DE69517210T2

DE69517210T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen mit Tinte

Info

Publication number: DE69517210T2
Application number: DE69517210T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Sasaki; Hisashi Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2015-01-14
Also published as: CN1122281A; JPH07205439A; KR0156452B1; KR950023526A; DE69517210D1; JP3253206B2; EP0663295A3; US5980031A; CN1057730C; EP0663295B1; EP0663295A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tinteneinfüllverfahren für einen Behälter für ein Aufbewahren von Tinte, die für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung für ein Ausführen des Aufzeichnens durch ein Ausstoßen der Tinte verwendbar ist, und auf eine Vorrichtung, die dafür verwendbar ist, und auf ein Tinteneinfüllverfahren, das zu einem Ausführen eines stabilen Tinteneinfüllzustandes in der Lage ist, und auf eine Vorrichtung, die dafür verwendbar ist.
Als Arten an Aufzeichnungselementen bei dem Tintenstrahlaufzeichnen gibt es eine Kartuschenart, bei der ein Kopfabschnitt und ein Tintenbehälterabschnitt, der zu dem Kopfabschnitt zu liefernde Tinte enthält, als eine Einheit zusammengesetzt sind, die relativ zu der Aufzeichnungsvorrichtung abnehmbar montierbar ist, und die Kartuschenart, bei der der Kopfabschnitt und der Tintenbehälterabschnitt in dem als eine Einheit zusammengesetzten Zustand verwendet werden, wobei jedoch die einzelnen Abschnitte unabhängig austauschbar sind, oder dergleichen.
Bei dem Tintenbehälter mit einem derartigen Aufbau ist im Allgemeinen in seinem Inneren ein poröses Material in einem derartigen Zustand eingefügt, bei dem es bis zu einem gewissen Maß zusammengedrückt ist, und die Tinte ist in dem porösem Material enthalten und aufbewahrt. Die Tintenhaltekraft des porösen Materials führt einem moderaten Unterdruck relativ zu der Meniskushaltekraft in dem Tintenausspritzauslass an dem Kopfabschnitt und ein Ausgleich wird vorgesehen, und daher wird der angemessene Tintenlieferzustand im Ansprechen auf das Tintenausspritzen ohne ein Tintenaustreten von dem Tintenausspritzauslass verwirklicht.
Was das poröse Material betrifft, das die Tinte in einer derartigen Weise angemessen hält, gibt es beispielsweise ein mit einem Ether geschäumtes Polyuretan. Das mit einem Ether geschäumte Polyurethan verwendet Polyetherpolyol als Polyol und wird mit Di-Isozyanat polymerisiert, wobei das geschäumte Polyurethan durch ein bekanntes Verfahren hergestellt wird. Es wird zu der vorbestimmten Größe abgetrennt und der Film an dem Blasenabschnitt wird entfernt, um offene Zellen durch ein bekanntes Verfahren vorzusehen, und danach wird er bei einer hohen Temperatur beispielsweise von ungefähr 200ºC in einen vorbestimmten Kompressionszustand thermisch gepresst, und außerdem wird er abgetrennt, damit das Innenvolumen des Tintenbehälterabschnittes, in dem es untergebracht ist, passt, so dass ein erwünschtes poröses Material vorgesehen wird.
Das somit vorgesehene poröse Material wird gereinigt, um eine Verschlechterung der Druckqualität durch ein Auflösen von Verunreinigungen in der Tinte zu verhindern, es wird zusammengedrückt und in den Tintenbehälterabschnitt nach dem Trocknen eingeführt. Dadurch wird der Tintenbehälter vorgesehen, in dem das poröse Material in einem in einem vorbestimmten Maße zusammengedrücktem Zustand untergebracht ist. Was das poröse Material betrifft, das ohne ein Ausführen des Thermopressprozesses vorgesehen wird, so kann die vorbestimmte Tintenhaltekraft geschaffen werden, indem es in dem. Tintenbehälter in dem Zustand eingeführt wird, in dem es mechanisch in einem gewissen Maße zusammengedrückt ist.
Was das Verfahren zum Einfüllen der Tinte in den Tintenbehälter betrifft, in dem ein derartiges poröses Material untergebracht ist, so wird der Druck des Inneren des Tintenbehälters auf ein im wesentlichen Zustand eines Vakuums verringert, und die Tinte wird unter Nutzung des Entweichens des Unterdruckes eingefüllt.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm von einem Beispiel eines herkömmlichen Tinteneinfüllprozesses. Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, wird bei Schritt 1 (S1) das Tintenbehältergehäuse vorgesehen. Bei Schritt 2 wird das Bearbeiten eines Verbindungsabschnittes zu dem Kopfabschnitt des Tintenbehälters ausgeführt (S2). Bei Schritt 3 wird das poröse Material in dem Tintenbehälter untergebracht (S3). Bei Schritt 4 wird die Unterbringungsöffnung des porösen Materials von dem Tintenbehälter bedeckt (S4). Bei Schritt S wird eine Überprüfung in Bezug auf die Undichtheit des somit hergestellten Tintenbehälters ausgeführt (S5). Bei Schritt 6 wird der Druck des Tintenbehälters verringert (S6). Bei Schritt 7 wird die Tinte eingefüllt (S7). Bei Schritt 8 wird die überschüssige Tinte in dem Behälter entfernt. Bei Schritt 9 wird die Tinteneinfüllöffnung abgedichtet (S9). Das Etikett mit der Artikelnummer oder dergleichen wird aufgeklebt (S10). Bei Schritt 10 wird der Tintenbehälter verpackt (S11). Der Tintenbehälter ist durch diese Prozesse herkömmlich hergestellt worden.
