DE69804687T2

DE69804687T2 - Tintenkassette und Drucker

Info

Publication number: DE69804687T2
Application number: DE69804687T
Authority: DE
Inventors: Naohisa Kinoshita; Takemi Yamamoto
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: EP0854046A3; DE69804687D1; US5971533A; EP0854046A2; EP0854046B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenkassette zum Speichern von flüssiger Tinte zur Benutzung mit einem Tintenstrahlkopf oder einem anderen Druckkopf und Liefern der Tinte zu dem Kopf. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Drucker, mit dem solch eine Kassette benutzt werden kann.
Tintenkassetten zur Benutzung mit Tintenstrahldruckern usw. werden in eine Gruppe von Kassetten, die jeweils an einem Druckkopf befestigt sind und eine andere Gruppe von Kassetten, von denen jede abnehmbare an einem Druckkopf angepaßt ist, unterteilt. Die abnehmbaren Kassetten enthalten jeweils einen Tintentank, der aus Kunstharz hergestellt ist. Der Tank nimmt ein geschäumtes oder poröses Teil auf, das mit Tinte imprägniert ist. Der Tank weist eine Tintenlieferöffnung auf, durch die Tinte zu dem Kopf ausgegeben werden kann. Der Tank weist jeweils ein Belüftungsloch auf, durch das Luft von der Außenseite hereingenommen wird, wenn die Tinte verbraucht wird.
Zum Beispiel offenbart das US-Patent 5 631 682 eine Tintenliefervorrichtung mit einem Gehäuse, das ein geschäumtes oder poröses Teil aufnimmt. Dieses Teil ist mit Tinte imprägniert und in einen Film in Beutelform eingewickelt. Das Gehäuse weist eine Tintenlieferöffnung auf, die dahinein vorsteht und mit dem Druckkopf eines Druckers verbunden ist. Wenn das imprägnierte und eingewickelte Teil in das Gehäuse eingeführt wird, preßt die vorstehende Öffnung das Teil, durchsticht den Film so, daß Tinte durch die Öffnung zu dem Kopf geliefert wird. Es ist möglich, Tinte auszutauschen durch nur Ersetzen des imprägnierten und eingewickelten Teiles, ohne das Gehäuse wegzuwerfen und ohne daß die Benutzerhände mit Tinte verschmiert werden.
Kürzlich ist ein sehr kleiner tragbarer Tintenstrahldrucker erfunden worden, wie er in den Japanischen Offenlegungsschriften 8-295096, 8-298568, 9-85994 und dem US-Patent 5 634 730 offenbart ist. Für solch einen kleinen Drucker ist eine Kassette des vorgehenden Types nicht geeignet, die ein relativ großes Volumen zum Aufnehmen eines geschäumten Teiles, das mit Tinte imprägniert ist, in einem Gehäuse benötigt. Damit ein Drucker tragbar sein kann, ist es notwendig, Tinte daran zu hindern, aus der Verbindung zwischen dem Druckkopf des Druckers und der Tintenkassette herauszulecken, die auf dem Drucker angebracht ist, unabhängig von der Position des Druckers.
Die Japanische Veröffentlichung 07-323559 offenbart einen Tintenbeutel für eine Kassette mit einer äußeren Schicht, die eine hervorragende Durchstechwiderstandsfähigkeit und Reißfestigkeit aufweist, einer Zwischenschicht aus einem Siliziumfilm und einer Innenschicht mit hervorragenden Anhafteigenschaften einer Tintenflüssigkeit.
Die EP 0 720 915 A offenbart einen Tintenbeutel für eine Tintenkassette mit einer Kappe, die mit einer Tintenliefernadel verbunden ist. Ventile sind zum Belüften mit Luft zwischen dem Innenraum der Kassette und der Atmosphäre vorgesehen.
In Hinblick auf die vorangehenden Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Tintenkassette eines einfachen Aufbaues vorzusehen, die einfach zu handhaben ist und hoch in der Produktivität, mechanischen Festigkeit und Abschirmfähigkeit ist, wobei aber keine Luft mit der flüssigen Tinte vermischt wird, die von der Kassette geliefert wird, und ohne daß Tinte aus der Kassette leckt, wenn ein Blatt Papier bedruckt wird.
Es ist eine andere Aufgabe, einen Drucker zur Benutzung solch einer Kassette vorzusehen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Tintenkassette mit einem mit Tinte gefüllten und abgedichteten Beutel vorgesehen, wobei der Beutel aus einem Laminat gebildet ist, das Filme unterschiedlich in Dehnung enthält;
gekennzeichnet durch:
