DE19531361A1 - Leckbeständiger Tintenbehälter für einen Drucker - Google Patents
Leckbeständiger Tintenbehälter für einen DruckerInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Tintenbe
hälter für einen Drucker und insbesondere auf ein auf einem
Schaum basierendes Tintenbehältersystem, das in einer Tin
tenstrahldrucker-Druckkassette verwendbar ist.
Drucker wurden zu gut bekannten Elementen eines Computersy
stems und liefern die Einrichtung, durch die Computerinfor
mationen in greifbaren Formen, wie z. B. Zeichen oder Bil
dern, auf ein Medium, wie Papier oder Transparentfilm, aus
gegeben werden können. Eine Schlüsselkomponente eines
Druckers ist die Druckkassette, eine Vorrichtung, die die
elektrischen Signale, die von dem Computersystem ausgegeben
werden, in Ausstöße kleiner Tintentröpfchen umwandelt, wel
che einzeln zeitlich gesteuert und plaziert werden, derart,
daß von den kleinen Tintentröpfchen gewünschte Zeichen oder
Bilder auf dem Medium erzeugt werden können. Ein einen Be
standteil bildendes Element einer Druckkassette ist eine La
minatstruktur aus einem Substrat, einer Photo-definierbaren
Schicht und einer perforierten Schicht. Diese Laminatstruk
tur ist im allgemeinen als Druckkopf bekannt. Bei einem
thermischen Tintenstrahldruckkopf findet man typischerweise
eine Mehrzahl von nahezu mikroskopischen Widerstands-behaf
teten Heizvorrichtungen im dem Substrat, um kleine Kammern
zu erwärmen, die Tinte enthalten. Eine kleine Düse oder Öff
nung in der perforierten Schicht ist der kleinen Tintenkam
mer zugeordnet und ermöglicht, daß das Tintentröpfchen aus
gestoßen wird, wenn der Heizwiderstand aktiviert und die
Tinte verdampft wird. Die Zuführung jeder der Miniaturtin
tenkammern ist eine Reihe von Röhren oder Kanälen, die Tinte
von einem größeren Tintenspeicher zu den kleinen Tintenab
schußkammern bringen. Es ist ohne weiteres offensichtlich,
daß eine bestimmte Steuerung des Tintenflusses beibehalten
werden muß, derart, daß die richtige Tintenmenge jede kleine -
Tintenabschußkammer erreicht, jedoch nicht so viel Tinte ge
liefert wird, daß Tinte aus den Öffnungen in dem Druckkopf
leckt oder ausläuft. Es ist gut bekannt, daß ein leicht ne
gativer Druck, ein Gegendruck, in dem Tintenkassette beibe
halten wird, um ein Auslaufen von dem Druckkopf zu verhin
dern.
Wenn ein Farbdrucken erhalten werden soll, müssen mehrere
Farben für den Drucker verfügbar sein. Bei vielen Realisie
rungen sind in einer Druckkassette mehrere Farben, üblicher
weise drei, enthalten. Drei getrennte Tintenbehältersysteme
und Tintenzufuhrsysteme sind mit den drei getrennten Gruppen
von Tintenabschuß-Kammern und -Öffnungen gekoppelt. Um ein
Drucken mit hoher Qualität und hoher Auflösung zu erhalten,
sind diese Gruppen von Öffnungen auf dem Druckkassetten-
Druckkopf relativ nahe beieinander plaziert. Eines der Pro
bleme, die sich aus einer Tintenkassette entwickeln können,
die ausläuft, ist die Leckage von Tinte einer Farbe von der
Gruppe der Öffnungen einer Farbe auf die Oberfläche des
Druckkopfs aufgrund von Umgebungsbedingungen, wie z. B. einer
Temperaturänderung oder einer atmosphärischen Druckänderung.
