DE69619024T2

DE69619024T2 - Tintenbehälter und dessen Herstellungsverfahren, Tintenkartusche und Tintenstrahlgerät

Info

Publication number: DE69619024T2
Application number: DE69619024T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Sasaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2016-06-13
Also published as: JPH0958007A; EP0748692A1; US6183075B1; CN1137977A; EP0748692B1; CN1053147C; SG73429A1; AU682994B2; MX9602320A; CA2178883A1; KR100220136B1; CA2178883C; ATE212913T1; AU5595796A; DE69619024D1; JP3245053B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK

Auf dem Gebiet des Tintenstrahlaufzeichnens werden bei Verwendung einer Vielzahl an Aufzeichnungsflüssigkeiten (Tinten) zum Aufzeichnen verschiedene Kartuschensysteme angewendet, d. h. hauptsächlich Systeme, bei denen ein Tintenhalteabschnitt (Tintenbehälter) zum Aufbewahren oder Halten der Aufzeichnungsflüssigkeiten, die zu einer Aufzeichnungseinrichtung geliefert werden, die einen Abschnitt zum Erzeugen einer Energie zum Ausbilden von Tropfen der Aufzeichnungsflüssigkeit aufweist, in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät entfernbar einbaufähig gestaltet worden sind.
Diese Systeme sind als ein System angewendet worden, das zum Verringern der laufenden Kosten bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät und insbesondere in Bezug auf die laufenden Kosten eines derartigen Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts in der Lage ist, das eine Vielzahl von Tinten anwendet, um mit einem Farbmodus oder einem ähnlichen Modus aufzuzeichnen.
Was den Aufbau des Tintenbehälters in der Form einer Kartusche anbelangt, so gibt es einen Aufbau, der einen Mantel und einen Innenbeutel zum Aufbewahren der Tinte aufweist. Normalerweise ist dieser Beutel aus einem gezogenen Film aus einem Harzmaterial hergestellt und er ist aufgrund der physikalischen Festigkeit und dem Widerstandsvermögen gegenüber Tinte beschichtet. Der Grund dafür liegt darin, dass gezogene Harzfilme Richtungseigenschaften in Bezug auf die Zugspannung aufzeigen, d. h. dass er leicht reißt, wenn er in eine bestimmte Richtung gezogen wird, und daher müssen dünne Harzfilme mit einer überlegenen Zugspannung einer Festigkeit in sämtlichen Richtungen wegen beschichtet werden.
Dieser Beutel wird in den Kartuschenmantel eingeführt und ein Deckel wird an dem Kartuschenmantel beim Herstellen der Kartusche angeschweißt oder einfach eingesetzt.
Wenn der vorstehend beschriebene Tintenbehälter angewendet wird, werden die Aufzeichnungseinrichtung und der Abschnitt, an dem der Tintenbehälter angebracht ist, in unterschiedlichen Höhen angeordnet, um einen "Unterdruck" zu erzeugen, was die Tintenstrahlaufzeichnungstechnologie kennzeichnet. Der Unterdruck wird in diesem Fall verwendet, um zu verhindern, dass die Tinte aus dem Tintenausspritzabschnitt wie beispielsweise eine an der Aufzeichnungseinrichtung vorgesehenen Düse austritt; wobei es sich um einen Gegendruck relativ zu der Richtung der Tintenströmung zu der Aufzeichnungseinrichtung hin handelt. Da dieser Gegendruck bewirkt, dass der Druck an dem Ausspritzöffnungsabschnitt relativ zu dem Umgebungsdruck negativ (Unterdruck) wird, wird er "Unterdruck" genannt.
Gegenwärtig gibt es Versuche, eine Einrichtung zum Erzeugen dieses Unterdrucks ohne Abhängigkeit von dem Höhenunterschied vorzusehen, so dass die Größe des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes verringert werden kann. Eine derartige Einrichtung, die angewendet worden ist, ist ein Aufbau, bei dem ein aus einem porösen Material oder dergleichen bestehendes Element zum Erzeugen einer Kapillarkraft in dem Tintenbehälter angeordnet ist und die Tinte in dem porösen Element aufbewahrt wird.
Jedoch muss bei Anwendung eines derartigen porösen Elementes die Tinte in dem porösen Material gehalten werden, was die Tintenhalteeffizienz pro Volumeneinheit des Tintenbehälters ernsthaft begrenzt.
Des weiteren ist der Beutel unter Anwendung eines sogenannten Blasformens ausgebildet. Das Blasformen wird verwendet, um Zuführbehälter herzustellen, bei denen ein Laminaraufbau erforderlich ist, bei dem die Lagen miteinander verbunden sind, um eine Trennung zu verhindern. Insbesondere wenn der Beutel unter Verwendung des Direktblasformens ausgebildet wird, wird die Luftdichtheit an Anschlußabschnitten obligatorisch.
Wenn der vorstehend erwähnte Beutel angewendet wird, wird er flexibel gestaltet, so dass er sich beim Verbrauch der Tinte verformt, und er ist nicht mit einem Luftloch oder einem ähnlichen Aufbau versehen; wobei daher ein Tintenaustreten aufgrund des Luftloches oder einem ähnlichen Aufbau nicht auftritt. Des weiteren ist die Tinte direkt in dem Beutel enthalten; wobei daher die Tintenhalteeffizienz pro Innenvolumen vergleichsweise hoch ist.
Jedoch muss, um dem Beutel die Flexibilität, die Festigkeit und die Fähigkeit zum Verhindern eines Verdampfens von Tinte zu verleihen, der Beutel einen laminaren Aufbau erhalten, was den Gesamtaufbau kompliziert gestaltet und die Anzahl an Bauteilen erhöht. Daher ist das Anwenden des Beutels auch im Hinblick auf die Tintenhalteeffizienz pro Innenvolumeneinheit der Kartusche begrenzt.
Die Tintenhalteeffizienz pro Innenvolumeneinheit nimmt ab, wenn die Anzahl an Tintenhalteabschnitten zunimmt, um eine Vielzahl an Tinten verschiedener Farben zu halten.
Außerdem muss, um die Größenverringerung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts zu verwirklichen, eine Unterdruckerzeugungseinrichtung innerhalb des Tintenbehälters vorgesehen sein, die eine Einrichtung ist, die das Gebiet des Tintenstrahlaufzeichnens kennzeichnet. Daher ist es bei Anwendung des flexiblen Beutels erforderlich, den Beutel mit einer Feder oder dergleichen zu versehen, so dass der Beutel elastisch verformt wird.
Ein derartiges Vorsehen des Aufbaus erhöht außerdem die Anzahl an Bauteilen des Gerätes und auch die Höhe des Gerätes, was zusätzlich zu dem gegenwärtigen Trend, d. h. der Vereinfachung des Herstellprozesses, der Verringerung der Gerätegröße und der Zunahme in Bezug auf die Anzahl an Tintenhalteabschnitten, im Widerspruch steht.
Als weiterer Stand der Technik beschreibt die Druckschrift EP-A- 0 605 183 einen Tintenbehälter zum Aufbewahren von Tinte. Der Behälter ist in eine Vielzahl von Kammern geteilt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenbehälter zu schaffen, der das versehentliche Austreten von Tinte in verschiedenen Situationen verhindern kann, die dann auftreten, wenn der Tintenbehälter transportiert wird oder einer plötzlichen Veränderung in Bezug auf die Umgebungstemperatur oder einer Schwingung unterworfen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Tintenbehälter mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 oder durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 22 oder 26 gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Tintenbehälter eine Vielzahl an Tinten verschiedener Farben halten. Der Tintenbehälter hat eine hohe Tintenhalteeffizienz, bei ihm tritt die Tinte nicht aus, kann sich der Anwender nicht beschmutzen, kann der Tintenbehälter eine angemessene Höhe des Unterdruckes erzeugen und kann die Tinte wirkungsvoll zum Drucken verwendet werden.
Genauer gesagt ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenbehälter zu schaffen, der verhindern kann, dass die in dem in ihm angeordneten porösen Material gehaltene Tinte versehentlich in verschiedenen Situationen austritt, die dann auftreten, wenn der Tintenbehälter transportiert wird oder gelagert wird, beispielsweise wenn der Tintenbehälter herabfällt, einer plötzlichen Veränderung der Umgebungstemperatur oder Schwingung unterworfen ist, und außerdem ermöglicht ist, dass eine geeignete Menge an Luft in den Tintenbehälter eintritt oder aus ihm austritt, die Menge an verdampfter Tinte minimal gestaltet wird und verhindert wird, dass die Tinten verschiedener Farben sich miteinander mischen, während die Tintenkartusche verwendet wird.
Somit schlägt die vorliegende Erfindung als Einrichtung zum Lösen der vorstehend dargelegten Aufgaben einen Tintenbehälter zum Halten der Tinte vor, der einen Innenmantel, der mit einer Vielzahl an angrenzenden Tintenhalteräumen versehen ist, und einen Außenmantel aufweist, der die Außenfläche des Innenmantels bedeckt, wobei die Wände des Innenmantels und des Außenmantels aus praktisch nicht gedehnten Harzmaterialien bestehen.
Des weiteren schlägt die vorliegende Erfindung einen Aufbau für einen Tintenbehälter zum Halten von Tinte vor, der einen Innenmantel, der mit einer Vielzahl an angrenzenden Tintenhalteräumen versehen ist, und einen Außenmantel aufweist, der die Außenfläche des Innenmantels bedeckt, wobei die Ecken des Innenmantels in die Ecken des Außenmantels in richtiger Weise gesetzt sind.
Des weiteren schlägt die vorliegende Erfindung einen Tintenbehälter zum Halten von Tinte vor, der aus einem Innenmantel, der mit einer Vielzahl an angrenzenden Tintenhalteräumen versehen ist, und einem Außenmantel besteht, der die Außenfläche des Innenmantels bedeckt, wobei Innenmantelstützelemente zum Einstellen der Verformung des Innenmantels an einer Vielzahl an orten an dem Außenmantel vorgesehen sind. Bei einem Tintenbehälter gemäß einem der vorstehend dargelegten Vorschläge sind vorzugsweise die Wände, die die Vielzahl an angrenzenden Tintenhalteräumen des Innenmantels teilen, dicker als die anderen Wände des Innenmantels gestaltet.
Des weiteren schlägt die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahlkartusche vor, die folgendes aufweist: einen Tintenbehälter mit einem Innenmantel, der mit einer Vielzahl an angrenzenden Tintenhalteräumen versehen ist, und einem Außenmantel, der die Außenfläche des Innenmantels bedeckt, wobei die Ecken des Innenmantels in die Ecken des Außenmantels in der richtigen Weise gesetzt sind; und einem Tintenstrahlkopf zum Ausspritzen von Tinte, der mit dem Tintenlieferabschnitt des Tintenbehälters verbunden ist und auch mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, bei dem eine derartige Kartusche entfernbar montiert werden kann.
Des weiteren schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Tintenbehälters vor, der einen Innenmantel, der mit einer Vielzahl an angrenzenden Tintenhalteräumen versehen ist, und mit einem Außenmantel versehen ist, der die Außenfläche des Innenmantels bedeckt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: einen Schritt bei dem eine zum Ausbilden des Außenmantels des Tintenbehälters verwendetes Werkzeug und Harze für den Außenmantel und den Innenmantel jeweils vorbereitet werden; einen Schritt, bei dem ein Rohling mit einem Harzzylinder zum Ausbilden des Außenmantels, der kleiner als das Werkzeug ist und eine Vielzahl an kleineren Harzzylindern zum Ausbilden des Innenmantels, die innerhalb des Harzzylinders für den Außenmantel anzuordnen sind, ausgebildet werden; einen Schritt, bei dem der Rohling in dem Werkzeug gehalten wird und Luft in jeden der Vielzahl an kleineren Harzzylindern für den Innenmantel in einer derartigen Weise geblasen wird, dass die Ecken des Innenmantels in die Ecken des Außenmantels in der richtigen Weise gesetzt werden; und einen Schritt, bei dem die Wände des Außenmantels von den Wänden des Innenmantels getrennt werden.