Bei dem Verfahren zum Einfüllen der Tinte unter Verwendung des verringerten Druckzustandes in dieser Weise ist der Prozess beschwerlich und außerdem ist die Unterdruckvorrichtung sperrig, was zu einer Zunahme der Kosten des Tintenbehälters führt.
Außerdem ist bei dem Tintenbehälter, in dem das poröse Material untergebracht ist, in Abhängigkeit von dem Zustand der Unterbringung des porösen Materials der Abschnitt, bei dem ein enger Kontakt zwischen dem porösem Material und der Tintenbehälterinnenwand auftritt, und der Abschnitt mit einem dazwischen befindlichen Zwischenraum in einigen Fällen vorhanden.
In dem Fall, bei dem der Zwischenraum zwischen dem porösem Material und der Tintenbehälterinnenwand in dieser Weise vorhanden ist, wird die Tinte ebenfalls in dem Zwischenraumabschnitt unter Verwendung des Verfahrens gefüllt, bei dem die Tinte unter Verwendung des Unterdruckes eingefüllt wird.
Eine derartige Tinte, die nachstehend "freie Tinte" genannt wird, ist nicht in dem porösem Material enthalten und daher kann ein Tintenaustreten aus dem Tintenbehälter auftreten. Deshalb ist nach dem Tinteneinfüllen der Prozess zum Entnehmen der freien Tinte, wie dies vorstehend bei Schritt 8 erwähnt ist, erforderlich, um die freie Tinte zu entfernen, jedoch ist die freie Tinte nicht immer an einer vorbestimmten Position in dem Tintenbehälter vorhanden und hat eine unterschiedliche Position bei unterschiedlichen Tintenbehältern. Außerdem ist sie nicht immer benachbart zu der Tintenlieferöffnung für das Tinteneinfüllen vorhanden, sondern kann an der Position von Fall zu Fall vorhanden sein, die von der Tintenlieferöffnung am weitesten entfernt ist. Daher ist es schwierig, nur die freie Tinte bis zu einem bevorzugten Maß zu entfernen. Daher kann ebenfalls die in dem porösem Material eingefüllte Tinte durch den Vorgang für ein Entfernen der freien Tinte entfernt werden, wobei sich Abweichungen in der Tintenverteilung bei dem porösem Material und der Einfüllmenge der Tinte in einigen Fällen ergeben können.
Insbesondere in einem derartigen Fall, bei dem der Entnahmevorgang für die freie Tinte an der Verbindung mit dem Kopfabschnitt und dem Tintenbehälter ausgeführt wird, kann die Tinte, die in das poröse Material benachbart zu dem Verbindungsabschnitt mit dem Kopfabschnitt eingefüllt worden ist, zusammen mit dem Entnehmen der freien Tinte entnommen werden. Wenn der Zustand, bei dem die Tinte in dem porösem Material nicht benachbart zu dem Verbindungsabschnitt vorhanden ist, führt dies in dieser Situation, selbst wenn ein Versuch unternommen wird, das Aufzeichnen nach dem Verbinden des Kopfabschnittes mit dem Tintenbehälterabschnitt auszuführen, dazu, daß die Strömung der Tinte zu dem Kopf von dem Tintenbehälter angehalten wird, so dass die Lieferung der Tinte trotz des vollständigen Tintenzustandes nicht ausgeführt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tinteneinfüllverfahren zu schaffen, das den Entnahmeprozess für die freie Tinte nicht erfordert, das heißt ohne die freie Tinte, und das Gerät zu schaffen, das dafür verwendbar ist.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tinteneinfüllverfahren, bei dem die Tinte in angemessener Weise an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Tintenbehälter und dem Kopf vorhanden ist, und eine Vorrichtung, die dafür verwendbar ist, zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einfüllverfahren, durch das die Schwankung in Bezug auf die Verteilung und / oder die Füllmenge der Tinte nicht ohne weiteres auftritt, und ein Gerät, das dafür verwendbar ist, zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenbehälter zu schaffen, der einen angemessenen Tinteneinfüllzustand verwirklicht.
