DE60127740T2

DE60127740T2 - Tintenpatrone und Anschlusseinheit für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60127740T2
Application number: DE60127740T
Authority: DE
Inventors: Minoru Suwa-shi Usui; Hisashi Suwa-shi Miyazawa
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2021-02-17
Also published as: DE60127740D1; CN1184076C; US8882253B2; US20010020971A1; ATE359180T1; US7188936B2; KR100388332B1; US6585358B2; EP2149453A2; US20120062663A1; US20070109369A1; US20170021632A1; EP2060398A3; PT1125747E; CN1280103C; US7182446B2; CN1309025A; EP1125747A3; US8061824B2; ES2283350T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenkartusche sowie eine Verbindungseinheit zum Zuleiten von Tinte zu einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, der als Antwort auf ein Drucksignal Tintentröpfchen ausstrahlt.
Stand der Technik
In einer Aufzeichnungsvorrichtung der Art, in welcher Tinte einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf aus einer Tintenkartusche zugeleitet wird, die abnehmbar an einem Laufwagen angebracht ist, an dem sich der Aufzeichnungskopf befindet, ist die Kartusche so aufgebaut, dass die Tinte in einem flexiblen Tintenbeutel eingefüllt ist und der Tintenbeutel in einem harten Gehäuse untergebracht ist, wie es beispielsweise im Europäischen Patent 0 562 717 offenbart ist.
Da die so aufgebaute Tintenkartusche kein poröses Element hat, kann die Tintenkartusche das Behältervolumen der Tintenkartusche effizient ausnutzen, um eine große Menge an Tinte unterzubringen, so dass das Verhältnis der Tintenmenge zum Behältervolumen verglichen mit einer Tintenkartusche verbessert ist, bei der die Tinte in einem porösen Element imprägniert ist.
Da die Tinte nicht unter einer Kapillarkraft des porösen Elements gehalten wird, wirkt aber eine Flüssigkeitssäule der aufgenommenen Tinte direkt auf den Aufzeichnungskopf, um den Tintendruck auf den Aufzeichnungskopf abhängig von einer Veränderung in der Tintenmenge zu verändern. Außerdem wirkt eine Druckfluktuation auf den Aufzeichnungskopf, die durch die Bewegung der Tinte aufgrund der Hin- und Herbewegung des Laufwagens verursacht wird. Demzufolge vermindert sich die Druckqualität.
EP 0 803 364 B1 offenbart ein Tintennachfüllverfahren für eine Tintenstrahlkartusche, eine dieses Verfahren verwendende Aufzeichnungsvorrichtung sowie einen Tintenbehälter. Eine Kopfkartusche ist mit einem Nachfülltank nur dann verbunden, wenn Tinte hin zu einer Tintenreservekammer nachgefüllt wird. Nach dem Beenden der Nachfüllung wird die Kopfkartusche von dem Nachfülltank getrennt. Das Innere der Kopfkartusche kommuniziert stets mit der Atmosphäre über eine Verbindungsöffnung, unabhängig davon, ob die Kopfkartusche mit dem Nachfülltank verbunden ist oder nicht.
Demzufolge ist es ein erstes Ziel der Erfindung, eine Tintenkartusche zu schaffen, die Tinte einem Aufzeichnungskopf bei einem Druck zuleiten kann, der so konstant wie möglich ist, unabhängig von der Veränderung in der Tintenmenge und der Bewegung eines Laufwagens.
Es ist ein zweites Ziel der Erfindung, eine Verbindungseinheit zu schaffen, die eine Tintenkartusche mit einem Aufzeichnungskopf verbindet und die Tinte einem Aufzeichnungskopf bei einem Druck zuleiten kann, der so konstant wie möglich ist, unabhängig von einer Veränderung in der Tintenmenge und der Bewegung eines Laufwagens.
Eine Tintenkartusche für eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 6 auf.
Eine Verbindungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Anspruchs 17 auf.
Bevorzugte Merkmale sind-in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Gegenstand der folgenden japanischen Patentanmeldungen:

2000-37410 (angemeldet am 16. Februar 2000);
2000-85989 (angemeldet am 27. März 2000);
2000-85791 (angemeldet am 27. März 2000);
2000-86007 (angemeldet am 27. März 2000);
2000-92802 (angemeldet am 30. März 2000);
2000-229167 (angemeldet am 28. Juli 2000);
2000-228542 (angemeldet am 28. Juli 2000); und
2000-229166 (angemeldet am 28. Juli 2000).

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Einige Ausführungsformen von Tintenkartuschen und Verbindungseinheiten werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Hiervon zeigen die 4 bis 10 und 26A bis 42B Ausführungsformen der Erfindung.
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Tintenkartusche veranschaulicht (nicht Teil der vorliegenden Erfindung).
2A und 2B sind Ansichten, die in einer Vergrößerung einen geschlossenen bzw. einen offenen Ventilzustand eines Differentialdruck-Ventilmechanismus zeigen, der ein System zur Erzeugung eines Unterdrucks der Tintenkartusche bildet.
3 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, wo die Tintenkartusche an einem Laufwagen angebracht ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Tintenkartusche der Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine Querschnittsansicht der Tintenkartusche.
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Tintenkartusche.
7A und 7B sind Ansichten, die veranschaulichen, wie Tinte in dem Differentialdruck-Ventilmechanismus strömt, der das System zur Erzeugung des Unterdrucks der Tintenkartusche bildet.
8 ist eine Ansicht, die eine Struktur im Querschnitt des Differentialdruck-Ventilmechanismus veranschaulicht und wie die Tinte strömt.
9 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Verbindungseinheit veranschaulicht.
10 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, wo die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist.
11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Tintenkartusche veranschaulicht, das nicht Teil der Erfindung ist.
12 ist eine Querschnittsansicht des einen Beispiels der Tintenkartusche der 11.
13 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Verbindungseinheit veranschaulicht, die für die Tintenkartusche der 12 geeignet ist.
14 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, wo die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Verbindungseinheit zum Verbinden der Tintenkartusche mit einem Aufzeichnungskopf veranschaulicht.
16 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, wo die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist.
17A und 17B sind Ansichten, die ein Beispiel eines Deckelsystems zeigen.
18A und 18B sind Ansichten, die einen bedeckten Zustand zeigen, wenn Tinte eingesaugt wird, bzw. einen Ruhezustand.
19A und 19B sind Ansichten, die ein Beispiel eines Abdecksystems oder Deckelsystems in einem Zustand zeigen, wo Tinte eingesaugt wird, bzw. in einem Ruhezustand.
20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Tintenkartusche zeigt, das nicht Teil der Erfindung ist.
21 ist eine Querschnittsansicht, die das eine Beispiel der Tintenkartusche veranschaulicht.
22 ist eine perspektivische Explosionsansicht des einen Beispiels der Tintenkartusche.
23A und 23B sind Ansichten, die veranschaulichen, wie Tinte in einem System zur Erzeugung des Unterdrucks der Tintenkartusche jeweils strömt.
24A und 24B sind eine Frontansicht bzw. eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Verbindungseinheit zeigen.
25A, 25B und 25C sind Ansichten, die einen Zustand zeigen, wo die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist, einen Tinteneinspritzvorgang bzw. eine Struktur der Endspitze einer Spritze.
26A und 26B sind Ansichten, die ein Beispiel einer Tintenkartusche der Erfindung veranschaulichen, und einen konkaven Bereich der Tintenkartusche in einer Vergrößerung.
27 ist eine Ansicht, die eine Struktur der rückwärtigen Fläche des einen Beispiels der Tintenkartusche veranschaulicht.
28 ist eine Ansicht, die eine Querschnittsstruktur des einen Beispiels der Tintenkartusche veranschaulicht.
29A und 29B sind Ansichten, die ein Beispiel eines Ventilstopfens für die Verwendung in der Tintenkartusche jeweils veranschaulichen.
30 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Beispiel der Verbindungseinheit in der Aufzeichnungseinheit zeigt, an welcher die Tintenkartusche angebracht ist.
31 ist eine Ansicht, die eine Querschnittsstruktur des einen Beispiels der Verbindungseinheit zeigt.
32 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, wo die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist.
33A und 33B sind Querschnittsansichten, die in der Vergrößerung den Zustand der Ventilstopfen in einer Atmosphärenverbindungsendverbindung bzw. eine Tintenzuleiteöffnung zeigen, in welche die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist.
34A und 34B sind Ansichten, die typischerweise die Struktur eines Durchflusskanals in einem Zustand zeigen, wo die Tintenkartusche nicht an der Verbindungseinheit angebracht ist, bzw. in einem Zustand, wo die Tintenkartusche an der Verbindungseinheit angebracht ist.
35A, 35B und 35C sind perspektivische Ansichten, die die Tintenzuleiteöffnung explodiert bzw. in der Vergrößerung zeigen.
36A und 36B sind Ansichten, die einen Zustand veranschaulichen, wo die Tintenkartusche herausgezogen ist, bzw. einen Zustand der Tintenzuleiteöffnung in einem Vorgang, wo die Tintenkartusche angebracht wird.
37 ist eine Ansicht, die zeigt, wie Tinte in der Verbindungseinheit und der Tintenkartusche verbraucht wird.
38 ist eine Ansicht, die zeigt, wie Tinte verbraucht wird, und zwar in einem anderen Beispiel der Verbindungseinheit.
39 ist eine Konfigurationsansicht, die ein weiteres Anwendungsbeispiel der Verbindungseinheit zeigt.
40 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung veranschaulicht, welche die Tintenkartusche und die Verbindungseinheit verwendet.
41A, 41B und 41C sind eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Kartuschenaustauschmechanismus der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung bzw. Ansichten, die einen angebrachten und einen herausgezogenen Zustand zeigen.
42A und 42B sind Ansichten, die ein Beispiel der Tintenkartusche zeigen, das für die Aufzeichnungsvorrichtung jeweils geeignet ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt ein erstes Beispiel einer Tintenkartusche, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Ein hartes Gehäuse 2, das die Tintenkartusche 1 bildet, beinhaltet eine Tintenspeicherkammer 3 zum Aufbewahren von Tinte, die in einem flexiblen Tintenbeutel 6 eingefüllt ist. Das harte Gehäuse 2 ist mit einer Tintenzuleiteöffnung 4 ausgebildet, mit einer Tintenzuleitenadel 22 (siehe 3) eines Laufwagens am unteren Ende in Eingriff gebracht werden kann. Zwischen der Tintenspeicherkammer 3 und der Tintenzuleiteöffnung 4 ist ein Differentialdruck-Ventilmechanismus 5, der ein System zur Erzeugung eines Unterdrucks bildet, so angeordnet, dass eine Tintendurchflussöffnung 7 des Tintenbeutels 6 über diesen Differentialdruck-Ventilmechanismus 5 mit der Tintenzuleiteöffnung 4 in Verbindung steht.
Der Tintenbeutel 6 ist aus einer Aluminiumfolie gebildet, die eine tintendichte Eigenschaft in einer inneren Fläche hat und mit einer Hochpolymerschicht ausgebildet ist. Der Tintenbeutel 6 wird zuvor an seinen beiden Seiten verbogen, um gleichförmig abgeflacht zu werden, und zwar abhängig von der Abnahme der Menge der darin untergebrachten Tinte. Der Tintenbeutel 6 ist durch ein Verschlusselement 8 mit der Tintendurchflussöffnung 7 dicht verschlossen. Durch einen Druckverminderungsvorgang erhaltene entgaste Tinte befindet sich in dem Tintenbeutel 9.
Der Differentialdruck-Ventilmechanismus 5 ist so aufgebaut, dass ein Ventilsitzausbildeelement 10, das mit Tintendurchflussöffnungen 9 und einem Ventilsitz 10a ausgebildet ist, auf der stromaufwärtigen Seite angeordnet ist, und ein Membranventil 12, das mit einer Durchflussöffnung 11 ausgebildet ist, auf der stromabwärtigen Seite angeordnet ist, so dass es stets in Richtung des Ventilsitzausbildeelements gezwungen wird, wie es in 2A dargestellt ist.