Da drei Gruppen von Öffnungen existieren, die jeder der drei
Farben entsprechen, ist es möglich, daß Tinte einer der Far
ben aus ihrem zugeordneten Satz von Öffnungen ausläuft, über
die Oberfläche des Druckkopfs zu einer Gruppe von Öffnungen
einer anderen Farbe wandert und, wenn sich die Temperatur
oder der Druck wiederum ändern, das Tröpfchen der einen Far
be in die Öffnungen der Tinte einer anderen Farbe zurückge
saugt wird. Das Mischen dieser zwei Tintenfarben erzeugt ei
ne verunreinigte Farbe, die beim Drucken ein Farbbild
schlechter Qualität erzeugt. Ausgedehnte Zyklen von Auslau
fen und Wiederaufsaugen können eine gesamte Druckkassette
zerstören, was den frühzeitigen und unerwünschten Austausch
derselben zur Folge hat.
Bei einer herkömmlichen Realisierung, um den gewünschten Ge
gendruck zu liefern, ist ein poröses Bauglied aus Schaum in
dem Tintenbehälterhohlraum einer Druckkassette angeordnet.
Der Schaum ist üblicherweise ein Material gesteuerter Poro
sität mit einem aufwendigen Netzwerk von Poren und Kapilla
ren, in denen die Tinte zur Verwendung durch die Tintenkas
sette gespeichert ist. Der Schaum ist ferner durch die Wände
des Tintenbehälterabschnitts der Druckkassette zusammenge
drückt, derart, daß die Kapillarkraft des Schaums erhöht ist
- besonders in den Bereichen der größten Schaumkompression.
Es sei z. B. das US-Patent Nr. 5,025,271 betrachtet.
Die Ursachen des Auslaufens von Tinte wurden auf eingefange
ne Luftblasen in der Tintenbehältervorrichtung einer Druck
kassette bezogen. Die US-Patent-Anmeldung Nr. 08/075,357
richtet sich auf eine Technik zum Reduzieren des Auslaufens
von Tinte in einer Druckkassette. In demselben wurde heraus
gefunden, daß eine relativ große Luftblase, die in den Tin
tenleitungen von dem Tintenspeicherbereich zu dem Druckkopf
eingefangen ist, überwunden werden kann, indem seitliche We
ge für die Tinte vorgesehen werden, um um eine eingefangene
Luftblase herumzufließen. In einigen Fällen muß die einge
fangene Luft jedoch nicht die Form einer einzelnen großen
Blase annehmen, sondern kann tatsächlich eine große Anzahl
von kleinen Blasen sein, die durch den gesamten Schaum einer
Tintenbehältervorrichtung verteilt sind. Obwohl jede Blase
für sich klein sein kann, wird die Gesamtwirkung einer gro
ßen Anzahl derartiger Blasen, speziell wenn dieselben Ände
rungen der Temperatur und des atmosphärischen Drucks unter
worfen sind, ein Anwachsen des Volumens und eine äquivalente
Verdrängung des Tintenvolumens sein. Wenn die Tinte keinen
anderen Weg besitzt, dem sie folgen kann, wird dieselbe aus
den Öffnungen des Druckkopfs gedrückt, wodurch das unge
wünschte Auslaufen bewirkt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tinten
behälter und ein Verfahren zum Reduzieren einer Tintenlecka
ge aus einem Tintenbehälter für eine Tintenstrahl-Druckkas
sette zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Tintenbehälter gemäß Anspruch
1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.