ein Kassettengehäuse, in dem der Beutel aufgenommen ist, wobei das Gehäuse ein Loch aufweist, durch das eine hohle Nadel in das Gehäuse von außen eintreten kann und den Beutel zum Herausnehmen von Tinte aus dem Beutel durchstechen kann;
worin der Beutel eine flüssigkeitsdichte Abdichtung um die Nadel bildet, wenn er von der Nadel durchstochen wird.
Diese Kassette kann einen sehr einfachen Aufbau haben, der, wie oben angegeben wurde, Kassettengehäuse und einen darin aufgenommenen Beutel enthält. Wie ebenfalls angegeben ist, weist das Gehäuse ein Loch auf, durch das eine hohle Nadel vorstehen kann. Die Nadel kann einen Tintendurchgang oder eine darin gebildete Bohrung aufweisen. Tinte kann aus dem Beutel einfach durch die Nadel herausgenommen werden, die durch das Gehäuseloch in das Gehäuse vorsteht und den Beutel durchsticht. Daher kann die Kassette sehr einfach produziert werden und Produktionskosten können niedrig sein.
Die Laminatfilme unterscheiden sich in der Dehnbarkeit. Dehnbare Filme sind in der Verlängerung oder der Bruchdehnung höher. Weniger dehnbare Filme sind im allgemeinen höher in der Zugfestigkeit und ebenfalls stark gegen äußere Verletzungen. Daher ist das Laminat stark gegen äußere Verletzungen und weist einen solchen Abdichtungseffekt auf, daß wenn es von der Nadel durchstochen wird, das durchstochene Loch blockiert wird. Insbesondere, wenn die Kassette mit einem Tintenstrahldrucker benutzt wird, ist es möglich auf der Grundlage des Abdichteffektes gute Menisken an den Düsen des Tintenstrahlkopfes wegen des folgenden Grundes zu erhalten.
Wenn die Nadel den Beutel durchstochen hat und Tinte von dem Beutel durch den Durchgang in der Nadel angesaugt (verbraucht) ist, zieht sich der Beutel im Volumen zusammen. Da die Elastizität oder der Widerstand des Beutels zum Zurückstellen des Beutels zu der ursprünglichen Form neigt, entwickelt sich ein Unterdruck in dem Beutel und zwingt die Tinte in den Düsen den Tintenstrahlkopfes zurück zu der Kassette. Der Unterdruck erhält die Tintenmenisken, die an den vorderen Enden der Düsen gebildet sind. Als Resultat ist es nicht notwendig für die Kassette, ein geschäumtes Teil in sich aufzunehmen, wie es der Fall bei den herkömmlichen Tintenkassetten ist.
Da der Beutel in der Kassette aufgenommen ist, ist der Beutel wirksam gegen Druck, Probleme usw. von außen geschützt.
Zum Verbessern des Beutelabdichteffektes ist es bevorzugt, daß das Laminat einen starren Film und einen dehnbaren Film enthält. Der dehnbare Film kann aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyolefinharz hergestellt werden, das in der Festigkeit hoch ist und als Gasbarriere gut ist.
Mindestens einer der Filme kann ein Kunstharzfilm sein, der keine Vorzugsrichtung aufweist. Da der Film, der keine Vorzugsrichtung aufweist, keine Kristallorientierung aufweist, treten Risse wahrscheinlich nicht in dem Film auf, wenn die Nadel ihn durchsticht. Das Laminat kann weiter eine Klebeschicht zwischen benachbarten zwei Filmen enthalten. Wenn die Nadel das Laminat durchsticht, bringt die Klebeschicht die Nadel und das Laminat in engeren Kontakt miteinander, wodurch der Tintenabdichteffekt sicher gemacht wird. Selbst wenn Risse sich in den Oberflächen des Laminates entwickeln, verhindert die Klebeschicht die Risse daran, daß sie sich ausbreiten.
Der starre Film kann ein Nylonfilm sein, der keine Vorzugsrichtung aufweist. Zum Verhindern des Tinteleckens kann der dehnbare Film ein linearer Kettenpolyethylenfilm niedriger Nichte (LLDPE) sein. Diese Filme können miteinander durch eine Urethanklebeschicht verbunden werden.
Das Laminat kann einen Film mit Kompressionsspannung enthalten. Wenn die Nadel den Beutel (das Laminat) durchsticht, bewirkt die Spannung, daß dieser Film das durchstochene Loch blockiert. Dieses bringt den Film in engen Kontakt mit der Nadel, wodurch sicher Tintenlecken verhindert wird. Es ist auch möglich, die Risse daran zu hindern, die sich in dem Laminat durch externe Verletzungen entwickeln, daß sie sich ausbreiten.
