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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenpatrone, welche
einem Tintenstrahlkopf zuzuführende
Tinte speichert, und bezieht sich ebenfalls auf eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, welche
die Tintenpatrone verwendet.
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Bei
einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, wie z.B. Tintenstrahldruckern,
ist es zum Aufzeichnen eines guten Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium
wichtig, dass an jeder Düse
eines Tintenstrahlkopfes ein einwandfreier Meniskus ausgebildet
ist. Um den Meniskus der Düsen
in einem einwandfreien Zustand zu halten, sollte der den Düsen zugeführte Druck
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten werden.
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Wenn
ein positiver oder ein übermäßig kleiner
negativer Druck den Düsen
zugeführt
wird, wird der Meniskus zerstört,
so dass der Nachteil verursacht wird, dass Tinte von den Düsen tropft.
Wenn ein übergroßer negativer
Druck den Düsen
zugeführt wird,
können
außerdem
Luftblasen in die Düsen
eindringen, so dass in nachteiliger Weise ein Unvermögen zum
Tintenausstoß,
ein instabiler Ausstoß und dergleichen
hervorgerufen werden. Deshalb muss der den Düsen zuzuführende Druck in einen vorbestimmten
negativen Bereich fallen.
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So
ist eine Methode des Hervorrufens eines negativen Druckes in Düsen mittels
eines Niveauunterschiedes zwischen einem Tintenstrahlkopf, der Düsen beinhaltet,
und einer Patrone zum Speichern von Flüssigkeit, die dem Kopf zugeführt werden
wird, bekannt (siehe die US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002/0122084).
Gemäß dieser
Methode ist eine Patrone in einer horizontalen Weise montiert. Eine
obere Fläche
eines Flüssig keitsbeutels,
der in der Patrone enthalten ist, ist an einem Gehäuse befestigt,
während
eine untere Fläche
des Flüssigkeitsbeutels
in Abhängigkeit
von einer Änderung
der Menge der Flüssigkeit
darin frei beweglich ist, so dass die untere Fläche sich nach oben bewegt,
wenn die Menge der Flüssigkeit
abnimmt. Sogar wenn die Menge der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbeutel
verändert wird,
schwankt als ein Ergebnis der den Düsen zugeführte Druck nicht so sehr und
kann innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden.
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Da
eine Patrone horizontal montiert ist, wird jedoch bei dieser Methode
ein Bereich auf einer horizontalen Fläche, der durch die gesamte
Patrone eingenommen wird, relativ größer. Dies verursacht das Problem,
dass eine Aufzeichnungsvorrichtung in einer horizontalen Richtung
in der Größe anwächst.
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Wenn
eine Patrone vertikal montiert ist, variiert andererseits der den
Düsen zugeführte Druck
in Abhängigkeit
von einer Änderung
der Menge an Flüssigkeit
innerhalb des Flüssigkeitsbeutels
stark.
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DE 2715599 offenbart eine
Tintenpatrone mit einer Tintenpackung und einem Druckmechanismus.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tintenpatrone bereitzustellen,
die in der Lage ist, eine Schwankung des den Düsen zugeführten Drucks zu unterdrücken und
einen Bereich auf einer horizontalen Fläche, der durch die gesamte
Patrone selbst eingenommen wird, zu verringern, und eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
bereitzustellen, welche die Tintenpatrone verwendet.