Die Elastizität des Membranventils 12 ist so eingestellt, dass, wenn der Druck der Tinte in der Tintenzuleiteöffnung 4 abnimmt auf einen vorbestimmten Wert, das Membranventil 12 in der Zeichnung nach unten hin ausgelenkt wird, so dass es von dem Ventilsitzausbildeelement 10 getrennt wird, um dadurch die Tintendurchflussöffnung 11 zu öffnen, wie es in 2B dargestellt ist. In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 13 ein Dichtungselement, das an der Endspitze der Tintenzuleiteöffnung 4 vorgesehen ist, und die Bezugsziffer 14 bezeichnet einen Abdichtfilm, durch welchen hindurch eine Tintenzuleitenadel stechen kann.
In diesem Beispiel wird die Tintenzuleitenadel 22 in Verbindung mit dem Aufzeichnungskopf 21, der an einem Laufwagen 20 angebracht ist, in die Tintenzuleiteöffnung 4 der Tintenkartusche 1 eingesetzt, wie es in 3 dargestellt ist. Anschließend, wenn der Aufzeichnungskopf 21 durch ein Deckelsystem dicht verschlossen wird und ein Unterdruck auf den Aufzeichnungskopf 21 aufgebracht wird, wird das Membranventil 12 von dem Ventilsitz 10a getrennt, wie es in 2B dargestellt ist, so dass Tinte in dem Tintenbeutel 6 durch einen Tinteneinführkanal 23 in den Aufzeichnungskopf 21 strömt.
Wenn der Aufzeichnungskopf 21 auf diese Art und Weise vollständig mit Tinte befüllt worden ist, nimmt der Unterdruck in der Tintenzuleiteöffnung 4 ab, so dass das Membranventil 12 in Kontakt mit dem Ventilsitz 10a gelangt, und zwar aufgrund seiner Elastizität, um dadurch einen Tintendurchflusskanal zwischen dem Tintenbeutel 6 und dem Aufzeichnungskopf 21 zu schließen, wie es in 2A dargestellt ist.
Wenn der Druckvorgang gestartet wird, wird die Tinte durch den Aufzeichnungskopf 21 verbraucht. In diesem Zustand wird, da der Tintendurchflusskanal zwischen dem Tintenbeutel 6 und dem Aufzeichnungskopf 21 durch das Membranventil 12 verschlossen ist, der Aufzeichnungskopf 21 nicht nachteilig durch Druckveränderungen aufgrund der Bewegung der Tinte in dem Tintenbeutel 6 beeinträchtigt, verursacht durch die Hin- und Herbewegung des Laufwagens 20.
Wenn die Tinte in einer Ventilkammer 15, die auch als ein Tintenreservebereich dient, auf diese Art und Weise verbraucht wird und der Unterdruck in der Tintenzuleiteöffnung 4 zunimmt, wird das Membranventil 12 abwärts in der Zeichnung bewegt, so dass es sich von dem Ventilsitz 10a trennt. Als Ergebnis strömt die Tinte in dem Tintenbeutel 6 in den Tintenaufzeichnungskopf 21. Wenn die Tinte in die Ventilkammer 15 um eine Menge strömt entsprechend der durch die Aufzeichnung verbrauchten Tinte, wird der Unterdruck in der Tintenzuleiteöffnung 4 vermindert, so dass das Membranventil in Kontakt mit dem Ventilsitz 10a wiederum gelangt.
Durch Wiederholen des obigen Vorgangs wird die Tinte in dem Tintenbeutel 6 zu geeigneten Zeitpunkten in den Aufzeichnungskopf 21 geleitet. Die Menge der Tinte in dem Tintenbeutel 6, die über das Membranventil 12 in den Aufzeichnungskopf 21 zuzuleiten ist, d.h. der Wassersäulenwert der Tinte, wirkt nicht direkt auf den Aufzeichnungskopf 21. Daher verändert die Veränderung in der Tintenmenge nicht die Druckqualität.
So ist die Tinte in dem Tintenbeutel 6 in einem Verbindungszustand mit dem Aufzeichnungskopf 21 nur während des Aufzeichnungsvorgangs platziert. Der Tintenbeutel 6 ist in Verbindung mit der Atmosphäre über das Membranventil 12 und die Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfs 21 während des Aufzeichnungsvorgangs, und der Tintenbeutel 6 leitet die Tinte in einer Menge in Übereinstimmung mit einer Menge der Tinte, die von dem Aufzeichnungskopf 21 verbraucht wird, und zwar dank der Elastizität des Tintenbeutels 6. Andererseits ist, weil das Membranventil 12 in einem Nichtdruckzustand geschlossen ist, der Tintenbeutel 6 von der Außenluft isoliert, um zu verhindern, dass das Tintenlösungsmittel sich verflüchtigt oder die Atmosphäre in den Beutel 6 eindringt. Demzufolge kann die Entgasungsrate der Tinte für die lange Zeit beibehalten werden.
Wenn die Tinte durch Aufzeichnen verbraucht wird und die Menge der Tinte in dem Tintenbeutel 6 sich vermindert, wird der Tintenbeutel 6, der den atmosphärischen Druck aufnimmt, nach und nach gemäß der Faltenneigung abgeflacht, bis alle Tinte des Tintenbeutels 6 dem Aufzeichnungskopf 21 zugeleitet worden ist.
Da die Tinte auf dichte Art und Weise in dem Tintenbeutel eingeschlossen ist, wird verhindert, dass sich das Tintenlösungsmittel in dem Tintenbeutel verflüchtigt, und so kann die Tinte in dem Tintenbeutel zum Drucken für die längere Zeit verglichen mit einer Tintenkartusche verwendet werden, welche Tinte in einem Behälter mit einer Atmosphärenverbindungsöffnung speichert.
In dem obigen Beispiel ist das Membranventil 12 horizontal vorgesehen, kann aber auch vertikal vorgesehen werden, indem der Tintendurchflusskanal verändert wird. In diesem Fall kann der gleiche Effekt erzielt werden.
In diesem Beispiel ist ein Tinteneinführkanalausbildebereich 123, der den Tinteneinführkanal 23 definiert, integral an dem harten Gehäuse 2 vorgesehen, das Abdicht- oder Verschlusselement 8, das das Ventilsitzausbildeelement 10 stützt, ist an dem Tintenbeutel 6 durch beispielsweise thermisches Verschweißen auf dichtende Art und Weise vorgesehen, und das Membranventil 12 ist zwischen dem Ventilsitzausbildeelement 10 und dem Teil des harten Gehäuses 2 gehalten, der sich oberhalb des Tinteneinführkanalausbildebereichs 123 befindet, wenn der Tintenbeutel 6 mit dem Ventilsitzausbildeelement 10 in das harte Gehäuse 2 hineingefügt wird. Abgesehen von dem oben erwähnten Zusammenfügeverfahren können verschiedene Verfahren angepasst werden, um die Tintenkartusche 1 der vorliegenden Erfindung aufzubauen. Beispielsweise kann das Membranventil 12 auch vorläufig an dem Ventilsitzausbildeelement 10 befestigt werden, und der Tintenbeutel 6 mit dem Verschlusselement, dem Ventilsitzausbildeelement 10 und dem Membranventil 12 kann an seiner Stelle an dem harten Gehäuse 2 fixiert werden. Alternativ kann, wie es in 1 mit der gepunkteten Linie D1 dargestellt ist, der Tintenbeutel 6 einen hohlzylindrischen Bereich H haben, der an dem Verschlusselement 8 angebracht wird und das Ventilsitzausbildeelement 10, das Membranventil 12 und den Tinteneinführkanalausbildebereich 123 in Zusammenarbeit mit dem Verschlusselement 8 hält, und der b 6 kann an dem harten Gehäuse 2 so fixiert werden, dass der hohle Bereich H an einem inneren ausgenommenen Bereich des harten Gehäuses 2 angesetzt wird, um den Tinteneinführkanal 23 mit der Tintenzuleiteöffnung 4 zu verbinden. Alternativ kann, wie es in 1 mit der gepunkteten Linie D2 dargestellt ist, der Tintenbeutel 6 das Verschlusselement 8, das Ventilsitzausbildeelement 10, das Membranventil 12, den Tinteneinführkanalausbildebereich 123 und die Tintenzuleiteeinheit 4 als eine Einheit haben, und der so aufgebaute Tintenbeutel 6 kann an einem Lochbereich des harten Gehäuses 2 fixiert werden.
Die 4 bis 6 zeigen ein zweites Beispiel einer Tintenkartusche, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Die Tintenkartusche 31 ist mit einer Tintenspeicherkammer 32 ausgebildet, die sich vertikal auf einer Seite erstreckt, und mit einem System 33 zur Erzeugung eines Unterdrucks auf der anderen Seite. Die Tintenkartusche 31 ist außerdem mit einer Atmosphärenverbindungsöffnung 34 und einer Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 ausgebildet, die sich bei einem oberen bzw. unteren Teil mit Bezug auf die Tintenspeicherkammer 32 befinden. Jede dieser Öffnungen 34 und 35 ist zylindrisch in der Gestalt, um an ein externes System angeschlossen zu werden.
Die Verbindungsöffnung 34, 35 hat ein Verbindungsfenster 34a, 35a an ihrer Außenfläche und nimmt darin ein axial bewegliches Ventilelement 40, 50 auf (siehe 6). Das Ventilelement 40, 50 beinhaltet einen Gleitschaft 41, 51, dessen eines Ende 41a, 51a von der Verbindungsöffnung 34, 35 in einem geschlossenen Ventilzustand hervorsteht, und am anderen Ende ist eine Dichtung 43, 53 aus einem elastischen Material angepasst. Die Dichtung 43, 53 wird verwendet, um eine Öffnung 42, 52 dicht zu verschließen, die mit der Verbindungsöffnung 34, 35 in Verbindung steht. Der Gleitschaft 41, 51 ist in die Verbindungsöffnung 34, 35 so eingesetzt, dass die Dichtung 43, 53 elastisch mit der Öffnung 42, 53 durch die Wirkung einer Feder 44, 54 in Berührung gebracht ist.
Mit diesem Aufbau werden, wenn die Tintenkartusche 31 an einer später noch beschriebenen Verbindungseinheit 80 angebracht ist, sowohl die Atmosphärenverbindungsöffnung 34 als auch die Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 in einem offenen Ventilzustand gehalten, in welchem Tinte dem Aufzeichnungskopf zugeleitet werden kann.
Wie es in 6 dargestellt ist, ist das System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks so aufgebaut, dass ein Membranventil 61 und ein Durchflusskanalausbildeelement 62, das auch als Fixierelement dient, um den Außenumfang des Membranventils 61 zu fixieren, innerhalb einer Ventilkammer 60 eines ausgenommenen Bereichs untergebracht sind, der kreisförmig im Querschnitt ist und der in Verbindung mit der Tintenspeicherkammer 32 steht. Die Region, die eine Seite des Systems 33 und eine Seite der Tintenspeicherkammer 32 beinhaltet, ist mit einer Folie oder einem Film 63 dicht verschlossen, welcher Film die luftundurchlässige Eigenschaft hat. Die Ventilkammer 60 ist mit einem konvexen oder hervorstehenden Bereich 64 in ihrer Mitte ausgebildet, und das Membranventil 61 ist mit einer Durchgangsöffnung 65 an einer Position ausgebildet, die dem konvexen Bereich 64 gegenüber liegt.
7A und 7B sind Ansichten, die einen Tintendurchflusskanal veranschaulichen, der in dem Unterdruckerzeugungssystem 33 auf der Vorderseite bzw. Rückseite vorgesehen ist. Wie es in 7A und 7B und auch in 8 zu sehen ist, wird Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 so zugeleitet, dass die Tinte von der Tintenspeicherkammer 32 zu einem Filter 66 (1) strömt, von einer Kanalöffnung 67 über einen Durchflusskanal 68 in eine Kanalöffnung 69 der Ventilkammer 60 (2) entlang des Membranventils 61 (3), aus der Durchgangsöffnung 65 über Kanalöffnungen 70 und 71 der Ventilkammer 60 hin zu einer Kanalöffnung 72 entlang eines Durchflusskanals 73, der die Kanalöffnungen 70, 71 und 72 verbindet (4), und von der Kanalöffnung 72 bis zu einer Kanalöffnung 74, die mit der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 in Verbindung steht, und zwar entlang eines Durchflusskanals 75 (5).