Es ist möglich, ein Laminat zu bilden, das einen Film mit einer Kompressionsspannung enthält, in dem Filme mit verschiedenen thermischen Expansionskoeffizienten miteinander bei hoher Temperatur und Abkühlen der verbundenen Filme zu verbinden. Wenn das Laminat des Beutels einen äußeren Film mit einem höheren thermischen Expansionskoeffizienten enthält, kann Kompressionsspannung auf der Außenseite des Beutels während des Abkühlens verbleiben.
Es ist möglich, den Beutel durch Falten des Laminates in zwei und Wärmesiegeln der Kanten des gefalteten Laminates zu bilden, um das Laminat in einen Beutel zu formen. Der Beutel kann in dem Kassettengehäuse auf solch eine Weise aufgenommen werden, daß die gesiegelten Kanten des Laminates nicht durch das Loch des Gehäuses offenliegen. In diesem Zustand kann die Nadel leicht den Beutel ohne die Verursachung eines Tintenleckens durchstoßen.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist ein Drucker vorgesehen, der einen Druckkopf und einen Tintenzuführer zum Zuführen von Tinte zu dem Kopf enthält. Der Zuführer enthält eine hohle Nadel, die einen darin gebildeten Tintendurchgang aufweist. Ein Ende des Durchganges steht mit dem Kopf in Verbindung. Die Tintenkassette des ersten Aspektes kann an dem Drucker angebracht und davon entfernt werden.
Die Kassette enthält einen mit Tinte gefüllten und abdichteten Beutel. Der Beutel ist aus einem Laminat mit Filmen verschiedener Dehnung gebildet. Der Beutel ist in einem Kassettengehäuse aufgenommen. Das Gehäuse weist ein Loch auf, durch das die Nadel von außen in das Gehäuse vorstehen kann. Die vorstehende Nadel kann den Beutel durchstechen zum Senden von Tinte aus dem Beutel in den Kopf.
Dieser Drucker weist einen Aufbau geeignet für die Tintenkassette der Erfindung auf, die ein Kassettengehäuse und einen darin aufgenommenen Beutel enthält. Tinte kann aus dem Beutel einfach durch die Nadel entnommen werden, die durch das Gehäuseloch in das Gehäuse vorsteht und den Beutel durchsticht. Daher ist es sehr einfach, den Drucker zu produzieren, und es ist möglich, die Kosten des Produzierens des Druckers als auch der Kassette zu verringern. Wie oben angegeben wurde enthält das Laminat des Beutels Filme verschiedener Dehnbarkeit. Daher ist das Laminat stark gegen externe Verletzungen, und die Tinte wird sicher daran gehindert, herauszulecken, selbst wenn die Nadel den Beutel durchstochen hat. Wenn insbesondere der Drucker ein Tintenstrahldrucker ist, ist es aus dem vorangehenden Grund möglich, gute Menisken an den Düsen des Tintenstrahlkopfes auf der Grundlage des Abdichteffektes des Beutels zu erhalten. Durch Kombinieren des Druckers und der Kassette, beide von der Erfindung, ist es möglich den Drucker sehr klein herzustellen. Der Drucker kann weiter einen Halter zum Aufnehmen der Kassette enthalten. Der Halter kann eine Führung zum Führen des Loches des Kassettengehäuses zu der Nadel des Zuführers aufweisen. Die Kassette kann ein Teil zum Eingriff mit der Führung enthalten.
Die Nadel des Druckers kann ein Loch aufweisen, das an ihrem Ende benachbart zu dem anderen Ende ihres Tintendurchganges gebildet ist. Das Loch steht mit dem Durchgang in Verbindung.
Andererseits kann die Nadel ein Loch aufweisen, das durch ihre Umfangswand nahe diesem Ende der Nadel gebildet ist. Das Loch steht mit dem Durchgang in Verbindung. In diesem Fall kann in verriegelnder Beziehung mit dem Entfernen der Tintenkassette von der Nadel, die sie durchstochen hat, eine Abdeckung bewirkt werden zum Abdecken des Nadelloches zum Verhindern, daß Tinte durch das Loch leckt. Die Abdeckung kann eine Haube, ein Ring oder ähnliches sein, die aus Gummi oder ähnlichem hergestellt sind, die die gesamte Nadel oder das Loch abdeckt.
Die vorliegende Erfindung wird klarer verständlich aus der folgenden Beschreibung, die als Weg eines Beispieles nur gegeben wird, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1A und 1B schematische Seitenansichten eines Tintenstrahldruckers gemäß einer der Ausführungsformen sind, die den Drucker mit dem Gehäusedeckel geschlossen bzw. geöffnet zeigen;
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles des Druckers ist;
Fig. 3 eine weitere vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles des Druckers ist;