Wenn der Tintenbehälter, die Tintenstrahlkartusche oder das Verfahren zum Herstellen eines Tintenbehälters, die vorstehend vorgeschlagen sind, angewendet werden, kann eine Vielzahl an Tinten mit unterschiedlichen Farben im wesentlichen in dem gesamten durch den Tintenbehälter eingenommenen Raum gehalten werden; wobei daher die Tintenhalteeffizienz verbessert ist und es außerdem möglich ist, einen Tintenbehälter vorzusehen, der einen stabilen Unterdruck in jedem Tintenhalteabschnitt erzeugen kann und der in Bezug auf die Tintennutzungseffizienz überlegen ist.
Des weiteren ermöglicht die Anwendung der vorstehend vorgeschlagenen Tintenstrahlkartusche ein Vorsehen eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, das im Hinblick auf die Tintenhalteeffizienz und die Tintennutzungseffizienz überlegen ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehend dargelegten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Tintenbehälters bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Fig. 2 zeigt eine erläuternde Ansicht von einem Tintenbehälterherstellverfahren, wobei (a), (b) und (c) nacheinander verschiedene Schritte zeigen.
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zum Herstellen des bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tintenbehälters.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer abgewandelten Version des bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tintenbehälters, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung von einer anderen abgewandelten Version des bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tintenbehälters, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Tintenbehälters bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels von einem Gerät zum Herstellen des Tintenbehälters bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm des bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tintenbehälters.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung von unterschiedlichen Tintenbehälteraufbauarten bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer abgewandelten Version des bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tintenbehälters, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Fig. 11 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht (a) von einem Aufzeichnungskopf, der mit dem Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden werden kann, und eine schematische Schnittansicht (b), bei der abgebildet ist, wie der Aufzeichnungskopf mit dem Tintenbehälter verbunden ist.
Fig. 12 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, in dem der Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut werden kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nachstehend sind die Einzelheiten der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind jene Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die die gleichen Funktionen haben.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus von dem Tintenhaltebehälter bei diesem Ausführungsbeispiel, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt. Die nachstehend dargelegte Beschreibung des Tintenbehälters wird unter Bezugnahme auf einen Tintenbehälter dargelegt, der einen Außenmantel und einen Innenmantel aufweist, die bei einem einzigen Prozess unter Verwendung eines Blasformens ausgebildet werden.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 100 ein Tintenbehälter bezeichnet, der einen Außenmantel 101 und einen Innenmantel 102 aufweist. Der Außenmantel 101 und der Innenmantel 102 können getrennt werden, wobei die Innenfläche des Mantels 101 mit der Außenseite des die Tinte haltenden Innenmantels 102 in Kontakt stehen kann oder ein mikroskopischer Zwischenraum zwischen ihnen vorgesehen sein kann. Der mikroskopische Zwischenraum ist mit Luft gefüllt. Was die Materialien des Innenmantels 102 und des Außenmantels 101 betrifft, so müssen diese lediglich formbare Harzmaterialien sein, die nicht aneinander haften.
Der Innenmantel 102 ist mit Trennwänden 109 zum Trennen des Innenraumes in eine Vielzahl an Tintenhalteabschnitten versehen. Diese durch die Trennwände 109 getrennten Tintenhalteabschnitte sind mit einer Tintenfreigabeöffnung (Tintenlieferöffnung) 103 versehen, die eine Verbindung darstellt, durch die die Tinte zu einem nicht gezeigten Tintenstrahlkopf als die Aufzeichnungseinrichtung geliefert wird.
Mit dem Bezugszeichen 104 ist ein Abschnitt (Abklemmabschnitt) bezeichnet, der verschweißt wird, um den Innenraum des Innenmantels 102 abzudichten. Dieser Abklemmabschnitt wird ausgebildet, wenn der Innenmantel mit dem Außenmantel in Eingriff gelangt, wenn sie durch das Blasformen ausgebildet werden, und er stützt den Innenmantel 102. Unter Bezugnahme auf Fig. 1(b) sieht der Schweißabschnitt 104 bei diesem Ausführungsbeispiel geradlinig aus, jedoch ist der einfache geradlinige Aufbau nicht obligatorisch; wobei der Aufbau des Schweißabschnittes gewählt werden, solange der Tintenbehälter mit Leichtigkeit aus dem Werkzeug entnommen werden kann. Des weiteren muss seine Länge nicht unbedingt auf die bei diesem Ausführungsbeispiel angegebene Länge beschränkt sein; sie kann gewählt werden, solange der Schweißabschnitt sich nicht über die Seitenwände hinaus erstreckt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1(a), in der eine schematische Schnittansicht des Tintenbehälters gezeigt ist, werden die Tintenlieferöffnungen als Tintenlieferöffnungen, deren Orte nicht dem Ort des Schweißabschnittes 104 entspricht, über den Innenraum des Tintenbehälters gezogen. Jedoch sind, wenn die Tintenlieferöffnungen an den Orten, die dem Schweißabschnitt 104 entsprechen, über den Innenraum angeordnet werden, die Schweißabschnitte ebenfalls an den Lieferöffnungen vorhanden.
Die vorstehend erwähnte Trennwand 109 ist ebenfalls an den Aufbauwänden der Tintenhalteabschnitte geschweißt und sie ist ungefähr 2 oder mehrfach so dick wie die anderen Aufbauwände während des Herstellprozesses gestaltet, der nachstehend beschrieben ist. Diese Trennwand 109 ist mit dem Schweißabschnitt 104 einstückig.
Daher wird, wenn die in dem Tintenmantel enthaltene Tinte verbraucht wird und das Innenvolumen des Behälters abnimmt, durch die Tintenlieferöffnung 103 und den Abklemmabschnitt 104 verhindert, dass der Innenmantel 102 zusammenfällt. Die Richtung der Verformung wird des weiteren durch die Trennwand 109 geregelt, die mit dem Abklemmabschnitt 104, d. h. mit dem Schweißabschnitt einstückig ist.
Als ein Ergebnis wird eine unregelmäßige Verformung des Innenmantels 102 so gesteuert, dass ein stabiler Unterdruck erzeugt werden kann.
Im übrigen wird in Abhängigkeit von der Dicke des Innenmantels der Schweißabschnitt 104 mitunter von dem Außenmantel bei Verformung des Behälters getrennt. Selbst in einer derartigen Situation ist die Richtung der Verformung aufgrund der Längskomponente des Schweißabschnittes 104 geregelt. Daher tritt, selbst wenn der Schweißabschnitt von dem Außenmantel verdrängt wird, die Verformung nicht in einer unregelmäßigen Weise auf, wobei die Verformung in einer richtigen Weise auftritt, wobei ein Ausgleich aufrecht erhalten bleibt.
Mit dem Bezugszeichen 105 ist ein Luftloch bezeichnet, durch das Luft zwischen dem Innenmantel 102 und dem Außenmantel 101 eingeleitet wird, wenn das Volumen des Innenmantels 102 im Ansprechen auf den Verbrauch der darin aufbewahrten Tinte abnimmt. Es kann eine einfache Öffnung sein oder es kann aus einem Luftströmungsventil gebildet sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist dieses Luftloch eine einfache Öffnung (ein Loch).
Anstelle des Vorsehens des Luftloches 105 kann der zwischen dem Abklemmabschnitt 104 und dem Außenmantel 101 ausbildbare Zwischenraum als das Luftloch 105 verwendet werden. In einem derartigen Fall werden der Innenmantel 102 und der Außenmantel 101 aus Materialien ausgebildet, die nur geringfügig aneinander haften und eine von außen einwirkende Kraft wird auf den Abklemmabschnitt aufgebracht, um den Innenmantel 102 von dem Außenmantel zu trennen, wodurch ein Zwischenraum erzeugt wird, der anstelle des Luftlochs 105 verwendet wird.
Mit dem Bezugszeichen 100 ist ein Tintenfreigabeelement bezeichnet. Es hat eine Funktion zum Verhindern des Austretens von Tinte und es ist in der Lage, ein Austreten der Tinte aus dem Tintenlieferabschnitt zu verhindern, wenn der Tintenbehälter einer geringfügigen Schwingung oder einem geringfügigen, von außen einwirkenden Druck ausgesetzt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht es aus einem unidirektional angeordneten Tintenabsorptionsfasermaterial, auf das eine Kraft aufgebracht wird, um den Meniskus zu halten. Es dichtet praktisch den Tintenhalteabschnitt ab und wenn das Tintenanschlußelement des Tintenstrahlkopfes in die Tintenlieferöffnung eingeführt wird, ermöglicht es, dass die innerhalb des Tintenhalteabschnitts befindliche Tinte nach außen zugeführt wird, während der luftdichte Zustand aufrecht erhalten bleibt.
In Abhängigkeit davon, wie der Tintenbehälter 100 und der Tintenstrahlkopf verbunden sind, kann das Tintenfreigabeelement 106 als ein durch Kontaktdruck aktivierbares Element durch einen Gummipfropfen, ein poröses Material, ein Ventil, ein Filter, ein Harzstück oder dergleichen ersetzt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Unterdruck erzeugt, wenn sich die größte Aufbauwand (die ebenfalls die Aufbauwand des Innenmantels bildet) von jedem Tintenhalteabschnitt nach innen verformt. Wenn diese Verformung auftritt, verformen sich die Seitenflächen und die Teilungswände der Tintenhalteabschnitte kaum, und statt dessen bewirken sie ein Einstellen der elastischen oder plastischen Verformung der Aufbauwände. Diese Randabschnitte stehen anfänglich mit dem Außenmantel 101 in Kontakt, wobei die Aufbauwände, die sich hauptsächlich verformen, größere Seitenwände des flachen Tintenbehälters sind, die parallel zu der Fläche von Fig. 1 stehen.
Nachstehend ist ein Herstellverfahren für den Tintenbehälter von diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagene Tintenbehälter wendet einen Doppelaufbau an, der aus einem formbaren Harzmaterial besteht. Der Außenmantel ist aus Gründen der Festigkeit dicker gestaltet, wohingegen der Innenmantel aus Gründen der Flexibilität dünner gestaltet ist, so dass er sich an die Volumenänderung der in ihm gehaltenen Tinte anpassen kann. Das Material für die Aufbauwände des Innenmantels ist gegenüber Tinte widerstandsfähig und das Material für die Aufbauwände des Außenmantels hat vorzugsweise einen Stoßwiderstand oder ähnliche Eigenschaften.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Anwenden eines Blasformens angewendet, so dass die Aufbauwände des Tintenbehälters ohne ein Ziehen der Harzmaterialien ausgebildet werden können. Daher kann der Innenmantel des Tintenbehälters, der den Tintenhalteabschnitt bildet, im Wesentlichen in allen Richtungen der Belastung Widerstand entgegenbringen.