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Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenpatrone bereitgestellt,
die aufweist:
ein Gehäuse
mit einer Mehrzahl von vertikalen Wänden, von denen sich jede in
einer vertikalen Richtung erstreckt, wobei zumindest eine der vertikalen
Wände vertikal
lang ist und das Gehäuse
eine Tintenauslassöffnung
aufweist, welche in einer der vertikalen Wände vorgesehen ist;
eine
Tintenpackung, welche Tinte speichert, wobei die Tintenpackung eine Öffnung zum
Auslass der Tinte aufweist und innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und die Öffnung mit
der Tintenauslassöffnung verbunden
ist; und
einen Druckmechanismus, der die Tintenpackung drückt, wobei
der Druckmechanismus beinhaltet:
einen Kontakt, der bewegbar
innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist und in Kontakt mit einem Teil der Tintenpackung ist,
welcher niedriger als die Öffnung ist;
und
ein Vorspannungsteil, das den Kontakt zu der Tintenpackung
hin vorspannt, wobei das Vorspannungsteil zwischen dem Kontakt und
einer ersten vertikalen Wand des Gehäuses angeordnet ist, wobei
ein Ende mit dem Kontakt und das andere Ende mit der ersten vertikalen
Wand verbunden ist,
wobei die Öffnung höher positioniert ist als eine
vertikale Mitte der Tintenpackung, so dass die Öffnung oberhalb eines Abschnitts
angeordnet ist, bei dem ein oberes Ende des Kontakts positioniert
ist nach Abschluss des Drückens
gegen die Tintenpackung.
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Ein
Bereich auf einer horizontalen Fläche, welcher durch die Patrone
eingenommen wird, wird verglichen zu einer Tintenpatrone, die entweder
horizontal montiert ist oder ein Gehäuse aufweist, bei dem keine
Wand vertikal lang ist, kleiner. Da der vorstehend erwähnte Druckmechanismus,
der den Kontakt und das Vorspannungsteil enthält, vorgesehen ist, kann eine
Schwankung des den Düsen
zugeführten
Drucks sogar dann unter drückt
werden, wenn die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung verändert wird.
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Da
ein Bereich auf einer horizontalen Fläche, der durch diese Patrone
eingenommen wird, verhältnismäßig klein
wird, kann die Vorrichtung als Ganzes geschrumpft werden. Da eine
Schwankung des den Düsen
zugeführten
Druckes niedrig gehalten wird, wird der Düsenmeniskus in einem einwandfreien
Zustand gehalten und deshalb kann auf einem Aufzeichnungsmedium
ein gutes Bild aufgezeichnet werden.
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Andere
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile eines Beispiels der
Erfindung werden vollständiger
in Erscheinung treten anhand der folgenden Beschreibung in Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen, von denen:
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1 einen
allgemeinen Aufbau eines beispielhaften Tintenstrahldruckers darstellt,
welcher eine Tintenpatrone gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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2 in
schematischer Weise einen Zustand darstellt, in dem ein Wartungsbetrieb
an einem Kopf bei dem Drucker von 1 durchgeführt wird, gesehen
aus der Richtung eines Pfeils II;
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3A eine
Querschnittsansicht der Tintenpatrone entlang einer Linie IIIA-IIIA
von 2 ist;
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3B eine
Vorderansicht der Tintenpatrone betrachtet aus einer Richtung eines
Pfeils B in 3A ist;
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3C eine
Rückansicht
der Tintenpatrone gesehen in einer Richtung eines Pfeils C in 3A ist;
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4A eine
lokale Querschnittsansicht entlang einer Linie IVA-IVA in 3B ist;
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4B eine
lokale Querschnittsansicht entlang einer Linie IVB-IVB in 3A und 3B ist;
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5A und 5B schematische
Querschnittsansichten sind, die zeigen, wie ein Kontakt und eine
Schraubenfeder in Abhängigkeit
von der Tintenmenge in einer Tintenpackung in der Tintenpatrone
wirken;
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6 eine
Vorderansicht ähnlich
zu 3B ist und eine erste Abwandlung eines Mittels
zum Erfassen der Beendigung des Pressens gegen die Tintenpackung
zeigt;
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7 eine
Vorderansicht ähnlich
zu 3B ist und eine zweite Abwandlung des Mittels
zum Erfassen der Beendigung des Drückens gegen die Tintenpackung
zeigt;
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8A eine
Querschnittsansicht ähnlich
zu 3A ist und eine dritte Abwandlung des Mittels zum
Erfassen der Beendigung des Drückens
gegen die Tintenpackung zeigt;
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8B eine
Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B von 8A ist
und einen Zustand zeigt, in dem ein F-Teil von 8A mit
Tinte aufgefüllt
ist;
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8C eine
Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 8A ist
und einen Zustand zeigt, in dem das F-Teil von 8A sich
entleert;
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9A eine
Querschnittsansicht ähnlich
zu 3A ist und eine Tintenpatrone gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9B eine
schematische Querschnittsansicht ist, die einen Zustand zeigt, in
dem eine Tintenpackung mit Tinte gefüllt ist;
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9C und 9D Querschnittsansichten entlang
der Linien C-C bzw. D-D von 9A sind und
Zustände
der Beendigung des Drückens
zeigen;
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10A und 10B schematische
Querschnittsansichten einer Tintenpatrone gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind und
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11A und 11B schematische
Querschnittsansichten einer Tintenpatrone gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind.
