DE69024237T2

DE69024237T2 - Tintenstrahlvorrichtung und Tintenstrahlkopf

Info

Publication number: DE69024237T2
Application number: DE69024237T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Arai; Hiromitsu Hirabayashi; Noribumi Koitabashi; Hiroshi Tajika; Yoshiaki Takayamagi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-01-28
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2010-01-27
Also published as: EP0672528B1; KR950001101B1; EP0381392B1; DE69033525T2; US5988783A; EP0672528A3; ES2081920T3; DE69024237D1; EP0672528A2; EP0381392A2; EP0381392A3; KR900011582A; DE69033525D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf, einen Tintenbehälter und ein Tintenstrahigerät mit der Fähigkeit, eine falsche Ermittlung aufgrund einer Änderung einer Tintenkomponente zu verhindern, und mit einer verbesserten Tintenrestmenge-Ermittlungseinrichtung.
Herkömmliche Einrichtungen zur Ermittlung einer Tintenrestmenge, die in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät verwendet werden, werden im allgemeinen in die folgenden drei Gruppen unterteilt:
(1) Ermittlungseinrichtungen, wobei die Tintenrestermittlung durch Feststellen der Änderung im Widerstand durchgeführt wird, der in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein oder Fehlen von Tinte zwischen zwei Elektroden an- oder abgeschaltet wird;
(2) Ermittlungseinrichtungen, wobei die Tintenrestermittlung durchgeführt wird, indem die analoge Änderung im Tintenvolumen zwischen zwei Elektroden festgestellt wird; und
(3) Ermittlungseinrichtungen, wobei die Tintenrestermittlung auf dem Widerstand basiert, der in einem Absorbens zwischen zwei Elektroden vorliegt.
Jedoch entstand bei den herkömmlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräten,wenn unterschiedliche Farbtinten oder unterschiedlichen Tintenarten verwendet wurden (die für einfaches Papier oder gestrichenes Papier oder OHP-Material (transparent für eine Overhead-Projektion, wobei dieses Material im folgenden als "TP" bezeichnet wird) benutzt werden), während die gleiche einzige Tintenrestermittlungseinrichtung einbezogen war, ein Problem einer falschen Ermittlung, was auf die Tatsache zurückzuführen war, daß der Durchgangswiderstand in Übereinstimmung mit der Änderung in lintenkomponenten (was hervorgerufen wird, wenn die Art eines Farbstoffs und/oder die Art der Lösungsmittel und/oder das Zusammensetzungsverhältnis unterschiedlich sind) geändert oder unterschiedlich gestaltet wird.
Im allgemeinen ist der Tintenbehälter in Gestalt einer Kartusche konstruiert, die ausgetauscht wird, wenn die Tinte verbraucht ist, jedoch besteht, wenn eine Abweichung unter Kartuschen vorhanden ist, eine Gefahr, daß die Ermittlungsgenauigkeit bei der Konstruktion, bei welcher die Tintenrestermittlung durch Vergleichen des Widerstandswerts zwischen den Elektroden mit dem Basis- oder Bezugswert bewirkt wird, herabgesetzt werden könnte. Dieser Nachteil wird durch Änderung des das Absorbens enthaltenden Absorptionselements in der Kartusche und durch Beitragen dazu, daß die darin getränkte Tinte die Lösung von Gas verhindert, sowie durch eine Leckage von Tinte, die durch Vibrieren der Tinte durch einen Stoß bei einem Transport od. dgl. erzeugt wird, verursacht.
In jüngerer Zeit ist die Fachkenntnis weitergebildet worden, den Aufzeichnungskopf und den Tintenbehälter als eine auswechselbare Konstruktion (Kartusche) herzustellen, weil der Aufzeichnungskopf billig oder mit niedrigen Kosten gefertigt werden kann, indem ein elektrothermisches Wandlerelement als ein Energieerzeugungselement für einen Tintenausstoß verwendet wird. Es ist von Vorteil, das Absorptionselement mit Tinte zu durchtränken, weil eine Druckhöhe der Tinte (an der Ausstoßöffnung durch die Wassersäulendifferenz erzeugter Druck) an der Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes stabilisiert werden kann. Jedoch besteht eine Gefahr, daß die Ermittlungsgenauigkeit der Tintenrestmenge bei der Weise, wobei die Tintenrestmenge durch Vergleich des Widerstandswerts zwischen den Elektroden mit dem gleichbleibenden Bezugswert beurteilt wird, herabgesetzt werden könnte, weil Luftblasen bei dem Tintenausstoß zusätzlich zur obigen Änderung von Absorptionselementen in Erscheinung getreten sind.
Die US-A-4 196 625 beschreibt eine Vorrichtung zur Überwachung der Zufuhr einer elektrisch leitfähigen Aufzeichnungsflüssigkeit in einem Vorratsbehälter für Tintenaufzeichnungs- und andere Aufzeichnungsvorrichtungen, die Aufzeichnungsflüssigkeit benutzen, welche Elektroden, die durch Aufzeichnungsflüssigkeit befeuchtet werden, und eine Schaltungsanordnung, welche den elektrischen Widerstand zwischen den Elektroden ermittelt und eine Anzeigevorrichtung triggert, sobald die Menge an Aufzeichnungsflüssigkeit unter ein bestimmtes Volumen abfällt, verwendet, bei welcher eine Mehrzahl von Elektroden innerhalb des Vorratsbehälters vorgesehen ist, zwei dieser Elektroden zwischen diesen einen fluidspezifischen Standardwiderstand bestimmen, der durch die Aufzeichnungsflüssigkeit gebildet wird, und zwei Elektroden zwischen diesen einen durch die Aufzeichnungsflüssigkeit gebildeten Widerstand bestimmen, der sich in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel ändert, wobei mindestens diejenigen Elektroden, die den fluidspezifischen Standardwiderstand ermitteln, in einem Bereich des Vorratsbehälters angeordnet werden, der dauernd durch Flüssigkeit feuchtgehalten wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, das Auftreten einer falschen Ermittlung zu verhindern und einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, einen Tintenbehälter sowie ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät zu schaffen, bei welchen verschiedene Eigenschaften verbessert worden sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Tintenbehälter und den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in die Lage zu versetzen, die Ermittlung des verminderten Zustandes in der Tintenrestmenge mit hoher Genauigkeit und Beständigkeit mittels einer relativ einfachen Konstruktion zu bewirken.
Gemäß der Erfindung wird eine Tintenstrahlvorrichtung geschaf fen, die einen Tintenstrah lkopf zum Ausstoßen von Tinte, eine Tintenvorratsquelle zur Zufuhr der Tinte zu dem genannten Tintenstrahlkopf und Ermittlungseinrichtungen, um die verminderte Menge an Resttinte in der besagten Tintenvorratsquelle auf der Grundlage einer Widerstandsänderung zwischen in der Tintenvorratsquelle vorhandenen Elektroden zu ermitteln, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß Halteeinrichtungen den Ermittlungsdaten, die die erwähnten Ermittlungseinrichtungen feststellen, sobald die Tintenmenge in der besagten Tintenvorratsquelle einen vorbestimmten Zustand erreicht, entsprechende Daten festhalten, wobei die erwähnten Ermittlungseinrichtungen den verminderten Zustand der Resttinte in der besagten Tintenvorratsquelle unter Verwendung der in den genannten Halteeinrichtungen festgehaltenen Daten und des gemessenen Werts des elektrischen Signals zwischen den Elektroden feststellen.
Ferner wird gemäß der Erfindung ein Ermittlungsverfahren geschaffen, um einen vorbestimmten verminderten Zustand einer Tintenrestmenge in einer Tintenvorratsquelle, welche eine Tinte, die einem Tintenstrahlkopf zum Ausstoßen der Tinte zuzuführen ist, speichert, durch Änderung eines elektrischen Signals, das auf dem Widerstand zwischen in der besagten Tintenvorrats quelle vorhandenen Elektroden beruht, festzustellen, gekennzeichnet durch Vorsehen von Halteeinrichtungen zum Festhalten von Daten entsprechend den Ermittlungsdaten für eine Feststellung durch Ermittlungseinrichtungen, wann der erwähnte vorbestimmte Zustand der Tintenmenge in der besagten Tintenvorratsquelle erreicht ist; Messen des Werts eines zwischen den Elektroden existierenden elektrischen Signals; und Festsetzen des erwähnten vorbestimmten Zustands der Tintenrestmenge, indem in den genannten Halteeinrichtungen entsprechend der untenvorratsquelle festgehaltene Ermittlungsdaten zur Feststellung des verminderten Zustands der Tintenrestmenge und der gemessene Wert des elektrischen Signais zwischen den Elektroden verwendet werden.
In den beigefügten Zeichnungen sind:
Fig. 1 ein schematischer Querschnitt, der ein Beispiel zur Unterrichtung über ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das eine Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche enthält, zeigt;
Fig. 2 und 4 Diagramme, die eine Beziehung zwischen der Tintenrestmenge und dem Widerstand zwischen Elektroden zeigen;
Fig. 3 und 5 Darstellungen, die Ermittlungsschaltungen für die Tintenrestmenge zeigen;
Fig. 6 und 7 eine schematische Querschnitts- und Perspektivdarstellung, die zur Unterrichtung ein weiteres Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche zeigen;
Fig. 8 eine schematische Perspektivdarstellung, die zur Unterrichtung ein weiteres Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche zeigt;
Fig. 9 ein schematischer Querschnitt, der ein noch weiteres Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche zeigt;
Fig. 10 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Tintenrestmenge und dem Widerstand zwischen Elektroden zeigt;
Fig. 11 eine schematische Perspektivdarstellung, die ein noch anderes Beispiel einer Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche zeigt;
Fig. 12 eine schematische Darstellung, die ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät, das einen Tintenbehälter enthält, zeigt;
Fig. 13 ein schematischer Querschnitt, der ein Beispiel eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 14 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Tintenrestmenge und dem Widerstdnd zwischen Elektroden zeigt;
Fig. 15 ein noch weiteres Diagramm, das die Beziehung zwischen der Tintenrestmenge und dem Widerstand zwischen Elektroden, der aus einer Abänderung der Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche resultiert, zeigt;
Fig. 16 eine Ermittlungsschaltung für die Tintenrestmenge;
Fig. 17 ein Flußplan, der eine Operationsfolge gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 18 ein weiteres Beispiel einer Ermittlungsschaltung für die Tintenrestmenge, die bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt;
Fig. 19 eine perspektivische Außenansicht des Tintenstrahl- Aufzeichnungsgeräts gemäß dieser Erfindung.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, die Änderung im Wider standswert aufgrund eines Unterschieds in der Farbe, d.h. eines Farbstoffs od. dgl., unter Anwendung einer Korrektureinrichtung, die an einer kestmenge-Ermittlungsvorrichtung vorgesehen ist, mit Bezug auf einen Widerstandswert von der Elektrode für eine Restmengenermittlung richtigzustellen.
Selbst wenn die Tinte, die eine unterschiedliche Komponente hat, im selben oder gemeinsamen Kopf verwendet wird, kann die Restmengenermittlung genau bewirkt werden.
Der korrigierte Schwelenwert kann gemäß der Tintenzufuhrquelle bestimmt werden, so daß eine Ermittlung der Tintenrestmenge mit hoher Genauigkeit bewirkt werden kann, ohne nachteilig durch eine Änderung des Tintenbehälters, der das Tintenaborptionselement einschließt, beeinflußt zu werden.
Eine Restmengenermittlung kann auf der Kopf- oder der Behälterseite ausgeführt werden. Darüber hinaus ist es möglich, um zu verhindern, daß die Oberfläche der Tintenflüssigkeit aufgrund einer Vibration oder eines Stoßes bei einer Bewegung des Wagens unstabil wird, das Absorptionselement in den Kopf und den Tintenbehälter einzusetzen. Im Korrekturkreis kann ein Element, das eine äquivalente Widerstandsänderung hat, für eine Korrektur zugefügt werden. Ferner kann die gemessene Temperatur des Druckgeräts und der Tinte entsprechend der auf der Temperatur beruhenden Widerstandsänderung der Tinte korrigiert werden, was zu einer akkurateren Restmengenermittlung führen kann.