8 veranschaulicht eine Querschnittsstruktur des Systems 33 zur Erzeugung des Unterdrucks, worin das Membranventil 61 als Membran mit einem dicken Umfangsbereich ausgebildet ist, und die Durchgangsöffnung 65 ist elastisch auf den konvexen Bereich 64 durch eine Feder 77 vorgespannt. Die elastische Kraft der Feder 77 ist so eingestellt, dass die Tinte abhängig von dem Aufzeichnungsvorgang zugeleitet werden kann, während ein Tintenunterdruck auf dem Aufzeichnungskopf beibehalten wird.
9 zeigt ein erstes Beispiel einer Verbindungseinheit 80, die an einem Hauptkörper der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen ist. Ein Hauptkörper 85 der Verbindungseinheit 80 hat Wände 81, 82, die in ihrer Gestalt mit einer vorderen Fläche bzw. einer Bodenfläche der Tintenkartusche 31 zusammenfallen, und er ist mit den ausgenommenen Bereichen 84, 85 zum Aufnehmen der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 und der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 der Tintenkartusche 31 ausgebildet und zwingt die Ventilelemente 40, 50 dazu, zurückgezogen zu werden, so dass sie offen sind.
Der ausgenommene Bereich 84 im Eingriff mit der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 ist über eine Kapillare 87, die an der Oberfläche des Hauptkörpers ausgebildet ist, zur Atmosphäre hin geöffnet, und der ausgenommene Bereich 85 ist über eine Verbindungsöffnung 88 mit dem Aufzeichnungskopf 89 verbunden.
Mit einem solchen Aufbau wird, wenn die Tintenkartusche 31, in welcher Tinte eingefüllt ist, an der Verbindungseinheit 80 angebracht wird, so dass die Verbindungsöffnungen 34, 35 in die jeweiligen ausgenommenen Bereiche 84, 85 eingesetzt werden, wie in 10 dargestellt, mit Wänden 84a, 85a der ausgenommenen Bereiche 84, 85 gegen die Ventilelemente 40, 50 gedrückt, um den offenen Ventilzustand aufzubauen. Demzufolge wird die Tintenspeicherkammer 32 der Tintenkartusche 31 über die Kapillare 87 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht, so dass die Tinte aus der Tintenspeicherkammer 32 durch die Verbindungsöffnung 88 in den Aufzeichnungskopf 89 geleitet werden kann.
Wenn die Tinte während des Druckvorgangs von dem Aufzeichnungskopf 89 verbraucht wird und der Unterdruck in der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 zunimmt, wird das Membranventil 61, das einen Tintendruck der Tintenspeicherkammer 32 aufnimmt, von dem hervorstehenden Bereich 64 gegen eine Vorspannkraft der Feder 77 getrennt, weil der Druckunterschied zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Membranventils 61 zunimmt. Demzufolge wird die Durchgangsöffnung 65 des Membranventils 61 geöffnet, und die Kanalöffnungen 69 und 72 werden miteinander in Verbindung gebracht, so dass die Tinte in die Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 hineinströmt.
Wenn die Tinte in den Aufzeichnungskopf 89 hineinströmt, um den Unterdruck der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 zu vermindern, wird das Membranventil 61 auf den hervorstehenden Bereich 64 durch die Vorspannkraft der Feder 77 gepresst, so dass die Durchgangsöffnung 65 durch den hervorstehenden Bereich 64 verschlossen wird. Auf diese Art und Weise wird das Membranventil 61 wiederholt mit dem hervorstehenden Bereich 64 in Verbindung gebracht und davon getrennt, um den Tintendruck der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 auf einem konstanten Unterdruck zu halten.
Wenn die Tintenkartusche 31 von der Verbindungseinheit 80 für den Austausch zur Veränderung des Druckmodus oder dergleichen entfernt wird, werden die Ventilelemente 40, 50 der Verbindungsöffnungen 34, 35 von Halterungen gelöst und werden durch die Wirkung der Federn 44, 54 verschlossen, so dass die Tintenspeicherkammer 32 von der Atmosphäre abgeschlossen wird. Daher ist es selbst in dem Zustand, wo die Tintenkartusche 31 von der Aufzeichnungsvorrichtung während der Verwendung entfernt wird, möglich, ein Auslaufen der Tinte oder ein Verflüchtigen des Tintenlösungsmittels zu verhindern, so dass die Aufbewahrung der Tintenkartusche für die lange Zeit möglich wird.
Damit ein oberes Ende 41a des Gleitschafts 41 in der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 durch die Wand des ausgenommenen Bereichs 84 bei einem relativ gesehen früheren Zeitpunkt gepresst wird als ein oberes Ende 51a des Gleitschafts 51 in der Tintenzuleiteendverbindung 35 durch die Wand des ausgenommenen Bereichs 85 gepresst wird, wird bevorzugt, dass die hervorstehende Länge des oberen Endes 41a länger gewählt ist als die hervorstehende Länge des oberen Endes 51a oder ein Vorsprung an der Wand 84a ausgebildet ist. Dadurch wird es möglich, Probleme zu vermeiden, die durch einen Unterschied im Druck zwischen der Tintenkammer und der Atmosphäre verursacht würden, nämlich das Auslaufen der Tinte oder das Hineinsaugen der Atmosphäre über den Aufzeichnungskopf 89.
Die 11 und 12 veranschaulichen ein drittes Beispiel einer Tintenkartusche 31, die nicht Teil der Erfindung ist, weil die Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35' einfach als offene Öffnung ausgebildet ist. In diesem Beispiel behält, bis eine Tintenkartusche 31' an einer Verbindungseinheit 80' angebracht wird, das Ventilelement 40 der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 einen geschlossenen Ventilzustand mit Hilfe der Vorspannkraft der Feder 44 bei, und das Membranventil 61 des Systems 33 zum Erzeugen des Unterdrucks behält ebenfalls einen geschlossenen Ventilzustand bei. Daher läuft die Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 nicht durch die Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35' aus.
Die passende Verbindungseinheit 80' ist mit einem ausgenommenen Bereich 85' ausgebildet, der die Verbindungsöffnung 88 hat, die mit dem Aufzeichnungskopf 89 kommuniziert, wie es in 13 dargestellt ist. Wenn die Tintenkartusche 31' angebracht ist, wird mittels der Wand 84a des Ausnehmungsbereichs 84 gegen das Ventilelement 48 gepresst, um den offenen Ventilzustand aufzubauen. Demzufolge wird die Tintenspeicherkammer 32 der Tintenkartusche 31' über die Kapillare 87 mit der Atmosphäre verbunden, so dass die Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 durch die Verbindungsöffnung 88 in den Aufzeichnungskopf 89 geleitet werden kann.
In diesem Beispiel ist es, da die Tintenspeicherkammer 32 auch von der Atmosphäre durch das Ventilelement 40 der Verbindungsöffnung 34 und das System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks abgeschlossen wird, möglich, ein Auslaufen der Tinte oder ein sich Verflüchtigen des Tintenlösungsmittels zu verhindern, selbst wenn die Kartusche 31' von der Aufzeichnungsvorrichtung während der Verwendung abgenommen wird, um dadurch die Aufbewahrung der Tintenkartusche für die lange Zeit zu ermöglichen. Außerdem ist es bevorzugt, die Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35' mit einem Deckel oder dergleichen zu verschließen, um zu verhindern, dass Tinte, die an der Umgebung der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35' anhaftet, austrocknet.
15 zeigt ein drittes Beispiel einer Verbindungseinheit 90, die an die Tintenkartusche 31 angepasst ist. Ein Hauptkörper 93 der Verbindungseinheit 90 hat Wände 91, 92, die in der Gestalt mit einer vorderen Fläche bzw. einer Bodenfläche der Tintenkartusche 31 zusammenfallen, und ist mit den ausgenommenen Bereichen 94, 95 zum Aufnehmen der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 bzw. der Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 der Tintenkartusche 31 ausgebildet, und zum Zwingen der Ventilelemente 40, 50, so dass diese zurückgezogen werden, um geöffnet zu werden.
Der ausgenommene Bereich 94, der mit der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 in Eingriff gelangt, steht über eine Kapillare 97, die an der Oberfläche des Hauptkörpers ausgebildet ist, mit dem Aufzeichnungskopf 89 in Verbindung. Das heißt, in diesem Beispiel ist ein Atmosphärenverbindungskanal, der durch die Verbindungsöffnung 34 und die Kapillare 97 definiert ist, bei einer Oberfläche des Aufzeichnungskopfs 89 geöffnet. Der ausgenommene Bereich 95 ist über eine Verbindungsöffnung 98 mit dem Aufzeichnungskopf 89 in Verbindung gebracht.
Der Aufzeichnungskopf 89 nimmt die Tintenzufuhr von der Tintenkartusche 31 auf und beinhaltet Düsenöffnungen 100, aus welchen Tinte, die durch ein Druckerzeugungssystem unter Druck gesetzt worden ist, als Flüssigkeitströpfchen ausgestrahlt wird, sowie eine Atmosphärenverbindungsöffnung 102, die mit einem Endbereich 97a der Kapillare 97 in Verbindung gebracht ist.
Mit einem solchen Aufbau wird, wenn die Tintenkartusche, in der sich Tinte befindet, so angebracht wird, dass die Verbindungsöffnungen 34, 35 in die ausgenommenen Bereiche 94, 95 der Verbindungseinheit 90 eingesetzt werden, mittels der Wände der ausgenommenen Bereiche 94 bzw. 95 gegen die Ventilelemente 40 und 50 gepresst, wie es in 16 dargestellt ist, um den offenen Ventilzustand aufzubauen, in welchem die Tinte aus der Tintenspeicherkammer 32 in den Aufzeichnungskopf 89 hineingeleitet werden kann.
17A veranschaulicht ein Beispiel eines Deckelmechanismus 110 mit einem ersten 111 und einem zweiten Deckel 112. Der erste Deckel 111 ist dazu ausgestaltet, selektiv eine Region des Aufzeichnungskopfs 89 dicht zu verschließen, wo die Düsenöffnungen 100 ausgebildet sind. Der erste Deckel 111 ist mit einer nicht dargestellten Tintenansaugpumpe über eine Öffnung 111a in Verbindung gebracht. Der zweite Deckel 112 ist dazu ausgestaltet, sowohl die Düsenöffnungen 100 als auch die Atmosphärenverbindungsöffnung 102 dicht zu verschließen. Der zweite Deckel 112 ist in diesem Beispiel mit einem ausgenommenen Bereich zum Definieren eines dicht verschlossenen Raums ausgebildet, wenn der zweite Deckel 112 mit dem Aufzeichnungskopf 89 in Kontakt ist, aber der zweite Deckel 112 kann auch als hervorstehendes Grundteil mit einer ebenen Oberfläche 113 ausgestaltet sein, die elastisch mit der Oberfläche einer Düsenplatte 101 in Berührung gebracht werden kann, um die Düsenöffnungen 100 und die Atmosphärenverbindungsöffnung 102 dicht zu verschließen, wie in 17B dargestellt. Auch in diesem Fall kann der gleiche Effekt erzielt werden, wie in dem Fall der 17A.
Wie es in 18A dargestellt ist, wirkt, wenn der erste Deckel 111 des Deckelsystems 110 den Aufzeichnungskopf 89 dicht verschließt, um einen Unterdruck auf den Aufzeichnungskopf 89 aufzubringen, ein starker Unterdruck auf die Tintenzuleiteverbindungsöffnung 35 über den Aufzeichnungskopf 89, um das Membranventil 61 zu öffnen. Demzufolge strömt die Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 in den Aufzeichnungskopf 89 hinein, so dass der Aufzeichnungskopf 89 mit der Tinte gefüllt wird.
In dem Fall, wo ein Druckfehler aufgrund einer Verstopfung der Düsenöffnungen 100 während des Aufzeichnungsvorgangs auftritt, wird, wenn der Aufzeichnungskopf 89 durch den ersten Deckel 101 dicht verschlossen wird und ein Unterdruck auf den Aufzeichnungskopf 89 aufgebracht wird, ebenso wie bei dem Füllen der Tinte in die Kartusche hinein, wie in 18A dargestellt, die Tinte zwangsweise durch die Düsenöffnungen 100 des Aufzeichnungskopfs 89 ausgegeben, um dadurch die Verstopfung aufzulösen.