Als ein Ergebnis intensiver Untersuchungen zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe fanden die Erfinder der vorliegenden Anmeldung heraus, dass ohne ein Verringern des Tintenbehälterdruckes die Tinte in angemessener Weise nur zu dem porösem Material in dem Tintenbehälter unter Verwendung der Verformungs- und Wiederherstellkraft des porösem Materials eingefüllt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist auf das vorstehend beschriebene Ergebnis gegründet und bei einem Aspekt von ihr wird bei dem Tinteneinfüllverfahren für ein Einfüllen der Tinte in den Tintenbehälter, der mit dem porösem Material versehen ist, das die zu dem Kopfabschnitt für ein Ausspritzen der Tinte zum Ausführen des Aufzeichnens hält, das poröse Material in dem Behälter zusammengedrückt und danach wird die Tinte unter Verwendung der Wiederherstellkraft des porösem Materials eingefüllt, wenn der zusammengedrückte Zustand aufgehoben ist.
Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die für das Tinteneinfüllen verwendbar ist und folgendes aufweist: das Element, das zu einem Ausführen des Vorgangs eines Zusammendrückens des porösem Materials in den Tintenbehälter und des Vorgangs eines Aufhebens des zusammengedrückten Zustandes zum Entfernen des zusammengedrückten Zustandes in der Lage ist, und das Element, das die Tinte in den Tintenbehälter liefert.
Bei einem weiteren Aspekt wird das Tinteneinfüllen bei Umgebungsdruck ausgeführt.
Nach der Zusammendrückverschiebung des porösem Materials an sich wird der Unterdruck verwendet, der erzeugt wird, wenn das poröse Material dabei ist, den Ausgangsaufbau zum Zeitpunkt des Lebens des zusammengedrückten Zustandes wieder einzunehmen, und die Luft in den Blasen in dem porösen Material und der Tinte können in geeigneter Weise miteinander ausgetauscht werden.
Das Austauschen von ihnen kann gleichmäßig in dem gesamten porösen Material ausgeführt werden und daher ist das Verteilungsvermögen der Tinte und / oder die Einspritzgenauigkeit angemessen und der Unterbringungswirkungsgrad ist bei dem Tinteneinfüllverfahren geeignet.
Daher wird freie Tinte nicht erzeugt und der Entnahmeprozess für die freie Tinte ist nicht erforderlich.
Dies und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm eines herkömmlichen Tinteneinfüllprozesses.
Fig. 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene Schnittansicht von einem Teil des Aufbaus von einem Abschnitt zwischen einem Kopfabschnitt und einem Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 3A bis 3F zeigen ein Verfahren von einem Beispiel des Tinteneinfüllaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt in schematischer Weise ein Beispiel von einem Gerät für ein Messen einer Tinteneinfüllmenge in dem porösem Material.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung beschrieben.
Fig. 2 zeigt in schematischer Weise eine teilweise aufgebrochene Schnittansicht von einem Beispiel eines Tintenbehälters und des Kopfabschnittes, an dem der Tintenbehälter montiert ist, gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Beispiel ist mit Bezugszeichen 1 ein Tintenbehälter bezeichnet und ist mit Bezugszeichen 21 ein Kopfabschnitt bezeichnet.
Der Tintenbehälter 1 weist ein Gehäuse 2 für das Unterbringen der Tinte, ein Abdeckelement 3, das mit einem Luftloch 5 versehen ist und das Gehäuse 2 abdeckt, und das obere Element 4 auf, das einen Handhabungsabschnitt 4A hat, der zum Zeitpunkt des Bewirkens der Montage und der Demontage relativ zu der Aufzeichnungskopfkartusche 101 verwendet wird, die durch ein Tintenbehälterunterbringungsgehäuse 102 und 103 und einen Kopfabschnitt 21 und einer Luftfreigabeöffnung 16 gebildet ist, die an dem oberen Abschnitt des Abdeckelementes 3 montiert ist, und einen Raum hat, der zu Luftkammern wird, so dass eine Tintenundichtheit aus dem Luftloch 5 sich nicht zur Außenseite erstreckt, und die an einer anderen Position als die Position des Luftloches 5 vorgesehen ist.
Der Bodenabschnitt des Tintenbehälters ist mit einem Tintenlieferöffnungselement 8, zu dem die Ausstoßröhre 106 der Aufzeichnungskopfkartusche 101 eingeführt wird, und einer Rippe 15, die um dessen Umfang herum vorsteht, und mit Neigungsabschnitten 14A und 14B für ein Verbinden der Rippe 15 mit der Tintenlieferöffnung 8 versehen. Außerdem ist die Fläche der Seite, die den Handhabungsabschnitt 4A des Tintenbehälters 1 hat, mit einer Rippe 12 versehen, die als eine Führung für die Montage des Tintenbehälters 1 entsprechend einem in der Aufzeichnungskopfkartusche 101 ausgebildeten Ausschnittabschnitt verwendet wird, so dass die Zuverlässigkeit der Montage des Tintenbehälters 1 sichergestellt ist.