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Im
Folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Bezug
nehmend auf 1 und 2 wird zunächst eine
Beschreibung eines Beispiels eines Tintenstrahldruckers gegeben,
welcher eine Tintenpatrone gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung anwendet.
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Ein
Tintenstrahldrucker 1, der in 1 dargestellt
ist, ist ein Farbdrucker mit vier Tintenstrahlköpfen 2. Der Drucker 1 beinhaltet
eine Papierzufuhreinheit 11 (in 1 links
gezeigt) und eine Papierausgabeeinheit 12 (in 1 rechts
gezeigt). Innerhalb des Druckers ist ein Papiertransportweg ausgebildet,
der von der Papierzufuhreinheit 11 zu der Papierausgabeeinheit 12 verläuft.
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Ein
Paar Papierzufuhrwalzen 5a und 5b ist unmittelbar
unterhalb der Papierzufuhreinheit 11 angeordnet, so dass
die Walzen 5a, 5b ein Papier als ein Aufzeichnungsmedium
einklemmen können,
welches in diesem Zustand in 1 von links
nach rechts befördert
wird. In der Mitte des Papiertransportweges ist eine Transporteinheit 13 unterhalb
der vier Köpfe 2 so
vorgesehen, dass sie den vier Köpfen 2 gegenübersteht.
Die Transporteinheit 13 hat zwei Rollen 6 und 7 und
ein in einer Schleife ausgebildetes Transportband 8, das
um die Rollen 6 und 7 so gewickelt ist, dass es
zwischen ihnen gespannt wird.
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Das
Transportband 8 hat einen zweilagigen Aufbau aus einem
Polyester-Grundkörper,
der mit Urethan und einem Silikongummi imprägniert ist. Der Silikongummi
wird auf einer äußeren Transportflächenseite
des Transportbandes 8 verwendet. Ein über das Paar von Papierzufuhrwalzen 5a und 5b zugeführtes Papier
wird auf die Transportfläche
des Transportbandes 8 gedrückt, so dass es auf der Transportfläche durch
Haftkraft gehalten wird, und in diesem Zustand in Verbindung mit
einer Drehung der einen Rolle 6 im Uhrzeigersinn (Drehung
in der Richtung eines Pfeils 6a) stromabwärts, d.h.
in 1 nach rechts, transportiert.
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Druckteile 9a und 9b sind
an Positionen zum Zuführen
eines Papiers auf das Transportband 8 bzw. zum Abführen eines
Papiers von dem Transportband 8 vorgesehen. Die Druckteile 9a und 9b dienen
zum Drücken
eines Papiers auf die Transportfläche zum Verhindern einer Trennung
des Papiers von der Transportfläche
des Transportbandes 8. Dadurch kann das Papier sicher auf
der Transportfläche
transportiert werden.
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Eine
Ablöseplatte 10 ist
unmittelbar nachgelagert (in 1 rechts)
zu dem Transportband 8 vorgesehen. Die Ablöseplatte 10 löst das Papier,
welches auf der Transportfläche
des Transportbandes 8 durch Haftkraft gehalten wird, von
der Transportfläche
ab, so dass das Papier zu der Papierausgabeeinheit 12 weitergeleitet
werden kann.
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Jeder
der vier Tintenstrahlköpfe 2 hat
an seinem unteren Ende ein Kopf-Hauptteil 2a. Jedes Kopf-Hauptteil 2a hat
einen rechteckigen Querschnitt auf einer Ebene parallel zu einer
Papier-Transportfläche.