In dem Fall, wo der Druckvorgang beendet ist, wird der Aufzeichnungskopf 89 zu dem zweiten Deckel 112 des Deckelsystems 110 bewegt und dadurch verschlossen, die Düsenöffnungen 100 und die Atmosphärenverbindungsöffnung 102 werden beide dicht verschlossen, wie in 18B dargestellt. Daher kann, selbst wenn die Tintenkartusche 31 geneigt ist, wenn die Aufzeichnungsvorrichtung bewegt wird, und die Tinte bei der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 ankommt und durch die Atmosphärenverbindungsöffnung 102 hindurch ausläuft, die Tinte in den Deckel 112 hinein aufgenommen werden und daran gehindert werden, aus der Aufzeichnungsvorrichtung auszulaufen.
In dem obigen Beispiel werden separate Deckel verwendet, um eine Region dicht zu verschließen, wo die Düsenöffnungen 100 des Aufzeichnungskopfs 89 ausgebildet sind, und eine Region, wo die Düsenöffnungen 100 und die Atmosphärenverbindungsöffnung 102 ausgebildet sind. Wie es in 19A und 19B dargestellt ist, kann aber auch der gleiche Deckel 120 in einem ausgenommenen Bereich 121 zum Verschließen der Region, wo die Düsenöffnungen 100 ausgebildet sind, und einem ausgenommenen Bereich 122 zum dichten Verschließen der Atmosphärenverbindungsöffnung 102 ausgebildet sein. In diesem Fall ein Umschaltventil verwendet werden, um den ausgenommenen Bereich 121 mit einer Ansaugpumpe in Verbindung zu bringen und den ausgenommenen Bereich 122 mit der Atmosphäre oder um den ausgenommenen Bereich 122 von der Atmosphäre zur Ruhezeit abzuschließen, wie in 19B dargestellt, um dadurch den gleichen Effekt zu zeigen. In dem Beispiel gemäß den 19A und 19B ist nur ein Umschaltventil 123 vorgesehen, um den ausgenommenen Bereich 122 selektiv mit der Atmosphäre zu verbinden und den ausgenommenen Bereich 122 von der Atmosphäre zu isolieren, und der ausgenommene Bereich 121 wird in Verbindung mit der Ansaugpumpe gehalten. Es kann aber ein weiteres Umschaltventil zwischen dem ausgenommenen Bereich 121 und der Ansaugpumpe vorgesehen sein.
Die 20, 21 und 22 veranschaulichen ein viertes Beispiel einer Tintenkartusche, die nicht Teil der Erfindung ist, wobei die gleiche Struktur wie in den vorangehenden Beispielen verwendet wird, abgesehen davon, dass eine Tinteneinspritzverbindungsöffnung und eine Tintendurchflussöffnung zum Zuleiten von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf ausgebildet sind.
Das heißt, diese Tintenkartusche 130 ist mit der Tintenspeicherkammer 32 ausgebildet, die sich vertikal auf einer Seite erstreckt, und mit dem System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks auf der anderen Seite. Die Atmosphärenverbindungsöffnung 34 und eine Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 sind bei einem oberen Teil bzw. einem unteren Teil mit Bezug auf die Tintenspeicherkammer 32 angeordnet. Jede der Öffnungen 34 und 131 ist aufgebaut aus einem zylindrischen Element, das mit einem externen System verbunden ist. Eine Tintendurchflussöffnung 132 zum Zuleiten der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf ist bei dem untersten Bereich ausgebildet.
Die Atmosphärenverbindungsöffnung 34 und die Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 haben jede ein Verbindungsfenster 34a, 131a an ihrer Umfangsfläche, und darin befindet sich jeweils ein axial bewegliches Ventilelement 40, 140. Jedes dieser Ventilelemente 40, 140 beinhaltet einen Gleitschaft 41, 141, dessen eines Ende 41a, 141a von der Verbindungsöffnung 34, 131 in einem geschlossenen Ventilzustand hervorsteht und wobei an dem anderen Ende eine Dichtung 43, 143 aus einem elastischen Material angepasst ist, um eine Öffnung 42, 142 dicht zu verschließen, die mit der Verbindungsöffnung 34, 131 in Verbindung steht. Der Gleitschaft 41, 141 ist in die Verbindungsöffnung 34, 131 so eingesetzt, dass die Dichtung 43, 143 elastisch mit der Öffnung 42, 142 in Berührung steht, und zwar durch die Wirkung einer Feder 44, 144.
Mit dieser Konstitution wird, wenn die Tintenkartusche 130 an einer Verbindungseinheit angebracht wird, die Atmosphärenverbindungsöffnung 34 in einem offenen Ventilzustand gehalten. Die Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 wird aber in einem geschlossenen Ventilzustand gehalten und nur dann geöffnet, wenn ein Tinteneinspritzer eingesetzt wird (später beschrieben).
Ähnlich wie in den vorangehenden Beispielen ist das System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks, wie in 22 dargestellt, so aufgebaut, dass das Membranventil 61 und das Durchflusskanalausbildeelement 62, das als Fixierelement zum Befestigen des Außenumfangs des Membranventils 61 dient, innerhalb der Ventilkammer 60 untergebracht sind, die zu dem ausgenommenen Bereich ausgebildet ist, der kreisförmig im Querschnitt ist, und die in Verbindung mit der Tintenspeicherkammer 32 steht. Die Region einschließlich einer Seite des Systems 33 zum Erzeugen des Unterdrucks und einer Seite der Tintenspeicherkammer 32 ist mittels des Films 63 mit der luftundurchlässigen Eigenschaft dicht verschlossen. Die Ventilkammer 60 ist mit dem konvexen oder hervorstehenden Bereich 64 in ihrer Mitte ausgebildet, und das Membranventil 61 ist mit der Durchgangsöffnung 65 an einer Position entsprechend dem hervorstehenden Bereich 64 ausgebildet.
Die 23A und 23B sind Ansichten, die den Tintendurchflusskanal veranschaulichen, der in dem System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks auf der Vorderseite bzw. Rückseite vorgesehen ist. Ähnlich wie in den vorgenannten Beispielen strömt Tinte aus der Tintenspeicherkammer 32 zum Filter 66 (1), von der Kanalöffnung 67 über den Durchflusskanal 68 in die Kanalöffnung 69 der Ventilkammer 60 (2) entlang des Membranventils 61 (3), von den Kanalöffnungen 70 und 71 der Ventilkammer 60 zur Kanalöffnung 72 entlang des Durchflusskanals 73, der die Kanalöffnungen 70, 71 und 72 verbindet (4), und von der Kanalöffnung 72 durch den Durchflusskanal 75 zu der Kanalöffnung 74, die mit der Tintendurchflussöffnung 132 in Verbindung steht (5). Die Bezugsziffer 133 bezeichnet eine Dichtung, die in die Tintendurchflussöffnung 132 eingepasst ist.
24 veranschaulicht ein viertes Beispiel der Verbindungseinheit. Ein Hauptkörper 153 der Verbindungseinheit 150 hat die Wände 151, 152 in Übereinstimmung in der Gestalt mit einer vorderen bzw. einer Bodenfläche der Tintenkartusche. Der Hauptkörper 153 ist mit einem ausgenommenen Bereich 154, einer Durchgangsöffnung 155 und einem ausgenommenen Bereich 156 ausgebildet, die die Atmosphärenverbindungsöffnung 34, die Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 bzw. die Tintendurchflussöffnung 132 der Tintenkartusche 130 aufnehmen.
Der ausgenommene Bereich 154 im Eingriff mit der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 ist über eine an der Oberfläche des Hauptkörpers ausgebildete Kapillare 157 zur Atmosphäre hin geöffnet und ist innen mit einer Wand 154a ausgebildet, um gegen das Ventilelement 40 der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 zu drücken.
Die Durchgangsöffnung 155 zum Aufnehmen der Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 hat keine solche Wand zur Berührung des Ventilelements 140 der Tintenkartusche 130, und demzufolge wird die Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 bei einem geschlossenen Ventilzustand gehalten, selbst wenn die Tintenkartusche 130 an der Verbindungseinheit 150 angebracht wird. Der mit der Tintendurchflussöffnung 132 verbundene ausgenommene Bereich 156 ist mit dem Aufzeichnungskopf 89 über eine Verbindungsöffnung 158 in Verbindung gebracht.
Mit einem solchen Aufbau ist die Tintenkartusche 130, in der sich die Tinte befindet, mit der Verbindungseinheit so verbunden, dass die Tintendurchflussöffnung 132 mit Bezug auf den ausgenommenen Bereich 156 positioniert ist, und dann wird der obere Teil der Kartusche 130 in Richtung der Verbindungseinheit 130 geschwenkt, wie in 25A dargestellt.
Da das Membranventil 61 einen geschlossenen Ventilzustand beibehält, bis die Tintenkartusche 130 an der Verbindungseinheit 150 angebracht ist, läuft die Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 nicht durch die Tintendurchflussöffnung 132 aus. Da das Ventilelement 40 der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 einen geschlossenen Ventilzustand beibehält, verflüchtigt sich die Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 außerdem nicht.
In dem angeschlossenen Zustand wird mittels der Wand gegen den Gleitschaft 41 der Atmosphärenverbindungsöffnung 34 in der Tintenkartusche 130 gedrückt, und der Gleitschaft 41 wird gegen die Vorspannkraft der Feder zurückgezogen, so dass das Ventil geöffnet wird. Demzufolge wird die Tintenspeicherkammer 32 über die Kapillare 157 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht. Das Ventilelement 20 der Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 behält einen geschlossenen Ventilzustand bei, um das Auslaufen der Tinte zu verhindern und den Eintritt der Atmosphäre.
In diesem Zustand unterliegt, wenn der Aufzeichnungskopf 89 mittels des Deckelsystems dicht verschlossen wird und ein Unterdruck auf den Aufzeichnungskopf 89 aufgebracht wird, die Tintendurchflussöffnung 132 einem starken Unterdruck, um das Membranventil 12 in dem System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks in die geöffnete Stellung zu zwingen. Demzufolge strömt die Tinte in der Tintenspeicherkammer 32 in den Aufzeichnungskopf 89 hinein, und der Aufzeichnungskopf 89 wird mit der Tinte gefüllt.
Wenn die Tinte durch den Aufzeichnungskopf 89 verbraucht wird, so dass der Unterdruck der Tintendurchflussöffnung 132 zunimmt, wird die Tinte dem Aufzeichnungskopf 89 auf die gleiche Art und Weise wie in den voranstehenden Beispielen zugeleitet.
Das heißt, das Membranventil 61, das den Tintendruck der Tintenspeicherkammer 32 aufnimmt, wird von dem hervorstehenden Bereich 64 gegen die Vorspannkraft der Feder 77 getrennt, weil der Unterschied im Druck zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Membranventils 61 zunimmt. Demzufolge wird die Durchgangsöffnung 65 des Membranventils 61 geöffnet, und die Kanalöffnungen 69 und 72 werden miteinander in Verbindung gebracht, so dass die Tinte in die Tintendurchflussöffnung 132 hineinströmen kann. Wenn die Tinte in den Aufzeichnungskopf 89 hineinströmt und der Unterdruck der Tintendurchflussöffnung 132 vermindert wird, wird das Membranventil 61 auf den hervorstehenden Bereich 64 durch die Wirkung der Vorspannkraft der Feder 77 gepresst, so dass die Durchgangsöffnung 65 mit dem hervorstehenden Bereich 64 dicht verschlossen wird. Auf diese Art und Weise wird das Membranventil 61 wiederholt mit dem hervorstehenden Bereich 64 in Berührung gebracht und von diesem getrennt, um so den Tintendruck der Tintendurchflussöffnung 132 auf einem konstanten Unterdruck zu halten.
