fig. 3(a)-(h) zeigen die Prozesse zum Erzeugen der Tintensperrschicht.
In dem Prozeß der Erzeugung der Tintensperrschicht 2 schrumpft das Tintenabsorptionsmaterial 1, weil dessen Oberfläche erhitzt und geschmolzen wird und das geschmolzene Material die Poren füllt. Es ist daher wünschenswert, daß die Größe des Tintenabsorptionsmaterials, das in Fig. 2 (a) erzeugt ist, geringfügig größer als die gewünschte Größe des fertigen Tintenbehälters ist.
Zuerst wird, wie in Fig. 2 (b) und 2 (c) gezeigt, die Oberfläche erzeugt, die mit einem Luftloch zu versehen ist.
Fig. 2 (b) zeigt eine Schnittansicht einer Form 41 zur Ausbildung des Luftlochs. Die Bodenfläche 11 der Form des Materials mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit ist mit einer Ausnehnung versehen, um auf der Außenoberfläche des Tintenbehälters einen Vorsprung 4 zu erzeugen, der verwendet wird, um diesen an dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät anzuordnen. Der Abschnitt des Luftlochs ist mit einem spießförmigen Luftlocherzeugungselement 13 aus einem Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit versehen, so daß dann, wenn das Luftloch erzeugt wird, der Abschnitt nicht erhitzt und geschmolzen wird.
Wie in Fig. 2(c) gezeigt, ist das in Fig. 2(a) gezeigte Tintenabsorptionsmaterial 1 in die Form 41 eingefügt. Wird ein leichter Druck auf den oberen Teil des Tintenabsorptionsmaterials unter Verwendung einer Kappe 14 oder dergleichen ausgeübt und gleichzeitig die Bodenfläche 11 der Form durch eine Heizvorrichtung oder dergleichen für eine vorbestimmte Zeitdauer auf eine Temperatur erhitzt, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt des Materials ist, welches das Tintenabsorptionsmaterial ausbildet (wünschenswert ist eine Temperatur, die nicht kleiner als der höchste Schmelzpunkt ist, wenn eine Vielzahl von Materialien vermischt ist), wodurch die Tintensperrschicht ausgebildet wird. Daraufhin wird die Form gekühlt, und das Tintenabsorptionsmaterial wird der Form entnommen, wodurch die eine Oberfläche des Gehäuses mit dem Vorsprung und das Luftloch erzeugt werden können.
Wenn das Tintenabsorptionsmaterial aus einer Vielzahl von Materialien besteht, ist die Heiztemperatur nicht niedriger als der Schmelzpunkt des Materials mit dem niedrigsten Schmelzpunkt. Dadurch können die Spalte zwischen den Fasern gefüllt werden. In dem Fall eines Tintenabsorptionsmaterials mit einem großen Verhältnis des Raums je Volumeneinheit ist jedoch die Menge des Thermoplastmaterials, die zum Füllen der Spalte (Tintenspeicherraum) notwendig ist, groß, so daß es wünschenswert ist, daß die Temperatur nicht niedriger als der Schmelzpunkt des Materials mit dem höchsten Schmelzpunkt ist.
Hinsichtlich des Vorsprungs 4 ist in dieser Ausführungsform die Größe des Vorsprungs klein im Vergleich mit der Größe des gesamten Tintenbehälters, und daher weist das Tintenabsorptionsmaterial im wesentlichen die Ausbildung eines rechtwinkligen Parallelflächners auf. Wenn jedoch der Vorsprung im Vergleich mit dem Volumen des Tintenbehälters groß ist, ist der Aufbau des erzeugten Tintenabsorptionsmaterials derart, daß das Tintenabsorptionsmaterial in der entsprechenden Position einen Vorsprung aufweist.
Wie in Fig. 3(a)-(c) gezeigt ist, wird dann die andere Seite erzeugt.
Fig. 3(a) zeigt eine Schnittansicht der Form 42 zum Erhitzen der Seitenoberfläche, zu welcher das Tintenabsorptionsmaterial in Gegenüberlage ist. Ähnlich der Fig. 2(b) ist eine Bodenfläche 15 der in Fig. 3(a) gezeigten Form ebenfalls aus dem Material ausgebildet, das ein hohes Wärmeleitvermögen aufweist. In Fig. 3(b) ist das Tintenabsorptionsmaterial in die Form eingefügt, wobei die nicht erhitzte Seite nach unten gerichtet ist. Ähnlich der Erzeugung der Seite mit dem Luftloch wird auf den Oberteil des Tintenabsorptionsmaterials unter Verwendung der Kappe 16 oder dergleichen ein leichter Druck ausgeübt, und gleichzeitig wird die Bodenfläche 15 der Form durch eine Heizvorrichtung oder dergleichen erhitzt, wodurch die Tintensperrschicht ausgebildet wird.
Daraufhin wird es um 180º umgekehrt, wie in Fig. 3 (c) gezeigt ist, so daß die Tintensperrschicht auf ähnliche Weise auf der entgegengesetzten Seite erzeugt wird.
Wie in Fig. 3(d)-3(f) gezeigt, wird die Tintensperrschicht für jede der zwei restlichen Seiten des Tintenabsorptionsmaterials erzeugt. Fig. 3(d) zeigt eine Schnittansicht einer Form 43 zum Erhitzen der Seitenfläche, zu welcher das Tintenabsorptionsmaterial in Gegenüberlage ist. Ähnlich der Fig. 3(a) ist eine Bodenfläche 17 der in Fig. 3 (d) gezeigten Form ebenfalls aus dem Material ausgebildet, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. In Fig. 3(e) ist das Tintenabsorptionsmaterial in die Form eingefügt, wobei die nicht erhitzte Seite nach unten gerichtet ist. Ähnlich der Erzeugung der Seite mit dem Luftloch wird ein leichter Druck auf den Oberteil des Tintenabsorptionsmaterials unter Verwendung einer Kappe 18 oder dergleichen ausgeübt, und gleichzeitig wird die Bodenfläche 17 der Form durch eine Heizvorrichtung oder dergleichen erhitzt, wodurch die Tintensperrschicht ausgebildet wird. Wie in Fig. 3(f) gezeigt, wird es daraufhin um 180º gekippt, so daß die Tintensperrschicht auf ähnliche Weise auf der entgegengesetzten Seite erzeugt wird.
Durch den vorstehend beschriebenen Prozeß wird die Tintensperrschicht für die Oberflächen anders als die Seite mit der Tintenzuführöffnung erzeugt.
Wie in Fig. 3(g)-(h) gezeigt ist, wird der Prozeß für die Seite ausgeführt, welche die Tintenzuführöffnung aufweist.
Fig. 3(g) zeigt eine Schnittansicht der Form, und ähnlich der in Fig. 2 und 3 gezeigten Form weist die in Fig. 3(g) gezeigte Form eine Bodenfläche 19 aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit auf. Wie in Fig. 3(h) gezeigt, wird das Tintenabsorptionsmaterial 1, für welches die Verarbeitung auf den anderen Seiten abgeschlossen ist, in eine Form 44 eingefügt, und ein leichter Druck wird auf den Oberteil des Tintenabsorptionsmaterials durch eine Kappe 21 oder dergleichen ausgeübt, und gleichzeitig wird die Bodenfläche 19 der Form durch eine Heizvorrichtung oder dergleichen erhitzt, um eine Tintensperrschicht auszubilden.
Nach dem Kühlen wird es aus der Form entnommen, und die erhaltene Tintensperrschicht wird vollständig von dem Abschnitt der Tintenzuführöffnung entfernt. Anstelle des Entfernens des Abschnitts von der Tintensperrschicht ist dasselbe Verfahren wie für die Erzeugung des Luftlochs anwendbar.
Die Tintensperrschicht wird auf diese Weise erzeugt und das Gehäuse wird vollendet, und dann wird die Tinte in das Tintenabsorptionsmaterial eingefüllt. In dieser Ausführungsform wird die Tinte, die in den Tintenbehälter injiziert ist, vollständig in dem Tintenabsorptionsmaterial gespeichert, so daß keine Tinte in den kleinen Spalten zwischen dem Gehäuse und dem Tintenabsorptionsmaterial vorliegt (sogenannte freie Tinte). Da keine Notwendigkeit der besonderen Beachtung der Luft besteht, die in dem geschlossenen Raum vorliegt, der durch das Tintenabsorptionsmaterial und die Tintenbehälter- Wandoberfläche ausgebildet ist, kann die Größe des Pufferbereichs des Tintenabsorptionsmaterials, angrenzend an das Luftloch, kleiner als jener der herkömmlichen Tintenbehälter ausgebildet werden, selbst im Hinblick auf die Änderung der Umgebungsbedingung, wie z. B. eine Temperaturänderung oder die Druckänderung. Dadurch kann zusammen mit der Freiheit von Tinte in dem Spalt zwischen dem Tintenabsorptionsmaterial und dem Gehäuse der Raumausnutzungsgrad des Tintenbehälters erhöht werden.
Das Füllverfahren der Tinte kann eine Druckinjektion oder eine Unterdruckinjektion sein. Die Injektionsposition ist Vorzugsweise die Tintenzuführöffnung, da dann die Tinte zuverlässig angrenzend an die Tintenzuführöffnung vorliegt. In dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Tintenbehälters wird das Tintenabsorptionsmaterial mit einer gewünschten Faserdichte und einem gewünschten Aufbau ausgebildet, um die Erzeugung des gewünschten Unterdrucks zu gestatten, und dann wird die Tintensperrschicht erzeugt. Dies ist vom Standpunkt der Dickensteuerung der Tintensperrschicht, welche nachstehend beschrieben wird, der Erzeugung der Grenzschicht und der leichten Handhabung bei der Herstellung des Geräts wünschenswert. Wenn dies nicht notwendig ist, können die Einstellung der Faserdichte des Tintenabsorptionsmaterials und die Erzeugung des Aufbaus gleichzeitig mit der Ausbildung der Tintensperrschicht ausgeführt werden.
Hinsichtlich der Reihenfolge der Tintensperrschichterzeugung beginnt diese auf der Seite mit dem Luftloch in dieser Ausführungsform, doch die Reihenfolge ist nicht darauf begrenzt. Die Tintensperrschichten können auf einer Vielzahl von Seiten gleichzeitig erzeugt werden oder die gesamte Tintensperrschicht kann auf einmal erzeugt werden. Wenn die Tintensperrschicht für eine Vielzahl von Seiten gleichzeitig ausgebildet werden, ist vom Standpunkt der Einsparung von Zeit, die für die Herstellung erforderlich ist; zu bevorzugen, daß die nicht angrenzenden Seiten gleichzeitig bearbeitet werden.
Die Beschreibung erfolgte hinsichtlich des Herstellungsverfahrens des Tintenbehälters mit einem im wesentlichen rechteckigen Parallelflächneraufbau, doch der Aufbau ist nicht darauf begrenzt, und es sind andere möglich, z. B. der zylinderförmige Aufbau.
Um die Festigkeit der Tintensperrschicht zu erhöhen, kann die Form mit einer Innen- oder Außennut (Rippe) oder mit Nuten (oder Rippen) versehen werden, um diese in der Tintensperrschicht während des Heißschmelzens auszubilden.
In dem herkömmlichen Herstellungsverfahren des Tintenbehälters ist es notwendig, eine Neigung vorzusehen, um zu ermöglichen, daß das Produkt herausgezogen werden kann, wenn das Gehäuse unter Verwendung des Spritzgießverfahrens hergestellt wird, und daher ist in dem Behälteraufbau eine Neigung notwendig. Bei dem Harzmaterial mit einer großen Formschwindung, wie z. B. kristallines Harzmaterial, ist eine große Neigung erforderlich. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Tintensperrschicht als ein Gehäuse verwendet, wobei der Aufbau der Form gegenüber dem herkömmlichen Aufbau verändert werden kann, und daher kann ein Tintenbehälter mit einem komplizierten Aufbau erzeugt werden, wodurch die Gestaltungsfreiheit des Tintenbehälters vergrößert werden kann. Außerdem kann die Anzahl der Teile vermindert werden, so daß eine leichtere Wiederverwertbarkeit erreicht wird.
In dem Herstellungsschritt der Tintensperrschicht, wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Trennelement 50, welches von dem Tintenabsorptionsmaterial und der Form abtrennbar ist, und welches eine kleine Wärmekapazität aufweist, wie z. B. Aluminiumfolie, ist zwischen einer Heizoberfläche 11 der Form und dem Tintenabsorptionsmaterial 1 verwendbar. Durch indirektes Erhitzen des Tintenabsorptionsmaterials durch das Trennelement wird das Tintenabsorptionsmaterial von der Form zusammen mit dem Trennelement getrennt, und das Trennelement wird gekühlt, um an der Stelle des Kühlprozesses die leichte Entfernung des Tintenabsorptionsmaterials von der Form zu ermöglichen. Es besteht keine Notwendigkeit des erneuten Erhitzens der Form. Die Produktivität wird durch Auswahl eines Materials mit gutem Wärmeübertragungsverhalten für die Form und die Auswahl eines Materials für das Trennelement mit besserem Freigabeverhalten in bezug auf das Absorptionsmaterial erhöht.
In der Ausführungsform wird das Erhitzen durch die Form bewirkt. Ein anderes Verfahren zum indirekten Erhitzen der Oberfläche, an welcher die Tintensperrschicht zu erzeugen ist, besteht im Anblasen des Tintenabsorptionsmaterials mit erhitzter Luft.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung hinsichtlich der Dicke der Tintensperrschicht 2, welche eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist.
Die Dicke t der Tintensperrschicht 2 der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist, kann verändert werden, ohne daß Schwierigkeiten durch Änderung der Heiztemperatur, der Heizdauer oder des Zeitpunkts, der Porosität des Tintenabsorptionsmaterials und bzw. oder der Druckkontaktkraft zwischen der Form und dem Tintenabsorptionsmaterial. Es ist empirisch bestätigt worden, daß die Dicke in dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren nicht von der Richtung der Faser abhängt.
Im Hinblick auf die Heiztemperatur und die Heizzeitdauer ist die Dicke der Tintensperrschicht, die in derselben Zeitdauer erzeugt ist, größer, wenn die Temperatur höher ist, vorausgesetzt, daß die Heiztemperatur höher als der Schmelzpunkt des Thermoplastmaterials ist, aus dem das Tintenabsorptionsmaterial besteht. Wenn die Heiztemperatur gleich ist, nimmt die Dicke der Tintensperrschicht mit der Heizzeitdauer zu. Die Beziehung zwischen der Tintensperrschicht und der Porosität des Tintenabsorptionsmaterials ist, daß die Dicke der Tintensperrschicht, die während derselben Zeitdauer erzeugt wird, mit der Verminderung der Porosität abnimmt (Vergrößerung des Verhältnisses des durch die Fasern eingenommenen Raums), da der gesamte Raum kleiner wird, in welchen das geschmolzene Harzmaterial eintritt. Wenn andererseits die Porosität des Tintenabsorptionsmaterials dasselbe ist, nimmt die Dicke der Tintensperrschicht, die während derselben Zeitdauer erzeugt wird, mit der Zunahme des mittleren Durchmessers des Querschnitts der Faser zu.
Wenn die Tintensperrschicht durch das Heißschmelzen der Oberflächenschicht des Tintenabsorptionsmaterials erzeugt ist, verändert sich die minimale Dicke der Oberflächenschicht, um als die Tintensperrschicht zu wirken, mit der Oberflächenspannung des verwendeten Thermoplastmaterials und bzw. oder dem Benetzungsverhalten der Form in bezug auf das geschmolzene Harzmaterial oder dergleichen, doch in der Praxis kann die Tintensperrschicht dünner sein, wenn die Poren der Oberflächenschicht kleiner werden.
Es ist festgestellt worden, daß in dem Fall, wenn das Tintenabsorptionsmaterial durch das Fasermaterial eines Thermoplastmaterials ausgebildet ist, es sich mit der Porosität des Tintenabsorptionsmaterials und bzw. oder mit dem Querschnitt der Faser verändert. In mehr besonderer Weise wird mit der Verminderung der Porosität (Vergrößerung des Prozentsatzes des durch die Fasern eingenommenen Raums), die Gesamtheit der Spalte, in welche das geschmolzene Harzmaterial eindringt, Vermindert, so daß eine dünne Tintensperrschicht mit weniger Poren erzeugt werden kann. Wenn andererseits die Porosität des Tintenabsorptionsmaterials dasselbe ist, bedeutet ein kleinerer mittlerer Querschnitt der Faser eine größere Anzahl von Spalten. Solche kleine Spalten können auf leichte Weise mit dem geschmolzenen Harzmaterial gefüllt werden, und demzufolge erfordert ein kleinerer mittlerer Querschnitt der Faser eine dünnere Tintensperrschicht mit einer kleineren Porenmenge.