Die Kopf-Hauptteile 2a sind nahe beieinander angeordnet
mit einer Längsachse
jedes Kopf-Hauptteils 2a, die senkrecht zu einer Papiertransportrichtung,
d.h. senkrecht zu dem Zeichnungsblatt von 1, ist.
Dies bedeutet, der Drucker 1 ist vom Linientyp. Bodenflächen der
entsprechenden vier Kopf-Hauptteile 2a liegen dem Papiertransportweg gegenüber und
eine große
Anzahl von Düsen
eines kleinen Durchmessers (nicht dargestellt) ist auf den Bodenflächen der
vier Kopf-Hauptteile 2a angeordnet. Die Bodenfläche jedes
Tintenstrahlkopfes 2 wird hier im Folgenden als eine "Tintenausstoßfläche" bezeichnet. Von
den Tintenausstoßflächen der
vier Kopf-Hauptteile 2a werden Magenta-Tinte, gelbe Tinte,
Cyantinte bzw. schwarze Tinte ausgestoßen.
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Die
Kopf-Hauptteile 2a sind mit einem kleinen Abstand angeordnet,
welcher zwischen ihren Tintenausstoßflächen und der Transportfläche des Transportbandes 8 ausgebildet
ist. Der Pa piertransportweg ist durch diesen Zwischenraum ausgebildet. Während ein
Papier, welches durch das Transportband 8 transportiert
wird, unmittelbar unter den vier Kopf-Hauptteilen 2a in
Reihe hindurchgeht, werden mit diesem Aufbau durch die entsprechenden
Düsen die
entsprechenden Farbtinten zu einer Deckfläche, d.h. einer Druckfläche, des
Papiers hin ausgestoßen, so
dass dadurch ein gewünschtes
Farbbild auf dem Papier ausgebildet wird.
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In
einem Bereich, der durch das Transportband 8 umschlossen
wird, ist eine nahezu rechteckige Parallelepipedführung 21 an
einer Position gegenüber
den Tintenstrahlköpfen 2 angeordnet.
Die Führung 21 ist
in Kontakt mit der rückseitigen
Fläche
des Oberteils des Transportbandes 8 zum Unterstützen des
Oberteils des Transportbandes 8 von innen. Die Führung 21 hat
im Wesentlichen die gleiche Breite wie das Transportband 8.
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Der
Tintenstrahldrucker 1 weist weiterhin eine Wartungseinheit 17 auf,
welche die Wartung an den Tintenstrahlköpfen 2 durchführt. Die
Wartungseinheit 17 beinhaltet einen Rahmen 17a,
vier Reinigungskappen 16, eine Reinigungspumpe (nicht dargestellt)
und dergleichen. Der Rahmen 17a ist in einer horizontalen
Richtung bewegbar. Die vier Reinigungskappen 16 sind auf
dem Rahmen 17a gelagert. Die Reinigungspumpe ist mit den
entsprechenden Reinigungskappen 16 verbunden.
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Während der
Tintenstrahldrucker einen Druckvorgang durchführt, ist die Wartungseinheit 17 in
einer "zurückgezogenen
Position" angeordnet, welche
bei dieser Ausführungsform
unmittelbar unter der Papierzufuhreinheit 11 liegt, wo
die Wartungseinheit 17 niedriger als die Tintenstrahlköpfe liegt,
und niemals in einer vertikalen Richtung den Tintenausstoßflächen 2b der
Köpfe 2 gegenübersteht.
Wenn nach Beendigung des Druckvorgangs ein vorbestimmter Zustand
erfüllt
ist, bewegt sich die Wartungseinheit 17 in der Horizontalrichtung
in eine "Wartungsposition", welches eine Position
ist, in der die Transporteinheit 13 in 1 vorhanden
ist, wobei die Wartungseinheit 17 den Tintenausstoßflächen 2b der
Köpfe 2 in
der vertikalen Richtung gegenübersteht.