Als ein Ergebnis wird unabhängig davon, in welcher Richtung sich die in dem Innenmantel verbleibende Tinte verschiebt, nach dem die in dem Innenmantel enthaltene Tinte um eine gewisse Menge verbraucht ist, d. h. selbst wenn die Last in einer speziellen Richtung konzentriert wird, der Innenmantel nicht beschädigt und daher kann der Innenmantel zuverlässig die Tinte halten, wobei des weiteren die Gesamthaltbarkeit des Tintenbehälters verbessert ist. Was die Wahl des Blasformens anbelangt, so ist ein Einspritzblasformen, ein Direktblasformen und dergleichen möglich.
Nachstehend ist der Herstellprozess für den Tintenbehälter auf der Grundlage jeder der vorstehend erwähnten Verfahren beschrieben.
Wenn der Flüssigkeitsbehälter unter Verwendung des Einspritzblasformens hergestellt wird, werden die beiden nachstehend beschriebenen Schritte ausgeführt. Zunächst wird der Außenmantel unter Verwendung eines vorgeformten Rohlings vorbereitet. Danach wird eine Vielzahl an Rohlingen, die zu den Wänden der Tintenhalteabschnitte werden, oder ein Rohling, bei dem die Abschnitte der Innenfläche teilweise an den gegenüberliegenden Abschnitten der Innenfläche anhaften, vorerwärmt und dann in den Rohling für den Außenmantel eingeführt und durch Blasformen zu dem Innenmantel ausgebildet, wobei er dazu gedrängt wird, dass er mit dem Außenmantel in Kontakt gelangt. Gleichzeitig wird die Flüssigkeit in dem Innenmantel abgedichtet und es wird ermöglicht, dass die Umgebungsluft zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel eintritt, wodurch der Tintenbehälter vollendet ist.
Das Material für den Außenmantel und das Material für den Innenmantel kann optional gewählt werden, solange die Materialien an sich schweißbar sind oder von selbst haftend sind. Während des Blasformens ist es von Bedeutung, die Temperatur des Rohlings geeignet zu steuern.
Andererseits weist das Direktblasformverfahren die folgenden Schritte auf: zunächst werden die Innenmantelharze teilweise geschmolzen, um eine Vielzahl an Räumen auszubilden, und danach werden das Harz für den Innenmantel und das Harz für den Außenmantel in das Werkzeug gleichzeitig unter Verwendung von Mehrfachlageneinspritzdüsen eingespritzt. Danach wird die Flüssigkeit in den Tintenbehälter eingespritzt und darin abgedichtet.
Während des Einspritzens kann das Harz für den Innenmantel und das Harz für den Außenmantel miteinander nicht unbedingt in gänzlichem Kontakt stehen oder lediglich teilweise miteinander in Kontakt stehen. In diesem Fall werden die Harzmaterialien für den Innenmantel und für den Außenmantel so gewählt, dass die zueinander weisenden Flächen der jeweiligen Mäntel nicht aneinander haften.
Wenn es erforderlich ist, Materialien, die zu der gleichen Gruppe gehören, aus Gründen der Eigenschaften des Aufbaus des Tintenbehälters in Bezug auf den Flüssigkeitskontakt zu verwenden, erhalten die Innenmantelwand und die Außenmantelwand einen laminaren Aufbau, wobei verschiedene Harzmaterialien so eingespritzt werden, dass unterschiedliche Materialien an den einander zugewandten Seiten der jeweiligen Mäntel freigelegt sind.
Idealer Weise wird der Innenmantel so geformt, dass die Wanddicke über den Mantel gleichmäßig wird, jedoch kann die Wanddicke örtlich verringert sein, so dass sich die Wand mit Leichtigkeit an eine Änderung des Innendruckes anpassen kann. Das Verfahren zum teilweise Verringern der Wanddicke wird wahlweise in Abhängigkeit von dem Innenaufbau des Flüssigkeitsbehälters gewählt, und die Wanddicke wird in der Richtung verringert, die parallel zu der Richtung steht, in der die Harze in das Werkzeug eingespritzt werden.
Das Harz für den Innenmantel und das Harz für den Außenmantel stehen miteinander an beiden Enden der Mäntel in Kontakt, wobei der Innenmantel durch den Außenmantel gestützt ist, und der Innenmantel erhält einen derartigen Aufbau, dass es möglich ist, dass der Innenmantel verformt wird, um sich an die Änderung des Innendruckes des Flüssigkeitsbehälters anzupassen.
Das Harzmaterial für den Innenmantel und das Harzmaterial für den Außenmantel werden so gewählt, dass sie nicht aneinander haften; wobei daher der Behälter mit dem Doppelwandaufbau, bei dem die Außenwand und, die Innenwand aneinander haften, mit Leichtigkeit anders als bei dem herkömmlichen Behälter ausgebildet werden kann, der unter Verwendung des Blasformens ausgebildet wird. Der Innenmantel und der Außenmantel, die aufgrund des Blasformdruckes aneinandergeklebt sind, werden durch ein Verringern des Innendruckes des Innenmantels oder ein Aufbringen einer von außen einwirkenden Kraft getrennt.
Des weiteren können, um den Innenmantel und den Außenmantel zu trennen, Materialien, deren Wärmeausdehnungskoeffizient (oder Wärmekontraktionskoeffizient) unterschiedlich ist, angewendet, so dass sie voneinander nach ihrer Ausbildung automatisch getrennt sind. Dieses Verfahren kann die Anzahl an Herstellungsschritten verringern.
Des weiteren kann der Innenmantel und der Außenmantel nach der Tintenbehälterausbildung getrennt werden, indem eine von außen einwirkende Kraft auf den geschmolzenen Innenmantelabschnitt aufgebracht wird, der ausgebildet wird, wenn der Endabschnitt des Innenmantelrohlings und der Endabschnitt des Außenmantelrohlings dazu gebracht werden, dass sie miteinander in dem Werkzeug in Kontakt stehen, während der Tintenbehälter durch das Blasformen ausgebildet wird, und der somit zwischen dem geschmolzenen Innenmantelabschnitt und dem Außenmantelabschnitt, von dem der geschmolzene Innenmantelabschnitt getrennt worden ist, ausgebildete Zwischenraum kann als das Luftloch verwendet werden.
Vorzugsweise wird die Tinte in den Innenraum des Innenmantels des Tintenbehälters, der unter Verwendung von einem der vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wird, in einer Menge eingespritzt, die ungefähr 90% des Innenmantelvolumens gleich kommt, nachdem der Innenraum einem Unterdruck ausgesetzt worden ist. Dadurch werden die Änderungen behandelt, die in der Umgebung auftreten, in der der Tintenbehälter angeordnet ist, wobei dies das Verhindern eines Austretens von Tinte aufgrund einer von außen einwirkenden physikalischen Kraft, einer Temperaturänderung oder einer Änderung des atmosphärischen Druckes unterstützt.
Des weiteren wird, indem der Innenraum des Innenmantels vor dem Einspritzen der Tinte einem Unterdruck ausgesetzt wird, die Außenfläche des Innenmantels von der Innenfläche des Außenmantels getrennt, so dass verhindert wird, dass der Innenmantel sich verformt, wenn die in ihm befindliche Tinte verbraucht wird. Anders ausgedrückt wird die Verformung hauptsächlich durch den vorstehend erwähnten Stützabschnitt geregelt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eines der vorstehend erwähnten Blasformverfahren angewendet werden. Nachstehend wird der Ablauf auf der Grundlage des Direktblasformverfahrens detailliert unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.
Die Fig. 2(A) bis 2(E) zeigen verschiedene Herstellschritte für den Tintenbehälter von diesem Ausführungsbeispiel und Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm einer Abfolge einer Herstellung für den Tintenbehälter.
In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 201 ein Hauptspeicher oder Hauptsammler für ein Liefern des Harzmaterials für den Innenmantel bezeichnet; ist mit dem Bezugszeichen 202 ein Hauptextruder zum Extrudieren des Harzes für den Innenmantel bezeichnet; ist mit dem Bezugszeichen 203 ein Hilfsspeicher für ein Liefern des Harzmaterials für den Außenmantel bezeichnet und ist mit dem Bezugszeichen 204 ein Hilfsextruder für ein Extrudieren des Harzes für den Außenmantel bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2(A) werden das Harz für den Innenmantel und das Harz für den Außenmantel durch die jeweiligen Speicher zu einem Werkzeug 206 (siehe die Schritte S301 und S302) durch einen ring 206 geliefert, wobei ein im wesentlichen zylindrischer Rohling 207 ausgebildet wird, der den Harzabschnitt für den Innenmantel und den Harzabschnitt für den Außenmantel einstückig aufweist (siehe Schritt S303). In diesem Fall kann das Harz für den Innenmantel und das Harz für den Außenmantel miteinander in Kontakt während des Lieferns stehen, wobei es nicht unbedingt gänzlich miteinander in Kontakt steht, oder die Harze können lediglich teilweise miteinander in Kontakt stehen. Wenn es ermöglicht ist, dass die Harze miteinander in Kontakt stehen, müssen die Mantelmaterialien geeignet gewählt werden, so dass verhindert wird, dass das Harz für den Innenmantel und das harz für den Außenmantel miteinander an ihrer Verbindungsfläche verschmelzen, oder es muss eine chemische Verbindung zu einem der Materialien zugefügt werden, wenn das Material zu dem Werkzeug geliefert wird, so dass der Innenmantel und der Außenmantel nach dem Formen getrennt werden können. Wenn es erforderlich ist, Materialien, die zu der gleichen Gruppe gehören, wegen der sich auf den Flüssigkeitskontakt beziehenden Eigenschaften oder wegen des Aufbaus des Tintenbehälters zu verwenden, kann die Innenmantelwand und der Außenmantel einen laminaren Aufbau erhalten, wobei verschiedene Harzmaterialien in einer derartigen Weise geliefert werden, dass unterschiedliche Materialien an den einander zugewandten Flächen der jeweiligen Mäntel freigesetzt sind.
Danach wird unter Bezugnahme auf Fig. 2(b) der Rohling 207 vorübergehend zwischen dem Werkzeug 210 zum Ausbilden des Innenaufbaus gehalten, wodurch die Abschnitte des Innenmantelrohlings geschmolzen werden, um einen Schmelzabschnitt 211 zu erzeugen, der zu den Teilungswänden wird (siehe Schritt S304). Da das Harz für den Innenmantel und das Harz für den Außenmantel nicht aneinander haften, haften sie selbst dann nicht aneinander, wenn der Innenmantelrohling durch das Innenaufbauformwerkzeug 210 geklemmt wird, wobei der Außenmantelrohling zwischen dem Innenmantelrohling und dem Innenaufbauformwerkzeug 210 ist.
Ein Werkzeug (ein metallisches Werkzeug) 208 zum Ausbilden des Außenaufbaus des Tintenbehälters ist so angeordnet, dass es zum Umschließen des Rohlings 207 vorbereitet wird, wie dies in Fig. 2(c) gezeigt ist, und danach wird es so bewegt, dass es den Rohling 207 umschließt, wie dies in Fig. 2(d) gezeigt ist (siehe Schritt S305). Während dieses Schrittes wird der Endabschnitt des Innenmantelrohlings geschmolzen und dieser geschmolzene Abschnitt bildet den Abklemmabschnitt 104, der nach der Vollendung des Behälters mit den vorstehend erwähnten Teilungswänden in Verbindung steht. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2(b) und 2(c) wird es, wenn der Außenaufbau des Tintenbehälters unter Verwendung eines Zwei-Stück-Werkzeuges ausgebildet wird, bevorzugt dass die Richtung, in der jedes Stück der Zwei-Stück-Werkzeugform zum Umschließen des Innenmantelrohlings bewegt wird, zu der Richtung gestaltet, die die gleiche wie die Richtung ist, in der der Endabschnitt des Innenmantelrohlings für ein Schmelzen geklemmt wird, wie dies in Fig. 2(c) gezeigt ist.