Ein Tintenbehälter für eine Tintenstrahl-Druckkassette be
sitzt einen Tintenauslaß, der in der Nähe eines ersten Endes
des Tintenbehälters angeordnet ist. Eine erste und eine
zweite sich gegenüberliegende Wand sind zwischen dem ersten
Ende und einem zweiten Ende des Tintenbehälters angeordnet,
wobei ein poröses Bauglied, das sich von dem ersten Ende zu
dem zweiten Ende erstreckt, zwischen der ersten und der
zweiten sich gegenüberliegenden Wand angeordnet und durch
dieselben zusammengedrückt ist. Eine Mehrzahl von Ausneh
mungstaschen ist in einer Oberfläche der ersten Wand ange
ordnet, wobei jede Ausnehmungstasche eine Grundfläche auf
weist, die von der Oberfläche der ersten Wand um eine Tiefe
ausgenommen ist, derart, daß das zusammengedrückte poröse
Bauglied der Kontur der Ausnehmungstasche nicht folgt. Min
destens ein Entlüftungskanal steht mit zumindest einem Ab
schnitt der Mehrzahl der Ausnehmungstaschen in Verbindung
und erstreckt sich in einer Richtung von dem ersten Ende zu
dem zweiten Ende.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Absicht einer Druckkassette, die
die vorliegende Erfindung verwenden kann;
Fig. 2 einen Querschnitt der Druckkassette von Fig. 1;
Fig. 3 eine Vergrößerung eines Abschnitts des Querschnitts
von Fig. 2, der perspektivisch gezeigt ist;
Fig. 4 einen Querschnitt einer Wand und des porösen Schaum
bauglieds, das bei der vorliegenden Erfindung ver
wendet werden kann;
Fig. 5 eine isometrische Ansicht einer Druckkassettenwand,
welche Ausnehmungstaschen und Lüftungskanäle zeigt,
und die bei der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann; und
Fig. 6 eine isometrische Ansicht eines alternativen Ausfüh
rungsbeispiels einer Druckkassettenwand, die Ausneh
mungstaschen und Lüftungskanäle darstellt, und die
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann.
Eine Druckkassette, die die vorliegende Erfindung verwenden
kann, ist in Fig. 1 gezeigt. Diese Druckkassette enthält
drei Farben von Tinte, Zyan, Gelb und Magenta, wobei jede
Farbe in einen getrennten Tintenbehälter in dem Gehäuse der
Druckkassette gehäust oder in demselben enthalten ist. In
der isometrischen Ansicht von Fig. 1 nicht sichtbar, jedoch
bei dieser speziellen Ansicht nach unten ausgerichtet, ist
der Druckkopf. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel be
sitzt der Druckkopf drei Gruppen von Öffnungen, denselben
zugeordnete Tintenabschußkammern und Heizwiderstände, die
auf und in einem Druckkopfsubstrat angeordnet sind. Jede
Gruppe ist mit einem zugeordneten Tintenbehälter gekoppelt,
derart, daß bei Bedarf Tinte zu dem Druckkopf zugeführt
werden kann. Elektrische Befehle zu dem Druckkopf werden
mittels einer Mehrzahl elektrischer Kontakte auf einer fle
xiblen Schaltung 101 zu der Druckkassette gekoppelt.
Während der Herstellung wird mittels Tinteneinfüllöchern
103, 105 und 107 Tinte jeder Farbe in den ordnungsgemäßen
Tintenbehälter für die Tinte dieser Farbe eingeführt. Nach
dem Füllen jedes der Tintenbehälter mit der ordnungsgemäßen
Farbtinte werden die Einfüll-Löcher 103, 105 und 107 ver
stopft, jedoch nicht gänzlich von dem atmosphärischen Druck
abgeschnitten. Ein Lüftungsstöpsel mit einer kleinen oder
serpentinenförmigen Öffnung in demselben kann jedes Tinten
einfüll-Loch verstopfen, um das Entkommen von Tinte zu ver
hindern. Dieser Typ eines Lüftungsstöpsels ermöglicht den
Ausgleich des Luftdrucks in dem Tintenbehälter auf den äuße
ren Luftdruck, wenn Tinte verbraucht wird. Er reduziert fer
ner ein Ungleichgewicht, das durch Temperaturänderungen oder
durch Luftdruckänderungen bewirkt wird, wie sie z. B. bei
Wettersystemen oder Änderungen der Höhenlage des gesamten
Druckers selbst erfahren werden können. Auf jeder Seite der
Druckkassette von Fig. 1 existiert eine Seitenabdeckung
(109, 111), von denen jede eine jeweilige Wand von einem der
Tintenbehälter in der Druckkassette bildet.
Ein Querschnitt der Druckkassette von Fig. 1 durch jeden der
Tintenbehälter ist in Fig. 2 gezeigt. Ein poröses Schaumbau
glied 201 ist in dem rechten (Gelb-)Tintenbehälter gezeigt.