Beispiele des vorbestimmten Zustands beinhalten einen Zustand, in
dem der Drucker 1 für
einen vorbestimmten Zeitraum ohne irgendeinen Druckvorgang gehalten
wird, und einen Zustand, in dem der Drucker 1 ausgeschaltet
ist, etc. Wenn die Wartungseinheit 17 in der Wartungsposition
ist, bedecken die Reinigungskappen 16 die Tintenausstoßflächen 2b der
entsprechenden Kopf-Hauptteile 2a, um dadurch ein Austrocknen
der Düsen
zu vermeiden.
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Die
Transporteinheit 13 ist auf einem Hebemechanismus gelagert,
der ein Untergestell 22 beinhaltet, und ist in der vertikalen
Richtung mittels des Hebemechanismus bewegbar. Das Untergestell 22, das
den Hebemechanismus bildet, ist auf ein darunter angeordnetes zylindrisches
Teil 23 gesetzt. Das zylindrische Teil ist um eine Achse 24 drehbar,
die gegenüber
einer Mitte des zylindrischen Teils 23 versetzt ist. Wenn
sich die Achse 24 dreht, schwankt dadurch ein oberstes
Niveau des zylindrischen Teils 23 und das Untergestell 22 und
die Transporteinheit 13 bewegen sich entsprechend aufwärts und
abwärts.
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Bevor
die Wartungseinheit 17 anfängt, sich von der "zurückgezogenen
Position" in die "Wartungsposition", wie oben beschrieben,
zu bewegen, wird das zylindrische Teil 23 um einen geeigneten Winkel
gedreht, so dass die Transporteinheit 13 zusammen mit dem
Untergestell 22 um ein geeignetes Maß von der Position, wie sie
in 1 gezeigt ist, nach unten bewegt wird. Dies kann
Raum schaffen, der für
eine Bewegung der Wartungseinheit 17 erforderlich ist.
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Unterhalb
der Wartungseinheit 17 ist eine Montagestation 31a zum
Halten von vier Tintenpatronen 31 (siehe 2),
die vertikal montiert sind, vorgesehen. In der Montagestation 31a sind
die vier Tintenpatronen 31 parallel zueinander in der Richtung senkrecht
zu dem Zeichnungsblatt von 1 angeordnet.
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Jede
Tintenpatrone 31 ist von dem Drucker in der Papiertransportrichtung,
d.h. in der Richtung senkrecht zu dem Zeichenblatt von 2,
abnehmbar. Spezieller wird jede Tintenpatrone 31 auf der Montagestation 31a in
einer Richtung des Pfeils II von 1 montiert
mit ihrer Vorderfläche
voran, die eine Tintenabführöffnung 32a aufweist.
Wenn die Tintenpatrone 31 in einer Richtung entgegengesetzt dem
Pfeil II herausgezogen wird, kann die Tintenpatrone 31 von
der Montagestation 31a abgenommen werden.
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Ein
Griff 30 ist auf einer rückseitigen Fläche jeder
Tintenpatrone 31, d.h. auf einer in 2 gezeigten
Fläche,
welche eine linksseitige Fläche
in 1 ist, ausgebildet. Zum Anbringen und Abnehmen
der Tintenpatrone 31 an bzw. von der Montagestation 31a kann
deshalb ein Nutzer auf einfache Weise die Bedienung durch Greifen
des Griffs 30 durchführen.
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Jede
Tintenpatrone 31 hat ein Gehäuse 32 aus einem synthetischen
Harz und eine Tintenpackung 33 (siehe 3A, 3B und 3C),
die innerhalb des Gehäuses 32 angeordnet
ist zum Speichern von Tinte, welche dem Kopf 2 zugeführt werden
soll. Die vier Tintenpatronen 31 sind mit den entsprechenden
Köpfen 2 durch
flexible Schläuche (nicht
dargestellt) verbunden, so dass in den Tintenpackungen 33 enthaltene
Tinte den entsprechenden Köpfen 2 zugeführt werden
kann. Aufgrund eines Niveauunterschiedes zwischen den Köpfen 2 und
den Tintenpatronen 31, wie in 2 dargestellt,
erfahren die Köpfe 2 einen
negativen Druck unmittelbar nachdem Tinte von den Tintenausstoßflächen 2b der
Köpfe 2 ausgestoßen wurde.