Das Werkzeug zum Ausbilden des Außenaufbaus des Tintenbehälters kann aus einem entfernbaren Werkzeug zum Ausbilden der Klemmabschnitte bestehen, aus denen sich die Teilungswände entwickeln.
Danach wird unter Bezugnahme auf Fig. 2(d) eine Luftdüse 209 in jeden Raum eingeführt, der durch die den Schmelzabschnitt 211 bildenden Trennwand getrennt ist, und Luft wird in den Raum geblasen, um den Tintenbehälter zu dem in Fig. 2(e) gezeigten Aufbau auszubilden. Während dieses Schrittes wird jeder durch die Schmelzabschnitte getrennte Raum zu den Tintenhalteabschnitten ausgedehnt, und der Innenmantel und der Außenmantel verbleiben ohne einen zwischen ihnen befindlichen Zwischenraum aneinander geheftet. Wenn sich der Raum ausdehnt, beginnt sich die gedehnte Wand des Innenmantelrohlings mit den gedehnten Wänden der benachbarten Halteabschnitte zu verschmelzen, wonach sie sich beginnend von den Umgebungen des Schmelzabschnittes 211 als die Trennwand entwickeln, wobei sie eine Aufbauwand ausbilden, die dicker als die restlichen Aufbauwände ist. Bei der Endstufe des Blasens wird der Rohling zu dem durch das Werkzeug 208 vorgegebenen Aufbau geblasen, wie dies in Fig. 2(e) gezeigt ist (siehe Schritt S306).
Die Blasformbedingungen wie beispielsweise der Luftdruck und die Dauer werden auf vorbestimmte Bedingungen eingestellt, bei denen die Volumina der Tintenhalteabschnitte gleich gestaltet sind, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Blasbedingungen können variiert werden, jedoch werden sie, um eine Gleichmäßigkeit in Bezug auf die Dicke der Trennwand zu erzielen, vorzugsweise für sämtliche Kammern gleich gestaltet. Ebenfalls wird vorzugsweise der Raum zwischen dem Außenmantelrohling und dem Werkzeug einem Unterdruck ausgesetzt, um zu bewirken, dass der Rohling mit dem Werkzeug übereinstimmt.
Des weiteren kann, wenn die Temperatur innerhalb eines Bereiches von ±30ºC, ausgehend von einer Referenztemperatur während des Formens gehalten wird, ein Unterschied in Bezug auf die Wanddicke zwischen den Tintenbehältern während des Herstellens verringert werden, wobei daher eine derartige Temperatursteuerung zu bevorzugen ist.
Danach wird der Tintenbehälter von dem den Außenaufbau ausbildenden Werkzeug 203 getrennt (siehe Schritt S307). Danach wird, nachdem die Außenfläche des Innenmantels von der Innenfläche des Außenmantels getrennt worden ist (siehe Schritt S308), die Tinte eingespritzt (siehe Schritt S309). Danach wird das Tintenfreigabeelement angebracht (siehe Schritt S310). Was das Verfahren zum Trennen der nach Außen weisenden Fläche des Innenmantels und der nach innen weisenden Fläche des Außenmantels anbelangt, so gibt es ein Verfahren, bei dem die formbaren Harzmaterialien für den Innenmantel und den Außenmantel im Hinblick auf ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten (Wärmekontraktionskoeffizienten) verschieden sind, ein Verfahren, das ein Beaufschlagen mit Unterdruck anwendet, und dergleichen. Unter Bezugnahme auf Fig. 1(a) kann, wenn die Lufteinlassöffnung sich an einem anderen Ort als an dem Abklemmabschnitt befindet, die Lufteinlassöffnung mit Leichtigkeit gebohrt werden, während der Innenmantel von dem Außenmantel aufgrund des Unterdruckes getrennt ist, wobei daher eine derartige örtliche Anordnung zu bevorzugen ist. Die Tinte wird nach dem Schritt zum Trennen der nach außen weisenden Fläche des Innenmantels von der nach innen weisenden Fläche des Außenmantels eingespritzt, so dass in der vorstehend beschriebenen Weise die nach außen weisende Fläche des Innenmantels und die nach innen weisende Fläche des Außenmantels, die aneinander heften, in zufriedenstellender Weise getrennt werden können, und daher kann die Verformung aufgrund des Vorhandenseins des Schmelzabschnittes und der die Tintenhalteabschnitte trennenden Trennwände und außerdem aufgrund der elastischen Verformung, der plastischen Verformung etc. der Harzmaterialien zuverlässig gesteuert werden.
Wenn der Rohling 207 unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Blasformverfahrens bearbeitet wird, wird der Rohling 207 in einem viskosen Zustand gehalten; wobei daher sowohl das Harz für den Innenmantel als auch das Harz für den Außenmantel keine direktionalen Eigenschaften (Richtungseigenschaften) entwickeln.
Der Tintenbehälter wird so geformt, dass die Dicken t und T des Harzes für den Innenmantel und des Harzes für den Außenmantel jeweils vor dem Blasformen kleiner als die Dicken t1 und T1 des Harzes für den Innenmantel und des Harzes für den Außenmantel jeweils nach dem Blasformen werden; wobei gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Tintenbehälter so geformt wird, dass die Beziehung in Bezug auf die Dicke zwischen dem Harz für den Außenmantel und dem Harz für den Innenmantel die folgende Formel erfüllen:
T > t
T1 > t1
Das Anwenden des Blasformens kann die Anzahl an Herstellschritten und die Anzahl an Bauteilen verringern, was wiederum die Ausstoßrate verbessert und außerdem ermöglicht, dass der Innenmantel 102 in einer derartigen Weise ausgebildet wird, dass die Ränder und Ecken des Innenmantels 102 in jenen des Außenmantels 101 in einer richtigen Weise eingesetzt werden.
Anders ausgedrückt sind, wenn der Tintenbehälter im Anfangszustand ist, das heißt in dem Zustand unmittelbar nach dem Einspritzen der Tinte in den Tintenbehälter, der Außenmantel 101 und der Innenmantel 102 in Bezug auf den äußeren Aufbau ähnlich; wobei daher der Innenmantel 102 snagierend in dem Außenmantel sitzt, wobei ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen ihnen gehalten wird. Als ein Ergebnis kann ein bei dem herkömmlichen Tintenbehälter, der einen Außenmantel und einen darin umschlossenen die Tinte enthaltenden Beutel aufweist, gefundener großer Totraum beseitigt werden, was die Menge an pro Volumeneinheit des Außenmantels haltbarer Tinte erhöht (die Tintehalteeffizienz kann verbessert werden).
Wie dies vorstehend beschrieben ist, werden die Orte der Trennwände (der Raumteilungswände) 109 hauptsächlich durch den Aufbau der steifen Abschnitte des Trennwandausbildungswerkzeuges 210 gesteuert, wobei daher der Aufbau des Werkzeuges bei dem Halteabschnitt wahlweise so gewählt werden kann, dass sämtliche Tintenhaltabschnitte gleich, zueinander ähnlich oder zueinander nicht ähnlich geschaltet werden können, indem einfach die Steifenabschnitte gerade gestaltet werden, wie dies bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, oder gekrümmt gestaltet werden. Außerdem kann das Volumenverhältnis zwischen den Tintenhalteabschnitten mit Leichtigkeit durch das gleiche Verfahren eingestellt werden.
Anders ausgedrückt ist der Aufbau des Tintenhaltabschnittes wahlweise; wobei daher der Ort der Öffnung, durch die die Tinte zu der Aufzeichnungseinrichtung geliefert wird, wahlweise wird. Als ein Ergebnis kann der Tintenentnahmeabschnitt des Tintenstrahlkopfes wahlweise angeordnet werden, was eine grössere Gestaltungsfreiheit in bezug auf den Tintenstrahlkopf mit sich bringt.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel des Tintenbehälters, bei dem das Volumenverhältnis von jedem Tintehalteabschnitt zu den restlichen verschieden ist.
In Fig. 4 sind die Teilungswände so angeordnet, dass die Tintenhalteabschnitte ein verschiedenes Innenvolumen erhalten. Dies wird während des in Fig. 2(b) dargestellten Schrittes verwirklicht hauptsächlich durch ein Ausbilden des Schweißabschnittes 211 in einer derartigen Weise, dass sich dieser bei verschiedenen Winkeln relativ zu der Richtung erstreckt, in der der Rohling extrodiert wird, an Stelle eines Ausbildens der Schmelzabschnitte 211 in parallel zueinander befindlicher Weise. Was die anderen Verfahren zum unterschiedlichen Gestalten des Innenvolumens der Tintenhalteabschnitte betrifft, so kann ein Ändern der Bedingungen aufgeführt werden, unter denen die Luft in jeden Tintenhalteabschnitt geblasen wird.
Durch den vorstehend dargelegten Aufbau kann das Volumenverhältnis zwischen den Tintenhalteabschnitten mit dem Verwendungsverhältnis zwischen einer Vielzahl an im Allgemeinen verwendeten Tinten übereinstimmen. Als ein Ergebnis kann ein Aufbau mit Leichtigkeit verwirklicht werden, der zu einem Verbessern der Effizienz in der Lage ist, mit der die Vielzahl an an dem Tintenbehälter gehaltenen Tinten verwendet werden.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer abgewandelten Version des Tintenbehälters bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein anderer Tintenbehälteraufbau gezeigt ist und (a) eine Schnittansicht darstellt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Im Falle dieser abgewandelten Version unterscheidet sich der Luftlochmechanismus von dem in den Fig. 1 und 4 gezeigten Luftloch.
Auch in diesem Fall hat, um ein Verdampfen der Tinte zu verhindern, um den Innendruck des Tintenbehälters auszugleichen und ein Austreten der Tinte zu verhindern, der Tintenbehälter den Doppelwandaufbau erhalten, wie dies in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, der zwei Wände aufweist, die eine unterschiedliche Dicke haben, so dass sich der Innenmantel mit Leichtigkeit an eine Änderung des Innendruckes anpasst.
Des weiteren sind der Außenmantel 101 und der Innenmantel 102 aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet und der Unterschied in Bezug auf die Wärmekontraktion zwischen den beiden Materialien und in Bezug auf die Restspannung, die sich aus diesem Unterschied ergibt, und dergleichen werden genutzt, um einen Zwischenraum 107 auszubilden, das heißt um den Schmelzabschnitt 104 des Innenmantels 102 von der Verbindungsfläche zu trennen, an der der Innenmantel 102 und der Außenmantel in Kontakt stehen.
Des weiteren ist der Außenmantel mit einem Ventil 108 versehen, das nach außen geöffnet ist, um das Aufrechterhalten eines Druckausgleichs für den Innenmantel zu unterstützen.
Wenn die Tinte normaler Weise geliefert wird, ist der Druck in ausreichender Weise eingestellt, wenn die Luft in dem Raum zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel durch den Zwischenraum 107 eintritt oder aus diesem austritt. Jedoch muss eine plötzliche Druckänderung, die dann auftritt, wenn der Tintenbehälter herabfällt, oder bei ähnlichen Situationen auftritt, schnell behandelt werden, wobei daher das Ventil 108 vorgesehen ist.
Durch das Vorsehen des Ventils 108 kann ein versehentlicher Druckanstieg mit Leichtigkeit behandelt werden; wobei daher die Zuverlässigkeit des Tintenbehälters weiter verbessert ist.