Fig. 4A und 4B vergrößerte Querschnitte eines Teiles des Druckers sind, die den Drucker mit dem Deckel geschlossen bzw. offen zeigen;
Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Tintenkassette des Druckers ist;
Fig. 6 eine teilschematische Seitenansicht und eine andere schematische Seitenansicht des in der Kassette aufgenommenen Tintenbeutels ist;
Fig. 7 ein weiterer vergrößerter Querschnitt eines Teiles des Beutels ist;
Fig. 8 ein Querschnitt eines Teiles eines Tintenstrahldruckers gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist, die die in den Gehäusedeckel eingepaßte Tintenkassette zeigt;
Fig. 9 ein Querschnitt eines Teiles des in Fig. 8 gezeigten Druckers ist, die die Kassette zeigt, die in den Deckel gesetzt ist;
Fig. 10 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt eines Teiles des Druckers der ersten Ausführungsform ist, die die Nadel zeigt, die den Beutel durchstoßen hat;
Fig. 11A und 11B Seitenansichten bzw. ein Längsquerschnitt sind von Teilen der hohlen Nadel eines Tintenstrahldruckers gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 1A und 1B, ein Drucker 1 ist ein Aufzeichnungsgerät vom Tintenstrahltyp, das auf ein Druckmedium durch Ausstoßen von Tinte auf das Medium drucken kann, während der Drucker manuell über das Medium bewegt wird. Der Drucker 1 enthält ein Gehäuse 1a. Auf dem Boden des Gehäuses 1a ist ein Druckkopf (Aufzeichnungsmittel) 2 zum Ausstoßen von Tinten und ein Rahmen 1b gebildet. Der Rahmen 1b trägt eine Rolle 2 zum Beabstanden des Druckers 1 mit einem konstanten Abstand von dem Druckmedium, während der Drucker 1 über das Medium bewegt wird.
Die Drehung der Rolle 3 wird durch eine Riemenscheibe, einen Riemen usw. (nicht gezeigt) zu einem Codierer (nicht gezeigt) übertragen, der in den Drucker 1 gepaßt ist. Die Zahl der Umdrehungen und die Drehzahl der Rolle 3 werden mit dem Codierer gemessen. Auf der Grundlage der gemessenen Werte wird der Bewegungsbetrag des Druckers 1 durch eine Steuerung (nicht gezeigt) erfaßt, die in dem Drucker 1 gepaßt ist, zum Steuern des Antriebes des Druckers. Auf der Grundlage des Bewegungsbetrages wird eine Drucksteuerung für den Drucker 1 durchgeführt. Tinte ist in einer Tintenkassette 4 gespeichert. Das Gehäuse 1a weist einen Hohlraum oder Ausnehmung 1c auf, in den die Kassette 4 positioniert werden kann. Das Gehäuse 1a ist mit einem Gehäusedeckel oder Abdeckung 1d ausgestattet, der so geformt ist, daß die Kassette 4 in ihn eingepaßt werden kann. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält der Deckel 1d ein Paar von gegenüberstehenden Seitenwänden und eine Wand, die ihre benachbarten Kanten miteinander verbindet. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist, enthält das Gehäuse 1a ein Paar von Tragrollen 11, auf denen ein Zapfen oder eine Welle 1e drehbar getragen ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Boden des Deckels 1d an beiden Enden des Zapfens 1e außerhalb der Tragplatten 11 so befestigt, daß der Deckel um den Zapfen 1e in den Hohlraum 1c und aus ihm heraus schwenken kann.
An einem niedrigeren Abschnitt des Deckels 1d ist ein Kassettenhalter vorgesehen, der an dem Zapfen 1e zum Drehen mit dem Deckel um den Zapfen befestigt ist. Eine hohle Nadel 7a erstreckt sich durch einen oberen Abschnitt des Halters 7 und ist daran befestigt. Beide Enden der Nadel 7a sind offen. Ein oberer Abschnitt der Nadel 7a tritt in die Kassette 4 ein, wenn die Kassette auf der Oberseite des Halters 7 angeordnet wird. Der Gehäusehohlraum 1c ist so geformt, daß der Deckel 1d, die Kassette 4, der Halter 7 und die Nadel 7a in ihm positioniert werden können, wenn der Deckel geschlossen ist.
Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist, ist das untere Ende der Nadel 7a mit einer flexiblen Lieferröhre 9 verbunden, die sich biegen kann, wenn sich der Halter 7 dreht. Die Röhre 9 ist mit dem Druckkopf 2 so verbunden, daß Tinte von der Kassette 4 zu dem Kopf geliefert werden kann. Somit können sich der Deckel 1d und der Halter 7 relativ zu dem Gehäuse 1a drehen.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 5, die Kassette 4 enthält ein Kassettengehäuse 41, das ein hartes Kunstharzgehäuse ist, und einen Tintenbeutel 52, der in dem Gehäuse aufgenommen ist und Tinte enthält. Die in Fig. 4A und 4B gezeigte Nadel 7a ist ein röhrenförmiges Teil, und mindestens ein Abschnitt, der in den Beutel 42 stechen kann, weist einen konstanten äußeren Durchmesser und eine glatte äußere Oberfläche auf. Es ist bevorzugt, daß die äußere Oberfläche mit Silizium beschichtet ist. Der obere Abschnitt der Nadel 7a erstreckt sich längsweise zu der Kassette 7, die in den Deckel 1d positioniert ist. Genauer, dieser Abschnitt erstreckt sich längsweise zu dem Beutel 42, der in die Kassette 4 in dem Deckel 1d gesetzt ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Kassettengehäuse 41 ein hohler Kasten mit einem Fenster 41a, das durch eines seiner Endwände gebildet ist, durch die der obere Abschnitt der Nadel 7a in das Gehäuse gehen kann. Das Gehäuse 41 enthält ein Paar von äußeren Vorsprüngen 41b, die auf gegenüberstehenden Seitenwänden gebildet sind. Die Vorsprünge 41b sind nahe der äußeren Endwand des Gehäuses 41 vorgesehen. Wie in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, weist der Deckel 1d ein Paar von oberen Ausnehmungen auf, die in gegenüberstehenden Seitenwänden davon gebildet sind, zum Eingriff mit dem Kassettenvorsprüngen 41b. Die Vorsprünge 41b verhindern, daß die Kassette 4 in den Deckel 1d gepaßt wird, wobei das Fenster 41a oben ist (Fig. 5).
Das Kassettengehäuse 4 muß nicht notwendigerweise sehr flüssigkeitsdicht sein. Das Fenster 41a ist ausreichend größer als der Durchmesser der Nadel 7a und dient auch als Luftbelüftungsloch.
Der Tintenbeutel 42 ist aus einem Kunstharzfilm hergestellt. Genauer, wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Beutel 42 aus einem laminierten Film 30 hergestellt, der einen inneren dehnbaren Film 20 als Abdichtschicht und einen äußeren starren Film 22 enthält. Die Filme 20 und 22 sind miteinander mit einer Klebeschicht 21 verbunden, die dazwischen vorgesehen ist. Die innere Schicht 20 ist ein Kunstharzfilm, der einen hohen Dehnungsprozentsatz aufweist. Die äußere Schicht 22 ist ein Kunstharzfilm, der einen niedrigen Dehnungsprozentsatz aufweist und der hoch in der mechanischen Festigkeit wie Zugfestigkeit und Steifheit ist.
Wie durch JIS K6900 definiert ist, stellt der Dehnungsprozentsatz eines Kunstharzes die Verformung des Kunstharzes in Bezug auf die Zugkraft dar, und sie ist das Verhältnis der Länge des verlängerten Materiales zu der ursprünglichen oder anfänglichen Länge des Materiales. Der Dehnungsprozentsatz bis zum Bruch des Materiales wird als Bruchdehnung (Ausdehnung) bezeichnet oder einfach als die Dehnung oder der Dehnungsprozentsatz, die Verformbarkeit oder ähnliches des Materiales. Die Dehnungsprozentsätze verschiedener Kunstharzmaterialen sind zum Beispiel auf Seiten 136 und 137 der ersten Ausgabe von Kimimsa Ito "Plastic Data Handbook" (Kogyo Chosakai) gezeigt.
Der gesamte Tintenbeutel 42 ist aus dem laminierten Film 30 gebildet. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird der Film 30 in zwei gefaltet, und die Kante 42a des gefalteten Filmes wird wärmegesiegelt zum Bilden des Beutels 42. Der die Tinte darin enthaltende Tintenbeutel 42 kann durch den folgenden Prozeß hergestellt werden. Zum Beispiel wird der laminierte Film 30 in zwei gefaltet, und die Seitenenden und ein unteres Ende des gefalteten Filmes werden zeitweilig zum Bilden eines Beutels mit einer Öffnung an dem oberen Ende gesiegelt. Nach dem Ausgeben der Tinte in den Beutel durch die Öffnung des oberen Endes werden diese Enden wärmegesiegelt.
Fig. 8 und 9 zeigen einen anderen Tintenbeutel 42, der in dem Kassettengehäuse 41 aufgenommen werden kann. Zum Verbessern seiner Dauerhaftigkeit und seines Abdichteffektes ist dieser Beutel 42 aus einem laminierten Film mit zwei dehnbaren Filmschichten (20) und starren Filmschichten 22 hergestellt, die abwechselnd laminiert sind. Als Resultat der Wärmeversiegelung wird das Kunstharz der gesiegelten Kante 42a des Tintenbeutels 42 modifiziert oder umgewandelt und/oder die Laminationsstruktur dieser Kante wird gebrochen, so daß der Abdichteffekt der Kante erniedrigt wird. Wenn die Nadel 7a die Kante 42a durchstößt, kann Tinte herauslecken. Daher ist der Beutel 42 in dem Kassettengehäuse 41 auf solche Weise aufgenommen, daß die Kante 42a nicht durch das Gehäusefenster 41a offenliegt, so daß die Nadel 7a nicht diese Kante durchstoßen kann.