In Anwendung der vorstehend beschriebenen Tatsachen kann eine gewünschte Dicke der Tintensperrschicht größer als die minimale Dicke für ein gegebenes Tintenabsorptionsmaterial erzeugt werden, doch praktisch ist die Dicke der Tintensperrschicht wünschenswert nicht kleiner als ca. 1 mm im Hinblick auf die Stoßfestigkeit oder die Handhabung (die minimale Dicke des Gehäuses, wenn der Bediener es handhabt). Insbesondere weist ein großer Tintenbehälter wünschenswert eine große Dicke der Tintensperrschicht auf, um die Stoßfestigkeit zu erhöhen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 erfolgt die Beschreibung hinsichtlich des Grenzbereichs zwischen der Tintensperrschicht und dem Inneren des Tintenabsorptionsmaterials.
Ein Tintenabsorptionsmaterial aus Polypropylenmaterialfasern mit einem Schmelzpunkt von 180ºC und einer Dichte von 0,1 g/cm³ und einem Durchmesser von 30 um ist erzeugt worden und ist auf eine Heiztemperatur von 200ºC für ca. 30 Sekunden bei einer Druckkraft von ca. 5 kgf [49,05 N] erhitzt worden, um nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren den Tintenbehälter mit der Tintensperrschicht zu erzeugen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Tintenzuführöffnung wurde durch Bearbeitung der Tintensperrschicht nach der Ausbildung der Tintensperrschicht erzeugt.
Dann wurde der Bereich, der mit A in Fig. 5(a) bezeichnet ist, welche eine Schnittansicht entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie ist, mit einem AEM (Abtastelektronenmikroskop) beobachtet. Es wurde festgestellt, daß der Bereich (Grenzschicht) 6a, welcher sich von der Tintensperrschicht und auch vom Inneren des Tintenabsorptionsmaterials unterscheidet, zwischen der Tintensperrschicht 2 und dem Inneren des Tintenabsorptionsmaterials vorliegt, wie in Fig. 5(b) gezeigt ist. Die mittlere Dicke der Grenzschicht dieses Tintenbehälters mit einer mittleren Dicke von 0,9 mm der Tintensperrschicht 2 betrug ungefähr 2 mm.
Fig. 5(c), (d), (e) zeigen die Fasern 7 (mit Schraffurlinien bezeichnet) und der Raum 8, wenn der Innenbereich 6b des Tintenabsorptionsmaterials, wie in Fig. 5(b) gezeigt, durch das Abtastelektronenmikroskop beobachtet wird.
Hier weist die Tintensperrschicht, die in Fig. 8(c) gezeigt ist, Räume 8 in der Form von Poren in einigen Positionen auf, doch es sind unabhängige, geschlossene Räume, so daß die Tinte durch die verschmolzenen Fasern 7 gesperrt wird. Andererseits kann in dem Bereich 6b in dem Tintenabsorptionsmaterial, wie in Fig. 5(e) gezeigt, das Tintenabsorptionsmaterial die Tinte durch die Kapillarkraft der Spalte 8 speichern, die zwischen angrenzenden Fasern 7 ausgebildet sind.
In der in Fig. 5(d) gezeigten Grenzschicht ist die Anzahl der Fasern 7 je Volumeneinheit größer als in dem Bereich 6b in den Tintenabsorptionsmaterial, und die Spalten 8 zwischen den angrenzenden Fasern 7 sind infolge des Verschmelzens eines Teils der Fasern enger. In anderen Worten, die Grenzschicht weist eine kleinere Porosität als das Innere des Tintenabsorptionsmaterials auf, so daß die Kapillarkraft und das Eindringvermögen der Tinte größer als im Inneren des Tintenabsorptionsmaterials sind.
Der Tintenbehälter der Ausführungsform ist mit der Tintensperrschicht auf der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterial Versehen, ausgenommen an dem Luftloch und der Tintenzuführöffnung, und ist mit der vorstehend beschriebenen Grenzschicht in dem Bereich auf der Seite des Tintenabsorptionsmaterials der Tintensperrschicht versehen. An der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials an dem Tintenzuführöffnungsabschnitt verbleibt die Grenzschicht, ohne entfernt zu werden.
Daher kann die Tinte, die im Inneren des Tintenabsorptionsmaterials gespeichert wird, das eine kleinere Kapillarkraft als die Grenzschicht und eine größere Tintenspeichermenge (Tintenspeichervermögen) je Volumeneinheit aufweist, zuverlässig durch die Grenzschicht herausgeführt werden, und daher kann der Ausnutzungsgrad der Tinte, die in dem Tintenabsorptionsmaterial aufgenommen ist, erhöht werden. Hier ist die Grenzschicht mit der Tintensperrschicht als das Gehäuse einstückig ausgebildet, und kein geschlossener Raum wird zwischen dem Gehäuse und dem Tintenabsorptionsmaterial durch die Spalte ausgebildet, wodurch die Tintenbewegung während der Tintenzuführoperation durch die Grenzschicht gewährleistet und stabilisiert wird. Vorn Standpunkt der Tintenzu führleistung ist die Kapillarkraft der Grenzschicht auf jeder Seite wie erwünscht ähnlich.
Wenn der Aufzeichnungskopf 32 in bezug auf den Tintenbehälter abnehmbar angeordnet ist, befindet sich die Tinte immer in dem Tintenzuführöffnungsabschnitt, unabhängig vom Montieren und Demontieren des Kopfabschnitts, da die Grenzschicht an der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials in dem Tintenzuführöffnungsabschnitt verbleibt. Somit kann der Einfügeabstand des Tintenzuführrohrs des Aufzeichnungskopfs in den Tintenbehälter klein ausgebildet werden. Durch die verkürzte Einfügelänge wird die Wahrscheinlichkeit des Einführens von Luft zu dem Zeitpunkt der Montage und Demontage des Tintenbehälters in bezug auf den Aufzeichnungskopf vermindert, und der Meniskus der Tinte wird in dem Oberflächenabschnitt erzeugt, wodurch die Ausbildung des Tintenzuführpfads von der Tintenkartusche zu dem Aufzeichnungskopf gewährleistet wird.
Die Grenzschicht nur einer Seite kann ein solch hohes Tintenspeichervermögen aufweisen, daß die Tintenbewegung trotz einer normälen Regenerieroperation des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts nicht eintritt, und die Tlntensperrschicht ist aus einem halbdurchlässigen Material, wodurch der Bediener die Tintenspeichermenge in Abhängigkeit von dem Farbunterschied zwischen einer solchen Seite und der anderen Seite visuell erkennen kann.
Die Erzeugungsbedingung der Grenzschicht wird nachstehend beschrieben.
Die Grenzschicht an sich der vorliegenden Erfindung kann unabhängig von der Erzeugung der Tintensperrschicht durch Heißschmelzen der Oberfläche, in welcher die Erzeugung der Grenzschicht des Tintenabsorptionsmaterials erwünscht ist, und durch deren Kühlung bei Einleitung von Druck ausgebildet werden. Der Druck kann während des Erhitzens aufgebracht werden. Die mittlere Porosität der Grenzschicht ist im allgemeinen kleiner, wenn der Druck kleiner ist. Die Dicke der Grenzschicht ist im allgemeinen größer, wenn die Heizdauer länger ist.
Gemäß dieser Ausführungsform ist jedoch die Heiztemperatur der Form nicht kleiner als der Schmelzpunkt des Thermoplastmaterials, und der Druck wird während des Erzeugungsprozesses der Tintensperrschicht aufgebracht, so daß die Tintensperrschicht und die Grenzschicht, die an die Tintensperrschicht angrenzt, gleichzeitig ausgebildet werden, und daher kann die Anzahl der Herstellungsschritte vermindert werden.
Wahlweise wird die Heiztemperatur der Form verändert, während das Tintenabsorptionsmaterial in der Form ist, und während der Ausbildung der Tintensperrschicht wird der Druck licht aufgebracht, so daß im wesentlichen nur die Tintensperrschicht erzeugt wird, und wenn die Heiztemperatur niedriger ist, wird der Druck aufgebracht, um die Tintengrenzschicht auszubilden. In diesem Fall können die Tintensperrschicht und die Grenzschicht kontinuierlich erzeugt werden, ohne das Tintenabsorptionsmaterial aus der Form herauszunehmen, so daß ein komplizierter Prozeß ausgelassen werden kann, während die Erzeugung der Tintensperrschicht und der Grenzschicht mit der gewünschten Dicke ermöglicht ist.
Wenn eine Mischfaser, die ein Kernmaterial aus Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 180ºC, einem Durchmesser von 30 um und einer Dichte von 0,1 g/cm³ und einer Scheide darum aus Polyethylen mit einem Schmelzpunkt von 132ºC (Mischungsverhältnis 1. 1) verwendet ist, wird das Material zuerst für 1 Minute auf eine Heiztemperatur von 200ºC erhitzt, um eine Tintensperrschicht mit einer Dicke von 1,5 mm auszubilden, und wird dann für 5 Minuten auf 170ºC erhitzt, und danach wird das Material mit 5 kgf [49,05 N] für 15 Sekunden während des Kühlens gepreßt, wodurch die Grenzschicht mit einer Dicke von 1,5 mm erzeugt wird.
Eine der beiden Schichten, die Tintensperrschicht und die Grenzschicht, kann zuerst erzeugt werden, doch wenn die Grenzschichten, welche dick sind (z. B. nicht weniger als 0,5 mm) auf einer Vielzahl von angrenzenden Seiten zu erzeugen sind, ist es wünschenswert, daß die Grenzschichten zuerst erzeugt werden, so daß die Tintensperrschicht während des Pressens nicht stört, oder sie können gleichzeitig erzeugt werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung hinsichtlich des Unterschieds in der Heiztemperatur und der Formbedingung abhängig von der Art des Thermoplastmaterials.
Wenn das Tintenabsorptionsmaterial das Fasermaterial eines einzigen Materials ist, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, wird die Grenzschicht in einem Bereich erzeugt, der auf eine Temperatur erhitzt, die nicht niedriger als der Erweichungspunkt (Wärmeverformungstemperatur) und nicht höher als der Schmelzpunkt des Thermoplastmaterials ist, welches das Fasermaterial ausbildet. In einem solchen Bereich wird die Faser durch Erhitzen erweicht, und durch den Druck, der darauf ausgeübt ist, wird der Abstand zwischen den angrenzenden Fasern kürzer als in den anderen Bereichen. Durch Kühlen des Materials, wobei ein solcher Zustand erhalten wird, erfolgt das Verfestigen so, daß die Grenzschicht erzeugt wird. Daher ist die Beziehung zwischen der Heiztemperatur und der mittleren Porosität derart, daß in dem Fall, wenn der Druck gleich ist, die mittlere Porosität kleiner ist, wenn die Heiztemperatur innerhalb des Bereichs, nicht höher als der Schmelzpunkt des Thermoplastmaterials, welches das Fasermaterial ausbildet, höher ist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung des Tintenabsorptionsmaterials, das aus einem Fasermaterial einer Vielzahl von Materialien hergestellt ist, wie z. B. Mischfasern aus Polypropylen- und Polyethylenmaterial oder eine Faser (ummantelte Faser), die ein Kernmaterial mit einem relativ hohen Schmelzpunkt und ein Ummantelungsmaterial darauf mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweist. Wenn die Heiztemperatur niedriger als der Schmelzpunkt des Materials der Materialien ist, welche das Tintenabsorptionsmaterial ausbilden, das den minimalen Schmelzpunkt aufweist, wird die Grenzschicht nach demselben Mechanismus erzeugt, wie mit der Faser eines einzigen Materials, doch die Grenzschicht wird nicht ausreichend ausgebildet, wie z. B. in dem Fall, wenn die Materialmenge, welche bei niedriger Temperatur erweicht. Wenn die Heiztemperatur zwischen dem Schmelzpunkt des Materials mit dem niedrigsten Schmelzpunkt und dem Schmelzpunkt des Materials mit dem höchsten Schmelzpunkt ist, wird ein Teil des Materials mit dem niedrigen Schmelzpunkt geschmolzen, um einen Teil der Spalten zwischen angrenzenden Fasern zu füllen, und daher kann eine Grenzschicht mit einer kleinen mittleren Porosität auf leichte Weise ausgebildet werden. Innerhalb eines solchen Temperaturbereichs nimmt die mittlere Porosität mit der Erhöhung der Temperatur ab. Es ist wünschenswert, daß der Erweichungspunkt des Materials mit dem höchsten Schmelzpunkt im wesentlichen gleich dem oder nahe dem Schmelzpunkt des Materials mit dem niedrigsten Schmelzpunkt ist.
Der Unterschied zwischen dem Schmelzpunkt des Materials mit dem niedrigsten Schmelzpunkt und dem Schmelzpunkt des Materials mit dem höchsten Schmelzpunkt ist vorzugsweise innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, insbesondere dann, wenn die Heiztemperatur während der Ausbildung der Grenzschicht nahe dem Schmelzpunkt des Materials mit dem höchsten Schmelzpunkt ist. Wenn die Temperaturdifferenz zu klein ist, wird das gesamte Harzmaterial unter der normalen Temperaturregelung in dem Herstellungsprozeß aufgeschmolzen, demzufolge die Ausbildung der Grenzscbicht schwierig wird, und wenn die Temperaturdifferenz zu groß ist, kann die Grenzschicht von der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials tief ausgebildet werden.
Die Experimente wurden ausgeführt, um die Ausbildungsbedingungen der Grenzschicht unter Verwendung der folgenden ummantelten Fasern (das Mischungsverhältnis des Kernmaterials und des Ummantelungsmaterials beträgt 1 : 1) zu untersuchen.
(1) Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 180ºC und Ethylen-Propylen-Copolymerisatharzmaterial mit einem Schmelzpunkt von 165ºC,
(2) Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 180ºC und Polyethylen hoher Dichte mit einem Schmelzpunkt von 130ºC,
(3) Ethylen-Propylen-Copolymerisatharzmaterial mit einem Schmelzpunkt von 165ºC und Ethylen-Vinylacetat- Copolymerisatharzmaterial mit einem Schmelzpunkt von 90ºC,
(4) PET-Harzmaterial mit einem Schmelzpunkt von 260ºC und Polyethylen hoher Dichte mit einem Schmelzpunkt von 130ºC. In den Fällen von (1), (2) und (3) konnte die Grenzschicht mit der gewünschten Porosität und Dicke relativ leicht erzeugt werden, doch in dem Fall (4) konnte die gewünschte Grenzschicht nicht erzeugt werden. Daraus ergibt sich, daß in dem Fall, wenn die Faser aus Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten ist, die wünschenswerte Temperaturdifferenz der Schmelzpunkte der Materialien praktisch nicht kleiner als 10ºC und nicht mehr als 80ºC ist.
Wenn die Faser aus zwei Materialien besteht, die unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen, ist die ummantelte Faser vorzugsweise einfaches Mischgarn, da dann die Grenzschicht mit einer kleinen mittleren Porosität auf leichte Weise ausgebildet werden kann. Dies ist der Fall, weil das Material mit dem niedrigen Schmelzpunkt, welches als das Haftmaterial dient, an den Kreuzungspunkten zwischen den Fasern mit dem hohen Schmelzpunkt gleichmäßig vorliegen kann. Selbst wenn dieselben ummantelten Fasern verwendet werden, ist die Erzeugung der Grenzschicht unterschiedlich, abhängig von dem Verhältnis zwischen dem Material mit hohem Schmelzpunkt und dem Material mit niedrigem Schmelzpunkt. Wenn in mehr besonderer Weise der Anteil des Kernmaterials (Material mit hohem Schmelzpunkt) zu groß ist, ist die Situation fast dieselbe wie bei der Faser mit einem Material. Wenn der Anteil des Ummantelungsmaterials (Material mit niedrigem Schmelzpunkt) zu groß ist, tritt eine Wahrscheinlichkeit ein, daß Spalten zwischen den Fasern vollständig gefüllt werden. Daher ist das Gewichtsverhältnis zwischen dem Kernmaterial (Material mit hohem Schmelzpunkt) und dem Ummantelungsmaterial (Material mit niedrigem Schmelzpunkt) ungefähr im Bereich 7 : 3 bis 5 : 5.