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus von einem Tintenbehälter, der durch ein gegenüber dem bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Verfahren unterschiedlichen Verfahren hergestellt wird, wobei (a) eine Schnittansicht zeigt und (b) eine Seitenansicht zeigt.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden der Innenmantel und der Außenmantel des Tintenbehälters gleichzeitig bei einem einzigen Schritt unter Verwendung des Blasformverfahrens ausgebildet.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Tintenbehälter 100 bezeichnet das Bezugszeichen 101 den Außenmantel des Tintenbehälters und das Bezugszeichen 102 bezeichnet den Innenmantel des Tintenbehälters. Der Tintenbehälter 101 ist so aufgebaut, dass der Außenmantel 101 und der Innenmantel 102 durch einen Raum getrennt sind, der Luft enthält.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Vielzahl an Tintenhalteräumen nicht durch ein Teilen des Innenraumes des Innenmantels 102 erzeugt. Statt dessen werden diese erzeugt, indem eine Vielzahl an aus Harzmaterial unabhängig ausgebildeten Tintenhaltekammern parallel und in Kontakt mit den benachbarten angeordnet sind und dann die Grenzflächen zwischen den benachbarten Kammern verschweißt werden. Dies heißt, dass der Aufbau, bei dem der Innenmantel eine Vielzahl an Tintenhalteabschnitten wie bei dem Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Aufbau aufweist, durch ein Blasformen der Vielzahl an aneinander haftenden Tintenhalteabschnitten erzeugt werden kann.
In diesem Fall wird der Wandabschnitt (die Trennwand) zwischen den zwei benachbarten Tintenhalteabschnitten als Ergebnis des Schmelzens zwischen den Aufbauwänden der benachbarten beiden unabhängigen Tintenhalteabschnitten ausgebildet; wobei daher dieser Abschnitt dicker als die restlichen Aufbauwände der Tintenhalteabschnitte wird. Anders ausgedrückt ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Teilungswand oder Trennwand, die parallel zu der Dickenrichtung des flachen Aufbaus ist und den Tintenhalteraum des Innenmantels teilt, dicker als die restlichen Aufbauwände.
Das Material für die Vielzahl an Tintenhaltekammern, die den Innenmantel bilden und das Material für den Außenmantel wird wahlweise in einer beliebigen Kombination gewählt, solange die nachfolgend aufgeführten Bedingungen erfüllt sind; das heißt dass sie nicht aneinander haften und dass das Material für die Vielzahl an Tintenhaltekammern derart sein muss, dass die unabhängig ausgebildeten Tintenhalteabschnitte aneinander haften.
Jeder Tintenhalteabschnitt ist mit einer Tintenfreigabeöffnung (Tintenlieferöffnung) 103 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel versehen.
Außerdem ist jeder Tintenhalteabschnitt mit einem Stützabschnitt 104, das heißt dem Schmelzabschnitt versehen, der durch ein Schmelzen des Endabschnittes von jedem Tintenhalteabschnitt in einer derartigen Weise erzeugt wird, dass die Innenräume des Innenmantels 102 abgedichtet werden. Der Stützabschnitt ist an der über den Innenraum betrachtet entgegengesetzten Seite von der Tintenfreigabeöffnung 103 angeordnet.
Daher wird die Verformung des Tintenhalteabschnittes, die beim Verbrauchen der Tinte auftritt, durch diesen Stützabschnitt 104, die Tintenlieferöffnung 103 und die vorstehend erwähnte dicke Trennwand 111 gesteuert, die sich aus dem Schmelzen von zwei Tintenhalteabschnittswänden ergibt.
Der Unterdruck bei diesem Ausführungsbeispiel wird erzeugt, wenn die breiteren Aufbauwände (die ebenfalls die Aufbauwände des Innenmantels bilden) von jedem Tintenhalteabschnitt 110 sich nach innen verformen, wobei dies das Gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Der Randabschnitt und die Teilungswand 111 des Tintenhalteabschnittes verformen sich kaum und bewirken stattdessen ein Regulieren der elastischen ottoplastischen Verformung der Aufbauwand. Der Randabschnitt des Innenmantels 102 ist ursprünglich mit dem Außenmantel 101 in Kontakt. Die Aufbauwand, die sich hauptsächlich verformt, ist die Wand, die parallel zu der Fläche von Fig. 6 steht, das heißt die Seitenwand des flachen Behälters.
Mit dem Bezugszeichen 105 ist ein Luftloch bezeichnet, durch das Luft zwischen den Innenmantel 102 und den Außenmantel 101 eingeleitet wird, wenn das Volumen des Innenmantels 102 aufgrund des Verbrauchens der Tinte abnimmt, und mit dem Bezugszeichen 106 ist ein Tintenfreigabeelement bezeichnet, das die Verbindung zwischen dem Tintenbehälter und einem Tintenstrahlkopf bildet. Nachstehend ist ein Herstellverfahren für den Tintenbehälter von diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Tintenbehälterherstellgerätes von diesem Ausführungsbeispiel und Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Herstellungsabfolge für den Tintenbehälter.
In Fig. 7 ist mit dem Bezugszeichen 201 ein Hauptspeicher für ein Liefern des Harzmaterials für den Innenmantel bezeichnet; ist mit dem Bezugszeichen 202 ein Hauptextruder zum extrudieren des Harzes für den Innenmantel bezeichnet; ist mit dem Bezugszeichen 203 ein Hilfsspeicher für ein Liefern des Harzmaterials für den Außenmantel bezeichnet und ist mit dem Bezugszeichen 204 ein Hilfsextruder zum extrudieren des Harzes für den Außenmantel bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 stimmt die Anzahl der Hauptspeicher 201 mit der Anzahl an bei den Tintenbehältern erforderlichen Tintenhalteabschnitten überein. Eine Vielzahl an Innenrohlingen 207a zum Ausbilden des Tintenhalteabschnittes werden durch diese Hauptspeicher 201 innerhalb des äußeren Rohlings 207b zum Ausbilden des Außenmantels ausgebildet, der durch das von dem Hilfsspeicher 203 gelieferte Material ausgebildet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden drei innere Rohlinge 207a für die gelbe, magentafarbene und zyanfarbene Tinte für ein vorbereitet. Sie sind parallel in dem äußeren Rohling 207b angeordnet.
Der Tintenbehälter wird durch dieses Herstellgerät durch die nachstehend erörterten Schritte hergestellt.
Zunächst werden das Innenharz und das Außenharz geliefert (siehe die Schritte 5321 und 5322) und so extrudiert, dass die Vielzahl an Rohlingen 207a innerhalb des Rohlings 207b ausgebildet wird (siehe Schritt S323).
Danach werden der Rohling 207a und 207b durch ein Zwei-stückwerkzeugsandwichartig angeordnet ist, das die Endabschnitte der Rohlinge sandwichartig angeordnet werden (siehe Schritt S324), wodurch die Endabschnitte der inneren Rohlinge verschmolzen werden, was nach der Vollendung des Tintenbehälters Abschnitte erzeugt, die zu separaten Schmelzabschnitten 104 werden, die jeweils zu den Tintenhalteabschnitten gehören.
Dann wird die Luft in jeden inneren Rohling von den jeweiligen vorgesehenen Luftdüsen eingespritzt, wodurch sich die abgedichteten Räume ausdehnen, die sich aus dem Verschmelzen des Endabschnittes des inneren Rohlings ergeben, der zu der Tintenhaltekammer wird. Als ein Ergebnis gelangen benachbarte innere Rohlinge miteinander in Kontakt und Verschmelzen allmählich an der Grenzfläche. Dann wird noch mehr Luft in die Rohlinge geblasen, um zu bewirken, dass die Rohlinge mit dem Werkzeug übereinstimmen, wobei ein Tintenbehälter mit dem Endaufbau ausgebildet wird (siehe Schritt S325).