Die Details des laminierten Films 30 und ein Verfahren zum Bilden dieses Filmes werden unten beschrieben.
Das Material des dehnbaren Filmes 20 weist einen höheren thermischen Expansionskoeffizienten als der starre Film 22 auf. Die Filme 20 und 22 werden miteinander bei höherer Temperatur verbunden, wobei die Klebeschicht 21 dazwischen ist. Die verbundenen Filme werden auf Zimmertemperatur abgekühlt. Wenn die Filme abgekühlt werden, schrumpft der dehnbare Film 20 mehr als der starre Film 22, wodurch Kompressionsrestspannung auf den starren Film ausgeübt wird.
Der dehnbare Film kann ein Film ohne Vorzugsrichtung aus Polyethylen, Polypropylen oder anderes Polyolefin, Polyvinylchlorid oder ähnlichem niedriger Dichte gebildet sein. Jedes dieser Materialien weist ein Ausdehnungsprozentsatz von 300 oder mehr Prozent auf. Im allgemeinen sind diese Materialien so gute Barrieren, daß, wenn der dehnbare Film 20 einer von ihnen ist, wenig Gas wie Sauerstoff und Dampf durch den Film geht und mit der Tinte in dem Beutel 42 mischt.
Der starre Film 22 kann ein Film ohne Vorzugsorientierung aus Polyamidnylon oder anderem Nylon, Polyethylentherephthalat (PET) oder Polyimid sein. Da die Filme 20 und 22 keine Vorzugsrichtung aufweisen und keine Kristallorientierungen aufweisen, ist es nicht wahrscheinlich, daß sich Reste in ihnen entwickeln. Da die Kompressionsrestspannung, die auf den starren Film 20 angelegt wird, wenn der laminierte Film 30 gebildet wird, ist es nicht wahrscheinlich, daß sich Risse in dem starren Film 22 entwickeln. Wenn die Nadel 7a den dehnbaren Film 20 durchsticht, entwickelt die Elastizität dieses Filmes Restspannung an dem durchstoßenen Filmteil in den Richtungen, in der die Nadel straff ist. Selbst wenn sehr kleine Risse sich in dem starren Film 22 entwickeln, verhindert die Klebeschicht 21, daß sie sich zu dem dehnbaren Film 20 ausdehnen.
Wenn folglich die Nadel 7a den laminierten Film 30 des Beutels 42 durchsticht, wie in Fig. 10 gezeigt ist, entwickeln sich keine Risse in dem durchstochenen Teil des dehnbaren Filmes 20. Dieses hält den Beutel 42 geschlossen, wodurch Tinte 43 daran gehindert wird, herauszulecken, und Außenluft daran einzutreten.
Daher dient der Beutel 42 als ein hoch luftdichter und flüssigkeitsdichter Beutel.
Wenn die Klebeschicht 21 ein bekannter elastischer Klebstoff ist, ist er wirksamer beim Verhindern, daß sich Risse ausbreiten. Nebenbei, wenn die Nadel 7a die Schicht 21 durchsticht, ist der elastische Klebestoff wirksamer beim Halten der äußeren Oberfläche der Nadel und der geschnittenen Oberfläche dieser Schicht in engem Kontakt miteinander. Daher ist dieser Klebstoff wirksamer beim Verhindern, daß Tinte herausleckt und Luft sich mit der Tinte mischt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 4, 8 und 9, wird die Tintenkassette 4 in den Deckel 1d auf die folgende Weise eingepaßt. Wenn der Deckel 1d offen ist, wie in Fig. 1b gezeigt ist, wird die Kassette 4 in den Deckel von oben in der angezeigten Richtung gesetzt. Da der Deckel 1d offen ist, dreht sich die Nadel 7a, die an dem Kassettenhalter 7 befestigt ist nach außen um den Zapfen 1e. Die Oberseite der Nadel 7a weist immer zu der Oberseite des Deckels 1d, das heißt, zu dem Boden der Kassette 4, die in den Deckel gesetzt wird. Wenn folglich die Kassette 4 in den Deckel 1d gepaßt wird, steht die Nadel 7a durch das Fenster 41a in die Kassette vor und durchsticht den Tintenbeutel 42. Als Resultat werden die Kassette 4 und die Nadel 7a glatt miteinander verbunden. Wie oben angegeben wurde, ist die Nadel 7a ein röhrenförmiges Teil, und mindestens ihr Abschnitt, der den Tintenbeutel 42 durchstoßen kann, weist einen konstanten