Zur Unterrichtung aufgenommenes Beispiel 1

Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Einweg- Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche zeigt. An der Kartusche können ein Aufzeichnungskopf-Düsenteil 1 und ein Tintenbehälter 9 entfembar angebracht werden. Diese Kartusche ist so konstruiert, daß die Druckhöhe im Kopftank 9 für sich so eingeregelt werden kann, um den Wassersäulendruck nicht am Aufzeichnungskopf-Düsenteil 1 aufzubringen, indem das Absorptionselement 6-2 in den Tintenbehälter 9 eingesetzt wird. Der Aufzeichnungskopf läßt das Aufzeichnen oder Drucken in der Abwärtsrichtung zu.
In der Fig. 1 bezeichnen die Bezugszahl 1 das vorerwähnte Aufzeichnungskopf-Düsenteil und die Bezugszahl 2 ein Tintenausstoßteil, das die Fähigkeit zum Ausstoßen von Tinte besitzt sowie einen mit Energieerzeugungselementen, um zum Ausstoßen der Tintentröpfchen verwendete Wärmeenergie zu erzeugen, ausgestatteten und mit der Ausstoßöffnung in Verbindung stehenden Tintenpfad enthält. Die Bezugszahl 3 bezeichnet eine Flüssigkeitskammer, um vorübergehend die Tinte vorrätig zu halten, die zum Tintenausstoßteil geführt werden soll, während die Bezugszahl 4 einen Strömungskanal zum Fördern der Tinte zur Flüssigkeitskammer 3 und die Bezugszahl 5 ein Filter, um Blasen und/oder Staub u. dgl. zu entfernen, bezeichnen. Die Bezugszahl 6-1 gibt das vorerwähnte, aus einem porösen Material oder Fasermaterial gefertigte Absorbens an, und stiftförmige Tintenrestmenge-Ermittlungselektroden 7a, 7b sowie 7c sind in der Wand des Aufzeichnungskopfes angeordnet, um in das Absorbens 6-1 eingesetzt zu werden. Diese Bauelemente bilden das Aufzeichnungskopf-Düsenteil 1.
Die Bezugszahl 9 bezeichnet den vorerwähnten Tintenbehälter, in welchem das bereits genannte Absorptionselement 6-2 und die Tinte 10 aufgenommen sind. Eine Öffnung 9a ist am Tintenbehälter ausgebildet, um mit der Atmosphäre in Verbindung zu kommen. Der Tintenbehälter 9 und das Aufzeichnungskopf-Düsenteil 1 sind lösbar miteinander durch Einsteckstifte 8 u. dgl. verbunden. Um das Aussickern der Tinte zu verhindern, ist ein O-Ring 13 vorgesehen. Die Konstruktion ist derart,daß, wenn der Tintenbehälter 9 selbst gelagert wird, die darin befindliche Tinte nicht aus dem Tintenbehälter austritt, daß die Tinte jedoch, wenn er mit dem Aufzeichnungskopf-Düsenteil kombiniert ist, vom Tintenbehälter über ein Tintenzufuhrteil 13a zum Aufzeichnungskopf-Düsenteil 1 fließen kann.
Im folgenden wird eine elektrische Verbindung zwischen der tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche und einem Hauptteil des Aufzeichnungsgeräts selbst erläutert. Obwohl das in Fig. 1 nicht dargestellt ist, hat das Aufzeichnungskopf-Düsenteil 1, wie in Fig. 7 gezeigt ist, ein Verdrahtungselement 11, das im folgenden als "Leiterplatte" bezeichnet wird, welches von einer Mehrzahl von plattenförmigen Leitermaterialien, die Seite an Seite angeordnet sind, gebildet wird, und die Bezugszahlen 12a, 12b sowie 12c (Fig. 3) bezeichnen in die Leiterplatte 11 eingegliederte Elektroden, um die Tintenrestmenge zu ermitteln, was später beschrieben werden wird, und die mit Tintenrestmenge-Ermittlungseinrichtungen verbunden sind, welche eine Korrektureinrichtung besitzen, um den Widerstand auf der Hauptteilseite in Übereinstimmung mit dem Unterschied in der Tintenzusammensetzung zu korrigieren. Die Leiterplatte 11 ist in ein Gehäuse eingebettet, das beispielsweise aus Harz gefertigt ist, und die Elektroden 12 entsprechen den Tintenrestmenge-Ermittlungselektroden 7 jeweils, so daß die Tintenrestmenge-Ermittlungselektroden 7 im Absorbens 6-1 freigelegt sind, um den Tintenwiderstandswert z.B. zwischen den Elektrodne 7a sowie 7b zu messen und dadurch die Tintenrestmenge zu ermitteln.
Nachstehend wird die konkrete Methode zur Ermittlung der Tintenrestmenge erläutert. Wenn der Inhalt oder die Menge an Tinte im Tintenbehälter 9 durch Verbrauch der Tinte in diesem Tintenbehälter 9 während des Aufzeichnungs- oder Druckvorgangs und/oder des Tintenregeneriervorgangs verbraucht wird, wird auch die Menge der im Absorbens 6-1 enthaltenen Tinte mit dem Ergenis vermindert, daß kleine Blasen in das Absorbens eingeführt werden, um allmählich den elektrischen Widerstand zwischen den Elektroden 7a und 7b zu erhöhen. Folglich ist es möglich, das Faktum festzustellen, daß die Tintenrestmenge ihren unteren Grenzwert erreicht, indem die stromabnahme zwischen den Elektroden ermittelt wird. Durch Überwachen des Werts dieses Stroms ist es möglich, über die Beziehung zwischen der Tintenrestmenge 1 und dem Widerstand R der Tinte (zwischen den Elektroden) informiert zu werden. In der Fig. 2 zeigen die Kurven A, B, C und D den Unterschied in den Tintenfarben (den Unterschied im Farbstoff), und die Kurven A, B, C sowie D und E entsprechen der schwarzen Tinte (Farbstoffdichte von 3,0 %), der roten Tinte (Farbstoffdichte von 2,5 %), der blauen Tinte (Farbstoffdichte von 2,5 %), der grünen Tinte (Farbstoffdichte von 2 %) und der frisch getönten Tinte (Farbstoffdichte von 2,5 %) jeweils.