Zum besseren Verständnis wurde das poröse Schaumbauglied aus
der Ansicht des mittleren (Magenta-) Tintenbehälters und des
linken (Cyan-) Tintenbehälters weggelassen. Bei dem bevor
zugten Ausführungsbeispiel weist jeder der Tintenbehälterab
schnitte ein poröses Schaumbauglied auf, das in denselben
angeordnet ist und sich von dem Ende des Tintenbehälters, an
dem sich der Tintenauslaß (203, 205 und 207) befindet, er
streckt. Der Tintenauslaß jeder Farbe ist fluidmäßig mit der
demselben zugeordneten Abschuß-Kammer und -Öffnung des
Druckkopfs 209 gekoppelt. Bei dem bevorzugten Ausführungs
beispiel erstreckt sich der Schaum von dem Tintenauslaßende
des Tintenbehälters zu dem gegenüberliegenden Ende des Tin
tenbehälters. Das poröse Schaumbauglied 201 ist nicht bis
oben mit Tinte gefüllt. Es existiert eine Zone 221 des
Schaums an dem oberen Ende jedes Tintenbehälters der Tinten
kassette, in nächster Nähe des Tinteneinfüll-Loches, die
keine Tinte enthält, und die aufgrund der leicht Wasser-ab
weisenden Beschaffenheit des Schaums nicht durch die Tinte
benetzt ist (eine "Trockenzone"). An der Grenzfläche zwi
schen der Luft und der Tinte existiert eine Zone 223 eines
benetzten Schaums (eine "Feuchtzone"), die nicht mit Tinte
gesättigt ist, jedoch einen Kapillardruck liefert, der die
Tinte anzieht und für die Druckkassette einen Gegendruck
liefert.
Wenn jeder der Tintenbehälter mit Tinte gefüllt ist, wird
die Tinte in das poröse Schaumbauglied (z. B. 201) getrieben.
Dieselbe wird mit einer relativ hohen Rate in den Schaum ge
trieben, beispielsweise über eine Periode von 1 bis 2 Sekun
den. Beliebige Zwischenräume, die das obere Ende des Tinten
behälters zwischen den Wänden und dem Schaum erreichen, kön
nen bewirken, daß die Tinte durch den relativ niedrigen
Fluidwiderstand dieses Zwischenraums zu der Tinteneinfüll
öffnung zurück und aus der Tinteneinfüllöffnung heraus
fließt, ohne ordnungsgemäß in das poröse Schaumbauglied ein
zudringen und dasselbe zu benetzen. Folglich muß das poröse
Schaumbauglied sorgfältig in dem Tintenbehälter plaziert und
zwischen den Wänden des Tintenbehälters zusammengedrückt
sein. Ausgedehnte vertikale Rippen, wie z. B. die, die bei
der Tintenkassette BCI-21, erhältlich von Canon, verwendet
sind, ermöglichen es, daß Tinte zu den Einfüll-Löchern der
vorliegenden Erfindung zurückfließt. Bei Betrachtung der
rechten Seite des Tintenbehälters der Druckkassette von Fig.
2 ist zu sehen, daß das poröse Schaumbauglied 201 zwischen
der inneren Wand 211 und der äußeren Wand 213 zusammenge
drückt ist. Ein gleichartiger Einbau und ein gleichartiges
Zusammendrücken des Schaums ist in dem linksseitigen Ab
schnitt des Tintenbehälters des Druckkopfs von Fig. 2 zu
finden. Der Schaum des mittleren Tintenbehälters ist sorg
fältig eingefügt und ebenfalls durch die Wände des zugeord
neten Tintenbehälters zusammengedrückt.