Danach wird der Tintenbehälter von dem Werkzeug getrennt (siehe Schritt S326) und der Innenmantel wird von dem Außenmantel getrennt (siehe Schritt S327). Dann wird die Tinte eingespritzt (siehe Schritt S328) und abgedichtet, nachdem das Tintenfreigabeelement angebracht worden ist (siehe Schritt S-329)
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn der Rohling unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Blasformverfahrens bearbeitet wird, der Rohling in einem viskosen Zustand gehalten; wobei daher sowohl das Harz für den Innenmantel als auch das Harz für den Außenmantel keine Richtungseigenschaften entwickeln.
Der Tintenbehälter wird so geformt, dass die Dicken t und T des Harzes für den Innenmantel und des Harzes für den Außenmantel jeweils vor dem Blasformen kleiner als die Dicken t2 und T2 des Harzes für den Innenmantel und des Harzes für den Außenmantel jeweils nach dem Blasformen werden; wobei gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Tintenbehälter so geformt wird, dass die Dickenbeziehung zwischen dem Harz für den Außenmantel und dem Harz für den Innenmantel die nachstehend aufgeführte Formel wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erfüllen:
T > t
T2 > t2
In dem Fall des Herstellverfahrens von diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn das gleiche Material für sämtliche Tintenhaltekammern verwendet wird, bevorzugt, dass sämtliche Tintenhaltekammern im Wesentlichen den gleichen Aufbau haben. Wenn jedoch die Volumenverhältnisse der Tintenhaltekammern vorzugsweise unterschiedlich sind, ist es erforderlich, ein unterschiedliches Material für jede Tintenhaltekammer auszuwählen und des weiteren die Luftblasbedingungen wie beispielsweise den Druck, die Dauer und dergleichen einzustellen.
Die Anwendung des Blasformens von diesem Ausführungsbeispiel kann die Anzahl an Herstellschritten und die Anzahl an Bauteilen verringern, was wiederum die Ausstoßrate verbessern kann und außerdem ermöglicht, dass der Innenmantel 102 in einer derartigen Weise ausgebildet wird, dass die Ränder und Ecken des Innenmantels 102 in jene des Außenmantels 101 in der richtigen Weise eingesetzt werden.
Anders ausgedrückt erhalten, wenn der Tintenbehälter sich in seinem Ausgangszustand befindet, das heißt der Zustand unmittelbar nach dem Einspritzen der Tinte in den Tintenbehälter, der Außenmantel 101 und der Innenmantel 102 einen ähnlichen äußeren Aufbau; wobei daher der Innenmantel 102 passend innerhalb des Außenmantels sitzt, wobei ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen ihnen gehalten wird. Als ein Ergebnis kann ein bei dem herkömmlichen Tintenbehälter, der einen Außenmantel und einen von diesem umschlossenen die Tinte enthaltenden Beutel aufweist, befundener großer Todraum beseitigt werde, was die Menge an pro Volumeneinheit des Außenmantels haltbarer Tinte erhöht (die Tintehalteeffizienz kann verbessert werden).
Des weiteren können die Tintenhaltekammern in einer anderen Weise als einer parallelen Anordnung angeordnet werden, das heißt in einer gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlichen Weise. Die Fig. 9(a) und 9(b) zeigen schematische Schnittdarstellung von einem derartigen Aufbau.
Fig. 9(a) zeigt einen Aufbau zum Halten von vier verschiedenen Tinten, wobei die Menge an schwarzer Tinte, die für ein Aufzeichnen am Häufigsten verwendet wird, erhöht werden kann, indem die Mengen der für ein Farbaufzeichnen verwendeten zyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Tinte auf ein Drittel der Menge der schwarzen Tinte verringert wird. Fig. 9(b) zeigt einen Aufbau, bei dem die Teilungswände im Wesentlichen einen Y- Aufbau ausbilden, so dass die Tintenfreigabeöffnungen bei gleichen Abständen angeordnet werden können.
In Fig. 9, die eine schematische Ansicht zeigt, haben die angrenzenden Wände von benachbarten Tintenhalteabschnitten einen geradlinigen Aufbau erhalten, jedoch ist es nicht erforderlich, dass sie geradlinig sind, solange die Tintenhaltekammerwand, die sich zuerst bei dem Freigeben der Tinte verformt, aus der Tintenhaltekammerwand gebildet wird, die der Innenfläche des Außenmantels zugewandt ist.
Bei dem Fall des in Fig. 9 gezeigten Aufbaus sind nicht alle Teilungswände zwischen den benachbarten zwei Tintenhaltekammern 110 parallel zu der Dickenrichtung des flachen Aufbaus, was einen Unterschied gegenüber dem vorherigen Ausführungsbeispiel darstellt. Anders ausgedrückt kann bei diesem Ausführungsbeispiel sogar die breitere Wand mit der Wand der benachbarten Tintenhaltekammer in Kontakt stehen. Daher wird zum Erzeugen eines stabilen Unterdruckes bevorzugt, dass die angrenzenden Wände von benachbarten Tintenhaltekammern nicht verschmolzen sind. Dies kann verwirklicht werden, indem die Harzmaterialien für die Tintenhaltekammern so ausgewählt werden, dass ein für eine Tintenhaltekammer gewähltes Material nicht an den Materialien anhaftet, die für die anderen Tintenhaltekammern gewählt werden. In diesem Fall werden die Randabschnitte und die Ecken der einen Tintenhaltekammer nicht gegenüber jenen der benachbarten Tintenhaltekammer verdrängt und bleiben in Kontakt miteinander selbst während des Freigebens der Tinte; wobei daher selbst nachdem die Tinte im Wesentlichen aufgebraucht ist, die Verformung von jeder Tintenhaltekammer gesteuert werden kann. Als ein Ergebnis kann der Unterdruck stabilisiert werden.
Dieses Ausführungsbeispiel kann bei dem in Fig. 6 gezeigten Tintenbehälter angewendet werden, bei dem sämtliche angrenzenden Abschnitte zwischen benachbarten Tintenhaltekammern parallel zu der Dickenrichtung des flachen Aufbaus sind. Anders ausgedrückt kann das Harzmaterial für die Tintenhaltekammern so ausgewählt werden, dass ein für eine Tintenhaltekammer gewähltes Material nicht an den Materialien für die anderen Tintenhaltekammern anhaftet, was die Tintenhaltekammern nicht aneinanderhaftend macht. Auch in diesem Fall werden die Randabschnitte und die Ecken der Tintenhaltekammer kaum verschoben, selbst während die Tinte freigegeben wird; wobei daher die Verformung der Tintenhaltekammer reguliert werden kann.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer abgewandelten Version des bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebenen Tintenbehälters, wobei ein anderer Tintenbehälteraufbau dargestellt ist und (a) eine Schnittansicht zeigt, und (b) eine Seitenansicht zeigt. Im Falle dieser abgewandelten Version unterscheidet sich der Belüftungsmechanismus von dem in Fig. 6 gezeigten Belüftungsmechanismus.
Der Außenmantel 101 und der Innenmantel 102 sind aus verschiedenen Materialien ausgebildet und der Unterschied in Bezug auf die thermische Kontraktion zwischen diesen beiden Materialien und der sich aus diesem Unterschied ergebenden Restspannung und dergleichen werden genutzt, um einen Zwischenraum 107 zu erzeugen, d. h. um den Schmelzabschnitt 104 des Innenmantels 102 von der Verbindungsfläche zu trennen, an der der Innenmantel 102 und der Außenmantel in Kontakt stehen.
Des weiteren ist der Außenmantel 101 mit einem Ventil 108 versehen, das nach außen offen ist, um das Aufrechterhalten des Druckausgleiches für den Innenmantel zu unterstützen.