Dieser negative Druck und die Kapillarität der Düsen verursachen eine Saugkraft,
die in den Tintenpackungen 33 enthaltene Tinte in die Köpfe 2 saugt.
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Bezug
nehmend auf 3A, 3B, 3C, 4A und 4B werden
die Tintenpatronen 31 in größerem Detail beschrieben.
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Wie
in 3A dargestellt, weist die Tintenpatrone 31 innerhalb
des Gehäuses 32 nicht
nur die Tintenpackung 33, sondern ebenfalls einen Druckmechanismus 400 mit
einem Kontakt 40 und Schraubenfedern 43 auf. Die
Schraubenfedern dienen zum Vorspannen des Kontaktes 40 zu
der Tintenpackung 33 hin. Ein Pfeil P in 3B und 3C zeigt
eine Richtung an, in der der Pressmechanismus 400 die Tintenpackung 33 presst.
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Wie
in 3B und 3C dargestellt,
ist das Gehäuse 32 ein
im Wesentlichen parallelepipedisches hohles Teil, dessen vertikale
Länge größer ist als
seine horizontale Breite ist, d.h. als seine Seite, die sich in
einer Richtung senkrecht zu dem Zeichenblatt von 3A erstreckt.
Wenn die Tintenpatrone 31 auf der Montagestation 31a montiert
ist, ist das Gehäuse 32 mittels
eines geeigneten Lagerungsteils (nicht dargestellt) in einer vorbestimmten
Position innerhalb des Druckers 1 befestigt.
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Eine
Tintenauslassöffnung 32a ist
in einer Vorderfläche
(d.h. einer linksseitigen Fläche
in 3A) des Gehäuses 32 ausgebildet.
Die Tintenauslassöffnung
ist, wie in 3B darge stellt, an einer Position
ausgebildet, die geringfügig
oberhalb einer vertikalen Mitte ist und bezüglich einer Mitte in Richtung
der Breite zu einer Seitenwand 32c des Gehäuses 32 verschoben
ist, zu welcher der Druckmechanismus 400 die Tintenpackung 33 hin
drückt. Spezieller
ist die Tintenauslassöffnung 32a geringfügig oberhalb
eines Abschnitts angeordnet, bei dem ein oberes Ende des Kontakts 40 nach
Beendigung des Drückens
gegen die Tintenpackung 33 angeordnet ist.
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Die
Tintenpackung 33 speichert Tinte in einem entlüfteten Zustand.
Wie in 3A dargestellt, ist ein Ende
einer Tülle 35 aus
einem Harz mit einer Öffnung 33c der
Tintenpackung 33 verbunden, so dass in der Tintenpackung 33 enthaltene
Tinte über die
Tülle 35 aus
dem Gehäuse 32 herausgeführt wird.
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Wie
in 4A und 4B dargestellt,
ist das eine Ende der Tülle 35,
welche in der Tintenauslassöffnung 32a des
Gehäuses 32 angebracht
ist, mit der Öffnung 33c der
Tintenpackung 33 verbunden, und das andere Ende zeigt zu
einer Außenseite
des Gehäuses 32.
In der Tülle 35 ist
ein Durchgangsloch 35c ausgebildet, das sich von dem einen
Ende zu dem anderen Ende erstreckt. Eine Öffnung 35a, die an
einem Ende des Durchgangsloches 35c ausgebildet ist, ist
kleiner als eine Öffnung 35b,
die an dem anderen Ende des Durchgangsloches 35c ausgebildet
ist. Wie in 4B dargestellt ist, ist zusätzlich die Öffnung 35a an
einem Ende im Vergleich zu der Öffnung 35b an
dem anderen Ende stärker
zu einer Seitenwand 32c des Gehäuses 32, gegen welche
der Druckmechanismus 400 die Tintenpackung 33 drückt, versetzt.
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Eine
Kappe 37 aus einem Silikongummi oder einem Butylgummi ist
in der Öffnung 35b der
Tülle 35 angebracht
und eine Hohlnadel 38 durchdringt die Kappe 37.