Da, wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, der jeweilige Durchgangswiderstand der Tinte in Übereinstimmung mit deren Farbe variiert, wird, falls eine Anzeigelampe durch Tätigwerden der Tintenrestmenge-Ermittlungseinrichtung angeschaltet wird, wann irrrrer derselbe Widerstandswert RB zwischen den Elektroden 7a und 7b erhalten wird, um die Tintenrestmenge dazwischen zu ermitteln, der Unterschied in der Restmenge für jede Farbe A, B, C und D in Erscheinung treten, was zu dem ungünstigen Ergebnis führt. Um die Tintenrestmenge-Ermittlungseinrichtung zu aktivieren, wenn eine gewisse vorbestimmte Restmenge für irgendeine Tinte A, B, C oder D erreicht wird, ist es erwünscht, daß die die Restmenge-Ermittlungselektroden betreffende Anzeigelampe angeschaltet wird, wenn der Widerstandswert RB erhalten wird, indem die Kurven (Fig. 2) durch Ändern eines Korrekturwiderstands RC in der Restmengen-Ermittlungsschaltung auf der Seite des Hauptteils, die in Fig. 3 gezeigt ist, gänzlich berichtigt werden, um den Unterschied in den Widerstandswerten zwischen den Tinten A, B, C und D zu verändern (z.B. wenn die einen niedrigen Widerstandswert besitzende Tinte D verwendet wird, den Korrekturwiderstand RC zu vergrößern, um einen scheinbaren Widerstand (R = l/s, wobei der spezifische Widerstand, l die Länge, s düe Fläche sind) der Tinte D zu erhöhen). Wenn andererseits die Tinte A mit einem hohen Widerstandswert verwendet wird, kann die Anzeigelampe angeschaltet werden, wenn der Widerstandswert RB erhalten wird, indem die Kurven insgesamt durch Verkleinern des Korrekturwiderstands RC zum Vermindern des scheinbaren Widerstands der Tinte A berichtigt werden. Ferner kann hinsichtlich der Tinte E, die den unterschiedlichen Widerstandswert hat, in gleichartiger Weise der Korrekturwiderstand RC verändert werden, um dieselbe Restmenge in Abhängigkeit vom Widerstandswert RB zu erhalten.
In diesem Fall ist es erwünscht, die Restmenge-Ermittlungselektroden zusammenzufassen, so daß sie positioniert sind, um sich in der Schwerkraftrichtung zu überlappen (die Elektroden können längs der Schrägrichtung angeordnet werden). Die Fig. 4 zeigt Kurven, die die in der vertikalen Richtung und in der horizontalen Richtung gemessenen Widerstandswerte angeben. In der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann der Widerstand zwischen den Elektroden 7a und 7b ermittelt werden. Wird jedoch die Vorrichtung in der horizontalen Richtung angeordnet, so kann der Widerstand zwischen den Elektroden 7b und 7c ermittelt werden. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß der Abstand zwischen den Elektroden 7 in der α-Richtung, wenn der Abstand groß ist, oder in der β-Richtung, wenn der Abstand gering ist, verschoben wird. Jede der Elektroden ist vorzugsweise mit einer in hohem Maß gegen Korrosion schützenden Schicht, z.B. aus SUS, aus einer Vergoldung, aus Platin u. dgl. überzogen. Übrigens ändert sich der Abstand zwischen den Elektroden in Übereinstimmung mit der Struktur des Absorbens 6-1 des Kopf-Düsenteils, und er beträgt vorzugsweise etwa 5 - 30 mm. In diesem Fall hat der Widerstand der Tinte einen Wert, der in einem Bereich zwischen einigen zehn kΩ eingeschlossen ist. In dem Druck- oder Aufzeichnungsgerät zur Durchführung des Druckvorgangs unter Verwendung dieser Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche wurde der folgende Test ausgeführt. Nachdem die Tintenrestmenge-Anzeigelampe einmal auf AN geschaltet worden ist, wurde die Tinte C durch die Tinte B ersetzt. Danach wurde der Korrekturwiderstand Rc manuell verändert, um einen vorbestimmten Widerstandswert zu erhalten (wenngleich bei diesem Beispiel der Korrekturwiderstand manuell verändert wurde, kann er automatisch unter Verwendung einer geeigneten Einrichtung verändert werden), und die Restmengen-Anzeigelampe wurde wieder auf AN geschaltet. Somit waren hier die Tintenrestmengen in den zwei Tintenbehältern vorhanden. Als Ergebnis wurde gefunden, daß im wesentlichen kein Unterschied in den Restmengen der Tinten C und B in den Tintenbehältern bestand. Wenn die Tinte durch eine unterschiedliche Tinte ersetzt wird, ist es jedoch erwünscht, daß der Druckvorgang begonnen wird, nachdem die Farbe der alten Tinte vollständig aus der Vorrichtung entfernt worden ist, indem die Regenerierablauffolgen bezüglich der neuen Tinte mit mehreren Malen wiederholt werden.
Mit der oben beschriebenen Anordnung ist es möglich, korrekt die Tintenrestmenge zu ermitteln, indem derselbe Vorgang, wie er oben erwähnt wurde, selbst wenn die Tintenbehälter im Verlauf der Druckzyklen ausgewechselt werden, durchgeführt wird.
Ferner kann die Tintenrestmenge-Ermittlungsschaltung ausgestaltet sein, wie in Fig. 5 gezeigt ist, weil, wenn die Schaltung ständig mit Energie versorgt wird, die Gefahr der Erzeugung von Blasen aufgrund der Elektrolyse der Tinte besteht. Auf diese Weise ist es möglich, eine einzelne Messung für eine kurze Zeit durchzuführen, und es ist auch möglich, die Erzeugung von Blasen, was auf die Elektrolyse der Tinte zurückzuführen ist, vollständig zu vermeiden, indem die Polarität für jede Messung umgekehrt wird. Die für eine einzelne Messung erforderliche Zeit liegt in der Größenordnung von einigen msec.
Durch Vorsehen von Stiften zur Diskriminierung oder Ermittlung des Unterschieds in den Farben auf der Seite der Kartusche und durch Verbinden der Stifte mit dem Hauptteil nach der Montage der Kartusche am Gerät kann ferner der Korrekturwiderstand verändert werden.