(Zweite Ausführungsform)

Fig. 2 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß die Tintensperrschicht als ein Teil des Gehäuses nur auf der Seite mit der Tintenzuführöffnung verwendet wird.
In Fig. 6 ist die Tintensperrschicht 2 nur auf der Seite des Tintenbehälters ausgebildet, um in Kontakt mit der Tintenzuführöffnung des Tintenabsorptionsmaterials zu gelangen, und das Tintenabsorptionsmaterial wird in einen Kappenbehälter 9 eingefügt, der die restlichen Seiten des Gehäuses ausbildet. Der Kappenbehälter 9 und die Tintensperrschicht 2 werden durch Ultraschallschweißen oder dergleichen verschweißt. Ähnlich der ersten Ausführungsform sind das Gehäuse und das Tintenabsorptionsmaterial mindestens angrenzend an die Tintenzuführöffnung des Gehäuses einstückig ausgebildet. Wenn daher das Tintenzuführrohr zum Zuführen der Tinte zu dem Tintenstrahlkopf auf das Tintenabsorptionsmaterial gepreßt wird, erfolgt keine Trennung des Tintenabsorptionsmaterials von dem Gehäuse, wodurch der Druck des Tintenzuführrohrs auf das Tintenabsorptionsmaterial minimiert wird. Auch in dieser Ausführungsform sind ein Teil des Gehäuses und das Tintenabsorptionsmaterial einstückig ausgebildet, wodurch die Stoßfestigkeit hoch ist.
Als ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Ausführungsform besteht ein alternativer Aufbau darin, daß das Gehäuse und das Tintenabsorptionsmaterial in jedem Teil des Gehäuses einstückig ausgebildet sind, wodurch die Stoßfestigkeit des Behälters hoch ist.