In dem Tintenbehälter 1 ist das Tintenabsorptionsmaterial 6 untergebracht und zwischen der Öffnung 8 für die Tintenlieferung und dem Tintenabsorptionsmaterial 6 ist das Tintenausstoßelement 7 vorgesehen. Eine Stütze 9 zum Stützen des Elementes 7 in dem Behälter ist entsprechend der Öffnung 8 aufgerichtet. Ein Abschnitt der Innenfläche des Stützabschnittes 9 ist mit einem Schlitz 36 für eine Verbindung der Außenseite mit dem Inneren des Tintenbehälters versehen.
Das Abdeckelement 3 ist mit einer Rippe 13 und einem Streifenvorsprungsabschnitt 3A an der Vorderseite des Abdeckelementes 3 so vorgesehen, dass der vorbestimmte Raum zwischen dem Tintenabsorptionsmaterial 6 und dem Abdeckelement 3 ausgebildet ist. Der Streifenvorsprungsabschnitt 3A steht mit einem Abdeckabschnitt 108, der in der Aufzeichnungskopfkartusche 101 vorgesehen ist, im Eingriff, damit eine auf den Tintenbehälter 1 wirkende Kraft in der Richtung aufgebracht wird, die zu dem unteren Abschnitt von dem Behälter gerichtet ist.
Die Innenfläche des Tintenbehälters ist mit einer Vielzahl an Rippen 1 versehen, die sich vertikal fortsetzen, so dass ein vorbestimmter beabstandeter Abschnitt zwischen dem Tintenabsorptionsmaterial und der Seitenfläche des Tintenbehälters ausgebildet ist.
In dem Tintenbehälter 1 ist die Öffnung 8 für die Tintenlieferung mit einer Exzentrizität zu einer Seite der Bodenfläche des Tintenbehälters ausgebildet. Daher wird das Tintenabsorptionsmaterial mit Leichtigkeit an der Bodenfläche der anderen Seite des Tintenbehälters ohne einen dazwischen befindlichen Zwischenraum abgelagert. Wenn das Tintenabsorptionsmaterial ohne den Zwischenraum mit der Bodenfläche des Tintenbehälters in Kontakt steht, neigt die Tinte dazu, sich an diesem Abschnitt zu stauen, und in dem Fall des Auftretens des Staus der Tinte ist es wahrscheinlich, dass die Tinte durch das Luftloch und / oder die Öffnung für die Tintenlieferung in Abhängigkeit von der Stellung des Tintenbehälters austritt. Um eine derartige Unzulänglichkeit zu vermeiden und um zu vermeiden, dass das Tintenabsorptionsmaterial ohne den Zwischenraum mit dem Bodenabschnitt von dem Tintenbehälter in Kontakt steht, ist an der Bodenfläche von dem Tintenbehälter 1 die Rippe 10 vorgesehen.
Durch das Vorsehen der Rippe 10 und / oder der Rippe 13 im Inneren des Tintenbehälters in dieser Art und Weise (d. h. zusätzlich durch das Vorsehen des Schlitzes an dem Stützabschnitt 9), führt dies für die Öffnung 8 für die Tintenlieferung und das Luftloch 5 zu einer zueinander erfolgenden Verbindung durch die Luftlage.
Indem das Innere des Tintenbehälters mit der Aussenseite durch die Luftlage in dieser Weise in Verbindung steht, kann erstens, obwohl der Innendruck des Behälters sich während des Transports des Tintenbehälters verändert, der Druck durch die Umgebungsöffnung 16 freigegeben werden, und daher kann, wenn das die Tintenlieferöffnung abdichtende Dichtmaterial abgezogen wird, das Austreten der Tinte aus der Tintenlieferöffnung und / oder die Undichtheit verhindert werden. Zweitens wird selbst in dem Fall, bei dem die Temperatur des Tintenbehälterumfangs während des Ausführens eines Druckens sich erhöht, die Tinte nicht zu der Außenseite herausgedrückt, da eine Veränderung des Behälterinnendrucks durch die Umgebungsöffnung 16 mit Leichtigkeit bewerkstelligt wird. Drittens stehen durch ein Vorsehen der Rippe 10 das Tintenabsorptionsmaterial und die Behälterinnenwand nicht miteinander in Kontakt und daher wird die Tinte, die zu einem Stauen an dem geschlossenen Kontaktabschnitt neigt, sich nicht ohne weiteres stauen, so dass der Verwendungswirkungsgrad der Tinte verbessert ist. Diese vorteilhaften Wirkungen werden geschaffen.
Zum Zwecke des Verringerns der Vorsprungsfläche relativ zu dem Aufzeichnungskopf und des Erhöhens des Tintenaufnahmevermögens ist die Fläche des Bodenabschnittes des Tintenbehälters 1 verkleinert und die Höhe des Tintenbehälters das heißt das Seitenverhältnis ist vergrößert. Zusätzlich ist der Tintenbehälter 1 mit einem Absatz an dem im wesentlichen mittleren Abschnitt von dem Tintenbehälter 1 versehen, um das Unterbringungsvolumen für die Tinte zu erhöhen.