Zur Unterrichtung aufgenommenes Beispiel 2

Die Fig. 6 und 7 sind eine Schnitt- bzw. eine Perspektivdarstellung einer Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche des zweiten Beispiels. Durch Vorsehen des Korrekturwiderstands RC in einem Ermittlungsteil auf der Seite des Hauptteils wird bei diesem zweiten Beispiel die auf dem Unterschied in der Zusammensetzung der Tinte, d.h. dem Unterschied im Mischungsverhältnis des Lösungsmittels, beruhende Differenz im Widerstand der Tinte korrigiert, wodurch das Widerstandsausgangscharakteristikum des Aufzeichnungsgeräts standardisiert wird.
Die Fig. 6 zeigt eine Einweg-Tintenstrahl-Aufzeichnungskartusche. Auch bei dieser Kartusche können das Aufzeichnungskopf- Düsenteil 1 und der Tintenbehälter 9 entfembar angebracht sein. Weil diese Kartusche ein Absorbens im Tintenbehälter nicht einschließt, muß die Druckhöhe des B&hälters durch den Meniskus an den Ausstoßöffnungen des Düsenteils aufrechterhalten werden. Demzufolge wird diese Kartusche in dem Aufzeichnungsgerät verwendet, das das Aufzeichnen in der Horizontalrichtung zuläßt. Das Anbringen und Abbauen der Kartusche kann in derselben Weise wie bei dem zuvor beschriebenen ersten Beispiel durchgeführt werden. Die Charakteristika der Kartusche des zweiten Beispiels liegen in der Tatsache, daß das Absorbens nicht auf der Seite des Aufzeichnungskopf-Düsenteils enthalten und daß die plattenartigen Tintenrestmenge-Ermittlungselektroden 7A sowie 7B in einer Tintenzufuhrkammer so angeordnet sind, um den Tintenwiderstand zwischen den Elektroden 7A sowie 7B zu erfassen, der in Übereinstimmung mit einer Höhe h des Tintenspiegels verändert wird, die in Fig. 7 gezeigt ist, wodurch die Tintenrestmenge zu ermitteln ist.
Weil beispielsweise die Zusammensetzungen der optimalen Tinte für das einfache Papier, gestrichene Papier, TP u. dgl. zueinander unterschiedlich sind, unterscheiden sich auch die Widerstandswerte dieser Tinten voneinander. Hinsichtlich dieses Unterschieds im Widerstandswert ist es durch Ändern des Korrekturwiderstands RC, um ständig den scheinbaren Widerstandswert auf dem konstanten Wert zu halten, möglich, korrekt die Tintenrestmenge zu ermitteln, selbst wenn die unten geändert werden.
Wenngleich bei dem dargestellten Beispiel die Korrekturschaltung auf der Seite des Hauptteils vorgesehen wurde, kann die Korrektur durch irgendeine der Tinte äquivalente Schaltung bewirkt werden. Obwohl ferner der veränderliche Korrekturwiderstand verwendet wurde, kann die Korrektur bewirkt werden, in dem Widerstände, die in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sind, umgeschaltet werden.
Im folgenden wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät gemäß einem dritten Beispiel dieser Erfindung erläutert.

Zur Unterrichtung aufgenommenes Beispiel 3

Die Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung, die ein drittes Beispiel zeigt. Bei diesem Beispiel kann ein Vollfarbendruck durchgeführt werden, indem vier Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe verwendet werden. Wenn, um den Vollfarbendruck durchzuführen, obwohl vier Arten von Farben verwendet werden müssen, nämlich Zyantinte, Magentatinte, gelbe Tinte und schwarze Tinte, für die jeweiligen Tintenfarben geeignete Restmengen- Ermittlungseinrichtungen in jedem der vier Aufzeichnungsköpfe eingegliedert werden, so wird folglich das gesamte Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät sehr teuer.
Demzufolge wird bei dem dritten Beispiel, obwohl die Kopfseite zu denjenigen der vorherigen Beispiele identisch sein kann, die Seite des Hauptteils so konstruiert, damit die Signalwerte von den jeweiligen Tinten C (Zyan), M (Magenta), Y (Gelb) und K (Schwarz) korrigiert werden, so daß die Anzeigelampe AN- geschaltet wird, wenn die Restmengen der Tinten C, M, Y und K dieselben sind. Da jeder Tintenbehälter unabhängig durch einen neuen ersetzt werden kann, kann die Tinte im Tintenbehälter zu ihrem maximalen Ausmaß ohne die falsche Ermittlung genutzt werden, was die Verminderung der Betriebskosten des Geräts ermöglicht. Wenn eine Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen verwendet wird, so ist es ferner möglich, die Beschädigung der Köpfe aufgrund des Einführens von Blasen in die Ausstoßteile der Köpfe, was durch die falsche Ermittlung hervorgerufen wird, zu verhindern.

Zur Unterrichtung aufgenommenes Beispiel 4

Bei diesem Beispiel wird durch Ändern der Position der Elektrode für die Restmengenermittlung auf der Kopfseite mit Bezug zur Widerstandsänderung der Tinte, die aus dem Unterschied der Tinte, d.h. des Farbstoffs, beruht, die Widerstandskorrektur auf der Grundlage eines Abstandes ausgeführt, um die widerstandsausgangscharakteristik zum Hauptteil des Druckgeräts zu vergleichmäßigen.
Die Fig. 9 ist eine schematische Ansicht der Tintenstrahl- Aufzeichnungskartusche vom Einwegtyp.
Dieses Beispiel 4 unterscheidet sich vom obigen Beispiel 1 in der Konstruktion, daß die stiftförmigen Elektroden 17a, 17b, 17c, 17d und 17e für die Tintenrestmengenermittlung an der Wand des Aufzeichnungskopfes vorgesehen sind, so daß sie in das Tintenabsorbens 6-1 eingesetzt werden, das aus porösem oder faserartigem Material gefertigt ist. Die Erläuterung der anderen Elemente, die zum obigen Beispiel 1 gleichartig sind, wird weggelassen, weil dieselben oder entsprechenden Zahlen zur Verdeutlichung beigefügt sind.
Im folgenden wird eine konkrete Methode einer Tintenrestmengenermittlung dieses Beispiels erläutert.
Um bei diesem Beispiel die Restmengenermittlung bei einem vorbestimmten Niveau für jede der Tinten A, B, C und D zu erreichen, werden die Widerstandswertunterschiede der Tinten A, B, C und D durch eine Änderungsvorrichtung verändert. Beispielsweise wird im Fall der Verwendung der Tinte D von niedrigem Widerstandswert der Abstand zwischen den Elektroden lang gewählt, um dadurch den scheinbaren Widerstand R = P.l/S (P : Widerstandsverhältnis, l : Länge, S : Fläche) festzusetzen. Folglich wird die Kurve insgesamt korrigiert, um die Restmengenermittlung einzuschälten, wenn der Widerstandswert RB ist. Wenn aber die Tinte A mit hohem Widerstandswert verwendet wird, wird der Abstand zwischen den Elektroden kurz gewählt, um den scheinbaren Widerstand klein festzusetzen. Folglich wird der scheinbare Widerstand insgesamt so korrigiert, daß die Restmengenermittlung betrieben wird, wenn der Widerstandswert RB ist. Für die Tinte E der unterschiedlichen Widerstandswertänderung werden die Positionen der Elektroden kombiniert, so daß die Restmenge gleich wird, wenn der Widerstand RB ist.
Vorzugsweise werden sie in Oben-Unten-Beziehung (eine schräge Positionierung ist möglich) mit Bezug zur Schwerkraftrichtung kombiniert. Das durch Messen des Widerstandswerts in den vertikalen und horizontalen Richtungen mit Bezug auf die Schwerkraftrichtung erhaltene Diagramm ist in Fig. 10 gezeigt. Es ist selbstverständlich, daß der Abstand der Ermittlungselektrode zur α- oder β-Richtung verschoben wird, wenn der Abstand länger oder kürzer wird.
In dem Druckgerät, das mit dieser Kartusche arbeitet, wird die Tinte C gegen die Tinte B nach Anschalten der Tintenrestmenge- Anzeigelampe ausgewechselt, wobei die Elektrodenposition von 17a - 17e nach 17a - 17d umgeändert wird.
Die Lampe wird wieder angeschaltet, und die Tintenrestmenge wird ermittelt, um das Resultat zu erreichen, daß kein Unterschied dazwischen gefunden wird. In Verbindung hiermit ist es vorzuziehen, die Tinte durch eine konstante Wiedergewinnungsfolge zu absorbieren und zu ersetzen, nachdem die Tinte gegen eine andere Tinte ausgetauscht ist, und das Drucken auszuführen, nachdem der Farbwechsel vollständig beendet worden ist. Ferner wird eine genauere Restmengenermittlung ermöglicht, indem der obige Prozeß auch im Verlauf des Tintenbehälteraustauschs im Druckprozeß hinzugefügt wird.