äußeren Durchmesser und eine glatte äußere Oberfläche auf. Die Nadel 7a ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Tintenkassette 4 in den Deckel 1d gepaßt ist, die Nadel 7a den Beutel 42 senkrecht zu der Kassettenbodenoberfläche durchsticht. Genauer, die Nadel 7a durchsticht den Beutel 42 senkrecht zu dem laminierten Film 30. Wenn daher die Nadel 7a den Film 30 durchsticht, ist das durchstochene Loch nicht größer als notwendig, und die Nadel und der Film stören einander nicht, so daß sich keine Risse in dem Film entwickeln. Während die Kassette 4 eingepaßt wird, sind der Film 30 und die Nadel 7a, die ihn durchstochen hat, richtig und gleichförmig in engem Kontakt miteinander, ohne das Lücken zwischen ihnen gebildet werden. Folglich kommt, während die Kassette 4 eingepaßt wird, die Nadel 7a nicht leicht aus ihr heraus, und keine Tinte leckt um die Nadel durch das durchstochene Loch.
Wie oben angegeben wurde erstreckt sich der obere Abschnitt der Nadel 7a in Längsrichtung und nicht entlang der Breite der in dem Deckel 1d positionierten Tintenkassette 4. Genauer, dieser Abschnitt erstreckt sich in Längsrichtung des Tintenbeutels 42, der in die Kassette 4 in dem Deckel 1d gesetzt ist. Selbst wenn daher ein Teil der Tinte in dem Beutel 42 verbraucht worden ist und der Beutel entleert ist, bedeckt der laminierte Film 30 nicht die Oberseite der Nadel 7a und blockiert sie. Folglich kann all die Tinte geliefert werden.
Fig. 11A und 11B zeigen eine modifizierte hohle Nadel 7b zur Benutzung anstelle der Nadel 7a. Die Nadel 7b weist einen Tintendurchgang oder Bohrung 70 darin gebildet auf, und ihre Oberseite ist angeschrägt und geschlossen. Die Nadel 7b weist ein Paar von Löchern 71 auf, die um ihre Umfangswand nahe ihrer Oberseite gebildet sind, die sich in den Durchgang 70 öffnen. In verriegelnder Beziehung mit dem Entfernen der Tintenkassette von der Nadel 7b, die sie durchstochen hat, kann bewirkt werden, daß eine Abdeckung (nicht gezeigt) die Nadellöcher 71 abdeckt zum Verhindern daß Tinte durch sie leckt. Die Abdeckung kann eine Haube, ein Ring oder ähnliches sein, die aus Gummi hergestellt sind, zum Abdecken der gesamten Nadel 7b oder der Löcher 71. Wenn die Nadel 7b den Tintenbeutel durchsticht, ist es nicht wahrscheinlich, daß die Nadel eine Beschädigung an dem Beutel mehr als notwendig macht, und Fremdkörper, abgebrochene Stücke des Beutels usw. werden daran gehindert, in die Nadel einzutreten.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehenden Ausführungsformen begrenzt, sondern verschiedene Modifikationen können durchgeführt werden, ohne daß der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Zum Beispiel ist der gesamte Tintenbeutel 42 aus dem laminierten Film 30 gebildet, aber der Beutelaufbau ist nicht hierauf begrenzt. Anstatt dessen kann ein Tintenbeutel aus einem starren Film (22) hergestellt sein und nur sein Abschnitt zum Offenlegen durch das Fenster 41a des Tintengehäuses 41 braucht aus einem laminierten Aufbau zu sein, an dem die Innenoberfläche des starren Filmes mit einem dehnbaren Film (20) ausgekleidet ist, der daran anhaftet. Wenn jedoch der gesamte Beutel 42 aus dem laminierten Film 30 gebildet ist, kann der Beutel als ganzes starrer und enger abgedichtet sein. Dieses macht es möglich, einen zuverlässigen Tintenbeutel vorzusehen, der stark gegen äußere Verletzungen ist und aus dem keine Tinte leckt. In diesem Fall ist es während der Produktion der Tintenkassette 4 nicht notwendig, den Beutel 42 relativ zu dem Fenster 41a des Kassettengehäuses 41 zu positionieren, wenn der Beutel in dem Gehäuse aufgenommen ist.
Die vorangehenden Ausführungsformen sind in Verbindung mit einem manuell bewegbaren (abtastenden) Drucker als ein Beispiel beschrieben worden, aber die Erfindung ist nicht notwendigerweise auf den Aufbau dieses Druckers begrenzt. Die Erfindung kann auch auf verschiedene Aufzeichnungsgeräte angewendet werden, von denen jedes zur Benutzung mit einer ersetzbaren Tintenkassette dient. Natürlich kann die Erfindung auf automatisch bewegbare Drucker ebenfalls angewendet werden.