(Dritte Ausführungsform)

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittansicht des Tintenbehälters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist der Tintenbehälter mit einem dünnen Abschnitt 26 der Tintensperrschicht an der Tintenzuführöffnung versehen.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wenn der Tintenbehälter an dem Tintenstrahlkopfabschnitt angeordnet ist, wird die Tintenzuführung durch Aufbrechen des dünnen Abschnitts 26 durch das Tintenzuführrohr 31 des Ausstoßkopfabschnitts 30 eingeleitet. Der dünne Abschnitt weist eine geringere Dicke als der andere Abschnitt der Tintensperrschicht auf, doch die Dicke ist innerhalb des durch Gleichung (2) definierten Bereichs, so daß dort keine Tinte austritt. Ein solcher dünner Abschnitt wird durch Schaben eines Teils der Tintensperrschicht in der Position erzeugt, in welcher die Tintenzuführöffnung nach der Erzeugung der Tintensperrschicht auszubilden ist, wenn die Seite mit der Zuführöffnung in dem Herstellungsschritt der ersten Ausführungsform erzeugt wird. Wahlweise kann der Abschnitt der Form, welcher dem dünnen Abschnitt entspricht, geringfügig konvex ausgebildet werden, und das Material der Form in diesem Abschnitt kann Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit sein.
Das Vorsehen des dünnen Abschnitts der Tintensperrschicht schließt die Notwendigkeit der Verwendung eines unabhängigen Dichtelements zur Verhinderung des Tintenaustritts vor dem Beginn der Verwendung aus, wie z. B. während der Behälter in der Ablage ist oder transportiert wird.
Der dünne Abschnitt kann nicht nur für die Tintenzuführöffnung, sondern auch für das Luftloch verwendet werden. Wenn der dünne Abschnitt sowohl für die Tintenzuführöffnung als auch das Luftloch verwendet wird, ist die Verpackung vereinfacht und der Transport im hermetisch abgedichteten Zustand ist möglich. In diesem Fall wird das Einfüllen der Tinte ausgeführt, bevor der hermetisch abgedichtete Raum ausgebildet wird.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Zustands vor dem Beginn der Verwendung des Tintenbehälters gemäß dem abgewandelten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Tintenzuführöffnung durch die Tintensperrschicht abgedichtet wird. In dem abgewandelten Ausführungsbeispiel ist Erleichterung für den Bediener die Tintensperrschicht für das Luftloch ein stabförmiger Vorsprung 25 in einem Abtrennabschnitt 24. Der Bediener bricht den Vorsprung bei Verwendungsbeginn ab und entfernt diesen von dem Abtrennabschnitt, wodurch das Luftloch eröffnet wird. Der Aufbau der Tintensperrschicht, welche das Luftloch abdichtet, wird im Hinblick auf die Festigkeit des Materials und bzw. oder die Biegeeigenschaften bestimmt. In dieser Ausführungsform wird das Einfüllen der Tinte mit dem Tintenzuführöffnungsabschnitt bewirkt, der durch die Tintensperrschicht abgedichtet ist, und der Abschnitt des Luftlochs wurde abschließend bearbeitet.
In diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel, wie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben, ist eine Grenzschicht 6a auf der Seite des Bereichs des Tintenabsorptionsmaterials der Tintensperrschicht vorgesehen. Bei dem Aufbau, wobei die Tinte in die Grenzschicht eingefüllt wird, erfolgt eine bemerkenswerte Verminderung des Eintritts von Luft von außerhalb durch die Tintensperrschicht zum Inneren des Absorptionsmaterials infolge des osmotischen Drucks. Wenn die Tinte in der Grenzschicht nach außerhalb verdunstet, wird die Tinte von dem Tintenabsorptionsmaterial ergänzt, und daher wird die vorstehend beschriebene Funktion nicht verschlechtert.
Somit weist der in Fig. 8 gezeigte Tintenbehälter eine Wirkung der Verhinderung des Eintritts von Luft auf. Daher ist die Verwendung von Thermoplastmaterial, das eine hohe Sperrwirkung gegen Wasserdampf zeigt, trotz einer relativ geringen Sperreigenschaft gegenüber Luft wünschenswert, da dann die Verdunstung der Tinte nach außerhalb minimiert werden kann, obwohl nur ein Einzelmaterial verwendet wird, und der Eintritt der Luft auf wirkungsvolle Weise verhindert werden kann, und außerdem wird die Tintenzuführung während der Verwendung stabilisiert.

(Vierte Ausführungsform)