Zur Unterrichtung aufgenommenes Beispiel 5

Das fünfte Beispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 11 erläutert.
Bei diesem Beispiel wird die auf dem Unterschied des Mischungsverhältnisses des löslichen Agens, d.h. dem Unterschied in der Zusammensetzung der Tinte, beruhende Wider standsänderung oder -variation korrigiert, indem ein Korrekturwiderstand RC an einem Ermittlungsteil der Kopfkartusche zugefügt wird, so daß die Widerstandsausgangscharakteristik zum Hauptteil des Druckers gleich wird.
Die Restmengenermittlung wird bei diesem Beispiel erzielt, indem der Tintenwiderstand zwischen den Elektroden 7A und 7B festgestellt wird. Indem der an der Kartusche vorgesehene Korrekturwiderstand RC mit Bezug auf die Widerstandswertänderung aufgrund der Tintenkomponente veränderbar gemacht wird, wird es jedoch möglich, den künstlichen Widerstandswert konstantzuhalten, wodurch eine genaue Restmenge bezüglich der Tintenänderung ermöglicht wird.
Bei dem obigen Beispiel wird die simple Korrekturschaltung der Kopfkartusche zugefügt, jedoch kann die Korrektur durch eine der Tinte äquivalente Schaltung ausgeführt werden. Obgleich ein Korrekturwiderstand eines veränderbaren Typs verwendet wird, ist es darüber hinaus möglich, die hintereinanderoder parallelgeschalteten Widerstände umzuschalten. Das Umschalten kann manuell oder automatisch bewirkt werden.

Zur Unterrichtung aufgenommenes Beispiel 6

Die Fig. 12 ist eine schematische Darstellung, die ein sechstes Beispiel zeigt. Bei diesem Beispiel wird die mit einer Änderung der Farbstoffdichte der Tinte verbundene Änderung im Tintenwiderstandswert überwunden, indem der Korrekturwiderstand RC dem Behälter zugefügt wird. Das in Fig. 12 gezeigte Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ist als sog. permanenter Typ mit einer Lebensdauer so lang wie das Hauptteil des Geräts konstruiert, wobei der am (nicht dargestellten) Wagen montierte Aufzeichnungskopf 1 und der Tintenbehälter 9 mittels eines Tintenzufuhrschlauchs 12 verbunden sind. Mit 14 ist eine Ermittlungsschaltung für eine Tintenrestmenge gezeigt, die am Hauptteil des Geräts vorgesehen ist.
Dieses Beispiel ist so konstruiert, daß die Blase nicht in den Kopf eingeführt werden kann, indem die Montageteile des Kopfteils vermindert werden, daß das Ansprechverhalten des Kopfes selbst erhöht und daß die Restmengenermittlung auf der Behälterseite bewirkt wird. Mit dieser Konstruktion kann das schlechte oder mangelhafte Drucken (der Nichtausstoß), was aus einem Blaseneintritt in das Ausstoßteil aufgrund einer falschen Ermittlung resultiert, verhindert werden.
Wenngleich bei den oben erwähnten ersten, zweiten und dritten Beispielen der Widerstandswert selbst korrigiert wurde, kann der in Übereinstimmung mit der Änderung im Tintenwiderstandswert erzeugte Strom- oder Spannungswert durch eine Korrektur in bezug auf die Änderung hervorgebracht werden.
Ferner können die folgenden Abänderungen oder Abwandlungen angewendet werden:
- analoge oder digitale Ermittlung kann verwendet werden;
- die Änderung des Korrekturwiderstands kann manuell oder automatisch bewirkt werden;
- der Aufzeichnungskopf kann ein Kopf vom Einwegtyp oder permanenten Typ sein, der eine dem Hauptteil des Geräts äquivalente Lebensdauer hat;
- die Elektroden können auf der Behälterseite oder der Seite des Kopf-Düsenteils angeordnet sein;
- die Tinte kann im Behälter mit oder ohne das Absorbens aufgenommen sein;
- die Korrektur wird nicht notwendigerweise analog und stufenlos durchgeführt, und insofern kann sie digital oder unter Anwendung irgendeiner Umwandlungstabelle geändert werden; und
- die Korrektur kann für die Ermittlung der Tintenrestmenge bei der Änderung im Tintenwiderstand, die auf den durch eine Änderung in den Umgebungsbedingungen verursachten Temperaturunterschied zurückzuführen ist, verwendet werden.