Es ist zu sehen, daß die linke und die rechte Seite des Tin
tenbehälters der Druckkassette von Fig. 2 eine konvergieren
de Geometrie der inneren und der äußeren Wand des Behälters
aufweisen. Diese Konvergenz ist durch eine größere Trennung
zwischen den Wänden an dem Ende des Tintenbehälters reali
siert, der den Tintenauslässen am nächsten ist, und einen
geringeren Abstand zwischen den Wänden an dem Ende der Tin
tenkassette, das dem Tinteneinfüll-Loch am nächsten ist
(und, nachdem das Tinteneinfüll-Loch verstopft ist, der at
mosphärischen Lüftung). Es existiert ferner eine lokale Kom
pression des Schaums in dem Bereich der Tintenauslässe 203, 205
und 207. Der mittlere (Magenta-)Tintenbehälter besitzt
eine entgegengesetzte Wandkonvergenz, d. h., eine geringere
Trennung zwischen den Wänden an dem Tintenauslaß und eine
größere Trennung der Wände an dem Ende der Tinteneinfüllung
und der atmosphärischen Lüftung des Tintenbehälters. Die
konvergierende Geometrie an der atmosphärischen Lüftung bie
tet mehrere Vorteile, die einen geeigneten Zugwinkel für den
Plastikguß und eine verbesserte Gegendruckcharakteristik für
den rechten und den linken Tintenbehälter der Druckkassette
einschließen.
Es ist bekannt, daß innerhalb bestimmter Grenzen die Kom
pression eines porösen Schaums einen höheren Kapillardruck
an den Bereichen der höheren Kompression zur Folge hat. Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der verwendete
Schaum ein filziges Urethan-Material mit einer Porosität von
näherungsweise 50 Poren pro Zentimeter. Ein herkömmlicher
Schaumkompressionsentwurf ist ähnlich dem, der in dem mitt
leren (Magenta-)Tintenbehälter zu finden ist, d. h., eine
größere Kompression des Schaums durch die Wände an dem Tin
tenauslaßende, derart, daß Tinte durch eine Kapillarwirkung
durch das gesamte poröse Schaumbauglied zu dem Tintenauslaß
gezogen wird. Es wurde jedoch bestimmt, daß eine Umkehr der
Schaumkompressionsgeometrie derart, daß die größere Kompres
sion an dem Ende des Tintenbehälters zu finden ist, das dem
Tintenauslaß gegenüberliegt, eine bessere und vorhersagbare
re Gegendruckcharakteristik zur Folge hat, wenn Tinte aus
dem Tintenbehälter entfernt wird. Eine derartige Konfigura
tion ist ferner in der US-Patent-Anmeldung Nr. 08/331,847
beschrieben.
Wenn Tinten geringerer Viskosität verwendet sind, und wenn
ein größerer oberer Rand des Tintenfluids zu finden ist,
kann die Kompressionsgeometrie der rechtsseitigen und links
seitigen Tintenbehälter einen größeren Betrag von Auslaufen
erzeugen, als der, der in dem mittleren Tintenbehälter er
zeugt wird. Da die Tinte in einer Druckkassette, die gefüllt
wurde, zu dem Ende höherer Kompression des porösen Schaum
materials angezogen wird, wird an diesem Ende des porösen
Schaumbauglieds eine größere Tintenkonzentration erzeugt.
Luftblasen, die in den Poren des porösen Schaumbauglieds
eingefangen sind, werden sich mit zunehmender Temperatur
oder mit einem reduzierten atmosphärischen Druck ausdehnen.
Wenn sich die eingefangenen Luftblasen ausdehnen, wird Tinte
verdrängt und muß einen Auslaß für die Verdrängung derselben
finden. Tinte, die durch das Ausdehnen von Luftblasen ver
drängt wird, neigt dazu, sich aufgrund der Wasser-abweisen
den Beschaffenheit derselben in die Trockenzone zu bewegen.
Jedoch wird sich die Tinte aufgrund der höheren Kapillar
kräfte derselben in die Feuchtzone bewegen, bis sich an der
Grenze mit der Trockenzone eine gesättigte Schicht bildet.
Der Gegendruck wird beibehalten, bis die gesättigte Schicht
die eingefangene Luft von der Kühlung isoliert. Eine weitere
Ausdehnung der Luft bewirkt ein Anwachsen des Drucks, der
das Treiben von Tinte durch die Tintenauslässe und aus den
Druckkopföffnungen bewirkt. Das Ergebnis ist ein Auslaufen
von Tinte aus dem Druckkopf.