Wenn Tinte in der Tintenkartusche 130 verbraucht wird und das Nachfüllen oder Ersetzen von Tinte in die Tintenkartusche 130 hinein erforderlich wird, wird ein Tintennachfüllwerkzeug wie beispielsweise eine Spritze 160 in die Durchgangsöffnung 155 eingesetzt, wie es in 25B dargestellt ist, so dass eine Endspitze der Spritze 160 gegen das Ventilelement 140 drückt und das Ventilelement 140 in einen offenen Ventilzustand versetzt wird. Wie es in 25C dargestellt ist, hat die Endspitze der Spritze 160 einen Pressbereich 160a zum Drücken gegen das Ventilelement 140 sowie Verbindungsbereiche 160b, um ein Inneres der Spritze 160 mit der Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 in Verbindung zu bringen. Daher wird, wenn die Spritze 160 in die Durchgangsöffnung 155 eingesetzt wird, bis der Pressbereich 160a das Ventilelement 140 in den offenen Ventilzustand drückt, das Innere der Spritze 160 über die Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 und die Öffnung 142 mit dem Inneren der Tintenspeicherkammer 32 in Verbindung gebracht. Wenn in diesem Zustand ein Kolben 161 der Spritze 160 gedrückt wird, wird die Tinte in der Spritze 160 in die Tintenspeicherkammer 32 durch die Verbindungsbereiche (Öffnungen) 160b eingefüllt, durch die Tinteneinspritzverbindungsöffnung 131 und die Öffnung 142, während die innerhalb der Tintenspeicherkammer 32 in Verbindung mit dem Nachfüllen der Tinte komprimierte Luft aus der Tintenspeicherkammer 32 über die Atmosphärenverbindungsöffnung 34 und die Kapillare 157 zur Atmosphäre hin ausgegeben wird.
Wenn die Spritze 160 entfernt wird, nachdem eine vorbestimmte Menge von Tinte in die Tintenspeicherkammer 32 nachgefüllt worden ist, wird das Ventilelement 140 durch die Vorspannkraft der Feder 144 bewegt, um den geschlossenen Ventilzustand herbeizuführen. Demzufolge ist es möglich, ein Auslaufen der Tinte zu verhindern.
Obwohl in dem obigen Beispiel Tinte einfach nachgefüllt wird, kann außerdem auch das folgende Verfahren anwendbar sein. Das heißt, eine leere Spritze 160 wird in den ausgenommenen Bereich 155 eingesetzt, um alle Tinte einzusammeln, die in der Tintenspeicherkammer 32 verbleibt, und dann wird eine vorbestimmte Menge von Tinte in die Tintenspeicherkammer 32 mit der Spritze 160 eingefüllt. Dieses Verfahren ist vorteilhaft insofern, als es die verbrauchte Tintenmenge im Zusammenhang mit der Druckquantität auf strenge Art und Weise handhabt und die verbleibende Tintenmenge akkurat bewertet.
Die 26A, 26B und 27 veranschaulichen ein fünftes Beispiel der Tintenkartusche, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist, und zwar mit Bezug auf die Struktur auf der Vorderseite und der Rückseite. Die Tintenkartusche 170 weist ein Grundelement 175 mit einem ausgenommen Bereich 172 auf, der sich auf einer Seite öffnet, und die Führungsbereiche 173, 174, die parallel zu dieser geöffneten Fläche nach oben hin und in einer Einsetzrichtung hervorstehen, sowie eine Folie oder einen Film 176 zum dichten Verschließen des ausgenommenen Bereichs 172, um eine Tintenspeicherkammer 177 zwischen dem Grundelement 175 und dem Film 176 zu definieren. Der Film 176 ist abhängig von der Fluktuation des Tintendrucks verformbar und ist aus einem Material gemacht, das die luftundurchlässige Eigenschaft und die Anhafteeigenschaft hat.
An einer unteren Position, wenn die Kartusche 170 an der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht wird, ist eine Tintenzuleiteöffnung 178 vorgesehen, in welcher ein Ventilmechanismus montiert ist. Eine Atmosphärenverbindungsöffnung 179 ist an einer oberen Position ausgebildet. Eine mäandernde schmale Nut 180 ist an der Oberfläche des Grundelements 175 ausgebildet und definiert einen Boden des ausgenommenen Bereichs 172. Ein Ende 180a der Nut 180 ist hin zu einer Seitenfläche des Grundelements 175 geöffnet, und das andere Ende 180b ist mit einem Bereich 181a eines ausgenommenen Bereichs 181 verbunden, welcher Bereich einen großen Durchmesser hat.
Wie es in 26B dargestellt ist, ist der ausgenommene Bereich 181 mit einem Rahmenbereich 181b ausgebildet, der einen geringfügig kleineren Durchmesser hat. Ein luftdurchlässiger Film 181c mit einer tinteabweisenden Eigenschaft ist an diesem Rahmenbereich 181b angeklebt oder angeschweißt als Trennwand oder Unterteilung für den ausgenommenen Bereich 181a mit dem großen Durchmesser, der als Tintenfalle dient. Der luftdurchlässige Film 181c ist beispielsweise aus einem porösen Film aus Fluorinkunstharz gemacht und hat wünschenswerterweise eine Tintenabweisefähigkeit von 3000 bis 5000 Pa oder mehr, was höher ist als die Tintenhaltekraft des Meniskus an den Düsenöffnungen in dem Aufzeichnungskopf.
Die freiliegende Fläche, wo die schmale Nut 180 und der ausgenommene Bereich 181 ausgebildet sind, ist mit einem Film 182 dicht verschlossen, der die Luftdurchlässigkeit und die Anhaftefähigkeit hat, so dass die schmale Nut 180 die Kapillare bildet und der ausgenommene Bereich 181 die Tintenfalle bildet.
Dieser ausgenommene Bereich 181 ist über einen ausgenommenen Verbindungsbereich 184 mit einer Verbindungskammer 183 verbunden, die in der Nähe der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 ausgebildet ist. Der ausgenommene Verbindungsbereich 184 und die Verbindungskammer 183 sind im Querschnitt so bemessen, dass sie einen Zwischenraum sicherstellen, damit Tinte zumindest nicht den ausgenommenen Bereich 181 erreicht, und zwar aufgrund einer Kapillarkraft, und wünschenswerterweise wird die Tinte sogar zu der Kommunikationskammer 183 zurückgeführt aufgrund eines Unterschieds in der Wassersäule von der Flüssigkeitsfläche der Tinte in der Tintenspeicherkammer 177 (dem ausgenommenen Bereich 172), selbst wenn die Tinte in den ausgenommenen Bereich 181 hineinströmt.
28 veranschaulicht eine Struktur im Querschnitt der Tintenkartusche 170. Die Tintenzuleiteöffnung 178 ist mit einem röhrenförmigen Bereich 186 ausgebildet, der einen Federaufnahmebereich 185 hat, der wie ein Kegelstumpf ausgebildet ist, und zwar in ihrer Mitte. Ein Ventilelement 188 ist beweglich an dem röhrenförmigen Bereich 186 angepasst, und das Ventilelement 188 wird in Richtung der Tintenzuleiteöffnung durch eine Schraubenfeder 187 gezwungen, geführt durch den Federaufnahmebereich 185, so dass es stets elastisch mit einer Dichtung 189 in Kontakt ist. Die Dichtung 189, die als Element zum Verhindern des Entfernens dient, ist an der Seite des röhrenförmigen Bereichs 186 angepasst, auf der sich die Tintenzuleiteöffnung befindet. Dieser röhrenförmige Bereich 186 hat eine Kanalöffnung 190 (siehe 27), die mit der Tintenspeicherkammer 177 in einem Zustand kommuniziert, wo das Ventilelement 188 auf den Federaufnahmebereich 185 gedrückt wird.
Wie es in 29A dargestellt ist, hat das Ventilelement 188 einen röhrenförmigen Bereich 188a, der auf der inneren Fläche des röhrenförmigen Bereichs 186 gleitet, und eine in seinem mittleren Bereich ausgebildete Trennwand 188b. Ein Betätigungshebel der Aufzeichnungskopfseite und der Federaufnahmebereich 185 können in Kontakt mit der Trennwand 188b gebracht werden.
Andererseits ist die Atmosphärenverbindungsöffnung 179 mit einem röhrenförmigen Bereich 193 ausgebildet, der über eine Öffnung 191 (siehe 27) mit der Verbindungskammer 183 kommuniziert und der auch über eine Durchgangsöffnung 192 mit einem oberen Teil der Tintenspeicherkammer 177 kommuniziert. Ein Ventilelement 195 ist an dem röhrenförmigen Bereich 193 angepasst, welches durch eine Schraubenfeder 194 nach außen gezwungen wird, und eine Dichtung 200, die als Element zum Verhindern des Entfernens dient, ist an der Öffnungsseite des röhrenförmigen Bereichs 193 angepasst.
Das Ventilelement 195 ist durch eine Betätigungsstange 196 aufgebaut, die in eine Öffnung 192 einsetzbar ist, ein Druckaufnahmeelement 197 sowie ein Verschlusselement 198, wie in 29B dargestellt. Das Verschlusselement ist um einen Ringnutbereich 196b herum gepasst, der in einem Bereich 196a der Betätigungsstange 196 mit einem großen Durchmesser ausgebildet ist, ein Bereich 196c mit kleinem Durchmesser ist durch die Öffnung 192 von der Seite der Tintenspeicherkammer aus hindurchgeführt, eine Schraubenfeder 194 ist um den Bereich 196c mit dem kleinen Durchmesser herum gepasst, und dann ist das Druckaufnahmeelement 197 an der Endspitze des Bereichs 196c mit dem kleinen Durchmesser gesichert.
Wenn der innere Durchmesser der Öffnung 192 größer ist als der Außendurchmesser des Bereichs 196 mit dem großen Durchmesser und kleiner als der Außendurchmesser des Verschlusselements 198, kann das Verschlusselement 198 an der Betätigungsstange 196 auf der Seite der Tintenspeicherkammer in einem Zustand angepasst werden, wo die Betätigungsstange 196 in die Öffnung 192 eingesetzt worden ist, und die Schraubenfeder 194 kann von der Seite der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 aus eingesetzt werden, und dann kann das Druckaufnahmeelement 197 an der Betätigungsstange 196 gesichert werden.
Die 30 und 31 veranschaulichen ein fünftes Beispiel einer Verbindungseinheit gemäß der Erfindung, geeignet für die Tintenkartusche 170. Diese Verbindungseinheit 201 ist dazu ausgestaltet, mit der Tintenkartusche 170 so verbunden zu werden, dass ein oberer Raum einer Tintenreservekammer 202 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht ist, und ein unterer Teil dieser Kammer nimmt Tinte auf, um die so aufgenommene Tinte durch eine Tintendurchflussöffnung 203 an dem Boden hin zum Aufzeichnungskopf zu leiten.
Außerdem sind eine Tinteneinflussleitung 204 mit einer Tinteneinflusskerbe 204a an dem vorderen Endbereich sowie eine Atmosphärenverbindungsleitung 205 mit einer Atmosphäreneinflusskerbe 205a am vorderen Endbereich in den jeweiligen Positionen gegenüber der Tintenzuleiteöffnung 178 der Tintenkartusche ausgebildet, und gegenüber der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 der Kartusche. Die Tinteneinflussleitung 204 und die Atmosphärenverbindungsleitung 205 sind in Verbindung mit der Tintenreservekammer 202 über die Durchgangsöffnungen 206a, 206b eines Gehäuses 206, das die Verbindungseinheit 201 bildet. Ventilelemente 207, 208, die im Wesentlichen den gleichen Aufbau haben wie das zuvor beschriebene Ventilelement 195, sind für die Tintendurchflussleitung 204 bzw. die Atmosphärenverbindungsleitung 205 vorgesehen.
In diesem Beispiel ist, um Tinte in der Tintenreservekammer 202 bei einem konstanten Unterdruck in den Aufzeichnungskopf zu leiten, eine Unterdruckkammer oder ein Unterdruckerzeugungssystem aufgebaut, worin ein Membranventil 209 und ein Durchflusskanalausbildeelement 210 in einem ausgenommenen Bereich 211 vorhanden sind, und das Äußere des Ausnehmungsbereichs ist mit einem Film 212 mit einer guten Luftundurchlässigkeit dicht verschlossen. In diesem Beispiel ist das System zur Erzeugung des Unterdrucks im Wesentlichen gleich aufgebaut wie das System zur Erzeugung des Unterdrucks der früheren Beispiele.
In diesem Beispiel sind in einem Zustand, in welchem die Tintenkartusche 170 nicht an der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht ist, die Kanalöffnung 190 der Tintenzuleiteöffnung 178 und die Öffnung 192 der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 mittels der Ventilelemente 188 bzw. 195 verschlossen, so dass die Tintenspeicherkammer 177 von der Atmosphäre isoliert ist. Die Verbindungseinheit 201 ist auch mittels der Ventilelemente 207, 208 dicht verschlossen (siehe 31 und 34A).