Claims

1. Tintenkassette (4) mit:

einem mit Tinte (43) gefüllten und abgedichteten Beutel (42),

wobei der Beutel aus einem Laminat (30) gebildet ist, das Filme (20, 22) unterschiedlicher Dehnbarkeit enthält;

gekennzeichnet durch:

ein Kassettengehäuse (41), in dem der Beutel (42) aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (41) ein Loch (41a) aufweist, durch das eine hohle Nadel (7a) in das Gehäuse (41) von außen eintreten kann und den Beutel (42) durchstoßen kann zum Herausnehmen von Tinte aus dem Beutel (42);

worin der Beutel (42) eine flüssigkeitsdichte Abdichtung um die Nadel (7a) bildet, wenn er von der Nadel (7a) durchstoßen wird.

2. Kassette nach Anspruch 1, bei der das Laminat einen starren Film (22) und einen dehnbaren Film (20) aufweist.

3. Kassette nach Anspruch 2, bei der der dehnbare Film (20) aus Polyolefinharz hergestellt ist.

4. Kassette nach Anspruch 1, 2, oder 3, bei der mindestens einer der Filme (20, 22) ein Kunstharzfilm ist, der keine Vorzugsrichtung aufweist.

5. Kassette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Laminat weiter eine Klebeschicht (21) zwischen zwei benachbarten der Filme (20, 22) enthält.

6. Kassette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Laminat (40) einen Film mit Kompressionsspannung enthält.

7. Kassette nach Anspruch 6, bei der das Laminat (30) Filme mit verschiedenen thermischen Expansionskoeffizienten enthält, wobei die Filme bei einer hohen Temperatur miteinander verbunden werden und danach abgekühlt werden.

8. Kassette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Beutel (42) gebildet ist durch Falten des Laminates in zwei und Wärmesiegeln der Kante des gefalteten Laminates zum Formen des Laminates in einen Beutel, wobei der Beutel (42) in dem Kassettengehäuse (41) auf solche Weise aufgenommen wird, daß die gesiegelte Kante nicht durch das Loch (41a) des Gehäuses offenliegen kann.

9. Kassette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Laminat einen Nylonfilm und einen Polyethylenfilm linearer Kette mit niedriger Dichte enthält, die miteinander mit einer Klebeschicht laminiert sind, wobei der Nylonfilm keine Vorzugsrichtung aufweist.

10. Drucker (1) mit:

einem Druckkopf (2);

einem Tintenzuführer zum Zuführen von Tinte zu dem Kopf, wobei der Zuführer eine hohle Nadel enthält, die einen darin gebildeten Tintendurchgang aufweist, wobei der Durchgang an einem Ende davon mit dem Kopf in Verbindung steht; und

einer Tintenkassette (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die an dem Drucker angebracht und von ihm entfernt werden kann.

11. Drucker nach Anspruch 10, weiter mit einem Halter (1c) zum Aufnehmen der Kassette (4), wobei der Halter eine Führung zum Führen des Loches des Kassettengehäuses zu der Nadel des Zuführers aufweist.

12. Drucker nach Anspruch 11, bei dem die Kassette (4) ein Teil (41b) zum Eingriff mit der Führung des Halters aufweist.

13. Drucker nach Anspruch 10, 11 oder 12, bei dem die Nadel (7a) ein Loch aufweist, das an dem Ende davon gebildet ist, das benachbart zu dem anderen Ende des Durchganges davon ist, wobei das Loch mit dem Durchgang in Verbindung steht.

14. Drucker nach Anspruch 10, 11 oder 12, bei dem die Nadel (7b) ein Loch (71) aufweist, das durch die Umfangswand davon nahe dem Ende davon gebildet ist, das benachbart zu dem anderen Ende des Durchganges (70) davon ist, wobei das Loch (71) mit dem Durchgang (70) in Verbindung steht.