Die Abmessungen der Außenform des Tintenbehälters 1 sind folgende: die Höhe beträgt ungefähr 51,4 mm, die Tiefe des oberen Abschnittes beträgt ungefähr 38,3 mm, die Tiefe des Bodenabschnittes beträgt ungefähr 34,9 mm, die Tiefe der Rippe beträgt ungefähr 2,7 mm, die Breite des oberen Abschnittes beträgt ungefähr 16,9 mm und die Breite des Bodenabschnittes beträgt ungefähr 11,1 mm, wobei die Höhe von dem Bodenabschnitt bis zu dem Absatzabschnitt des Tintenbehälters ungefähr 24,4 mm beträgt. Das heißt der Aufbau des Tintenbehälters ist derart, dass er von dem Bodenabschnitt zu dem oberen Abschnitt geringfügig breiter wird.
Die Öffnung für die Tintenlieferung des Tintenbehälters und der Tintenausstoßabschnitt der Aufzeichnungskopfkartusche werden beschrieben.
Die Tintenausstoßröhre 106 der Aufzeichnungskopfkartusche 101 wird in das Innere über die Tintenlieferöffnung 8 des Tintenbehälters 1 eingeführt und wird mit dem Tintenausstoßelement 7 durch Druck in Kontakt gebracht. Das Tintenausstoßelement 7 wird durch ein Bündel an Fasern gebildet, die sich in einer Richtung erstrecken, um die Tinte in dem Absorptionsmaterial 6 des Tintenbehälters angemessen nach außen auszustoßen, und die Strömung der Tinte zu der Tintenausstoßröhre von dem Absorptionsmaterial ist des Weiteren durch ein Erzeugen eines Unterschiedes in Bezug auf die Dichte in dem Tintenausstoßelement 7, das mit dem Tintenausstoßabschnitt 106 in dieser Weise in Kontakt steht, angemessen gestaltet, so dass eine Verbesserung der Tintenlieferleistung erwartet werden kann.
Außerdem ist die am Umfang der Tintenlieferöffnung 8 des Tintenbehälters vorgesehene Rippe 15 einer Drängkraft durch den Abdeckabschnitt 108 unterworfen und wird in einen Druckkontakt mit dem elastischen Element 104 gebracht, das an der Bodenfläche der Aufzeichnungskopfkartusche vorgesehen ist, und sie tritt in diese ein, um dadurch ergriffen zu werden. Dadurch kann das Austreten der Tinte von dort zu der Außenseite unterdrückt werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind der Tintenbehälter und die Aufzeichnungskopfkartusche verbunden, und daher kann eine leichte und sichere Montage verwirklicht werden. Außerdem ist der Montageraum unter Verwendung der Drehung minimal gestaltet, und die Vorsprungsfläche des Tintenbehälters an sich kann verringert werden, so dass die kleinere Gestaltung der Vorrichtung ohne Abnahme des Tintenaufnahmevermögens verwirklicht werden kann.
In den Tintenbehälter, der so aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Tinte durch das in den Fig. 3A bis 3F gezeigte Verfahren eingefüllt.
Zunächst wird, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist, das Gehäuse 2, das den Tintenbehälter 1 bildet, der an einer Seite geschlossen ist und an der anderen offen ist, vorgesehen. An der Seite des Gehäuses 2, die geschlossen ist, wird eine Tintenlieferöffnung 8 vorgesehen, die der Verbindungsabschnitt mit dem Kopfabschnitt wird, und das Tintenausstoßelement 7 wird damit verbunden. Die Außenfläche der Tintenlieferöffnung 8 wird zuvor durch die Dichteinrichtung abgedichtet, und während des Tinteneinfüllprozesses, der danach auszuführen ist, ist das Tintenaustreten aus der Tintenlieferöffnung 8 ebenfalls verhindert.
In das Gehäuse 2 wird in diesem Zustand das poröse Absorptionsmaterial 6 durch die Öffnungsseite eingeführt, wie dies in Fig. 3B gezeigt ist. Das einzuführende poröse Absorptionsmaterial 6 wird zu der Form zuvor abgetrennt, die im wesentlichen der Innenform des Gehäuses 2 (oder des Innenvolumens) entspricht. Bei der vorliegenden Erfindung wird, wie dies nachstehend beschrieben ist, das poröse Absorptionsmaterial zusammengedrückt und die Tinte wird unter Verwendung der Wiederherstellung des Materials aus dem zusammengedrückten Zustand eingefüllt. Daher sind die Beziehungen des Aufbaus oder der Größe zwischen der Innenform des Gehäuses 2 und dem porösen Absorptionsmaterial 6 bedeutende Faktoren. Das heißt, wenn der Aufbau des porösen Absorptionsmaterials 6 relativ zu der Innenform des Gehäuses zu groß ist, tritt eine zu große Reibung zwischen der Außenfläche des porösen Absorptionsmaterial 6 und der Innenfläche des Gehäuses auf, und deshalb wird die erwünschte Widerherstellung des porösen Materials 6 nicht verwirklicht, was zu dem Ergebnis führt, dass das erwartete Tinteneinfüllen nicht verwirklicht wird.