Während des Verlaufs der Anbringung der Tintenkartusche 170 an der Verbindungseinheit 201 werden die Tinteneinflussleitung 204 und die Atmosphärenverbindungsleitung 205 an der Dichtung 189 der Tintenzuleiteöffnung 178 und der Dichtung 200 der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 angepasst und relativ dazu bewegt, so dass die vorderen Enden der beiden Leitungen 204 und 205 gegen die Trennwand 188b des Ventilelements 178 und das Druckaufnahmeelement 197 des Ventilelements 196 drücken und diese in die vorher definierten Positionen bewegen, unabhängig von der Elastizität der Federn 187, 194 und die durch die verfestigte Tinte verursachte Fixierung (siehe 32, 33A und 33B).
Demzufolge wird die Kanalöffnung 190 in Verbindung mit der Tintenspeicherkammer 177 geöffnet, und das Verschlusselement 198 wird von der Öffnung 192 getrennt, so dass der röhrenförmige Bereich 193 und die Tintenspeicherkammer 197 über den ausgenommenen Bereich 181 und die schmale Nut 180 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht werden.
Die relativen Positionen oder die relativen Abmaße der Atmosphärenverbindungsleitung 205, der Atmosphärenverbindungsöffnung 179, der Tinteneinflussleitung 204 und der Tintenzuleiteöffnung 178 sind so gewählt, dass eine Position, wo die Atmosphärenverbindungsleitung 205 mit der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 verbunden ist, nämlich ein Zeitpunkt, zu welchem das Ventil geöffnet wird, wenn die Leitung 205 mit der Öffnung 179 verbunden wird, vor einem Zeitpunkt liegt, zu welchem das Ventilelement 188 mittels der Tintenzuleiteöffnung 178 und der Tinteneinflussleitung 204 geöffnet wird. Dadurch wird es möglich, das Auslaufen der Tinte zu verhindern, das auftreten könnte, wenn die Tintenkartusche 170 angebracht wird.
Das heißt, in dem Fall, wo die Luft in der Tintenspeicherkammer 177 ausgedehnt wird, um den Druck nach oberhalb des atmosphärischen Drucks anzuheben, wird das Ventilelement 196 der Atmosphärenverbindungsöffnung 179 in einem Zustand geöffnet, wo das Ventilelement 188 der Tintenzuleiteöffnung 178 in einem geschlossenen Ventilzustand gehalten wird, so dass die Luft in der Tintenspeicherkammer 177 aus der Tintenspeicherkammer 177 entweicht. Da die Tinte bei einem atmosphärischen Druck gehalten wird, wenn die Tintenzuleiteöffnung 178 anschließend geöffnet wird, wird verhindert, dass die Tinte aus der Tintenzuleiteöffnung 178 ausläuft.
In diesem Zustand kann, da jedes der Ventilelemente 207, 208 der Verbindungseinheit 201 geöffnet ist, die Tinte in der Tintenspeicherkammer 177 durch die Verbindungseinheit 201 durch die Tintendurchflussöffnung 203 dem Aufzeichnungskopf zugeleitet werden, wie in 34B dargestellt. In diesem Zustand sind die Tintenspeicherkammer 177 der Tintenkartusche 170 und die Tintenreservekammer 202 der Verbindungseinheit 201 in Verbindung mit der Atmosphäre über die Kapillare, die durch die schmale Nut 180 und den Film 182 gebildet wird. Demzufolge kann von dem Aufzeichnungskopf 89 geforderte Tinte sicher dort hingeleitet werden, und der Dampf des Tintenlösungsmittels in diesen Kammern 177, 202 kann daran gehindert werden, hin zur Atmosphäre ausgegeben zu werden.
Wenn die Haltung der Kartusche 170 durch die Bewegung der Aufzeichnungsvorrichtung einer starken Veränderung unterworfen wird, erreicht Tinte eventuell die obere Öffnung 192 und läuft aus dieser Öffnung 192 hin zur Verbindungskammer 183 aus. Diese Tinte strömt durch den ausgenommenen Bereich 184 und wird in einem weiten Raum des ausgenommenen Bereichs 181 gefangen. Da der ausgenommene Bereich 181 durch den luftdurchlässigen Film 181c unterteilt ist, wird außerdem verhindert, dass Tinte in die Nut 180 hineinströmt und nach außerhalb der Kartusche 170 ausläuft, selbst wenn die Aufzeichnungsvorrichtung bei der Bewegung oder Lagerung einmal umgedreht wird.
Wenn der luftdurchlässige Film 181c mit der tintenabweisenden Eigenschaft versehen ist, die größer ist als die Tintenhalteenergie des Meniskus bei den Düsenöffnungen in dem Aufzeichnungskopf 89, läuft die Tinte außerdem eventuell aus dem Aufzeichnungskopf aus, kann aber nicht aus der Kartusche 170 auslaufen, selbst wenn die Tintenspeicherkammer 177 einen erhöhten Druck hat, der durch die ausgedehnte Luft in der Tintenspeicherkammer 177 verursacht ist.
Selbst wenn die Tinte aus den Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfs ausströmt oder ausläuft, wird die Aufzeichnungsvorrichtung durch die Tinte verschmutzt, weil im Allgemeinen die Düsenöffnungen mit einem Deckel dicht verschlossen sind, um das Verstopfen der Düsenöffnungen zu verhindern.
Die Tinte, die in den ausgenommenen Bereich 181 hineingeströmt ist, wird durch den ausgenommenen Bereich 184, wo der Zwischenraum zu groß ist, um die Kapillarkraft zu bewirken, durch die Schwerkraft hin zur Verbindungskammer 183 zurückgeführt und dann durch die Öffnung 192 zur Tintenspeicherkammer 177, nachdem die Tintenkartusche 170 wieder in ihre ursprüngliche normale Haltung zurückgeführt worden ist.
Wenn die Tinte von dem Aufzeichnungskopf verbraucht wird, wird die Tinte in einer kleinen Kammer 177a gesammelt, die als ein ausgenommener Bereich an dem Boden der Tintenspeicherkammer 177 ausgebildet ist. Demzufolge wird der Tintenfüllstand oberhalb der Kanalöffnung 170 beibehalten, so dass die Tinte dem Aufzeichnungskopf 89 im Wesentlichen bis zum letzten zugeleitet werden kann.
Falls die Tintenkartusche 170 ausgetauscht wird, um das Druckmedium zu verändern oder dergleichen, wird die Tintenkartusche 170 von der Verbindungseinheit 201 entfernt, so dass die Tinteneinflussleitung 204 und die Atmosphärenverbindungsleitung 205 abgezogen werden. Als Ergebnis werden die Ventilelemente 188 und 195 der Tintenzuleiteöffnung 178 und die Atmosphärenverbindungsöffnung 179 durch die Federn 187, 204 zurückgedrückt, um die Kanalöffnung 190 und die Öffnung 192 dicht zu verschließen, die mit der Tintenspeicherkammer 177 in Verbindung steht. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Tinte oder das Tintenlösungsmittel in der Tintenspeicherkammer 177 ausläuft oder sich verflüchtigt.
In dem obigen Beispiel ist die Tintenkartusche an dem Aufzeichnungskopf durch die Verbindungseinheit 201 angebracht, die das System zur Erzeugung des Unterdrucks hat. Die Tintenkartusche kann aber auch angeschlossen werden, ohne den Differentialdruckventilmechanismus zwischenzuschalten, der das System zur Erzeugung des Unterdrucks bildet, wenn die Tintenhaltekraft bei dem Meniskus der Düsenöffnungen in dem Aufzeichnungskopf vollständig hoch ist.
35 zeigt ein sechstes Beispiel der Verbindungseinheit gemäß der Erfindung. Die Verbindungseinheit 201 weist eine Tintenreservekammer 202 auf, die sich vertikal auf einer Seite erstreckt, eine Atmosphärenverbindungsöffnung 205 und eine Tinteneinflussverbindungsöffnung 204, jeweils in der Form eines röhrenförmigen Elements zur Verbindung mit einem externen System, die an einem oberen bzw. unteren Teil der Tintenreservekammer 202 ausgebildet sind, sowie eine Tintendurchflussöffnung 203, die mit dem Aufzeichnungskopf 89 kommuniziert, und zwar am Boden.
Jede der Verbindungsöffnungen 204, 205 hat ein Verbindungsfenster 204a, 205a an ihrer Umfangsfläche und beinhaltet darin ein axial beweglichen Ventilelement 207, 208. Jedes der Ventilelemente 207, 208 ist so untergebracht, dass ein Ende 220a, 230a eines Gleitschafts 220, 230 aus der Verbindungsöffnung 204, 205 hervorsteht.
Jedes der Ventilelemente 207, 208 ist mit einer Dichtung 222, 232 versehen, die an dem anderen Ende des Gleitschafts 220, 230 angepasst und aus einem elastischen Material gemacht ist, um eine tintenspeicherseitige Öffnung 204b, 205b dicht zu verschließen, die mit der Verbindungsöffnung 204, 205 in Verbindung steht. Wie oben erwähnt, wird das Ventilelement 207, 208 in die Verbindungsöffnung 204, 205 so eingesetzt, dass die Dichtung 222, 232 elastisch mit der Öffnung 204b, 205b durch die Wirkung einer Feder in Berührung steht.
Die Details der Ventilmechanismen, die die Ventilelemente 207, 208 verwenden, werden unten beschrieben, indem die Tinteneinflussendverbindung 204 als Beispiel genommen wird. Außerdem kann die Konstruktion des Ventilmechanismus, die unten beschrieben ist, auf die früheren Beispiele angewandt werden.
Die Verbindungsöffnung 204 in der Form eines röhrenförmigen Elements hat das Fenster 204a einer im Wesentlichen rechteckigen Öffnung mit der Länge L1 und der Breite W1, und erstreckt sich in einer Richtung einer Mittellinie, wie in
35B dargestellt. Das Ventilelement 207 beinhaltet den Gleitschaft 220, dessen Durchmesser ausreichend schmal ist, dass der Tintenstrom nicht behindert wird, wobei die Steifigkeit aber so ist, dass sie der Bewegung widersteht, und Verschlussbereiche 223, jeweils mit einem bogenförmigen Querschnitt, und mit einer Länge L2 und einer Breite W2, um das Fenster 204a dicht zu verschließen. Die Verschlussbereiche 223 sind an Rippen 224 gesichert, die als ein Federsitz dienen, um in Regionen gegenüber den Fenstern 204a befindlich zu sein, wenn das Ventilelement 207 mit einer Feder gezwungen wird.
Auf der Stopppositionsseite (linken Seite in der Zeichnung) des Verschlussbereichs 223 in dem gezwungenen Zustand ist ein Bereich 223a zum Verhindern eines Entfernens ausgebildet, um beweglich mit dem Fenster 204a der Tinteneinflussverbindungsöffnung 204 im Eingriff zu sein. In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 225, 235 eine Befestigung mit einer Durchgangsöffnung 225a, 235a, in welche der Gleitschaft 220, 230 eingesetzt ist, zum beweglichen Lagern eines Endes 220a, 230a des Gleitschafts 220, 230.
Wenn die Tintenkartusche 170, die die in 28 gezeigte Struktur hat, an der so aufgebauten Verbindungseinheit 201 angebracht wird, wird der Gleitschaft 220, 230 der Verbindungseinheit 201 gepresst und gegen die Vorspannkraft der Feder bewegt, so dass die Dichtung 222, 232 zur Seite der Tintenreservekammer 202 hin bewegt wird, um die Öffnung 204b, 205b zu öffnen. In gleicher Art und Weise wird das Ventilelement 188, 196 der Tintenkartusche 170 (siehe 32) ebenfalls geöffnet. Demzufolge strömt die Tinte in der Tintenkartusche in die Verbindungseinheit 201 hinein, um es der Tinte zu ermöglichen, dem Aufzeichnungskopf zugeleitet zu werden, wie zuvor beschrieben.
Wenn die Tintenkartusche 170 von der Verbindungseinheit 201 entfernt wird, weil die Tinte in der Tintenkartusche 170 vollständig verbraucht ist oder weil die Tinte ausgetauscht wird, werden die Gleitschafte 220, 230 der Verbindungseinheit 201 und die Ventilelemente 188, 196 der Tintenkartusche 170 von ihren Lagerungen gelöst, so dass die Ventile durch die Vorspannkraft der Federn geschlossen werden.