Die Hohlnadel 38 ist an einem Endabschnitt eines Schlauchs
(nicht dargestellt), der mit jedem der Köpfe 2 verbunden ist,
vorgesehen. Dadurch wird in der Tintenpackung 33 enthaltene Tinte
durch die Hohlnadel 38 in den flexiblen Schlauch eingeführt und
dann jedem Kopf 2 zugeführt.
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Eine
Ersetzung der Tintenpatrone 31 kann bewerkstelligt werden
durch Abziehen der Hohlnadel 38 von der Kappe 37 der
Abfall-Tintenpatrone
und nachfolgendes Einstechen der Hohlnadel 38 in eine Kappe 37 einer
neuen Tintenpatrone.
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Die
Tintenpackung 33 besteht aus einer Harzschicht, welche
durch Schichten einer Mehrzahl von flexiblen Schichten durch Thermokompressionsverbinden,
etc., ausgebildet wird. Spezieller hat die Tintenpackung 33 einen
geschichteten Aufbau aus einer innersten Polypropylenschicht, einer
Polyesterschicht, welche als ein Grundmaterial fungiert, einer Aluminiumoxid- oder Siliciumoxid-Aufdampfschicht mit
einer Gasbarrierenfunktion und einer Nylon-Schicht zur Festigkeitsverbesserung
in dieser Reihenfolge von innen nach außen.
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Wie
in 3A dargestellt, ist auf einer Außenfläche der
Tintenpackung 33 ein Dichtabschnitt 33a vorgesehen.
Der Dichtabschnitt 33a besteht aus zwei Harzschichten,
die durch Thermokompressionsverbinden miteinander verbunden wurden.
Indem gleichzeitig mit dem Vorsehen des Dichtabschnitts 33a ein
Ende der Tülle 35 durch
eine Thermokompressionsverbindung mit der Tintenpackung 33 verbunden
wird, kann ein Auslaufen von Tinte durch die Öffnung 33c der Tintenpackung 33 sicher
verhindert werden.
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Auf
einer Deckfläche
der Tintenpackung 33 ist eine Falte 33b entlang
einer Richtung des Anbringens und Abnehmens der Patro ne (d.h. einer Links-Rechts-Richtung
in 3A oder einer Richtung senkrecht zu dem Zeichnungsblatt
der 3B und 3C) ausgebildet.
Die Falte 33b wird ausgebildet durch Nachuntenfalten einer
Mitte der Deckfläche
der Tintenpackung 33. In einem Zustand, in dem die Tintenpackung 33 voll
Tinte ist, wie er in 3B und 3C gezeigt
ist, bildet ein Oberteil der Tintenpackung 33 zwei winkelförmige Abschnitte.
Mit solch einer in der Tintenpackung 33 ausgebildeten Falte kann
die in die Tintenpackung 33 gefüllte Tintenmenge vergrößert werden.
Aufgrund der Schwerkraft ist es schwer, Tinte bis zu dem Oberteil
der Tintenpackung 33 zu füllen. Bei dieser Ausführungsform
gestattet jedoch die auf der Deckfläche der Tintenpackung 33 ausgebildete
Falte 33 die Ausdehnung der Tintenpackung 33 über beide
oberen Ecken des Gehäuses 32 hinweg,
so dass Tinte in effizienter Weise in die Tintenpackung 33 gefüllt werden
kann.
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Der
Kontakt 40 ist ein plattenartiges Teil, dessen unteres
Ende an einer Position auf einer Bodenfläche des Gehäuses 32 befestigt
ist, die zu der Seitenwand 32c hin versetzt ist, wie in 3B und 3C gezeigt.
Der Kontakt 40 ist um das untere Ende desselben drehbar.
Eine Aussparung 40a ist an einem Abschnitt des Kontaktes 40 nahe
der Tintenauslassöffnung 32a ausgebildet
(siehe 3A).