In den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen kann der Tintenbehälter eine Flüssigkeitsart aufnehmen, doch es kann einer sein, der eine Vielzahl von Flüssigkeiten aufnimmt.
Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Farbtintenkartusche gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (a) eine perspektivische Schnittansicht und (b) eine Schnittansicht zeigen.
Die Farbtintenkartusche der Fig. 9 weist einen Tintenstrahlkopf 130 zum Ausstoßen von Tinten der Farben Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) und einen Tintenbehälter 120 auf, der mit dem Kopf vereint ist. Der Tintenstrahlkopf 130, wie in Fig. 9 (b) gezeigt, ist mit dem Tintenbehälter 120 durch Tintenzuführrohre 131a, 131b, 131c verbunden, und jede Tinte wird dem Tintenstrahlkopf durch die entsprechenden Tintenzuführrohre zugeführt. In dieser Ausführungsform sind der Tintenbehälter und der Tintenstrahlkopf einstückig ausgebildet oder miteinander vereinigt, doch sie können voneinander trennbar sein, wobei der Tintenstrahlkopf und das Tintenzuführrohr vereinigt sind (Kopfkartusche).
Der Tintenbehälter 120 ist mit Trennwänden 103a, 103b in dem Gehäuse 102 versehen, durch welche drei Tinten aufgenommen werden können. Die Aufnahmebereiche (Tintenaufnahmeabschnitte) 107a, 107b, 107c für die drei Tinten in dem Gehäuse, die durch die Trennwände ausgebildet sind, sind mit Tintenabsorptionsmaterialien 101a, 101b, 101c als unterdruckerzeugende Körper versehen, welche die Y-, M-, C-Tinte speichern, Tintenzuführöffnungen 106a, 106b, 106c zur Verbindung mit den Tintenzuführrohren 103a, 131b, 131c und Luftlöcher 105a, 105b, 105c zum Einführen von Umgebungsluft in den Tintenaufnahmeabschnitt.
Der Tintenbehälter 120 der Ausführungsform ist an der Außenseite mit einem Vorsprung 104 zum Anordnen an dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät versehen, doch der Vorsprung ist nicht unvermeidbar, wenn dieser für die Montage an dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät nicht erforderlich ist.
Auch in dieser Ausführungsform verwendet der Tintenbehälter 120 Tintenabsorptionsmaterialien 101a, 101b, 101c, jeweils hergestellt aus Fasern aus Thermoplastmaterial, wie z. B. Polypropylenfaser. Das Gehäuse 102 bildet den Tintenaufnahmeabschnitt aus, und die Trennwände 103a, 103b werden durch die Tintensperrschicht ausgebildet.
In dieser Ausführungsform wird das Gehäuse des Tintenbehälters insgesamt durch die Tintensperrschicht ausgebildet. Daher werden dieselben Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform hervorgerufen, und das Vorsehen der Tintensperrschichten zwischen den Tintenabsorptionsmaterialien begrenzt die Tintenbewegung zu der Zuführöffnung in dem Tintenabsorptionsmaterial, so daß die Vielzahl von Tinten der rechten Zuführöffnung stabil zugeführt werden kann. Auch in dieser Ausführungsform ist die Anordnung der Grenzschicht auf der Seite des Tintenabsorptionsmaterials der Tintensperrschicht zu bevorzugen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10, 11 und 12 erfolgt nachstehend die Beschreibung des Herstellungsverfahrens für den erfindungsgemäßen Tintenbehälter.
Wie in Fig. 10 gezeigt, dienen Tintenabsorptionsmaterialien 101a, 101b, 101c zur Ausbildung der Tintenaufnahmeabschnitte 107a, 107b, 107c des Tintenbehälters der vorliegenden Erfindung. Sie werden erhitzt und an deren Oberflächen während des Herstellungsschritts der Tintensperrschicht verschmolzen, welcher weiter nachstehend beschrieben wird, wobei sich deren Volumina in der Richtung senkrecht zu den Kontaktflächen vermindern. Daher ist es wünschenswert, daß die Größen größer als die Größen der Endprodukte sind.
Dann werden die Trennwände 103a, 103b der Tintensperrschicht in dem mittleren Tintenabsorptionsmaterial 101b erzeugt. Das Ausbildungsverfahren kann dasselbe wie in dem Herstellungsschritt der ersten Ausführungsform sein. Obgleich in der Figur nicht gezeigt, erstreckt sich die Tintensperrschicht jedoch nicht zu dem Ende des Absorptionsmaterials, sondern das Ende bleibt links durch die zweckentsprechende Auslegung der Form unverändert. Dies ist für die Ausbildung der Tintensperrschicht auf den Seiten angrenzend an die Trennwände 103b und 103a zu bevorzugen. Dies ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen anwendbar und zu bevorzugen, wenn die Grenzschicht erzeugt wird.
Die Tintensperrschicht, welche die Trennwand ausbildet, muß keine hohe Festigkeit aufweisen, im Gegensatz zu der Tintensperrschicht, welche das Gehäuse ausbildet, und daher kann deren Dicke t (Fig. 9 (b)) kleiner ausgebildet werden, vorausgesetzt, sie ist nicht kleiner als die vorstehend beschriebene minimale Dicke für die, Tintensperrschicht.
Anstelle der Erzeugung der Tintensperrschicht lediglich durch das Absorptionsmaterial kann ein plattenförmiges Element aus einem Thermoplastmaterial, das Kompatibilität aufweist, welche gleich dem Tintenabsorptionsmaterial ist oder eine Kompatibilität zu dem Tintenabsorptionsmaterial aufweist, wie in Fig. 11 (a) und (b) gezeigt ist. Der Herstellungsprozeß in einem solchen Fall wird nachstehend beschrieben.
Wie in Fig. 11 gezeigt, werden zwei plattenförmige Elemente 113 aus einem Material bereitgestellt, welches dieselbe Materialart wie die Tintenabsorptionsmaterialien 101a, 101b, 101c ist. In dieser Ausführungsform sind die plattenförmigen Elemente 113 in der Form einer Polypropylenfolie. Wie in Fig. 11(b) gezeigt, wird die Folie an dem Tintenabsorptionsmaterial 101b angeordnet, und deren Oberfläche wird auf eine Temperatur erhitzt, die nicht niedriger als die Schmelztemperatur des plattenförmigen Elements ist, um es mit dem Tintenabsorptionsmaterial 101b zu vereinen. Durch dieses Verfahren nimmt die Anzahl der Teile zu, doch es ist vorteilhaft, daß die Dicke der Trennwand minimiert werden kann, indem die Heiztemperatur und die Zeitdauer gesteuert werden. Dieses Verfahren ist auf alle der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen anwendbar.
Wie in Fig. 12(a)-(d) gezeigt ist, werden die drei Tintenabsorptionsmaterialien vereinigt, und das Gehäuse der Tintensperrschicht wird ausgebildet.
Fig. 12(a) zeigt den Zustand, in welchem die in Fig. 10 gezeigten Tintenabsorptionsmaterialien die Trennwände dazwischen anordnen. Wie in Fig. 12 (b) gezeigt, wird dann das Tintenabsorptionsmaterial als ein Stück verwendet, und Wandoberflächen 102A, 102A', welche das Gehäuse der Tintensperrschicht ausbilden, werden in derselben Weise wie bei der Herstellung der Trennwände 103a, 103b für das Tintenabsorptionsmaterial 101b formgebend erzeugt. Wie in Fig. 12 (c), 12 (d) gezeigt, werden die Wandflächen 102W, 102B, 102C und 102C', welche das Gehäuse der Tintensperrschicht ausbilden, die Tintenzuführöffnungen 106a, 106b und 106c, die Luftlöcher und die Vorsprünge (nicht gezeigt) formgebend erzeugt. Nachdem das Gehäuse auf diese Weise vollendet ist, wird die Tinte in das Tintenabsorptionsmaterial eingefüllt.
In dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Tintenbehälters ist der Herstellungsprozeß der Tintensperrschicht derart, daß die Seite, welche das Luftloch aufweist, zuerst ausgebildet wird, doch die Reihenfolge ist nicht darauf begrenzt. Die Tintensperrschichten können an einer Vielzahl von Seiten gleichzeitig erzeugt werden oder alle Tintensperrschichten können auf einmal erzeugt werden.
In dieser Ausführungsform werden die Trennwände 103a und 103b auf dem unterdruckerzeugenden Körper 101b erzeugt, doch die Trennwände können auf solchen Seiten der Wände 101a und 101c erzeugt werden, die mit dem unterdruckerzeugenden Körper 101b in Kontakt sind.
Um das in Fig. 12(a) gezeigte Tintenabsorptionsmaterial bereitzustellen, kann die Tintensperrschicht gleichzeitig mit der Formgebung des Tintenabsorptionsmaterials zu dem gewünschten Aufbau und der gewünschten Dichte ausgebildet werden.
In einem herkömmlichen Herstellungsverfahren für Tintenbehälter sind Formschrägen für das Spritzgießen des Gehäuses vorgesehen, so daß der Behälteraufbau eine Neigung aufweist. Mit der Vergrößerung der Anzahl von Tinten, die in einem Behälter aufzunehmen sind, wird der Aufbau des Gehäuses kompliziert, demzufolge vom Standpunkt der Herstellungsbedingungen die Gestaltungsfreiheit eingeschränkt wird.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann jedoch der Aufbau der Form verändert werden, um die leichte Ausbildung des Tintenbehälters mit einem komplizierten Aufbau zu gestatten, und da keine Formschrägen erforderlich sind, wird die Raumausnutzung bei größerer Gestaltungsfreiheit höher. Außerdem kann die Anzahl der Teile vermindert werden, so daß die Wiederverwertung weiter erleichtert wird.
In der Ausführungsform sind die aufgenommenen Tinten der Farben Gelb, Cyan und Magenta, doch es kann eine andere Kombination von Farben sein. Z. B. kann der Behälter Prozeßflüssigkeit oder dergleichen aufnehmen, welche mit einer vorbestimmten Tinte der Farben Gelb, Magenta, Cyan oder Schwarz auf dem Aufzeichnungsmaterial reagiert, und die Aufnahmeabschnitte können Tinten derselben Art unterschiedlicher Dichte enthalten.
Wenn sich die Anteile der Tinten wesentlich unterscheiden, besteht keine Notwendigkeit der Verwendung desselben Materials für die Tintenabsorptionsmaterialien, und es ist wünschenswert, das Material von derselben Art der Thermoplastmaterialien auszuwählen, welche im Hinblick auf das Reaktionsverhalten gegenüber den Tinten, Gassperreigenschaften (Verdunstungsbeständigkeit) oder dergleichen kompatibel sind. Durch die Auswahl der Materialien, welche zueinander kompatibel sind, wird die einfache Wiederverwertbarkeit nicht verschlechtert, während die Materialien verwendet werden, die für die Tinten geeignet sind, die von den Tintenabsorptionsmaterialien aufgenommen werden. Die Anzahl der Tintenaufnahmeabschnitte ist nicht auf drei begrenzt. Diese Ausführungsform ist auf den Tintenbehälter für zwei oder mehr Tinten anwendbar.
Als eine abgewandelte Ausführungsform kann mindestens einer der Tintenaufnahmeabschnitte zur Aufnahme der Resttinte verwendet werden.

(Fünfte Ausführungsform)

Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht einer Tintenkartusche 200 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform hat mit der vierten Ausführungsform gemeinsam, daß ein Wandelement, das mit dem Tintenabsorptionsmaterial einstückig ist, in dem Tintenabsorptionsmaterial vorgesehen ist, doch die Ausführungsform unterscheidet sich dadurch, daß eine einzige Flüssigkeit aufgenommen wird.
In dieser Ausführungsform weist der Tintenbehälter 210 auf: ein Tintenabsorptionsmaterial 201, ein Gehäuse 202, das aus der Tintensperrschicht ausgebildet ist, einen Vorsprung 204 und ein Luftloch 205. Mit einer Tintenzuführöffnung 206 des Tintenbehälters ist ein Tintenzuführrohr 231 verbunden, um die Tintenzuführung zu einem Aufzeichnungskopf 230 zu ermöglichen.
In dieser Ausführungsform ist ein Wandelement 237, das aus einer Tintensperrschicht hergestellt ist, in einem Bereich entgegengesetzt zu der Tintenzuführöffnung 206 in dem Tintenabsorptionsmaterial angeordnet. In dieser Ausführungsform sind das Wandelement und das Gehäuse durch die Tintensperrschicht ausgebildet, und ein Ende des Wandelements und des Gehäuses sind einstückig miteinander ausgebildet, so daß selbst bei einem Stoß keine Lageabweichung eintritt und durch die Kombination mit dem Gehäuse ein gewünschtes Verdichtungsverhältnis erzeugt werden kann.
Durch die Anordnung des Wandelements in der Position entgegengesetzt zu der Tintenzuführöffnung, wie in dieser Ausführungsform, kann die Kapillarkraft des Tintenabsorptionsmaterials 201a angrenzend an die Tintenzuführöffnung größer als jene in dem anderen Bereich 201b ohne Probleme ausgebildet werden. In dem Fall, daß der Aufzeichnungskopf, der mit dem Tintenzuführrohr 231 versehen ist, und der Aufzeichnungskopf 230 mit der Zuführöffnung des Tintenbehälters in Verbindung bringbar ist, kann eine gewünschte Abstoßungskraft erzeugt werden, und das Zuführvermögen wird selbst dann erhalten, wenn die Verbindung und Trennung zwischen diesen wiederholt werden. Durch die Anordnung des Wandelements, das mit dem Tintenabsorptionsmaterial einstückig ausgebildet ist, in einer Position in dem Tintenabsorptionsmaterial kann die Tintenströmung während der Tintenzuführung reguliert werden, um die stabile Tintenzuführung zu erreichen. Das Vorsehen der Grenzschicht in dem Bereich auf der Seite des Tintenabsorptionsmaterials der Tintensperrschicht ist zu bevorzugen, da dann die Bewegung der Tinte entlang der Wandoberfläche erfolgt.