Wenn der Aufbau des porösen Absorptionsmaterials 6 relativ zu der Innenform des Gehäuses 2 klein ist, wird der Kontakt zwischen dem Tintenausstoßelement 7, das an der Tintenlieferöffnung 8 vorgesehen ist, und dem porösen Absorptionsmaterials 6 nicht angemessen aufrechterhalten, und deshalb wird die Tintenlieferleistung ungünstig beeinflusst. Deshalb wird, was die Beziehung zum Erfüllen der beiden Anforderungen betrifft, außerdem bevorzugt, dass das Volumen des porösen Absorptionsmaterials 6, das einen im wesentlichen ähnlichen Aufbau hat, relativ zu (dem Innenvolumen) der Innenform des Gehäuses 2 ungefähr 1,0 bis 1, 2 mal so groß ist. Außerdem ist die Wiederherstellkraft des porösen Absorptionsmaterials 6 ebenfalls in Abhängigkeit von dem Vermögen des porösen Absorbierens und von dem Maß des Zusammendrückens bei dem Formen oder dergleichen unterschiedlich, jedoch wird die angemessene Wiederherstellkraft unter Verwendung des vorstehend beschriebene Wertebereichs vorgesehen.
Das in dem Gehäuse 2 untergebrachte poröse Absorptionsmaterial 6 wird, wie dies in Fig. 3C gezeigt ist, zusammengedrückt, indem es unter Verwendung eines Drängelementes 21 gedrängt wird. Was das Maß des Zusammendrückens durch das Drängelement 21 betrifft, so ist, wenn das Maß des Zusammendrückens zu gering ist, die Menge der in dem porösen Absorptionsmaterial 6 eingeführten Tinte zu gering, und wenn es zu sehr gedrückt wird, ist keine ausreichende Wiederherstellung zu erwarten (mit dem Ergebnis einer plastischen Verformung), und die Tinteneinfüllmenge ist ebenfalls verringert. Außerdem ist es ebenfalls in Abhängigkeit von der Eigenschaft des verwendeten poröse Absorptionsmaterials 6 unterschiedlich, und beispielsweise in dem Fall, bei dem das poröse Absorptionsmaterial 6 ein unter Verdichtung geformtes Material ist, ist das mögliche Maß eines Zusammendrückens durch das Drängelement 21 ebenfalls durch sich selbst in einer Abhängigkeit von dem Maß des Zusammendrückens bei dem Verdichtungsformen begrenzt, und das bevorzugte Maß beträgt ungefähr 1/2 bis 1/5.
Zu dem porösen Absorptionsmaterial 6, das in vorbestimmter Art und Weise zusammengedrückt wird, wird, wie dies in Fig. 3D gezeigt ist, die Tintenlieferröhre 22 für die Tintenlieferung eingeführt, und es wird die Tinte von der Tintenlieferröhre 22 geliefert.
Während des Ausführens der Lieferung der Tinte wird, wie dies in Fig. 3E gezeigt ist, der zusammengedrückte Zustand des porösen Absorptionsmaterials 6 durch das Drängelement 21 aufgehoben. Wenn der zusammengedrückte Zustand aufgehoben wird, nimmt das poröse Absorptionsmaterial 6 die Ausgangsform wieder ein und die gelieferte Tinte wird eingefüllt, indem sie sich so in dem Tintenabsorptionsmaterial bewegt, wie dies durch die Pfeile gezeigt ist.
An der Öffnungsseite des Behälters 2, für den das Einfüllen der Tinte vollendet ist, werden, wie dies in Fig. 3F gezeigt ist, das Abdeckelement 3 und das obere Element 4 montiert, wodurch der Tintenbehälter, der mit einer erwünschten Menge an Tinte ohne eine freie Tinte befüllt ist, hergestellt ist.
Danach wird ein Etikett mit einer Artikelnummer oder dergleichen an den Tintenbehälter geklebt und der Tintenbehälter wird verpackt.
Die maximale Tintenmenge des porösen Absorptionsmaterials 6 (das zu dem Einfüllen in der Lage ist) wird in der nachstehend erörterten Weise erhalten.
Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Ende einer Saugpumpe 201 (die von TERUMO Kabushiki Kaisha, Japan, Terufusion Syringe Pump, erhältlich ist) über die Röhre 202 mit dem Kopfabschnitt 101 der Kartusche verbunden, an dem der Tintenbehälter 1, der das poröse Absorptionsmaterial 6 enthält, montiert ist, und außerdem wird die Druckveränderung während des Tintensaugens durch die Saugpumpe 201 gemessen und ein Drucksensor 203 für ein Messen der Veränderung des Saugdruckes ist in einem Abschnitt de Röhre 202 vorgesehen. Das Ergebnis der Erfassung des Drucksensors 203 wird durch eine Messvorrichtung 204 gemessen und durch den Drucker 205 ausgegeben.
Was das Messverfahren betrifft, so wird die Strömungsrate zum Zeitpunkt des Saugens der Tinte von dem Kopfabschnitt 101 durch die Saugpumpe 201 auf einen vorbestimmten Wert gesteuert (ihre Strömungsrate wird auf die Ausspritzrate in dem Fall eines Ausspritzens aus sämtlichen Ausspritzöffnungen eingestellt) und der Vorgang des Saugens 1cc der Tinte bei dieser Strömungsrate und der Vorgang des unveränderten Belassens derselben werden, bis der Druck nach dem Saugen wieder zu dem statischen Druck wird, bis zu dem Zeitpunkt wiederholt, bei dem der Druck nicht wieder zu dem statischen Druck wird, und bei dem der dynamische Druck nicht weniger als 200 mmAq während des Saugens wird (der Zeitpunkt wird als der Verwendungsgrenzpunkt des Größenabsorptionsmaterials unterschieden, das die Tinte in dem Tintenbehälter verbraucht hat). Die Anzahl der Wiederholungen entspricht im Wesentlichen der verwendungsfähigen Tintenmenge des porösen Absorptionsmaterials 6, das in dem Tintenbehälter untergebracht ist, da die durch den Saugvorgang gesaugte Tintenmenge 1cc beträgt.
Bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden spezielle Beispiele erläutert.
Für das poröse Absorptionsmaterial 6 werden ein 4-mal zusammengedrücktes poröses Absorptionsmaterial, wobei die Zellenzahl des porösen Absorptionsmaterials 6,6-7,9 mm (168- 200/Zoll) beträgt; ein 3-mal zusammengedrücktes poröses Absorptionsmaterial, wobei die Zellenzahl des porösen Absorptionsmaterials 5-5,9/mm (126-150/Zoll) beträgt; ein 2-mal zusammengedrücktes poröses Absorptionsmaterial, wobei die Zellenzahl des porösen Absorptionsmaterials 3,3-3,9/mm (84- 100/Zoll) beträgt; ein nicht zusammengedrücktes Absorptionsmaterial, wobei die Zellenzahl des porösen Absorptionsmaterials 1,6-2/mm (42-50/Zoll) beträgt, vorbereitet, das heißt es werden vier Arten an Materialien vorbereitet, und diese werden in dem Gehäuse 2 untergebracht und danach werden sie, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, auf das 1/6- fache, 1/5-fache, 1/4-fache, 1/3-fache, 1/2-fache, 3/4-fache jeweils durch das Drängelement 21 zusammengedrückt, womit die Tinte unter Verwendung seiner Wiederherstellwirkung eingefüllt wird. Tabelle 1
Die Ergebnisse des Tinteneinfüllvermögens bei diesen Beispielen sind in Tabelle 1 gezeigt. In der Tabelle 1 bedeutet "E", dass annähernd 100% der Tintenmenge, die in dem porösen Absorptionsmaterial unterbringbar sind, angemessen eingefüllt werden können, bedeutet "G", dass das poröse Absorptionsmaterial nicht mit der gesamten Tintenmenge gefüllt worden ist, die untergebracht werden kann, wobei aber nicht weniger als ungefähr 85% eingefüllt wurden und im wesentlichen kein Problem bei der Tintenlieferung auftrat, und bedeutet "N", dass das Tinteneinfüllen von lediglich nicht mehr als 80% möglich war.
Gemäß den Ergebnissen bei diesem Beispiel wird, indem das poröse Absorptionsmaterial, das auf nicht weniger als 2-mal verdichtungsverformt worden ist, auf nicht weniger als ein Drittel in dem Tintenbehälter zusammengedrückt wird, das angemessene Tinteneinfüllen verwirklicht.
Außerdem zeigt das nicht zusammengedrückte Absorptionsmaterial keine ausreichende Wiederherstellkraft auf und sämtliche Zusammendrückzustände zeigten kein angemessenes Tinteneinfüllvermögen.
Das Tinteneinfüllverfahren ist nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt, und die Wiederherstellung des porösen Absorptionsmaterials kann nicht kontinuierlich sondern unterbrochen erfolgen, wobei die Lieferung in unterbrochener Weise oder kontinuierlich in Übereinstimmung mit dem Zustand der Wiederherstellung des porösen Absorptionsmaterials folgen kann.
Außerdem kann bei dem Tintenbehälter mit dem Aufbau, bei dem der Raum, der die Pufferkammer der Tinte geworden ist, an einem oberen Abschnitt des Tintenbehälters vorgesehen ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, nach dem die Tinte in einer vorbestimmten Menge in den Tintenbehälter geliefert worden ist, das poröse Absorptionsmaterial zusammengedrückt werden, um das Einfüllen der Tinte auszuführen.
Außerdem ist bei einer anderen Alternative das poröse Absorptionsmaterial in dem Tintenbehälter ungebracht, und das Abdeckelement ist an dem Öffnungsabschnitt des Gehäuses 2 montiert, und danach wird die Röhre für die Tintenlieferung durch das Luftloch des Abdeckelementes eingeführt und das poröse Absorptionsmaterial wird durch die Röhre zusammengedrückt, und danach wird die Röhre nach oben herausgezogen, um die Tinte während des Wiederherstellens des porösen Absorptionsmaterials zu liefern.
Bei einer anderen Alternative können die Tintenlieferröhre und das Drängelement, die bei dem in den Fig. 3A bis 3D gezeigten Tinteneinfüllprozess verwendet werden, als eine Einheit gestaltet werden. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist bei der vorliegenden Erfindung durch ein Einfüllen der Tinte unter Verwendung der Wiederherstellkraft des die Tinte absorbierenden porösen Absorptionsmaterials die sperrige Tinteneinfüllvorrichtung nicht erforderlich, und das Einfüllen der Tinte kann mit Leichtigkeit bei Umgebungsdruck ausgefüllt werden.
Des Weiteren gibt es keine freie Tinte und der Entnahmeprozess für die freie Tinte ist nicht erforderlich, und das Einfüllen der Tinte kann ausgeführt werden, wobei Schwankungen in der Verteilung oder der Einfüllmenge der Tinte nicht ohne Weiteres auftreten.