Demzufolge werden die Atmosphärenverbindungsöffnung 205 und die Tinteneinflussverbindungsöffnung 204 der Verbindungseinheit 201 geschlossen, um ein sich Verflüchtigen des Tintenlösungsmittels aus der Atmosphärenverbindungsöffnung 205 und ein Auslaufen der Tinte aus der Tinteneinflussverbindungsöffnung 204 zu verhindern.
In einem Zustand, wo die Tintenkartusche 170 herausgezogen wird, wird die Tinteneinflussverbindungsöffnung 204 der Verbindungseinheit 201 zur Atmosphäre hin freigelegt, so dass das Lösungsmittel der Tinte K, die an dem Fenster 204a anhaftet, sich verflüchtigt und die Tinte sich verfestigt, wie in 36A dargestellt. Wenn in diesem Zustand die Tintenkartusche 170 wieder angebracht wird, werden der Gleitschaft 220, 230 der Verbindungseinheit 201 und der Tintenkartusche 170 in einer Richtung des Pfeils A zurückgedrückt, und in diesem Vorgang wird der Bereich 223a zum Verhindern des Entfernens entlang des Fensters 204a bewegt, um die an dem Fenster 204a verfestigte Tinte wegzuwischen, wie in 36B dargestellt.
Demzufolge wird in einem Zustand, wo die Tintenkartusche 170 angebracht wird, das Fenster 204a normal geöffnet, so dass die Tinte von der Tintenkartusche 170 in die Verbindungseinheit 201 hineinfließt.
37 zeigt im Detail den Strom der Tinte von der Tintenkartusche 170 zur Verbindungseinheit 201. Wenn die Tinte in der Tintenkartusche 170 (37I) verbraucht ist und der Tintenfüllstand bis auf einen schmalen Bereich 202a abfällt, der in der Tintenreservekammer 202 der Verbindungseinheit 201 ausgebildet ist (37II), wird der Tintenfüllstand der Tintenreservekammer 202 bei dem schmalen Bereich 202a dank einer Kapillarkraft des schmalen Bereichs 202a gehalten.
Wenn andererseits das Membranventil 61 gemäß einem durch den Tintenverbrauch durch den Aufzeichnungskopf erzeugten Unterdruck geöffnet wird, wirkt der Unterdruck auf die Tintenkartusche 170, so dass die Tinte innerhalb der Tintenkartusche 170 über das System 33 zur Erzeugung des Unterdrucks in den Aufzeichnungskopf hineinströmt.
Die Tinte der Tintenkartusche 170 wird dem Aufzeichnungskopf zugeleitet (37III), während der Tintenfüllstand der Tintenreservekammer 202 bei einem Füllstand H oberhalb des Filters 66, wünschenswerterweise der Kanalöffnung 67, gehalten wird. Alle Tinte in der Tintenkartusche 170 wird dem Aufzeichnungskopf zugeleitet, ohne einen Tintenleerlauf innerhalb der Verbindungseinheit zu verursachen, der nur schwer zu ersetzen ist (37IV).
In dem obigen Beispiel wird der niedrigste Tintenfüllstand H der Tintenreservekammer 202 durch eine Kapillarkraft des schmalen Bereichs aufrecht erhalten. Wenn ein Schwimmelement 240 mit einem kreisförmigen Querschnitt in einen oberen Bereich der Tintenreservekammer 202 eingesetzt wird, wie in den 38I bis 38IV dargestellt, kann aber die Tinte bei einem vorbestimmten Füllstand gehalten werden, ohne dass man von der Kapillarkraft des schmalen Bereichs 202a abhängig wäre.
Das heißt, in einem Fall, wo eine vorbestimmte Menge an Tinte vorhanden ist, wie in 38I dargestellt, befindet sich das Schwimmerelement 240 oberhalb des schmalen Bereichs 202a, wodurch die Tinte ohne Hindernis ausgestoßen werden kann. Wenn der Tintenfüllstand auf den Füllstand H abfällt, wird durch den schmalen Bereich 202a verhindert, dass das Schwimmerelement 240 fällt, so dass eine Kapillarkraft bewirkt wird. Demzufolge kann der Tintenfüllstand der Tintenreservekammer 202 auf den Füllstand H gehalten werden, unabhängig von der Abnahme der Tinte der Tintenkartusche (38II und 38III), und zwar auf die gleiche Art und Weise wie zuvor beschrieben. Alle Tinte in der Tintenkartusche 170 wird in den Aufzeichnungskopf geleitet, während dieser Zustand gehalten wird (38IV).
In dem obigen Beispiel wird die Tintenkartusche 170 direkt an der Verbindungseinheit 201 angebracht. Ein Füllstandsensor 241 kann aber in der Verbindungseinheit 201 auf einer Höhe vorgesehen sein, bei welcher der Füllstand der Tintenreservekammer 202 beibehalten werden sollte, und die Verbindungseinheit 201 kann mit einer Tintendurchflussöffnung 245 eines Tintenspeicherelements 244 wie beispielsweise eines Tintenbeutels durch eine Leitung 243 über eine Flüssigkeitsförderpumpe 242 verbunden werden, die durch den Füllstandsensor 241 gesteuert wird, wie in 39 dargestellt. Diese Modifikation bietet den gleichen Effekt. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass eine Atmosphärenverbindungsöffnung 246 bei einem oberen Teil der Tintenreservekammer 202 ausgebildet ist und mit einer Membran 247 geschlossen ist, die die tintenabweisende Eigenschaft und die Luftdurchlässigkeit hat.
40 zeigt ein Beispiel einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, auf welche die Tintenkartusche 170 und die Verbindungseinheit 201 angewandt werden, worin ein Gehäusehauptkörper 251 zum Aufnehmen eines Druckmechanismus und eines Kartuschenaustauschmechanismus einen Deckel 252 an der oberen Fläche hat, welcher geöffnet oder geschlossen werden kann, und ein Fenster 253 zum Einsetzen und Herausziehen der Kartusche sowie einen Hebel 254 zum Herausdrücken der Kartusche sind an einem leicht zugänglichen Seitenbereich einer vorderen Fläche 251a vorgesehen. Ein Halter 255 für geschnittene Bögen ist an der rückwärtigen Fläche des Gehäusehauptkörpers 251 vorgesehen, und eine Papierzuführablage 256 befindet sich auf einer unteren Seite der vorderen Fläche.
41 zeigt ein Beispiel des Kartuschenaustauschmechanismus. Ein Hebel 254 ist schwenkbar durch einen Drehpunkt 257 gelagert. Der Hebel 254 erstreckt sich hin zur rückwärtigen Fläche eines Laufwagens 260, der hin und her beweglich ist, während er durch eine Führungswelle 258 geführt wird, und an welchem ein Aufzeichnungskopf 259 vorgesehen ist. Befestigt am vorderen Ende (am Ende auf der rückwärtigen Seite) des Hebels 254 ist ein Arm 261, der sich parallel zu der Führungswelle 258 erstreckt. Der Aufzeichnungskopf 259 ist mit den Verbindungseinheiten 201 verbunden, die in 30 dargestellt sind, und wird mit der Tinte aus den Kartuschen 170 über die jeweiligen Verbindungseinheiten 201 versorgt. In diesem Beispiel ist der gemeinsame Aufzeichnungskopf 259 für die Verbindungseinheiten 201 vorgesehen, aber es können auch mehrere Aufzeichnungsköpfe für die jeweiligen Verbindungseinheiten 201 vorgesehen sein. Der Arm 261 ist mit einem Pressstück 263 in Form einer Walze versehen, die so breit ist, dass sie eine bestimmte Tintenkartusche 170 kontaktiert, aber nicht eine benachbarte Kartusche 170. Das Pressstück 263 befindet sich an einer Position gegenüber dem Fenster 253 zum Einsetzen und Herausziehen.
Mit einem solchen Aufbau wird, wenn der Hebel 254 abwärts bedrückt wird (in einer Richtung des Pfeils B in der Zeichnung), wie es in 41C dargestellt ist, das Pressstück 263 in Richtung der vorderen Fläche bewegt und versetzt eine ausgewählte der Kartuschen 170, die dem Fenster 253 gegenüber liegt, in Richtung der vorderen Fläche (Pfeil C in der Figur). Demzufolge wird die ausgewählte Kartusche 170 von dem Aufzeichnungskopf 89 gelöst und kann durch das Fenster 253 herausgenommen werden.
Da das Pressstück 263 aus der Walze besteht, die sich drehen kann, kann verhindert werden, dass eine unnötige Kraft von außen, verursacht durch die Drehung des Hebels 254, das heißt eine vertikale Kraft, die zum Herausziehen der Tintenkartusche unnötig ist, auf die Kartusche 170 und den Laufwagen 260 ausgeübt wird.
Wenn kein Druck mehr auf den Hebel 254 aufgebracht wird, wird der Hebel 254 mittels eines Vorspannelements 264 aufwärts bewegt, so dass das Pressstück 263 in seine ursprüngliche Position zurückgezogen wird (41B).
Die 42A und 42B veranschaulichen ein Beispiel einer Tintenkartusche, das für die Aufzeichnungsvorrichtung geeignet ist. Die Tintenkartusche ist grundsätzlich genauso aufgebaut wie die Tintenkartusche 170, abgesehen davon, dass ein Griffbereich 175a am anderen Ende ausgebildet ist, zusätzlich zu einem Führungsbereich 173 auf der rückwärtigen Seite, unter Berücksichtigung der Handhabbarkeit zum Einsetzen und Herausziehen.
In diesem Beispiel wird, wenn die Tintenkartusche 170' auf einer Tafel spezifiziert wird in einer Phase, wo die Tinte der Tintenkartusche 170' verbraucht ist, der Laufwagen 260 in eine Position bewegt, an welcher die spezifizierte Tintenkartusche 170' dem Kartuscheneinsetz- und -Herausziehfenster 253 des Kartuschenhauptkörpers 251 gegenüber liegt.
In diesem Zustand wird, wenn der Hebel 254 herabgedrückt wird, das Pressstück 263 in Richtung der vorderen Fläche, um den Führungsbereich 173 zu pressen, der auf der rückwärtigen Seite der Verbindungseinheit 201 hervorsteht. Demzufolge werden die Atmosphärenverbindungsöffnung 179 und die Tintenzuleiteöffnung 178 der Tintenkartusche 170' von der Verbindungseinheit 201 gelöst. In diesem Zustand kann, wenn die Tintenkartusche 170' durch Halten des Griffbereichs 175a mit einem Finger herausgezogen wird, die Kartusche 170 aus der Verbindungseinheit 201 herausgezogen werden. Da alle Ventilelemente 188, 196, 207 und 208 in dem geschlossenen Ventilzustand sind, ist es möglich, zu verhindern, dass die Tinte der Tintenkartusche 170 durch die Tintenzuleiteöffnung 178 ausläuft und das Tintenlösungsmittel der Verbindungseinheit 201 sich verflüchtigt beim Herausziehen der Tintenkartusche.
Wenn in diesem Zustand eine neue Tintenkartusche 170 durch das Fenster 253 nach hinten gedrückt wird, werden die Atmosphärenverbindungsöffnung 179 und die Tintenzuleiteöffnung 178 der Tintenkartusche 170 an der röhrenförmigen Atmosphärenverbindungsöffnung 205 angepasst und an der Tintenzuleiteöffnung 204 der Verbindungseinheit 201. Demzufolge werden die Ventilelemente 198, 188, 208, 207 der Öffnungen 179, 178, 205, 204 wechselseitig zurückgezogen und geöffnet, so dass ein oberer Abschnitt der Tintenspeicherkammer 177 in der Tintenkartusche und ein oberer Abschnitt der Tintenkammer 202 in der Verbindungsöffnung 201 über die kapillare schmale Nut 180 zur Atmosphäre hin geöffnet werden, und die Tinte in der Tintenkartusche 170 strömt in die Verbindungseinheit 201 hinein.
In diesem Beispiel kann die Tintenkartusche durch Bewegen der Kartusche in horizontaler Richtung eingesetzt oder herausgezogen werden, aber wenn die Kartusche in einer Richtung bewegt wird, die nicht parallel zu der Bewegungsrichtung der Kartusche ist, beispielsweise in einer vertikalen Richtung, kann verhindert werden, dass der Laufwagen sich beim Einsetzen oder Herausziehen bewegt. Demzufolge kann die Einsetz- oder Herausziehrichtung geeignet ausgewählt werden abhängig von der Gehäusestruktur oder dergleichen.