(Sechste Ausführungsform)

Fig. 14(a) zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Tintenbehälters als einen Flüssigkeit aufnehmenden Behälter gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 14(b) zeigt eine Schnittansicht davon. In dieser Ausführungsform ist ein Wandelement, das mit dem Tintenabsorptionsmaterial einstückig ausgebildet ist, in dem Tintenbehälter vorgesehen, um den Tintenfluß zu regulieren.
Das Innere des in Fig. 14 gezeigten Tintenbehälters 300 ist durch eine Trennwand 305, die eine Verbindungsöffnung (einen Verbindungsabschnitt) 302 aufweist, in zwei Räume unterteilt. Einer der Räume ist hermetisch abgedichtet, mit Ausnahme der Verbindungsöffnung 302, die in der Trennwand 305 ausgebildet ist, und bildet eine Flüssigkeit aufnehmende Kammer (zweite Kammer) 304 zum direkten Halten der Flüssigkeit, wie z. B. Tinte, aus, ohne Mischung mit anderem Material oder anderen Materialien. Der andere Raum ist eine Tintenabsorptionsmaterial aufnehmende Kammer (erste Kammer) 801 zum Aufnehmen des Tintenabsorptionsmaterials 306, und die Wand, welche die Tintenabsorptionsmaterial aufnehmende Kammer 301 ausbildet, ist mit einem Luftloch 307 zum Einleiten von Umgebungsluft in den Behälter und einer Zuführöffnung (Flüssigkeitszuführöffnung) 308 zum Zuführen der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf versehen. Wenn die Tinte aus dem Flüssigkeitszuführabschnitt zu dem nicht gezeigten Aufzeichnungskopf zugeführt wird, wird die Tinte in dem Tintenabsorptionsmaterial verbraucht, und die Tinte wird dem Tintenabsorptionsmaterial in der das Tintenabsorptionsmaterial aufnehmenden Kammer durch die Verbindungsöffnung, die in der Trennwand ausgebildet ist, von der Tintenaufnahmekammer zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Innendruck der Tintenaufnahmekammer vermindert, doch die Luft wird von dem Luftloch durch die Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer und durch die Verbindungsöffnung der Trennwand in die Tintenaufnahmekammer eingeleitet, um die Druckverminderung in der Tintenaufnahmekammer zu erleichtern. Selbst wenn die Tinten durch den Aufzeichnungskopf verbraucht wird, kann daher die Tinten dem Absorptionsmaterial gemäß der verbrauchten Menge zugeführt werden, so daß das Tintenabsorptionsmaterial im wesentlichen eine gleichbleibende Tintenmenge speichert und daher im wesentlichen ein gleichbleibender Unterdruck für den Aufzeichnungskopf aufrechterhalten wird und die Tintenzuführung zu dem Aufzeichnungskopf stabil ist. In dieser Ausführungsform ist das Tintenabsorptionsmaterial 306 des Tintenbehälters aus Fasern aus Thermoplastmaterial hergestellt, z. B. aus Polypropylenfasern. Die Oberflächenschicht ist die vorstehend beschriebene Tintensperrschicht 806a, welche das Gehäuse der Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer und die Trennwand ausbildet. Andererseits ist der Gehäuseabschnitt 803 mit Ausnahme der Trennwand der Flüssigkeitsaufnahmekammer 304 aus demselben Thermoplastmaterial wie das Tintenabsorptionsmaterial und wird mit der Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer verschweißt, um mit dieser einstückig zu sein.
Bei der Herstellung des Tintenbehälters dieser Ausführungsform wird die Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer mit dem Luftloch, der Tintenzuführöffnung und dem Verbindungsabschnitt unter Verwendung des Herstellungsverfahrens der ersten Ausführungsform oder dergleichen hergestellt, und dann wird ein Verkappungsbehälter zum Ausbilden der Flüssigkeitsaufnahmekammer vorbereitet, und dann werden diese verschweißt, so daß die Trennwand mit der Öffnung des Verkappungsbehälters ausgerichtet ist.
Der Flüssigkeitsaufnahmebehälter, der auf diese Weise hergestellt ist, weist das Tintenabsorptionsmaterial und das Gehäuse der Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer auf, welche miteinander einstückig verbunden sind, und daher wird zwischen der Innenwandfläche des Gehäuses und dem Tintenabsorptionsmaterial kein unbeabsichtigter Spalt erzeugt. In dem Herstellungsschritt der Tintensperrschicht wird auf das Tintenabsorptionsmaterial eine solch kleine Kraft ausgeübt, daß es mit der Oberfläche der Form, die eine Heizvorrichtung aufweist, in Kontakt gelangt, und daher nimmt das Tintenabsorptionsmaterial keine unbeabsichtigte Verdichtungsverteilung während des Herstellungsschritts an. Daher ist die Herstellungsstreuung klein und die Produktivität ist hoch.
Wenn in dem vorstehend beschriebenen Herstellungsschritt für die Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer deren Seiten getrennt formgebend erzeugt werden, ist zu bevorzugen, daß die Seite oder die Seiten keine zuerst erzeugte Öffnung aufweisen, und dann wird die Seite mit der Öffnung, wie z. B. die Zuführöffnung, das Luftloch, der Verbindungsabschnitt oder dergleichen, erzeugt, da dann die Genauigkeit hoch ist. Dies ist der Fall, weil sich die Größe des Tintenabsorptionsmaterials an sich in der Richtung senkrecht zu der Formoberfläche durch die Ausbildung der Tintensperrschicht zusammenzieht. Es ist insbesondere wünschenswert, daß die Trennwand, welche den Verbindungsabschnitt in bezug auf die Flüssigkeit enthaltende Kammer und die Seite mit dem Verbindungsabschnitt ausbildet, abschließend erzeugt wird.
Fig. 15-17 zeigen abgewandelte Ausführungsbeispiele dieser Ausführungsform.
Fig. 15(a) zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Tintenbehälters gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15(b) zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Abschnitts, der an den Verbindungsabschnitt angrenzt, und Fig. 15(c) zeigt eine Schnittansicht davon. Der Aufbau des Tintenabsorptionsmaterials dieses abgewandelten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
In diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel ist das Innere des Tintenbehälters 310 durch eine Trennwand 315, welche eine Verbindungsöffnung (Verbindungsabschnitt) 322 aufweist, in zwei Räume unterteilt, ähnlich der sechsten Ausführungsform. Einer der Räume bildet eine Flüssigkeitsaufnahmekammer (zweite Kammer) 334 aus, und der andere bildet eine Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer (erste Kammer) 311 zur Aufnahme des Tintenabsorptionsmaterials 316 aus. Die Wandoberfläche, welche die Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer 311 ausbildet, ist mit einem Luftloch 317 und einer Zuführöffnung (Flüssigkeitszuführabschnitt) 818 zum Zuführen der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf versehen.
In diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel sind die Abschnitte der Wandoberfläche des Gehäuses, welche die erste Kammer und die zweite Kammer des Tintenbehälters ausbilden, mit einem Kappenelement 313b versehen, welches die Öffnung des Behälters verschließt, und dem Verkappungsbehälter 313a, und die Trennwand 315, welche die erste und die zweite Kammer trennt und den Verbindungsabschnitt ausbildet, ist mit einer Sperrschicht 316a versehen. In dem Tintenabsorptionsmaterial 316 ist eine Hohlstange (Durchlaßkanal) 319 vorgesehen, welche sich von dem Verbindungsabschnitt 312 zu einem Niveau h von der Bodenfläche (Verbindungsabschnitt-Seitenfläche) erstreckt, um den Gas-Flüssigkeit-Austausch zu fördern, wobei mindestens beide der Enden 319a und 319b der Stange offen sind. Das Ende 319b der Stange ist in dem Verbindungsabschnitt 312, und zu dem Verbindungsabschnitt 312 ist die Endfläche des Tintenabsorptionsmaterials 316, welches nicht geschmolzen ist, als auch das Ende der Welle freiliegend. Wenn in diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit in dem Tintenabsorptionsmaterial das Niveau h (von der Bodenfläche) erreicht, beginnt die Gas- Flüssigkeit-Austauschoperation unter Verwendung der Stange als der Gas-Flüssigkeit-Austauschförderungsaufbau. In mehr besonderer Weise wird das Gas in eine Flüssigkeitsaufnahmekammer 384 mit dem Austrag der Flüssigkeit eingeleitet, und gleichzeitig wird die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsaufnahmekammer der Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer 311 durch die Endfläche des Tintenabsorptionsmaterials 316 in den Verbindungsabschnitt 312 zugeführt.
In diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel wird durch die Anordnung der Stange als der Gas-Flüssigkeit-Austauschförderungsaufbau das Flüssigkeitsniveau h in dem Tintenabsorptionsmaterial während des Gas-Flüssigkeit-Austauschs erhalten, so daß die Tinte stabil ausgespeist werden kann. Durch Anordnen der Innenendfläche der Stange innerhalb des Tintenabsorptionsmaterials, im wesentlichen in dem Mittelabschnitt des Tintenabsorptionsmaterials, ist die Veränderung des Unterdrucks, bei welchem der Gas-Flüssigkeit-Austausch beginnt, im wesentlichen gleichbleibend, selbst wenn die Fasermasse als das Tintenabsorptionsmaterial mehr oder weniger Veränderungen der Faserdichte aufweist. Daher sind die Flüssigkeitsaufnahmebehälter veränderungsfrei und in der Lage, die Flüssigkeit stabil nach außerhalb zuzuführen.
Der Flüssigkeitsaufnahmebehälter wird hergestellt, indem die Trennwand 315 in dem Tintenabsorptionsmaterial durch die Sperrschicht 316a vorgesehen wird, durch Ausbildung des Abschnitts der Stange 319 und dann Einfügen des Tintenabsorptionsmaterials in den Verkappungsbehälter 313a und Verkappen der Öffnung des Verkappungsbehälters durch ein Kappenelement 313b. Hinsichtlich der Herstellung des Stangenabschnitts wird z. B. ein beheiztes Stangenelement in das Tintenabsorptionsmaterial 316 eingeführt, um den Stangenabschnitt auszubilden, und dann wird das Stangenelement gekühlt und herausgenommen. Wenn die Tintensperrschicht an deren Rand erzeugt wird, ist es wünschenswert, daß die Temperatur des Stangenelements erhöht wird, und daß das Ende des Stangenelements mit einem Abschnitt versehen ist, der eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist, um die Öffnung an dem Endabschnitt auszubilden.
Da die Trennwand des Flüssigkeitsaufnahmebehälters durch die Tintensperrschicht ausgebildet ist, wird zwischen der Trennwand und dem Tintenabsorptionsmaterial kein unbeabsichtigter Spalt erzeugt, und daher wird die Herstellungsstreuung vermindert. Außerdem wird durch vorhergehendes Vorsehen des Gas-Flüssigkeit-Austauschförderungsaufbaus in dem Tintenabsorptionsmaterial die Herstellungsstreuung weiter vermindert.
Es ist wünschenswert, eine Sperrschicht in dem gesamten Bereich (316b in Fig. 15(c)) unter dem Ende 319a der Stange als eine Oberflächenschicht in dem Bereich unter dem oberen Endabschnitt des Kanals zu erzeugen, ausgenommen den Flüssigkeitszuführabschnitt und das Ende des Kanals, da dann die Tintenzuführung weiter stabilisiert wird, selbst wenn zwischen dem Verkappungsbehälter 313a und dem Tintenabsorptionsmaterial ein Spalt ausgebildet wird.
Hinsichtlich des Aufbaus der Stange, wie in Fig. 16 gezeigt, kann sie sich waagerecht auf dem Niveau h erstrecken, und der Rand des waagerechten Abschnitts ist mit einer Öffnung oder mit Öffnungen in bezug auf das Tintenabsorptionsmaterial versehen. Der Querschnittsaufbau der Stange kann prismenförmig sein, wie in Fig. 17 (a) und (b) gezeigt ist. Hinsichtlich der Lagebeziehung zwischen dem Verbindungsabschnitt 312 und dem Ende der Stange ist das Ende 319b der zylinderförmigen Stange im wesentlichen in der Mitte des Endes des Tintenabsorptionsmaterials 316, welches nicht geschmolzen ist, in dieser Ausführungsform angeordnet, doch dies ist nicht darauf begrenzt. Die Position des Endes der Stange kann jede sein, wenn die nicht geschmolzene Endfläche des Tintenabsorptionsmaterials 316 und das verbindungsabschnittsseitige Ende der Stange vorliegen. Fig. 17 (a) zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, wobei das Ende 329b der Stange 329 über dem Verbindungsabschnitt 3I2 angeordnet ist, und Fig. 17 (b) zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, wobei ein Ende 339b einer Stange 339 in einer waagerechten Hälfte des Verbindungsabschnitts 312 verteilt ist.