Ausführungsform 1

Diese Ausführungsform ist ein erstes Beispiel der vorliegenden Erfindung, die ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, an welchem die Kopfeinheit eines Einwegtyps angebracht ist, umfaßt, wobei der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter als eine unitäre Konstruktion hergestellt sind.
In Fig. 13, die einen Querschnitt des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts einschließlich der Kopfkartusche nach dem ersten Beispiel dieser Erfindung zeigt, bezeichnet die Bezugszahl ici eine Aufzeichnungskopf-Funktionseinheit (einen Aufzeichnungskopfchip), die (der) einem Hauptteil des Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes entspricht, wobei dieser Kopfchip die Tinte bei einer Bewegung auf ein Aufzeichnungsmedium 120 in Übereinstimmung mit dem Aufzeichnungssignal ausstößt. Dieser Konstantstromkreis wird später unter Bezugnahme auf die Fig. 16 erläutert.
Da, wie erwähnt wurde, eine Kennwertänderung unter jeder der Kartuschen erfolgt, wie in Fig. 15 gezeigt ist, wenn der Schwellenwert einfach als ein Punkt P bestimmt wird, der in Fig. 15 gezeigt ist, tritt eine Änderung in der Tintenrestmenge bei der Ermittlung mit ΔP (etwa 4 g) ein. Das entspricht 200 Blättern (A4-Format) bei einer Normalbuchstabenaufzeichnung und 40 bis 60 Blättern bei einer Bildaufzeichnung, was zu einer Verschlechterung in der Ansprechempfindlichkeit der Ermittlungsgenauigkeit führt.
Um den obigen Mangel zu überwinden, wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist, ein Bereich R, in dem das Aufzeichnen unmöglich wird, durch Versuche erhalten. Der Punkt Q stellt einen Schwellengrenzwert der Tintenmenge dar. Die Aufzeichnungsfunktionseinheit besteht aus einer Druckplatte 103 mit einer Basisplatte (Heizelementplatine), an der das elektrothermische Wandlerelement (Ausstoßheizelement) als Ausstoßenergie-Erzeugungselement sowie Verdrahtungsteile hierfür angebracht sind, und einer Leitung 110 zur Ausstoßöffnung oder zum Flüssigkeitskanal, die/der dem Ausstoßheizelement entspricht.
Ein Tintenbehälter 102 besitzt ein Absorptionselement 104, das aus einem porösen Material gefertigt sowie mit einer vorbe stimmten Mente an Tinte getränkt ist, und ein Paar von stiftartigen Elektroden 105 für die Tintenrestmenge-Ermittlung ist in das Absorptionselement 104 eingesetzt. Der Tintenbehälter 102 und der Tintenkopfchip 101 sind untereinander verbunden, um die Kopfkartusche zu bilden, wobei ein poröses Filter 107 zwischen dem Tintenbehälter 102 sowie dem Kopfchip 101 vorgesehen wird, das einen Außenumfang hat, der nicht zuläßt, daß die Luftblasen ohne weiteres hindurchtreten.
Für das Ausstoßenergie-Erzeugungselement, wie das elektrothermische Wandlerelement, das in dem Flüssigkeitskanal 110 ange ordnet ist und Energie für einen Tintenausstoß erzeugt, sowie die in das Absorptionselement 104 eingesetzten Elektroden 105 zur Tintenrestmengenermittlung sind die die elektrische Verbindung zu diesen bewirkenden Verbindungselemente in einer Reihe (111) angeordnet, wobei die Steckverbinder 111 mit einem Verbindungsteil 112 auf der Seite des Hauptteils des Aufzeichnungsgeräts zu kuppeln sind.
Bei einem Aufzeichnen mit dem Aufzeichnungsgerät dieser Ausführungsform auf das in der Richtung F durch ein Zufuhrwalzenpaar 116 sowie ein Austragwalzenpaar 119 geförderte Aufzeichnungsmedium 120 wird ein Abtasten mit einem Wagen ausgeführt, wobei das Aufzeichnungsmedium 120 durch eine Blattandruckschiene 117 über eine Rolle 121 des Wagens 123, der längs einer Wagenachse 122 abtastend bewegt wird, an eine Führung 118 gedrückt wird.
Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird die Tintenrestmengenermittlung im Tintenbehälter 102 grundsätzlich auf der Basis eines Widerstandswerts zwischen den Elektroden 105 ausgeführt. Jedoch besteht eine Gefahr, daß die Tintenrestmengenermittlung nicht akkurat unter Anwendung des Schaltungsaufbaus, wie der Widerstandsteilungsmethode ausgeführt werden kann, weil sich die Beziehung zwischen der Tintenrestmenge und dem Widerstand zwischen den Elektroden in Abhängigkeit vom zwischen den Elektroden vorhandenen Strom ändern kann, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Die Tintenrestermittlung wird in diesem Fall unter Verwendung des als Schwellengrenzwert gewählten Bereichs ausgeführt. Im einzelnen wird anfangs der Punkt auf der Linie Q in Übereinstimmung mit einem Ausgangswiderstandswert zwischen den Elektroden der Kartusche bestimmt, dann wird, wenn der Punkt einen Widerstandsunterschied erlangt, auf keine Tinte entschieden, danach wird eine Ablauffolge des Hauptteils in geeigneter Weise gesteuert und für eine Bedienungsperson ein Alarm angezeigt. Hierfür werden entweder Daten des Ausgangswerts oder des Schwellenwerts (auf der Linie Q), die daraus erhalten werden, in den nichtflüchtigen Speicher eingelesen und als eine Information bezüglich der montierten Kartusche gespeichert gehalten, selbst wenn die Energie abgeschaltet wird.
Die Fig. 16 zeigt ein Beispiel einer Ermittlungsschaltung für eine Tintenrestmenge, um den obigen Bearbeitungs- oder Prozeßablauf zu erzielen. In Fig. 16 bezeichnet 100 die in Fig. 13 gezeigte Kopfkartusche des Einwegtyps, bezeichnet 200 eine Steuerungssektion vom Mikrocomputertyp mit beispielsweise einem A/D-Wandler, bezeichnet 300 einen nichtflüchtigen Speicher, der beispielsweise aus einem EEPROM od.dgl. besteht, bezeichnet 400 einen Spannungswandlerkreis und bezeichnet 500 eine Anzeige- und/oder Alarmsektion, um, wenn keine Resttinte zurückgeblieben ist, darauf hinzuweisen, daß die Kopfkartusche auszutauschen ist.
Die Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Bearbeitungsfolge gemäß der Tintenrestmengenermittlung durch die Steuerungssektion 200, und eine Funktionsweise der in Fig. 16 gezeigten Schaltung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 17 erläutert.
Die Steuerungssektion 200 aktiviert einen Ein-/Ausgabekanal 1 in einer Tintenrestmengeermittlungszeitfolge (Schritt 1) und schaltet einen Transistor Tr3 AN. Als Ergebnis wird ein Transistor Tr1 auf AN geschaltet, und ein Transistor Tr2 wird tätig werden. Hier ist der in den Transistor fließende Strom Io dargestellt durch:
Io =(VZ - VBE)/R&sub1;
worin VBE die Spannung für den Basisemitter wiedergibt und VZ die Spannung über die Zener-Diode ZD1 hinweg ist.
Der auf diese Weise erhaltene konstante Strom fließt direkt zwischen den beiden Elektroden 105 im Tintenbehälter der Kopfkartusche. Demzufolge wird eine entsprechende Spannung zwischen den Elektroden 105 erzeugt. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. eine Sekunde), die zu deren Stabilisierung ausreichend ist (Schritt 5) wird diese Spannung in einen A/D-Wandler-Eingangsanschluß der Steuerungssektion 200 direkt oder über einen Spannungswandlerkreis 400 (Schritt 7) eingegeben. Bei Beendigung der A/D-Umwandlung (Schritt 9) macht die Steuerungssektion 200 den E/A-Anschluß untätig und schaltet die Transistoren Tr1 - Tr3 AB (Schritt 11), und es wird beurteilt, ob diese Folge durch Montieren einer neuen Kartusche begonnen wird (Schritt 13).
Da, wie in Fig. 15 gezeigt ist, der Kurvenzustand aus Daten, unter welchen die Tinte verbraucht wird, bei Montage einer neuen Kartusche erkannt werden kann, berechnet die Steuerungssektion 200 bei Anbringen einer neuen Kartusche den für die Kartusche geeigneten Schwellenwert für die Bewertung auf keine Tinte durch A/D-Wertumwandlung, d.h. die Ausgangsdaten (Schritt 15), und schreibt diese in den nichtflüchtigen Speicher 300 ein (Schritt 17).
In der anschließenden Ermittlungszeitfolge der Restmenge kann das Vorhandensein/Fehlen einer Tintenrestmenge beurteilt werden, indem einfach der bei Anbringen einer neuen Kartusche berechnete und im nichtflüchtigen Speicher 300 gespeicherte Schwellenwert mit der ermittelten Restmenge verglichen wird (Schritt 19). Somit wird im Fall, daß keine Tintenrestmenge ermittelt wird, der Bedienungsperson ein Alarm gegeben, um die Kopfkartusche auszutauschen (Schritt 21), und es wird der Ablauf, um die Funktion von verschiedenen Teilen od. dgl. zu unterbrechen, bewirkt.
Übrigens ist es möglich, lediglich die Eingangsdaten bei Montage einer neuen Kartusche zu speichern und den Schwellenwert im anschließenden Prozeß aus den Eingangsdaten zu berechnen.
Wie oben erwähnt wurde, wird gemäß dieser Ausführungsform, selbst wenn eine Widerstandsänderung zwischen den Elektroden bei Ermittlung der Tintenrestmenge im Tintenbehälterteil 102 nicht ignoriert werden kann, eine Restmengenermittlung mit hoher Genauigkeit möglich, indem der Schwellenwert, von wel chem aus auf keine Tinte erkannt wird, aus dem anfänglichen Widerstandswert zwischen Elektroden durch eine Konstantstromermittlung berechnet wird und die Daten mit substantiellen Ermittlungsdaten verglichen werden.
Darüber hinaus kann bezüglich der Änderung der Charakteristik, die aus einem Unterschied der Tinte und der Zusammensetzung resultiert, eine Rückwirkung durch Justieren des Konstantstromwerts erzeugt werden.