Um diese Schwierigkeit zu lösen, ist eine Anzahl von Ausneh
mungstaschen (213, 215, 217 und 219) auf der inneren Ober
fläche der äußeren Wände 109, 111 des rechten und des linken
Tintenbehälters des Druckkopfs gebildet, wie in Fig. 2 ge
zeigt ist. Eine vergrößerte isometrische Ansicht der linken
Unterseite und der linken Seite des Tintenbehälters ist in
Fig. 3 gezeigt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine Reihe von Schlitzen, die
über die innere Oberfläche der Wand 111 verlaufen, in die
innere Oberfläche der Wand 111 gegossen. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind 36 Schlitze in die Wand gegossen,
wobei jeder Schlitz 1 mm breit und 1 mm oder weniger tief
ist. Der Abstand zwischen jedem der Ausnehmungstaschen-
Schlitze beträgt 1 mm. Obwohl die Schlitze senkrecht zu der
Linie zwischen der atmosphärischen Lüftung und der unteren
Oberfläche in der Nähe des Tintenauslasses dargestellt sind,
kann ein Winkel von weniger als 90½ toleriert werden, solan
ge die Ausnehmungstaschen keine ausgedehnte, vertikale Reihe
von Schlitzen liefern, die bewirken, daß Tinte ohne weiteres
zu dem Tinteneinfüll-Loch zurückfließt, wenn der Tintenbe
hälter mit Tinte gefüllt wird.
Ein Querschnitt einer Ausnehmungstasche 401, die bei der
vorliegenden Erfindung verwendbar ist, ist in Fig. 4 ge
zeigt. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß
das poröse Schaumbauglied 403 durch die innere Oberfläche
405 der Wand 111 zusammengedrückt wird, jedoch der Kontur
der Ausnehmungstasche nicht folgt, und im allgemeinen daran
gehindert ist, die Grundfläche 407 der Ausnehmungstasche zu
berühren. Folglich ist in jeder Ausnehmungstasche ein Luft
volumen außerhalb des porösen Schaumbauglieds gebildet.
Bezugnehmend wiederum auf Fig. 3 ist zu sehen, daß eine
Mehrzahl von Schlitzen 303, 305 eine Verbindung zwischen
einigen der Ausnehmungstaschen herstellen. Bezugnehmend nun
auf die Ansicht einer Wand der Druckkassette, die in Fig. 5
gezeigt ist, ist zu sehen, daß in der inneren Oberfläche der
Wand 109 vorzugsweise durch Gießen die Mehrzahl von Ausneh
mungstaschen (z. B. 213, 215 und 217) vorgesehen ist, welche
bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel Schlitze sind. Grup
pen von Schlitzen, die gemeinsam betrachtet einen Lüftungs
kanal bilden, sind senkrecht zu den Ausnehmungstaschen aus
gerichtet und auf der inneren Oberfläche der Wand 109 gebil
det. Diese Gruppen sind als Lüftungskanäle 501, 503 und 505
gekennzeichnet. Es ist zu sehen, daß der Lüftungskanal 507
die Ausnehmungstaschen 213, 215 und 217 koppelt, derart, daß
Luft zwischen denselben ausgetauscht werden kann. Ein Weg
ist aus einer Mehrzahl von Lüftungskanälen gebildet, um alle
Ausnehmungstaschen mit der Trockenzone in den oberen Ab
schnitten des Tintenbehälters und schließlich mit der atmos
phärischen Lüftung 107 zu koppeln. Die Struktur der Ausneh
mungstaschen und der verbindenden Lüftungskanäle ermöglicht
es, daß sich Luft zwischen der äußeren Luft und entlang ei
ner Oberfläche des Schaums bewegt. Bezugnehmend wiederum auf
Fig. 2 besteht die Wirkung dieser Verbindung der Umgebungs
luft mit den Ausnehmungstaschen darin, eine erweiterte
Feuchtzone 225 in dem porösen Material 201 entlang der
inneren Oberfläche der Wand 109 vorzusehen. Wenn Tinte durch
eine umgebungsmäßig induzierte Ausdehnung kleiner Luftbla
sen, die in der Tinte eingefangen sind, die das poröse Bau
glied enthält, verdrängt wird, wird dieselbe folglich in die
Feuchtzonen 225, 223 (die eine derartige Wanderung begünsti
gen) gezogen. Das Gleichgewicht der Kräfte, die auf die Tin
te wirken, bleibt folglich selbst während umgebungsbedingter
Änderungen im Gleichgewicht, während der Gegendruck des