(Siebente Ausführungsform)

Fig. 18 (a) zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Tintenbehälters als einen Flüssigkeitsaufnahmebehälter gemäß einer siebenten Ausführungsform, und Fig. 18 (b) und (c) zeigen Schnittansichten. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsform dadurch, daß die Tintenabsorptionsmaterial- Aufnahmekammer und die Flüssigkeitsaufnahmekammer voneinander trennbar sind, und in den Positionen und dem Aufbau der Zuführöffnung und des Luftlochs der Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmekammer.
Die kombinierte Tintenkartusche 320 dieser Ausführungsform weist einen Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmebehälter 321 und einen Austauschflüssigkeit-Aufnahmebehälter 324 auf. Die zwei Behälter sind voneinander trennbar, wie in Fig. 18 (b) gezeigt ist, und sind miteinander durch eine vorspringende Öffnung 333, die einen Verbindungsabschnitt 322 ausbildet, und eine aufnehmende Öffnung 334 und durch einen Haken 331 und einen Vorsprung 332 in Wirkbeziehung bringbar.
In dem in Fig. 18 (a) und (c) gezeigten Zustand wird eine Trennwand 325 durch die Wand der Gehäuse des austauschbaren Flüssigkeitsaufnahmebehälters und des Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmebehälters ausgebildet, und ein Verbindungsabschnitt 322 wird durch die vorstehende Öffnung 333 und die aufnehmende Öffnung 334 erzeugt. Ähnlich der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform kann die Flüssigkeit dem Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmebehälter von dem austauschbaren Flüssigkeitsaufnahmebehälter mit der Gas-Flüssigkeit- Austauschoperation zugeführt werden. Das Ende der vorstehenden Öffnung 333 des austauschbaren Flüssigkeitsaufnahmebehälters ist als eine einfache Öffnung gezeigt, doch ein Dichtelement kann angeordnet sein, welches bei der Verbindung geöffnet wird, wodurch der austauschbare Flüssigkeitsaufnahmebehälter ausgetauscht werden kann, ohne die Neigung des austauschbaren Flüssigkeitsaufnahmebehälters zu beachten.
In dieser Ausführungsform sind das gesamte Gehäuse 326a, der Vorsprung 332 des Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmebehälters und der Tintenzuführöffnungsabschnitt 335 durch eine Sperrschicht ausgebildet, und das Ende des Tintenzuführöffnungsabschnitts 335, der von der Bodenfläche nach unten vorsteht, weist eine Tintenzuführöffnung 328 auf. Der obere Oberflächenabschnitt, der mit dem Vorsprung versehen ist, weist ein Luftloch 327 auf.
Der Tintenabsorptionsmaterial-Aufnahmebehälter dieser Ausführungsform kann in derselben Weise wie die erste Kammer der sechsten Ausführungsform hergestellt werden. Wenn der Aufbau kompliziert ist, wie in der einen mit dem vorstehenden Tintenzuführöffnungsabschnitt oder dem Betätigungsvorsprung, wird der Behälter mit dem komplizierten Aufbau leichter durch Auslegung der Form ohne die Notwendigkeit der Einfügung des Tintenabsorptionsmaterials in den Behälter erreicht, wie in dem herkömmlichen Aufbau.
Wie vorstehend beschrieben sind ein Teil des Tintenbehältergehäuses und das Tintenabsorptionsmaterial einstückig ausgebildet, und es liegt kein Spalt zwischen der Wand (Gehäuse) und dem Absorptionsmaterial in den Abschnitten vor, in welchen sie einstückig sind, so daß die unsachgemäße Tintenzuführung infolge des Eintritts der Luft zwischen der Wand und dem Absorptionsmaterial vermieden werden kann. Außerdem wird verhindert, daß sich das Tintenabsorptionsmaterial infolge Falls oder eines Stoßes relativ zu dem Gehäuse bewegt, so daß das Tintenzuführvermögen zu dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfabschnitt nicht beeinträchtigt wird. Da das Tintenabsorptionsmaterial ein Thermoplastmaterial ist, ist die Wiederverwertung des Behälters auf leichte Weise möglich.
Da die Seite des Gehäuses, die den Tintenzuführabschnitt aufweist, durch die Tintensperrschicht ausgebildet wird, weicht die Position des Absorptionsmaterials an dem Zuführabschnitt trotz Wiederholung der Montage und Demontage des Tintenbehälters nicht ab. Wenn daher das Tintenzuführrohr mit dem Tintenabsorptionsmaterial in Druckkontakt versetzt wird, kann der unterdruckerzeugende Körper mit dem Tintenzuführrohr zuverlässig in Druckkontakt versetzt werden. Durch Vorsehen der Grenzschicht, die eine kleinere mittlere Porosität als das Innere des Absorptionsmaterials auf der Seite des Tintenabsorptionsmaterials der Tintensperrschicht aufweist, kann die Tinte immer dem Tintenzuführöffnungsabschnitt zugeführt werden, trotz des Montierens und Demontierens des Kopfabschnitts. Daher kann der Einfügeabstand des Tintenzuführrohrs des Aufzeichnungskopfs in den Tintenbehälter klein ausgebildet werden. Wenn der Einfügegrad klein ist, wird die Wahrscheinlichkeit des Eintritts der Luft durch die Tintenzuführöffnung vermindert, wenn die Verbindung oder Trennung zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Tintenbehälter erfolgt, und der Menisku wird durch die Tinte an dem Oberflächenabschnitt erzeugt, so daß der Tintenzuführpfad von der Tintenkartusche zu dem Aufzeichnungskopf zufriedenstellend ausgebildet wird.
Durch die Tatsache, daß das Gehäuse vollständig durch die Tintensperrschicht ausgebildet ist, wird der Spalt zwischen dem Tintenbehältergehäuse und dem Tintenabsorptionsmaterial im wesentlichen gänzlich ausgeschlossen, und daher können die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden. Durch die Anordnung der Grenzschicht kann die Tinte, die in dem Tintenabsorptionsmaterial gespeichert ist, durch die Grenzschicht zuverlässig zugeführt werden, und daher kann der Ausnutzungsgrad der Tinte, die in dem Tintenabsorptionsmaterial aufgenommen ist, erhöht werden. Hier ist die Grenzschicht mit der Tintensperrschicht als das Gehäuse einstückig, und daher wird durch einen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Absorptionsmaterial keine Luft eingeleitet und durch die Spalten zwischen dem Gehäuse und dem Absorptionsmaterial wird kein geschlossener Raum ausgebildet, wodurch die Tintenbewegung durch die Grenzschicht gewährleistet und während der Flüssigkeitszuführoperation stabilisiert wird.
Die in Offenlage bringbare Abdichtung des Luftlochs und des Tintenzuführabschnitts durch die Tintensperrschicht führt zu einer hohen Zuverlässigkeit der Verpackung beim Transport oder dergleichen vor dem Beginn der Verwendung des Tintenbehälters, ohne die Anzahl der Teile zu erhöhen. Ein solcher Aufbau mit der Anordnung der Grenzschicht und dem Einfüllen der Tinte in die Grenzschicht ist wünschenswert, da dann der Eintritt der Luft infolge des osmotischen Drucks in das Absorptionsmaterial von außen weiter zuverlässig verhindert werden kann.
Durch den Aufbau, bei dem die Tintensperrschicht in dem Absorptionsmaterial oder in einem Teil der Oberfläche vorgesehen ist, wird die Bewegung der Tinte durch die Sperrschicht unterbunden, so daß die Tintenbewegung von dem Tintenabsorptionsmaterial zu der Zuführöffnung während der Tintenzuführung begrenzt werden kann.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen, die zu Erläuterungszwecken gewählt wurden, beschrieben worden ist, so sollte klar sein, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen am Erfindungsgegenstand vorgenommen werden können, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Tintenbehälter, der aufweist:

- ein Tintenabsorptionsmaterial (1, 101, 201, 306, 316, 326) zum Speichern von Tinte und zum Erzeugen eines Unterdrucks,

- ein Gehäuse (102; 202; 303, 306a; 313a, 313b; 326a), das mit einem Tintenzuführabschnitt (3, 106, 206, 308, 318, 328) und einem Luftloch (5, 105, 205, 307, 317, 327) versehen ist, um das Tintenabsorptionsmaterial aufzunehmen,

wobei das Tintenabsorptionsmaterial (1, 101, 201, 306, 316, 326) ein Thermoplastmaterial ist und mindestens ein Teil davon eine Oberflächenschicht (2, 316a) aufweist, die durch Erhitzen und Schmelzen einer Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials (1, 101, 201, 306, 316, 326) ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Oberflächenschicht eine Oberflächen-Tintensperrschicht (2, 316a) ist, welche eine Bewegung der in dem Tintenabsorptionsmaterial (1, 101, 201, 306, 316, 326) aufgenommenen Tinte nach außen unterbindet.

2. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, wobei das Tintenabsorptionsmaterial (101) durch eine innere Tintansperrschicht (103a, 103b) in eine Vielzahl von Teilen (101a, 101b, 101c) zum Aufnehmen jeweils unterschiedlicher Tintenarten unterteilt ist, wobei die innere Tintensperrschicht (103a, 103b) durch Erhitzen und Schmelzen einer Oberfläche von einem der Teile (101a, 101b, 101c) ausgebildet ist.

3. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse (303, 306a; 313a, 313b; 326a) aufweist: eine erste Kammer (301, 311, 322), die das Tintenabsorptionsmaterial (306, 316, 326) aufnimmt und mit dem Tintenzuführabschnitt (308, 318, 328) und dem Luftloch (307, 317, 327) versehen ist, und eine zweite Kammer (304, 314, 324), welche mit einem Verbindungsabschnitt (302, 312, 322) versehen ist, der in Strömungsverbindung mit der ersten Kammer (301, 311, 321) ist und welcher im wesentlichen hermetisch abgedichtet ist.

4. Tintenbehälter gemäß Anspruch 3, der ferner eine Trennwand (305, 315) aufweist, welche die erste Kammer (301, 311) und die zweite Kammer (304, 314) trennt, und welche den Verbindungsabschnitt (302, 312) ausbildet, wobei die Trennwand (305, 315) durch die Oberflächen-Tintensperrschicht (316a) ausgebildet ist.

5. Tintenbehälter gemäß Anspruch 3, der ferner einen Kanal (319, 329, 339, 349) zum Einleiten von Umgebungsluft aufweist, welcher sich von einem Abschnitt des Tintenabsorptionsmaterials (316), angrenzend an den Verbindungsabschnitt (312), zum Inneren des Tintenabsorptionsmaterials erstreckt.

6. Tintenbehälter gemäß Anspruch 5, wobei das Tintenabsorptionsmaterial (316) mit einer Oberflächen-Tintensperrschicht versehen ist, die eine Oberflächenschicht in einem Bereich (316b) auf der Seite des Tintenzuführabschnitts über einen oberen Endabschnitt (319a, 349a) des Kanals (319, 349) hinaus, mit Ausnahme des Tintenzuführabschnitts (318) und eines Endes des Kanals, ausbildet.

7. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, der ferner eine Grenzschicht (6a) mit einer kleineren mittleren Porosität als jene eines Innenabschnitts (6b) des Absorptionsmaterials (I) in einem Bereich aufweist, der an die Oberflächen- Tintensperrschicht (2) angrenzt.

8. Tintenbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Oberflächen-Tintensperrschicht (2) mindestens einen Teil des Gehäuses (102; 202; 303, 306a; 326a) des Tintenbehälters ausbildet.

9. Tintenbehälter gemäß Anspruch 8, wobei eine solche Seite (102c) des Gehäuses (102; 202; 303, 306a; 326a), welche den Tintenzuführabschnitt (3, 106, 206, 308, 328) aufweist, durch die Oberflächen-Tintensperrschicht (2) ausgebildet ist.

10. Tintenbehälter gemäß den Ansprüchen 7 und 8, wobei die Grenzschicht (6a) eine Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials (1) in dem Tintenzuführabschnitt (3) ausbildet.

11. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse (102, 202) vollständig durch die Tintensperrschicht (2) ausgebildet ist.

12. Tintenbehälter gemäß Anspruch 11, wobei der Tintenzuführabschnitt und das Luftloch in Offenlage bringbar abgedichtet sind.

13. Tintenbehälter gemäß Anspruch 12, der ferner eine Grenzschicht (6a) mit einer kleineren mittleren Porosität als jene eines Innenabschnitts (6b) des Absorptionsmaterials (1) auf einer Seite des Tintenabsorptionsmaterials der Oberflächen-Tintensperrschicht (2) aufweist, wobei die Grenzschicht (6a) mit der Tinte gefüllt ist.

14. Tintenabsorptionsmaterial (1, 101, 201, 306, 316, 326) für einen Tintenbehälter,

wobei das Tintenabsorptionsmaterial ein Thermoplastmaterial ist und aufweist:

- einen Tintenabsorptionsabschnitt (6a, 6b) zum Speichern von Tinte und zum Erzeugen eines Unterdrucks und

- eine Schicht (2, 102, 103, 202, 237, 305, 306a, 316a, 326a) auf einer Oberfläche des Tintenabsorptionsabschnitts (6a, 6b) oder in dem Tintenabsorptionsabschnitt (6a, 6b),

wobei die Schicht durch Erhitzen und Schmelzen des Tintenabsorptionsmaterials (1, 101, 201, 306, 316, 326) erzeugt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Schicht eine Tintensperrschicht (2, 102, 103, 202, 237, 305, 306a, 316a, 326a) ist, welche eine Bewegung der in den Tintenabsorptionsabschnitt (6a, 6b) aufgenommenen Tinte durch die Tintensperrschicht unterbindet.

15. Tintenabsorptionsmaterial gemäß Anspruch 14, das ferner eine Grenzschicht (6a) mit einer kleinere mittleren Porosität als jene eines Innenabschnitts (6b) des Absorptionsabschnitts (6a, 6b) auf einer Seite des Tintenabsorptionsabschnitts der Tintensperrschicht (2) aufweist.

16. Tintenabsorptionsmaterial gemäß Anspruch 14, wobei das Thermoplastmaterial ein Polyolefinfasermaterial ist.

17. Tintenabsorptionsmaterial gemäß Anspruch 14, wobei das Tintenabsorptionsmaterial (1, 101, 201, 306, 316, 326) zwei Fasermaterialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten aufweist.

18. Tintenabsorptionsmaterial gemäß Anspruch 14, wobei eine Temperaturdifferenz zwischen dem Schmelzpunkt des Materials, das einen höchsten Schmelzpunkt aufweist, und dem Schmelzpunkt des Materials, das den niedrigsten Schmelzpunkt aufweist, nicht weniger als 10ºC und nicht mehr als 80ºC beträgt.

19. Tintenabsorptionsmaterial gemäß Anspruch 14, wobei in dem Tintenabsorptionsmaterial (316) ein Kanal (319, 329, 339, 349) zur Strömungsverbindung nach außerhalb ausgebildet ist.

20. Herstellungsverfahren für einen Tintenbehälter mit einem Tintenabsorptionsmaterial (1, 101, 201, 306, 316, 326) zum Speichern von Tinte und zum Erzeugen eines Unterdrucks und einem Gehäuse (102202; 303, 306a; 31??3a, 313b; 326a) zum Aufnehmen des Tintenabsorptionsmaterials (306, 316, 326), das die Schritte aufweist:

- Bereitstellen des Tintenabsorptionsmaterials (1, 101, (201, 306, 316, 326) aus Thermoplastmaterial und

- Erhitzen und Schmelzen mindestens eines Teils einer Oberflächenschicht des Tintenabsorptionsmaterials,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Schritt des Erhitzens einen Schritt des Erzeugens einer Tintensperrschicht (2, 316a) auf der Oberfläche des Tintenabsorptionsmaterials (1, 101, 201, 306, 316, 326) einschließt.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, das ferner den Schritt des Einfüllens der Tinte in das Tintenabsorptionsmaterial nach dem Schritt des Erhitzens aufweist.

22. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei der Schritt des Erzeugens der Tintensperrschicht einen Schritt des Ausbildens eines dünnen Abschnitts (26) einschließt, welcher bei Beginn der Verwendung des Tintenbehälters in einem Teil der Tintensperrschicht (2) in Offenlage bringbar ist.

23. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei in dem Schritt des Ausbildens der Tintensperrschicht ein Trennelement (50) zwischen einem Heizelement (11) und dem Tintenabsorptionsmaterial (1) angeordnet ist, wobei das Trennelement (50) von dem Heizelement (11) und dem Tintenabsorptionsmaterial (1) trennbar ist, und nachdem das Trennelement und das Tintenabsorptionsmaterial von dem Heizelement getrennt sind, das Kühlen bewirkt wird, um das Trennelement (50) von dem Tintenabsarptionsmaterial (1) zu trennen.

24. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei in dem Schritt des Ausbildens der Tintensperrschicht ein plattenförmiges Element (113), das eine Oberflächenschicht des Materials derselben Art wie das Tintenabsorptionsmaterial (101b) aufweist, mit dem erhitzten und geschmolzenen Tintenabsorptionsmaterial (101b) verbunden wird.

25. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei in dem Schritt des Bereitstellens des Tintenabsorptionsmaterials eine Vielzahl von Tintenabsorptionsmaterialien (101a, 101b, 101c) aus demselben Thermoplastmaterial bereitgestellt wird, und in dem Schritt des Ausbildens der Tintensperrschicht die Tintensperrschichten an Verbindungsflächen der Vielzahl von Tintenabsorptionsmaterialien ausgebildet werden, und die Tintensperrschichten durch Erhitzen verschweißt werden, wodurch die Tintenabsorptionsmaterialien (101a, 101b, 101c) vereinigt werden.

26. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei in den Schritten des Bereitstellens der Tintenabsorptionsmaterialien in einem Teil des Tintenabsorptionsmaterials (201) ein Schlitz erzeugt wird und in dem Schritt des Ausbildens der Tintensperrschicht in dem Schlitz eine Tintensperrschicht (237) erzeugt wird, um diesen zu füllen.

27. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei der Schritt des Bereitstellens des Tintenabsorptionsmaterials einen Schritt des Erzeugens eines Kanals (319, 329, 339, 349) in dem Tintenabsorptionsmaterial (316) zur Strömungsverbindung mit außerhalb einschließt und ferner einen Schritt des Erzeugens einer Flüssigkeitsaufnahmekammer (314), welche eine im wesentlichen hermetisch abgedichtete Kammer ist, mit Ausnahme des Kanals, nach dem Schritt des Ausbildens der Tintensperrschicht aufweist.

28. Verfahren gemäß Anspruch 20, das ferner einen Schritt des Ausbildens einer Grenzschicht (6a) mit einer kleineren mittleren Porosität als jene eines Innenabschnitts (6b) des Tintenabsorptionsmaterials (1) durch Erhitzen und Schmelzen mindestens eines Teils der Oberflächenschicht des Tintenabsorptionsmaterials (1) und des Ausübens eines Drucks darauf während des Kühlens nach dem Schritt des Bereitstellens des Tintenabsorptionsmaterials aufweist.

29. Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei der Schritt des Bereitstellens des Tintenabsorptionsmaterials einen Schritt des Bereitstellens einer Vielzahl von Tintenabsorptionsmaterialien aus Thermoplastmaterialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten aufweist, und in dem Schritt des Ausbildens der Tintensperrschicht das Erhitzen bei einer Temperatur ausgeführt wird, die nicht niedriger als ein minimaler Schmelzpunkt der Materialien ist und nicht höher als ein maximaler Schmelzpunkt der Materialien ist.