Ausführungsform 2

Die Fig. 18 zeigt ein zweites Beispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Elemente, die solchen der Fig. 16 entsprechen, dieselben Bezugszahlen tragen.
In einer Kopfkartusche 100 wird die den Schaltern (SW1 und SW2) zugeordnete Funktion für eine Klassifizierung der Anfangsabweichung des Tintenwiderstands hinzugefügt. Tatsächlich kann das bewirkt werden, indem das an der Druckplatte ausgebildete Schema durch einen Laser im Zusammenbauvorgang entsprechend bearbeitet wird. Bei der offenbarten Ausführungsform besteht die Klassifikationsinformation aus 2 Bits, d.h., um die Änderung in vier Ränge zu klassifizieren, kann selbstverständlich eine beliebige vorbestimmte Bit-Anzahl angewendet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird zusätzlich zu den bei der vorausgehenden Ausführungsform erlangten Vortei len der in Fig. 16 gezeigte nichtflüchtige Speicher zur Speicherung der Schwellen- oder Anfangsdaten unnötig, weil die Klassifikationsinformation von der Kopfkartusche gegeben wird, was zu einer einfachen Konstruktion der Vorrichtung und niedrigen Kosten zur Herstellung führt. Eine Verarbeitungsfolge ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige der Fig. 17 und kann bei dieser Ausführungsform angewendet werden, wobei die den Schritten S15sowie S17 entsprechenden Schritte unnötig werden, weil der nichtflüchtige Speicher 300 nicht enthalten ist.
Bei den beiden obigen Beispielen der Erfindung wird die Kopfkartusche durch Vereinigen des Aufzeichnungskopf-Düsenteils und des Tintenbehälters zu einer Einheit gefertigt. Selbstverständlich können das Kopf-Düsenteil und der Tintenbehälter getrennt hergestellt werden, und das Aufzeichnungskopf-Düsenteil braucht nicht wegwerfbar zu sein.
Ferner ist die obige Erläuterung auf das Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungsgerät vom seriellen Typ abgestellt, wobei der Aufzeichnungskopf relativ zum Aufzeichnungsmedium abtastend bewegt wird, um ein Aufzeichnen zu bewirken, jedoch kann die vorliegende Erfindung sehr wirksam und ohne Schwierigkeiten auf das sog. Aufzeichnungsgerät vom Mehrfachtyp angewendet werden, wobei die Ausstoßöffnungen über die gesamte Breite des Aufzeichnungsmediums angeordnet sind; das heißt mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung kann auf das Aufzeichnungsgerät Anwendung finden, bei dem ein Problem hinsichtlich einer Änderung in der Tintenzufuhrquelle, z.B. dem Tintenbehälter, auftritt.
Die Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht des Äußeren des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts gemäß dieser Erfindung, wobei 1000 ein Gerät-Hauptteil, 1100 eine Energiequelle und 1200 eine Bedienungstafel sind.
Die vorliegende Erfindung bringt ausgezeichnete Effekte insbesondere bei dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsgerät des Blasenstrahlsystems unter den Tintenstrahl-Aufzeichnungssystemen hervor.
Hinsichtlich ihrer typischen Ausgestaltung und Prinzipfunktion werden z.B. diejenigen unter Anwendung des in den US-Patenten Nr. 4 723 129 und Nr. 4 740 796 offenbarten Grundgedankens be vorzugt. Dieses System ist sowohl auf den signalabhängigen Typ als auch den kontinuierlichen Typ anwendbar. Insbesondere ist der Fall des signalabhängigen Typs wirkungsvoll, weil durch Anlegen von mindestens einem der Aufzeichnungsinformation entsprechenden Treibersignal, das einen raschen Temperaturanstieg über einen Keimbildungssiedepunkt hinaus hervorbringt, an einen elektrisch beheizten Wandler, der den Schichten oder Flüssigkeitskanälen entspricht, die Flüssigkeit (Tinte) festhalten, Wärmeenergie an den elektrisch beheizten Wandlern erzeugt wird, um eine Filmverdampfung an der Wärmewirkungsfläche des Aufzeichnungskopfes hervorzurufen, und folglich können Blasen in der Flüssigkeit (Tinte), die einzeln nacheinander den Treibersignalen entsprechen, gebildet werden. Durch Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) durch eine Öffnung hindurch mittels Wachsens und Schrumpfens der Blase wird mindestens ein Tröpfchen erzeugt. Wenn die Treibersignale impulsförmig gemacht werden, kann ein Wachsen und Schrumpfen der Blase augenblicklich und adäquat bewirkt werden, um in mehr bevorzugter Weise ein Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte), das insbesondere in der Ansprechcharakteristik ausgezeichnet ist, zu bewerkstelligen. Als die Treibersignale einer solchen Impulsform sind jene ge eignet, wie sie in den US-Patenten Nr. 4 463 359 und Nr. 4 345 262 beschrieben sind. Ferner kann durch Anwendung der im US-Patent Nr. 4 313 124 offenbarten Bedingungen der Erfindung bezüglich der Temperaturanstiegsrate der obigen Wärmewirkungsfläche ein exzellentes Aufzeichnen durchgeführt werden.
Hinsichtlich der Ausgestaltung des Aufzeichnungskopfes ist zusätzlich zu den Kombinationsausgestaltungen der Ausstoßöffnung, des Flüssigkeitskanals und des elektrisch beheizten Wandlers (linearer Flüssigkeitskanal oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal), was in den jeweiligen oben erwähnten Patentschriften offenbart ist, die Ausgestaltung unter Anwendung der US- Patente Nr. 4 558 333 und Nr. 4 459 600, die eine Ausbildung mit einem Beheizungsteil in einem gebogenen Abschnitt offenbaren, auch in diese Erfindung einbezogen. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch fir eine solche Ausgestaltung wirkungsvoll, die in der offengelegten Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-123670, welche die einen für eine Mehrzahl von elektrisch beheizten Wandlern gemeinsamen Schlitz als das Ausstoßteil von elektrisch beheizten Wandlern umfassende Ausbildung offenbart, oder die in der offengelegten Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-138461, die die Ausbildung mit einer dem Ausstoßteil entsprechenden Öffnung offenbart, welche eine Druckwelle der Wärmeenergie absorbiert, beschrieben ist.
Ferner kann als der Aufzeichnungskopf des Ganzzeilentyps mit einer der maximalen Breite des Aufzeichnungsmediums, auf dem eine Aufzeichnung mittels des Aufzeichnungsgeräts vorgenommen werden kann, entsprechenden Länge entweder die Ausbildung, die dieser Länge durch eine Kombination einer Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen genügt, wie in den oben erwähnten Patentschriften offenbart ist, oder die Ausgestaltung als ein einziger, integriert ausgebildeter Aufzeichnungskopf verwendet werden, und die vorliegende Erfindung kann die vorstehend beschriebenen Effekte weitergehend wirksam entfalten.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch für einen frei austauschbaren Aufzeichnungskopf des Chip-Typs, der eine elektrische Verbindung mit dem Hauptgerät oder eine Zufuhr von Tinte vom Hauptgerät ermöglicht, indem er am Hauptgerät montiert wird, oder für den Fall einer Verwendung eines Aufzeichnungskopfes des Kartuschentyps, der integriert am Aufzeichnungskopf selbst vorgesehen ist, wirkungsvoll.
Auch ist die Zufügung einer Regeneriereinrichtung, einer präliminären Hilfseinrichtung usw. für den Aufzeichnungskopf, der für die Ausgestaltung des Aufzeichnungsgeräts dieser Erfindung vorgesehen ist, vorzuziehen, weil der Effekt der vorliegenden Erfindung weiter stabilisiert werden kann. Spezielle Beispiele von diesen für den Aufzeichnungskopf können Abdeckeinrichtungen, Reinigungseinrichtungen, Druck- oder Ansaugeinrichtungen, elektrisch beheizte Wandler oder ein anderes Heizelement oder präliminäre Heizeinrichtungen in Übereinstimmung mit einer Kombination dieser einschließen, und das Durchführen einer präliminären Betriebsweise, die ein vom Aufzeichnen getrenntes Ausstoßen bewirkt, ist ebenfalls für eöin Erzielen eines stabilen Aufzeichnens effektvoll.
Des weiteren ist hinsichtlich der Aufzeichnungsweise des Aufzeichnungsgeräts die vorliegende Erfindung nicht nur für die Aufzeichnungsart mit lediglich einem Hauptfarbenfluß, wie Schwarz usw., sondern auch für ein Gerät, das mit mindestens einer von mehreren unterschiedlichen Farben oder mit einer Vollfarbe durch Farbmischung ausgestattet ist, extrem effektiv, ob nun der Aufzeichnungskopf entweder einstückig oder in einer Mehrzahl kombiniert ausgebildet ist.
Wie vorher erwähnt wurde, wird in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, das Korrektureinrichtungen für eine Tintenrestmenge besitzt, eine falsche Ermittlung schwerlich hervorzurufen sein und kann die folgende Fähigkeit, die für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät nötig ist, ohne eine Kostenerhöhung realisiert werden.
(a) Das gleiche oder gemeinsame Gerät kann für verschiedene Tintenarten für Normalpapier, gestrichenes Papier und TP verwendet werden.
(b) Dasselbe Gerät kann für unterschiedliche Arten von Farbtinten verwendet werden.
(c) Es ist möglich, auf eine Änderung in der Anwendungsumgehun£ zu reagieren und ein Drucken fortzuführen.
(d) Eine Beschädigung des Heizelements aufgrund einer falschen Ermittlung und ein schlechtes Drucken aufgrund eines Nichtausstoßes können verhindert werden.
Weil in der Tintenrestmenge-Ermittlungseinrichtung, die die Tintenrestmenge über einen Widerstand der Tinte feststellt, der Tintenwiderstand am Hauptteil des Geräts, am Aufzeichnungskopf oder Behälterteil korrigiert wird, kann die Widerstandsausgangscharakteristik, selbst wenn sich die Tintenkomponenten ändern mögen, konstantgehalten werden. Ferner kann eine genaue Restmengenermittlung ohne Austausch des Kopfes, selbst wenn mehrere Arten von Tinten verwendet werden, bewirkt werden. Es ist auch möglich, einen schlechten, auf einer falschen Ermittlung beruhenden Druck zu verhindern. Im einzelnen können durch die vorliegende Erfindung der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, der Tintenbehälter und das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit der Fähigkeit,eine stabilisierte und hochgenaue Tintenrestmengenermittlung zu bewirken, mittels einer einfachen Konstruktion verwirklicht werden.