In dem obigen Beispiel ist das Fenster 253 zum Einsetzen oder Herausziehen der Kartusche an dem Gehäusehauptkörper ausgebildet. Der Deckel 252 kann aber mit dem Fenster 253 ausgebildet sein, um den gleichen Effekt zu erzielen, weil der Deckel beim Austauschen der Tintenkartusche nicht geöffnet zu werden braucht.
In dem obigen Beispiel wird außerdem die Kartusche durch den manuellen Vorgang eingesetzt oder herausgezogen, aber es kann auch ein elektromagnetisches Antriebssystem wie beispielsweise ein elektromagnetischer Solenoid verwendet werden, um den gleichen Effekt zu erzielen.

Claims

Tintenkartusche (31) für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, mit: einer Tintenspeicherkammer (32); einer Anschlussöffnung (34) zur Verbindung mit der Atmosphäre, die mit der Tintenspeicherkammer (32) in Verbindung steht, wobei die besagte Anschlussöffnung (34) zur Verbindung mit der Atmosphäre ein erstes Ventilelement (40) hat, das sich automatisch schließt, wenn die Tintenkartusche (31) von der Aufzeichnungsvorrichtung abgenommen wird; und einer Anschlussöffnung (35) zum Zuleiten von Tinte, welche Anschlussöffnung (35) mit der Tintenspeicherkammer (32) in Verbindung steht, wobei die Anschlussöffnung (35) zum Zuleiten von Tinte ein zweites Ventilelement (50) hat, das sich automatisch schließt, wenn die Tintenkartusche (31) von der Aufzeichnungsvorrichtung abgenommen wird; wobei die Tintenkartusche (31) mit einem System (33) zum Erzeugen eines Unterdrucks ausgebildet ist, welches System der Anschlussöffnung (35) zum Zuleiten von Tinte Tinte zuleitet, während es den Tintendruck der Anschlussöffnung (35) zum Zuleiten von Tinte auf einem vorbestimmten Unterdruckzustand hält.
Tintenkartusche (31) nach Patentanspruch 1, bei welcher die Öffnung (34) über eine Kapillare, die auf der Seite der Aufzeichnungsvorrichtung ausgebildet ist, mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wenn die Tintenkartusche (31) an der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht ist.
Tintenkartusche (31) nach Patentanspruch 1, bei welcher sowohl die Anschlussöffnung (34) zur Verbindung mit der Atmosphäre als auch die Anschlussöffnung (35) zum Zuleiten von Tinte ein Ventilelement hat, welches die entsprechende Öffnung unter Verwendung einer Vorspannfeder verschließt, wenn die Tintenkartusche (31) von der Aufzeichnungsvorrichtung abgenommen wird, und die entsprechende Öffnung öffnet, wenn die Tintenkartusche (31) an der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht wird.
Tintenkartusche (31) nach Patentanspruch 1, bei welcher die Tintenspeicherkammer (32) durch einen ausgenommenen Bereich eines Grundelements sowie eine luftundurchlässige Folie definiert ist, die ein offenes Ende des ausgenommenen Bereichs verschließt und verformbar ist, um eine Druckschwankung der Tinte aufzunehmen.
Tintenkartusche (31) nach Patentanspruch 1, bei welcher während eines Verlaufs des Anbringens der Tintenkartusche (31) an der Aufzeichnungsvorrichtung die Anschlussöffnung (34) zur Verbindung mit der Atmosphäre geöffnet wird, bevor die Anschlussöffnung (35) zum Zuleiten von Tinte geöffnet wird.
Tintenkartusche (170) für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, mit: einer Tintenspeicherkammer (177); einer Anschlussöffnung (179) zur Verbindung mit der Atmosphäre, die mit der Tintenspeicherkammer (177) in Verbindung steht, wobei diese Anschlussöffnung (179) zur Verbindung mit der Atmosphäre ein erstes Ventilelement hat, das sich automatisch schließt, wenn die Tintenkartusche (170) von der Aufzeichnungsvorrichtung abgenommen wird, und über eine Kapillare an einer Oberfläche eines Gehäuseelements der Kartusche (170) mit der Atmosphäre in Verbindung steht; und einer Anschlussöffnung (178) zum Zuleiten von Tinte, welche Anschlussöffnung (178) mit der Tintenspeicherkammer (177) in Verbindung steht, wobei die Anschlussöffnung (178) zum Zuleiten von Tinte ein zweites Ventilelement hat, das sich automatisch schließt, wenn die Tintenkartusche (170) von einem Aufzeichnungskopf abgenommen wird, wobei die Tintenkartusche (170) so angeordnet und aufgebaut ist, dass sie mit der Aufzeichnungsvorrichtung über eine Anschlusseinheit (201) verbunden werden kann, welche ein System (209–212) zum Erzeugen eines Unterdrucks hat und die an der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen ist, und dem Aufzeichnungskopf Tinte aus der Tintenkartusche (170) über die Anschlusseinheit (201) zugeleitet wird.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, bei welcher die Tintenspeicherkammer (177) durch einen ausgenommenen Bereich eines Grundelements sowie eine Folie definiert ist, die ein offenes Ende des ausgenommenen Bereichs verschließt, welche Folie verformbar ist, um eine Druckschwankung der Tinte aufzunehmen.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, bei welcher während des Verlaufs des Anbringens der Tintenkartusche (170) an der Aufzeichnungsvorrichtung die Anschlussöffnung (179) zur Verbindung mit der Atmosphäre geöffnet wird, bevor die Anschlussöffnung (178) zum Zuleiten von Tinte geöffnet wird.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, bei welcher die Kapillare durch eine schmale Nut auf der Oberfläche des Gehäuseelements der Kartusche (170) und eine Folie, die die schmale Nut verschließt, definiert ist.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, bei welcher ein Durchflusskanal, der eine solche Trennfuge hat, dass er keine Tinte mittels einer Kapillarkraft zu einer Kapillare führt, in einem Bereich an einer oberen Fläche der Tintenkartusche (170) ausgebildet ist, welcher Durchflusskanal die Anschlussöffnung (179) zur Verbindung mit der Atmosphäre mit der Kapillare in Verbindung bringt.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 10, bei welcher eine Tintenfalle zwischen den Durchflusskanal und der Kapillare vorgesehen ist.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 9, weiter mit einem ausgenommenen Bereich, mit welchem ein Endbereich der Kapillare verbunden ist, wobei eine tintenabweisende und luftdurchlässige Folie den ausgenommenen Bereich verschließt, um eine Tintenfalle zu definieren.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 12, bei welcher die tintenabweisende Folie eine Tintenabweisefähigkeit hat, die stärker ist als eine Tintenhaltekraft eines Meniskus bei einer Düsenöffnung des Aufzeichnungskopfs.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, weiter mit einem ausgenommenen Bereich, der mit der Anschlussöffnung (178) zum Zuleiten von Tinte in Verbindung steht und der sich in einem unteren Bereich der Tintenkartusche (170) befindet, wenn diese an der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht ist.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, bei welcher die Anschlussöffnung (178) zum Zuleiten von Tinte einen röhrenförmigen Bereich mit einem kegelstumpfförmigen Federsitz in einem mittleren Teil beinhaltet, eine mittels des Federsitzes geführte Schraubenfeder sowie ein zylindrisches Ventilelement mit einer Trennwand, die mittels der Feder gezwungen wird.
Tintenkartusche (170) nach Patentanspruch 6, bei welcher die Anschlussöffnung (179) zur Verbindung mit der Atmosphäre einen röhrenförmigen Bereich beinhaltet, der eine Durchgangsöffnung hat, die mit einer Kapillare in Verbindung steht, und der eine Öffnung hat, die zu der Tintenspeicherkammer (177) hin geöffnet ist; und ein Ventilelement, das mittels einer Schraubenfeder gezwungen wird, um die Öffnung zu verschließen.
Anschlusseinheit (201) für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, welche dazu ausgestaltet ist, eine Tintenkartusche (170) mit einem Aufzeichnungskopf zu verbinden, welche Anschlusseinheit (201) folgendes aufweist: eine Tintenaufbewahrungskammer (202); ein System (209–212) zum Erzeugen eines Unterdrucks; eine Anschlussöffnung (205) zur Verbindung mit der Atmosphäre, die an einem Teil der Tintenaufbewahrungskammer (202) vorgesehen ist; eine Tinteneinfluss-Anschlussöffnung (204), die an einem Teil der Tintenaufbewahrungskammer (202) vorgesehen ist, und eine Tintendurchflussöffnung (203) zum Zuleiten von Tinte aus der Tintenaufbewahrungskammer (202) zu dem Aufzeichnungskopf, wobei die Anschlussöffnungen (204, 205) mit jeweiligen Ventilelementen (207, 208) versehen sind, die normalerweise einen geschlossenen Zustand beibehalten, so dass ein Dampf von Tintenlösungsmittel in der Tinte in der Tintenaufbewahrungskammer (202) daran gehindert werden kann, hin zur Atmosphäre dispergiert zu werden, und welche einen offenen Zustand aufbauen, wenn die Tintenkartusche (170) an der Anschlusseinheit (201) angebracht ist.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 17, bei welcher die Tintenaufbewahrungskammer mit einem schmalen Bereich zum Halten von Tinte unter der Wirkung einer Kapillarkraft ausgebildet ist.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 18, bei welcher das System (209–212) zum Erzeugen des Unterdrucks hin zu einer Region hervorsteht, wo ein minimaler Tintenfüllstand in der Tintenaufbewahrungskammer (202) aufrecht zu erhalten ist, um dadurch den schmalen Bereich in der Region zu definieren.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 17, bei welcher ein schmaler Bereich, der ein Schwimmerelement zurückhalten kann, in einer Region ausgebildet ist, wo ein minimaler Tintenfüllstand in der Tintenaufbewahrungskammer (202) aufrecht zu erhalten ist, und der minimale Tintenfüllstand in der Tintenaufbewahrungskammer (202) mittels einer Kapillarkraft aufrecht erhalten wird, die kooperativ durch den schmalen Bereich und das Schwimmerelement produziert wird, das mittels des schmalen Bereichs zurückgehalten wird.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 17, bei welcher das System (209–212) zum Erzeugen des Unterdrucks ein Differentialdruckventil aufweist, welches eine Ventilkammer beinhaltet, die mit der Tintenaufbewahrungskammer (202) in Verbindung steht, und ein Membranventil (209), das in der Ventilkammer untergebracht ist, und das sich öffnet, wenn der Tintendruck in der Tintendurchflussöffnung geringer ist als ein spezifizierter Druck.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 17, weiter mit einem Filter, der auf einer stromaufwärtigen Seite mit Bezug auf das System (209–212) zum Erzeugen des Unterdrucks vorgesehen ist.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 17, bei welcher die Tinteneinfluss-Anschlussöffnung (204) ein röhrenförmiges Element beinhaltet, das sich in einer Richtung des Einsetzens und Herausziehens der Kartusche (170) erstreckt, und das eine Außenfläche hat; ein Tinteneinflussfenster (204a), das an der Außenfläche des röhrenförmigen Elements vorgesehen ist; und das Ventilelement, das dazu vorgespannt ist, normalerweise den geschlossenen Zustand für die Tinteneinfluss-Anschlussöffnung (204) aufrecht zu erhalten, und welches einen Entfernungs-Verhinderungsbereich hat, der mittels des Fensters geführt und entlang des Fensters bewegt wird, wenn die Tintenkartusche (170) an der Anschlusseinheit (201) angebracht wird.
Anschlusseinheit (201) nach Patentanspruch 17, bei welcher die Anschlussöffnung (205) zur Verbindung mit der Atmosphäre ein röhrenförmiges Element beinhaltet, das sich in einer Richtung des Einsetzens und Herausziehens der Kartusche erstreckt, und eine Außenfläche hat; ein Tinteneinflussfenster (205a), das an der Außenfläche des röhrenförmigen Elements vorgesehen ist; und das Ventilelement, das so vorgespannt ist, dass es normalerweise den geschlossenen Zustand für die Öffnung (205) der Anschlussöffnung (201) aufrecht erhält, und welches einen Entfernungs-Verhinderungsbereich hat, der mittels des Fensters geführt und an dem Fenster entlang bewegt wird, wenn die Tintenkartusche (170) an der Anschlusseinheit (201) angebracht wird.