Claims

1. Tinteneinfüllverfahren, bei dem Tinte in einen Tintenbehälter (1) eingefüllt wird, der

mit einem porösen Material (6), das die Tinte hält, die zu einem Kopfabschnitt (21) zu liefern ist, der dem Ausspritzen der Tinte dient, und

mit einem Behältergehäuse (2) für ein Unterbringen des porösen Materials vorgesehen ist, mit den folgenden Schritten:

Zusammendrücken des porösen Materials (6), das in dem Behältergehäuse (2) untergebracht ist, und

Einfüllen der Tinte unter Verwendung einer Wiederherstellkraft des porösen Materials (6), wenn dieses aus dem zusammengedrückten Zustand freigegeben wird.

2. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1, wobei, das Zusammendrücken des porösen Materials (6) mechanisch ausgeführt wird.

3. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Tinteneinfüllen bei Umgebungsdruck ausgeführt wird.

4. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Tinte allmählich eingefüllt wird, während der zusammengedrückte Zustand nach dem Zusammendrücken des porösen Materials in dem Behältergehäuse aufgehoben wird.

5. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Aufheben des zusammengedrückten Zustandes des porösen Materials fortlaufend ausgeführt wird.

6. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Aufheben des zusammengedrückten Zustandes von dem porösen Material in unterbrochener Weise ausgeführt wird.

7. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Tinte zu dem Tintenbehälter (2) zugeführt wird und danach das poröse Material (6) zusammengedrückt und in dem Behälter aufbewahrt wird, und dann der zusammengedrückte Zustand aufgehoben wird, um das Absorptionsmaterial mit Tinte zu füllen.

8. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Zusammendrücken des porösen Materials (6) mit einer abhängigen Spanneinrichtung (21) ausgeführt wird und die Lieferung der Tinte mit einer Tintenlieferröhre (22) ausgeführt wird.

9. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Tintenlieferröhre (22) sowohl für das Zusammendrücken des porösen Materials (6) als auch für das Liefern der Tinte verwendet wird.

10. Tinteneinfüllverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das poröse Material (6) zuvor 2-mal - 4-mal thermoverdichtet worden ist, und das Zusammendrücken des porösen Materials in dem Behältergehäuse 1/2 - 1/5 beträgt.

11. Gerät für ein Einfüllen von Tinte in einen Tintenbehälter mit:

einem Element (21) für ein Zusammendrücken eines Tintenabsorptionsmaterials (6), das in dem Tintenbehälter untergebracht ist, und für ein Aufheben eines zusammengedrückten Zustandes, damit ein zusammengedrückter Zustand wiederhergestellt wird, und

einem Element (22) für ein Zuführen der Tinte in den Tintenbehälter.

12. Gerät gemäß Anspruch 11, wobei das Lieferelement (22), das Zusammendrück- und Wiederherstellelement (21) separate Elemente sind.

13. Gerät gemäß Anspruch 11, wobei das Zusammendrück- und Wiederherstellelement (21) und das Lieferelement (22) ein gemeinschaftliches Element sind.

14. Gerät gemäß Anspruch 11, wobei der Wiederherstellvorgang kontinuierlich ausgeführt wird.

15. Gerät gemäß Anspruch 11, wobei der Wiederherstellvorgang in unterbrochener Weise bewirkt wird.

16. Gerät gemäß Anspruch 11, wobei die Tinte in das Absorptionsmaterial durch ein Wiederherstellen des Tintenabsorptionsmaterials geliefert wird.

17. Gerät gemäß Anspruch 11, wobei die Tinte in den Tintenbehälter geliefert wird und danach das Tintenabsorptionsmaterial durch ein Aufheben des Zusammendrückens gefüllt wird.