Schaums fortfährt, ein Auslaufen aus den Druckkopföffnungen
zu verhindern. Einfach ausgedrückt erhöhen die Ausnehmungs
taschen der vorliegenden Erfindung die Größe der Feuchtzo
nen-Luft/Tinten-Grenzfläche und liefern einen Teil einer
solchen erhöhten Feuchtzonen-Grenzfläche in Bereichen des
Schaums, die nicht die größte Kompression aufweisen. Wenn
die eingefangenen Luftblasen in dem porösen Schaumbauglied
kleiner werden, ersetzt selbstverständlich Tinte das ge
schrumpfte Blasenvolumen von der Feuchtzone und das Gleich
gewicht des Luftdrucks wird durch den atmosphärischen Lüf
tungsstöpsel, die Lüftungskanäle und die Ausnehmungstaschen
beibehalten. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind
die Lüftungskanäle 1 mm breit und 0,7 mm tief.
Ein alternativer Entwurf der Ausnehmungstaschen ist in Fig.
6 gezeigt. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel sind
65 kreisförmige Vertiefungen mit einem Durchmesser von 4 mm
und einer Tiefe von 1 mm oder weniger in die Seitenwand des
Tintenbehälters gegossen. Jede Ausnehmungstasche, z. B. 601,
ist mittels eines 0,7 mm breiten Schlitzes 605 fluidmäßig
mit einer zweiten Ausnehmungstasche 603 gekoppelt. Zwischen
benachbarten Ausnehmungstaschen koppelt ein vertikaler
Schlitz oder ein Lüftungskanal 607 die Ausnehmungstaschen
(z. B. die Ausnehmungstasche 603 und 609) und liefert den
Auslaß zu der atmosphärischen Lüftung an der Oberseite des
Tintenbehälters. Die Beabstandung zwischen dem äußeren Um
fang jeder Ausnehmungstasche beträgt 3 mm.
Claims (9)
1. Tintenbehälter für eine Tintenstrahl-Druckkassette mit
folgenden Merkmalen:
einem Tintenauslaß (207), der in der Nähe eines ersten Endes des Tintenbehälters angeordnet ist;
einer ersten und einer zweiten sich gegenüberliegenden Wand (109, 211), die zwischen dem ersten Ende und einem zweiten Ende des Tintenbehälters angeordnet sind;
einem porösen Bauglied (201), das zwischen der ersten und der zweiten sich gegenüberliegenden Wand angeordnet ist, durch dieselben zusammengedrückt ist und sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt;
einer Mehrzahl von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217), die in einer Oberfläche der ersten Wand (109) angeordnet sind, wobei jede Ausnehmungstasche eine Grundfläche auf weist, die von der Oberfläche der ersten Wand um eine Tiefe ausgenommen ist, derart, daß das zusammengedrückte poröse Bauglied der Kontur der Ausnehmungstasche nicht folgt; und
zumindest einem Lüftungskanal (501), der eine Verbindung mit zumindest einem Teil der Mehrzahl der Ausnehmungsta schen herstellt und sich im wesentlichen in einer Rich tung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt.
einem Tintenauslaß (207), der in der Nähe eines ersten Endes des Tintenbehälters angeordnet ist;
einer ersten und einer zweiten sich gegenüberliegenden Wand (109, 211), die zwischen dem ersten Ende und einem zweiten Ende des Tintenbehälters angeordnet sind;
einem porösen Bauglied (201), das zwischen der ersten und der zweiten sich gegenüberliegenden Wand angeordnet ist, durch dieselben zusammengedrückt ist und sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt;
einer Mehrzahl von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217), die in einer Oberfläche der ersten Wand (109) angeordnet sind, wobei jede Ausnehmungstasche eine Grundfläche auf weist, die von der Oberfläche der ersten Wand um eine Tiefe ausgenommen ist, derart, daß das zusammengedrückte poröse Bauglied der Kontur der Ausnehmungstasche nicht folgt; und
zumindest einem Lüftungskanal (501), der eine Verbindung mit zumindest einem Teil der Mehrzahl der Ausnehmungsta schen herstellt und sich im wesentlichen in einer Rich tung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt.
2. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl
von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217) jeweils ferner
einen Schlitz aufweist, der im wesentlichen senkrecht zu
der Richtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende an
geordnet ist.
3. Tintenbehälter gemäß Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl
von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217) ferner jeweils
eine Vertiefung aufweisen, die mittels eines Schlitzes
mit zumindest zwei benachbarten Vertiefungen gekoppelt
ist.
4. Tintenbehälter gemäß Anspruch 3, bei dem der Schlitz
zwischen benachbarten Vertiefungen in der ersten Wand im
wesentlichen senkrecht zu der Richtung von dem ersten
Ende zu dem zweiten Ende angeordnet ist.
5. Tintenbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, der
ferner eine atmosphärische Lüftung (107) aufweist, die
in der Nähe des zweiten Endes des Tintenbehälters an
geordnet ist, und bei dem der zumindest eine Lüftungs
kanal mit der atmosphärischen Lüftung gekoppelt ist.
6. Tintenbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
dem die erste und die zweite Wand (109, 211) ferner eine
konvergierende erste und zweite Wand aufweisen, die von
einer großen Trennung an dem ersten Ende in der Nähe des
Tintenauslasses zu einer kleinen Trennung an dem zweiten
Ende des Tintenbehälters konvergieren.
7. Verfahren zum Reduzieren einer Tintenleckage von einem
Tintenbehälter für eine Tintenstrahl-Druckkassette mit
folgenden Schritten:
Zusammendrücken eines porösen Bauglieds (201) zwischen eine erste (109) und eine gegenüberliegende zweite (211) Wand des Tintenbehälters;
Schaffen einer Mehrzahl von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217) in einer Oberfläche der Wand;
Zurücksetzen einer Grundfläche jeder Ausnehmungstasche von der Oberfläche der ersten Wand zu einer Tiefe, der art, daß das zusammengedrückte poröse Bauglied (201) der Kontur der Ausnehmungstaschen nicht folgt; und
Koppeln zumindest eines Abschnitts der Mehrzahl von Aus nehmungstaschen (213, 215, 217) mit einem Lüftungskanal (501), wodurch sich Luft zwischen den Ausnehmungstaschen (213, 215, 217) und dem Lüftungskanal bewegt.
Zusammendrücken eines porösen Bauglieds (201) zwischen eine erste (109) und eine gegenüberliegende zweite (211) Wand des Tintenbehälters;
Schaffen einer Mehrzahl von Ausnehmungstaschen (213, 215, 217) in einer Oberfläche der Wand;
Zurücksetzen einer Grundfläche jeder Ausnehmungstasche von der Oberfläche der ersten Wand zu einer Tiefe, der art, daß das zusammengedrückte poröse Bauglied (201) der Kontur der Ausnehmungstaschen nicht folgt; und
Koppeln zumindest eines Abschnitts der Mehrzahl von Aus nehmungstaschen (213, 215, 217) mit einem Lüftungskanal (501), wodurch sich Luft zwischen den Ausnehmungstaschen (213, 215, 217) und dem Lüftungskanal bewegt.
8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, das ferner den Schritt
des Koppelns des Lüftungskanals (501) mit einem atmos
phärischen Kanal (107) aufweist.
9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, das ferner den Schritt
des Neigens der sich gegenüberliegenden ersten (109) und
zweiten (211) Wand zueinander aufweist, wobei die erste
und die zweite Wand ausgehend von dem Lüftungskanal
(501) voneinander weg divergieren.
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