Claims

1. Eine Tintenstrahlvorrichtung, die einen Tintenstrahlkopf (101) zum Ausstoßen von Tinte, eine Tintenvorratsquelle (102) zur Zufuhr der Tinte zu dem genannten Tintenstrahlkopf und Ermittlungseinrichtungen (200), um die verminderte Menge an Resttinte in der besagten Tintenvorratsquelle auf der Grundlage einer Widerstandsänderung zwischen in der Tintenvorratsquelle vorhandenen Elektroden zu ermitteln, umfaßt,

- dadurch gekennzeichnet, daß Halteeinrichtungen (300; SW1, SW2) den Ermittlungsdaten, die die erwähnten Ermittlungseinrichtungen feststellen, sobald die Tintenmenge in der besagten Tintenvorratsquelle einen vorbestimmten Zustand erreicht, entsprechende Daten festhalten,

- wobei die erwähnten Ermittlungseinrichtungen (200) den verminderten Zustand der Resttinte in der besagten Tintenvorratsquelle unter Verwendung der in den genannten Halteeinrichtungen festgehaltenen Daten und des gemessenen Werts des elektrischen Signals zwischen den Elektroden feststellen.

2. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Halteeinrichtungen ein Speicher (300) sind, wobei die Ermittlungsdaten ein Schwellenwert des elektrischen Signals zwischen den Elektroden sind und der Schwellenwert gemäß der besagten Tintenvorratsquelle festgesetzt wird.

3. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert durch das auf einem Widerstand zwischen den Elektroden in einem Zustand vor Verwendung der besagten Tintenvorratsquelle beruhende elektrische Signal festgesetzt wird.

4. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (SW1, SW2) Ermittlungsdaten festhalten, die zur Bestimmung eines Schwellenwerts des elektrischen Signals zwischen den Elektroden gemäß der besagten Tintenvorratsquelle verwendet werden.

5. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Tintenvorratsquelle (102) zusammen mit dem genannten Tintenstrahlkopf (101) als ein unitäres Bauteil ausgebildet ist.

6. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Tintenvorratsquelle (102) als eine Einwegkartusche ausgebildet ist, die am Hauptteil der besagten Tintenstrahlvorrichtung lösbar angebracht werden kann.

7. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 3 oder den Ansprüchen 5 und 6 bei Abhängigkeit von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert durch das auf dem Widerstand zwischen den Elektroden beruhende elektrische Signal festgesetzt wird, nachdem die besagte Tintenvorratsquelle ausgetauscht ist.

8. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Ermittlungseinrichtungen (200) den verminderten Zustand an Tintenrestmenge in der besagten Tintenvorratsquelle durch das Ermitteln einer Änderung eines Stromwerts auf der Grundlage einer Widerstandsänderung zwischen den Elektroden feststellen.

9. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Ermittlungseinrichtungen (200) den verminderten Zustand an Tintenrestmenge in der besagten Tintenvorratsquelle durch Ermitteln einer Änderung eines Spannungswerts auf der Grundlage einer Widerstandsänderung zwischen den Elektroden feststellen.

10. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenvorratsquelle ein Tintenabsorptionsmittel (104) enthält.

11. Eine Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Tinten strahlkopf mit einem elektrothermischen Wandlerelement als einem Energieerzeugungselement ausgestattet ist, um Wärmeenergie als zum Ausstoßen der Tinte verwendete Energie zu erzeugen.

12. Ein Ermittlungsverfahren, um einen vorbestimmten verminderten Zustand einer Tintenrestmenge in einer Tintenvorratsquelle (102), welche eine Tinte, die einem Tintenstrahlkopf (101) zum Ausstoßen der Tinte zuzuführen ist, speichert, durch Änderung eines elektrischen Signals, das auf dem Widerstand zwischen in der besagten Tintenvorratsquelle vorhandenen Elektroden beruht, festzustellen, gekennzeichnet durch

- Vorsehen von Halteeinrichtungen (300; SW1, SW2) zum Festhalten von Daten entsprechend den Ermittlungsdaten für eine Feststellung durch Ermittlungseinrichtungen, wann der erwähnte vorbestimmte Zustand der Tintenmenge in der besagten Tintenvorratsquelle erreicht ist,

- Messen des Werts eines zwischen den Elektroden existierenden elektrischen Signals und

- Festsetzen des erwähnten vorbestimmten Zustands der Tintenrestmenge, indem in den genannten Halteeinrichtungen entsprechend der Tintenvorratsquelle festgehaltene Ermittlungsdaten zur Feststellung des verminderten Zustands der Tintenrestmenge und der gemessene Wert des elektrischen Signals zwischen den Elektroden verwendet werden.

13. Ein Ermittlungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungsdaten ein Schwellenwert eines elektrischen, entsprechend der Tintenvorratsquelle festgesetzten und auf dem Widerstand zwischen den genannten Elektroden beruhenden Signals zur Ermittlung des verminderten Zustands der Tintenrestmenge sind.

14. Ein Ermittlungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert durch das elektrische, auf einem Widerstand zwischen den Elektroden in einem Zustand vor Verwendung der Tintenvorratsquelle beruhende Signal festgesetzt wird.

15. Ein Ermittlungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungsdaten in den genannten Halteeinrichtungen festgehalten und zur Bestimmung eines Schwellenwerts des elektrischen Signals zwischen den Elektroden gemäß der besagten Tintenvorratsquelle verwendet werden.

16. Ein Tintenstrahlkopf für eine Tintenstrahlvorrichtung, welche Vorrichtung Ermittlungseinrichtungen (200), um den verminderten Zustand einer Tintenrestmenge in der besagten Tintenvorratsquelle aus einer Änderung eines elektrischen Signals auf der Grundlage einer Widerstandsänderung zwischen in der Tintenvorratsquelle vorgesehenen Elektroden festzustellen, enthält, wobei der genannte Tintenstrahlkopf ein Kopfteil (101) mit Auslaßdüsen zum Ausstoßen von Tinte, eine Tintenvorratsquelle (102) zur Zufuhr von Tinte zu dem erwähnten Kopfteil und in der besagten Vorratsquelle angeordnete Elektroden umfaßt,

- gekennzeichnet durch der besagten Tintenvorratsquelle entsprechende Halteeinrichtungen (SW1, SW2), um Ermittlungsdaten für eine Feststellung durch die erwähnten Ermittlungseinrichtungen, wann ein vorbestimmter Zustand der Tintenmenge in der besagten Tintenvorratsquelle erreicht ist, festzustellen, wobei in der Anwendung die erwähnten Ermittlungseinrichtungen (200) den verminderten Zustand der Resttinte in der erwähnten Tintenvorratsquelle unter Verwendung der in den genannten Halteeinrichtungen (SW1, SW2) festgehaltenen Ermittlungsdaten und des tatsächlichen gemessenen Werts des elektrischen Signals zwischen den Elektroden ermitteln.

17. Ein Tintenstrahlkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Tintenvorratsquelle (102) zusammen mit dem Tintenstrahlkopfteil (101) als ein unitäres Bauteil ausgebildet ist.

18. Ein Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Tintenvorratsquelle (102) als eine Einwegkartusche ausgebildet ist, die am Hauptteil der besagten Tintenstrahlvorrichtung lösbar angebracht werden kann.

19. Ein Tintenstrahlkopf nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenvorratsquelle ein Tintenabsorptionsmaterial (104) enthält.

20. Ein Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Tintenstrahlkopf mit einem elektrothermischen Wandlerelement als einem Energieerzeugungselement ausgestattet ist, um Wärmeenergie als zum Ausstoßen der Tinten verwendete Energie zu erzeugen.