Andere Ausführungsbeispiele

Bei den vorherigen Ausführungsbeispielen sind Aufbauarten beschrieben, die eine Vielzahl an Tintenhaltekammern aufweisen. Jedoch ist die Tintenkombination für das Farbaufzeichnen nicht auf die Kombination von gelber, magentafarbener und cyanfarbener Tinte beschränkt; wobei der Aufbau vier oder mehr Tintenhaltekammern zum Halten von schwarzer Tinte oder anderer spezifisch farbiger Tinte zusätzlich zu den vorstehend erwähnten drei farbigen Tinten aufweisen kann (siehe Fig. 11). Des weiteren kann der Aufbau derart sein, dass Tinten mit der gleichen Farbe aber mit unterschiedlicher Dichte einzeln in ihren eigenen Tintehaltekammern gehalten werden können.
Es ist ebenfalls möglich eine Kombination aus einer Tintenhaltekammer und einer Abfalltintenhaltekammer einzustellen. Jedoch muss in einem derartigen Fall der Verbindungsabschnitt (der wie eine Tintenlieferöffnung der Tintenhaltekammer ausgebildet ist) der Abfalltintenhaltekammer, an dem ein Zugriff von außen ermöglicht ist, mit einem Aufbau versehen sein, durch den Flüssigkeit in die Abfalltintenhaltekammer von außen eingeleitet werden kann.
Was die Harzmaterialien für den Innenmantel bei jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele betrifft, so wird Polypropylenharz oder Polyethylenharz bevorzugt. Was die Harzmaterialien für den Außenmantel betrifft, so wird HIPS-Harz (hochstoßfestes Polystyren-Harz) oder Noryl-Harz (das von GE erhältlich ist) bevorzugt. HIPS-Harz ist nicht kristallin und weist einen gering kristallinen Aufbau auf. Polypropylenharz oder Polyethylenharz sind kristallin.
Im Allgemeinen hat ein nicht kristallines Harz einen geringeren Wärmekontraktionskoeffizienten und ein kristallines Harz hat einen größeren Wärmekontraktionskoeffizienten.
Kunststoffmaterialien wie beispielsweise Polystyren, Polycarbonat, Polyvinylchlorid und dergleichen können als andere als die vorstehend aufgeführten nicht kristallinen Materialien aufgeführt werden. Polyacetal, Polyamid und dergleichen können als kristallines Material aufgeführt werden, da jedes von diesen einen kristallinen Aufbau durch ein bestimmtes Verhältnis beim Anordnen in einer spezifischen Umgebung ausbildet.
Kristalliner Kunststoff hat eine Glasübergangstemperatur (Tg: Temperatur, bei der das Molekül mit der Brown'schen Bewegung beginnt und ein Übergang von einem glasartigen Zustand zu einem gummiartigen Zustand auftritt) und eine relativ feststehende Schmelztemperatur. Andererseits hat nicht kristalliner Kunststoff eine Glasübergangstemperatur jedoch keinen feststehenden bzw. ausgeprägten Schmelzpunkt.
Die mechanische Festigkeit, das spezifische Volumen, der spezifische Wärmeausdehnungskoeffizient oder dergleichen des Kunststoffmaterials ändert sich plötzlich bei dem Glasübergangspunkt oder dem Schmelzpunkt. Diese Eigenschaft des Kunststoffmaterials kann genutzt werden, um derartige Materialkombinationen zu erzeugen, die die Trennfähigkeit des Harzes für den Innenmantel von dem Außenmantel verbessern. Wenn beispielsweise Noryl-Harz, das nicht kristallin ist, für den Außenmantel verwendet wird und Polypropylenharz, das kristallin ist, für den Innenmantel verwendet wird, wird der Außenmantel mit einer geeigneten mechanischen Festigkeit versehen und wird der Innenmantel mit einer Flexibilität und einem größeren Wärmekontraktionskoeffizienten versehen.
Ein Polymer, dessen Molekülaufbau lediglich C-C-Bindungen und C- H-Bindungen aufweist, wird ein nicht polares Polymer genannt, wohingegen ein Polymer, dessen Molekülaufbau eine hohe Menge an polaren Atomen wie beispielsweise O, S, N oder Halogen aufweist, wird Polarpolymer genannt. Ein Polarpolymer zeigt eine größere intermolekulare Kohäsionskraft; wobei daher ein Polarpolymerharz eine festere Bindungskraft zeigt.
Diese Eigenschaft des Polymerharzes kann zum Verbessern der Trennfähigkeit des Harzmaterials verwendet werden; wobei eine Kombination aus zwei nicht polaren Harzen oder eine Kombination aus einem nicht polaren Harz und einem polaren Harz zum Verbessern der Trennfähigkeit von einem Harzmaterial von dem anderen Harzmaterial verwendet werden kann.
Bei den vorherigen Ausführungsbeispielen sind der Außenmantel und der Innenmantel als ein Mantel mit Einzellagenwänden beschrieben worden. Jedoch können diese Wände einen lamynaren Aufbau erhalten, der eine Vielzahl an Lagen aus verschiedenen Materialien aufweist, um die Stoßwiderstandsfähigkeit zu verbessern. Insbesondere kann eine Beschädigung, die beim Transport oder Einbau des Behälters oder bei ähnlichen Situationen auftritt, verhindert werden, in dem der Außenmantel den Mehrlagenwandaufbau erhält.
Was das Material für den Innenmantel des Tintenbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft, so können Polyethylenharz, Polypropylenharz und dergleichen verwendet werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, und ihr Elastizitätsmodul (für Zug) ist vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 150-3000 kgf/cm².
Nachstehend ist beschrieben, wie der bei jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele beschriebene Tintenbehälter mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät verbunden wird. Fig. 11(a) zeigt eine schematische perspektivische Ansicht von einem Aufzeichnungskopf, das heißt eine Aufzeichnungseinrichtung, die mit dem Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden werden kann.
Fig. 11(b) zeigt eine schematische Schnittansicht von einem Verbindungszustand zischen dem Aufzeichnungskopf und dem Tintenbehälter.
In Fig. 11(a) ist mit dem Bezugszeichen 401 eine Aufzeichnungskopfeinheit als die Aufzeichnungseinrichtung bezeichnet, die einstückig die Aufzeichnungsköpfe für ein Drucken von schwarzer, gelber, zyanfarbener und magentafarbener Farbe aufweist und die zu einem Drucken in allen Farben in der Lage ist. Mit dem Bezugszeichen 402 ist eine Tintenlieferröhre bezeichnet, durch die Tinte zu jedem Aufzeichnungskopf eingeleitet wird. Ein Ende der Tintenlieferröhre 402 ist mit einem Filter 403 zum Auffangen einer Blase oder einer Verschmutzung versehen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4(b) wird der vorstehend erwähnte Tintenbehälter 100 an der Aufzeichnungskopfeinheit 401 so angebracht, dass die Tintenlieferröhre 402 für jede Tinte mit dem entsprechenden zusammendrückbaren Tintenfreigabeelement 106 verbunden ist, um ein Freigeben der Tinte zu ermöglichen.
Nachdem der Tintenbehälter angebracht worden ist, wird die innerhalb des Tintenbehälters befindliche Tinte zu der Seite des Aufzeichnungskopfes durch eine Wiederherstelleinrichtung oder dergleichen eingeleitet, die in dem nicht gezeigten Aufzeichnungskopf vorgesehen ist, wodurch eine mit der Tinte gefüllte Tintenströmungsbahn verwirklicht wird. Danach kann die in dem Innenmantel des Tintenbehälters gehaltene Tinte von einem an dem Aufzeichnungskopf vorgesehenen Tintenausspritzabschnitt 404 ausgespritzt, das heißt verbraucht werden, während der Aufzeichnungskopf arbeitet.
Nachstehend wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät beschrieben, wobei das dem Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Aufzeichnen montiert ist.
Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, das mit den bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tintenbehältern kompatibel ist.
In Fig. 12 sind die Kopfeinheit 401 und der Tintenbehälter 100 an dem Schlitten, der an der Seite der Hauptbaugruppe des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes vorgesehen ist, durch die Verwendung einer nicht gezeigten Positioniereinrichtung steif aber entfernbar montiert.
Die nach vorne und nach hinten gerichtete Drehung eines Antriebmotors 513 wird zu einer Führungsschraube 504 über Antriebskraftübertragungszahnräder 511 und 509 übertragen, wodurch sich die Führungsschraube 504 dreht. Die Führungsschraube 504 ist mit einer spiralartigen Nut versehen, die mit einem an dem Schlitten vorgesehenen nicht gezeigten Zapfen in Eingriff steht. Durch diese Anordnung wird der Schlitten hin- und hergehend in der Längsrichtung des Gerätes bewegt.
Mit dem Bezugszeichen 502 ist eine Abdeckung zum Abdecken der vorderen Seite von jedem Aufzeichnungskopf innerhalb der Aufzeichnungskopfeinheit bezeichnet. Außerdem wird sie für ein Wiederherstellen der Aufzeichnungskopfleistung verwendet, wobei die Tinte durch die Öffnung der Abdeckung durch eine nicht gezeigte Saugeinrichtung gesaugt wird. Die Abdeckung 502 wird durch die Antriebskraft bewegt, die über ein Zahnrad 508 und dergleichen übertragen wird, wobei sie zu einem Abdecken der Ausspritzseite von jedem Aufzeichnungskopf befähigt wird. Benachbart zu der Abdeckung 502 ist ein nicht gezeigtes Reinigungsblatt so angeordnet, dass es in der vertikalen Richtung der Zeichnung beweglich ist. Der Aufbau des Blattes ist nicht auf die in der Zeichnung gezeigte Form beschränkt und es muss nicht gesagt werden, dass jedes bekannte Reinigungsblatt mit der vorliegenden Erfindung kompatibel ist.
Das Gerät ist so aufgebaut, dass ein geeigneter Vorgang, das heißt ein Abdeckvorgang, ein Reinigungsvorgang und ein Leistungswiederherstellsaugvorgang an einer geeigneten Position durch die Wirkung der Führungsschraube 505 ausgeführt wird, wenn der Schlitten sich in seiner Ausgangsposition befindet, wobei nicht gesagt werden muss, dass jeder Aufbau mit der vorliegenden Erfindung kompatibel ist, solange dieser Aufbau einen geeigneten bei einer bekannten zeitlichen Abstimmung auszuführenden Vorgang ermöglichen kann.
Wenn die Aufzeichnungskopfeinheit an dem Schlitten montiert ist, wird eine Verbindungsanschlussfläche 452 der Aufzeichnungskopfeinheit mit der Verbindungsanschlussfläche 531 einer Verbindungsplatte 530 verbunden, die an dem Schlitten vorgesehen ist, wodurch ein elektrischer Anschluss verwirklicht ist. Diese Verbindung wird verwirklicht, wenn die Verbindungsanschlussfläche 530 um ihre Achse gedreht wird. Da diese elektrische Verbindung ohne Verwendung eines Anschlussstückes verwirklicht wird, ist der Aufzeichnungskopf nicht einer unnötigen Kraft ausgesetzt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Tintenbehälter mit einem Doppelaufbau vorgesehen, der einen Außenmantel und einen einer Vielzahl an Tintenhalteabschnitten enthaltenden Innenmantel aufweist, wobei die Wände des Innenmantels, in denen die Tinte gehalten wird im Wesentlichen mit dem Außenmantel in Kontakt stehen; wobei daher die Tintenhalteeffizienz relativ zu dem durch den Außenmantel eingenommenen Raum im Wesentlichen 100% beträgt. Des weiteren ist die Anzahl an Tintenbehälterbauteilen verringert; wobei es daher möglich ist, die Anzahl an Qualitätssteuereinrichtungen zu verringern, den Tintenbehälterherstellprozess zu vereinfachen und mit Leichtigkeit ein Genauigkeitsniveau in der Praxis zu erfüllen, das beim Herstellen des Tintenbehälters erforderlich ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, einen kostengünstigen Tintenbehälter vorzusehen, der mit einer zu bevorzugenden Ausstoßrate herstellbar ist.
Aufgrund eines Regulierabschnittes zum Regulieren der unregelmäßigen Verformung des Innenmantels ist der Unterdruck zum Liefern einer Vielzahl an unterschiedlichen Tinten stabilisiert und verformt sich der Innenmantel geringfügig, um der von außen einwirkenden mechanischen Kraft, der Temperaturschwankung und der Druckschwankung entgegenzuwirken; wobei daher die Tinte gleichmäßig zu dem Tintenstrahlkopf geliefert wird. Außerdem wird dieser Druck ohne ein Bedarf an einem Anordnen eines Tintenabsorbierelementes, das zu einem Erzeugen einer Kappelaarkraft oder dergleichen in der Lage ist, in dem Tintenbehälter erzeugt; wobei daher die Anzahl an in dem Tintenbehälter haltbaren Tinten erhöht werden kann.
Des weiteren wird der Tintenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Blasformens hergestellt; wobei er daher besser abgedichtet ist und außerdem im Hinblick auf das Verhindern eines Verdampfens der Tinte und eines Verschlechterns der Tinte, das bei einer Langzeitlagerung auftritt, gegenüber einem herkömmlichen Tintenbehälter zu bevorzugen ist, der durch ein Schweißen oder Kleben einer Vielzahl an Bauteilen hergestellt wird. Des weiteren gibt es weniger Herstellrestriktionen in Hinblick auf das Ausbilden der Vielzahl an Tintenhalteabschnitten; wobei daher eine größere Gestaltungsfreiheit gewährt wird.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die hierbei offenbarten Aufbauarten beschrieben ist, ist sie nicht auf die aufgeführten Einzelheiten beschränkt, und diese Anmeldung soll derartige Abwandlungen oder Veränderungen umfassen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Tintenbehälter zum Enthalten von Tinte mit:

einem inneren Behälter (102) mit einer Vielzahl an benachbarten Aufbewahrungskammern (110), die mit der Tinte gefüllt werden, und Tintenlieferabschnitten (103), die den jeweiligen Kammern (110) entsprechen;

einem äußeren Gehäuse (101) zum Umschließen einer Außenseite des inneren Behälters (102);

wobei der innere Behälter (102) und das äußere Gehäuse (101) aus Harzmaterialien bestehen, die im Wesentlichen nicht gedehnt sind und durch ein Blasformen hergestellt sind, und wobei Grenzabschnitte zwischen benachbarten Kammern (110) und dem inneren Behälter (102), die aus im Wesentlichen nicht gedehnten Material sind, in einem mit Tinte befüllten Anfangszustand einstückig sind oder eng miteinander in Kontakt stehen.

2. Tintenbehälter zum Enthalten von Tinte mit:

einem inneren Behälter (102) mit einer Vielzahl an benachbarten Aufbewahrungskammern (110), die mit der Tinte gefüllt werden, wobei der innere Behälter (102) blasgeformt ist und aus einem Harzmaterial besteht, das nicht gedehnt ist, um so zu einer Verformung in der Lage zu sein, die einen Unterdruck erzeugt, wenn die Tinte verbraucht wird;

einem äußeren Gehäuse (101) für ein Umschließen einer Außenseite des inneren Behälters (102);

wobei das äußere Gehäuse (101) mit einem Luftloch versehen ist und in einem gefüllten Zustand der innere Behälter (102) Ecken hat, die in die Ecken des äußeren Gehäuses (101) gesetzt sind.

3. Behälter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Aufbewahrungskammern (110) durch eine Teilungswand (109; 111) geteilt sind, die eine größere Dicke als eine Dicke einer Wand (102) der Kammern (110) hat, die nicht für ein Teilen von benachbarten Aufbewahrungskammern (110) vorgesehen ist.

4. Behälter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum zwischen dem inneren Behälter (102) und dem äußeren Gehäuse (101) vorgesehen ist und in einer Fluidverbindung mit der Umgebung steht.

5. Behälter gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzmaterial des inneren Behälters (102) und das Harzmaterial des äußeren Gehäuses (101) verschiedene Wärmekontraktionsraten haben.

6. Behälter gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzmaterial des inneren Behälters (102) ein kristallines Harzmaterial ist und das Harzmaterial des äußeren Gehäuses (101) nicht kristallin ist.

7. Behälter gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Harzmaterialien der Wände nicht polar ist.

8. Behälter gemäß Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der Außenseite des inneren Behälters (102) und der Innenseite des äußeren Gehäuses (101) im Wesentlichen zueinander ähnlich sind.

9. Behälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuse (101) Innenbehälterstützabschnitte (103, 104, 109) zum Begrenzen einer Verformung des inneren Behälters (102) hat.

10. Behälter gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Aufbewahrungskammer (110) die Seite mit der maximalen Fläche keinen Innenbehälterstützabschnitt (103, 104) hat.

11. Behälter gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbehälterstützabschnitte (103, 104) einander gegenüberstehend angeordnet sind.

12. Behälter gemäß Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Innenbehälterstützabschnitte (103) als Tintenlieferabschnitt wirkt.

13. Behälter gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenlieferabschnitt (103) mit einem Tintenlieferermöglichungselement (106) versehen ist, um ein Tintenaustreten zu verhindern.

14. Behälter gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Tintenlieferermöglichungselement (106) einen Gummipfropfen, ein faserartiges Material, ein poröses Material, ein Ventil oder einen Filter aufweist.

15. Behälter gemäß Anspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Innenbehälterstützabschnitte ein Abklemmabschnitt (104) ist, an dem ein Teil des Innenbehälters (102) durch das äußere Gehäuse (101) klemmt ist.

16. Behälter gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abklemmabschnitt (104) eine kürzere Länge als die Länge einer Seite hat, die den Abklemmabschnitt hat.

17. Behälter gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abklemmabschnitt (104) an einer Seite vorgesehen ist, die zu dem Tintenlieferabschnitt (103) entgegengesetzt ist.

18. Behälter gemäß Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Innenbehälterstützabschnitte eine Teilungswand (109) zwischen den benachbarten Aufbewahrungskammern (110) ist.

19. Tintenstrahlkartusche mit:

einem Tintenbehälter gemäß einem der vorherigen Ansprüche und

einem Tintenstrahlkopf, der mit einem Tintenlieferabschnitt (103) des Behälters verbindbar ist, um die Tinte auszuspritzen.

20. Kartusche gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahlkopf und der Tintenbehälter relativ zueinander abnehmbar montagefähig sind.

21. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit:

einer Tintenstrahlkartusche gemäß einem der Ansprüche 19 oder 20 und

einem abtastbar beweglichen Schlitten, an dem die Tintenstrahlkartusche abnehmbar montagefähig ist.

22. Herstellverfahren für einen Tintenbehälter mit einem inneren Behälter (102) mit einer Vielzahl an benachbarten Aufbewahrungskammern (110), die mit Tinte gefüllt werden, und einem äußeren Gehäuse (101) zum Umschließen einer Außenseite des inneren Behälters (102), mit den folgenden Schritten:

Vorbereiten einer Form (208) für ein Ausbilden des äußeren Gehäuses (101), eines Harzmaterials für das äußere Gehäuse (101) und eines Harzmaterials für den inneren Behälter (102);

Ausbilden eines Rohlings (207), der einstückig einen Innenmantelharzabschnitt für den inneren Behälter (102) und einen Außenmantelharzabschnitt für das äußere Gehäuse (101) derart aufweist, dass der Rohling (207) eine kleinere Größe als die Form (208) hat;

Einklemmen des Rohlings (207) durch die Form (208) und Einspritzen von Luft in den Innenmantelharzabschnitt für den inneren Behälter (102), während der Rohling (207) in einem viskosen Zustand gehalten wird, wodurch Eckenabschnitte des inneren Behälters (102) in jene des äußeren Gehäuses (101) eingesetzt werden und der Außenaufbau des äußeren Gehäuses (101) ausgebildet wird;

Ausbilden eines Luftloches in dem äußeren Gehäuse (101), um Umgebungsluft zwischen das äußere Gehäuse (101) und dem inneren Behälter (102) einzuleiten; und

Trennen des äußeren Gehäuses (101) und des inneren Behälters (102) voneinander.

23. Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke einer Wand (109, 111) des inneren Behälters (102), die die benachbarten Aufbewahrungskammern (110) trennt, größer als die Dicke einer anderen Wand ausgebildet ist.

24. Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzmaterial für den inneren Behälter (102) und das Harzmaterial für das äußere Gehäuse (101) verschiedene Wärmekontraktionsraten haben.

25. Verfahren gemäß Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen Tinteneinspritzschritt zum Einspritzen von Tinte nach dem Schritt des Trennens.

26. Herstellverfahren für einen Tintenbehälter mit den folgenden Schritten:

Vorbereiten eines Tintenbehälters (100) durch ein Vorbereiten

eines inneren Behälters (102) mit einer Vielzahl an benachbarten Aufbewahrungskammern (110), die mit Tinte gefüllt werden, wobei der innere Behälter (102) blasgeformt wird und aus einem Harzmaterial besteht, das nicht gedehnt ist, um so zu einer Verformung in der Lage zu sein, die einen Unterdruck erzeugt, wenn die Tinte verbraucht wird, und

eines äußeren Gehäuses (101) für ein Umschließen einer Außenseite des inneren Behälters(102) derart, dass in einem gefüllten Zustand der innere Behälter (102) Ecken hat, die in die Ecken des äußeren Gehäuses (101) gesetzt sind;

Versehen des äußeren Gehäuses (101) mit einem Luftloch;

Verringern eines Druckes in den Aufbewahrungskammern (110), um den inneren Behälter (102) und das äußere Gehäuse (101) voneinander zu trennen; und

Liefern von Tinte zu den Aufbewahrungskammern (110).