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Ein
Ende der beiden Schraubenfedern 43 ist jeweils mit einer
Fläche
des Kontaktes 40 verbunden, die einer Fläche desselben
gegenüberliegt,
welche die Tintenpackung 33 kontaktiert. Die anderen Enden der
Schraubenfedern 43 sind mit einer Seitenwand 32d verbunden,
die sich gegenüber
der Seitenwand 32c des Gehäuses 32 befindet.
Die einen Enden 43a der Schraubenfedern 43 sind
niedriger als die anderen Enden 43b derselben angeordnet
und deshalb können
die Schraubenfedern 43 auf einfache Weise gekrümmt werden.
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Innerhalb
des Gehäuses 32 ist
unterhalb der Tülle 35 und
vor dem Kontakt 40 (d.h. auf einer linken Seite des Kontaktes 40 in 3A)
ein Riegel 48 angeordnet, der in Verbindung mit dem Kontakt 40 steht.
Der Riegel 48 ist ein plattenartiges Teil und der Riegel 48 und
der Kontakt 40 sind immer auf der gleichen Ebene. In ähnlicher
Weise zu dem Kontakt 40 ist das untere Ende des Riegels 48 an
einer Position auf der Bodenfläche
des Gehäuses 32 befestigt,
die zu der Seitenwand 32c hin versetzt ist, und der Riegel 48 ist
um sein unteres Ende herum drehbar.
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Der
Riegel 48 ist integral mit dem Kontakt 40 durch
Einkerben des plattenartigen Teils ausgebildet. Dies ermöglicht eine
effiziente Ausbildung des Riegels 48 ohne die Anzahl der
Teile zu vergrößern.
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Ein
Erfassungsziel 48a ist an einem oberen Ende einer vorderen
Fläche
(d.h. auf einer linken Seite in 3A) des
Riegels 48 vorgesehen. Ein im Wesentlichen quadratförmiges erstes
Erfassungsfenster 32e ist unmittelbar unterhalb der Tintenauslassöffnung 32a des
Gehäuses 32 ausgebildet.
Zusätzlich ist
ein reflektierender Fotosensor 52 außerhalb des Gehäuses 32 so
angeordnet, dass er dem ersten Erfassungsfenster 32e gegenüberliegen
kann und dem Erfassungsziel 48a in dem Zustand nach Beendigung
des Drückens
gegen die Tintenpackung 33 gegenüberliegen kann. Der Sensor 52 ist
so angeordnet, dass er der vorderen Fläche, in der die Tintenauslassöffnung 32a ausgebildet
ist, gegenüberliegt (d.h.
auf einer rechten Seite der Patrone 31 in 1 angeordnet
ist) zur Vermeidung einer Beeinträchtigung des Anbringens und
Abnehmens der Patrone.
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Bezug
nehmend auf 5A und 5B wird
hier eine Beschreibung gegeben, wie der Kontakt 40 und
die Schraubenfedern 43 des Druckmechanismus 400 in
Abhängigkeit
von einer in der Tintenpackung 33 enthaltenen Tintenmenge
arbeiten.
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Wenn
die Tinte unbenutzt ist, d.h. die Tintenpackung 33 mit
Tinte gefüllt
ist, wie in 5A dargestellt, sind die Schraubenfedern 43 in
einem verbogenen Zustand. Zu dieser Zeit ist der Kontakt 40 in
eine sich neigende Weise gelegt, während er einen unteren Abschnitt
der Tintenpackung 33 mit verhältnismäßig geringer Kraft durch die
Spannkraft der Schraubenfedern 43 drückt.
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Wenn
ein Druckvorgang voranschreitet, nimmt eine Tintenmenge in der Tintenpackung 33 nach
und nach ab. In Verbindung hiermit drückt der Kontakt 40 den
unteren Abschnitt der Tintenpackung 33, während er
sich um sein unteres Ende, durch die Spannkraft der Schraubenfedern 43 dreht.
Wenn der Kontakt 40 in eine Position gelangt, in der die
Schraubenfedern 43 nicht verbogen werden, ermöglicht die in
den Schraubenfedern 43 intrinsische Spannkraft, dass der
Kontakt 40 die Tintenpackung 33 mit größerer Kraft
drückt.
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Da
der Kontakt 40 den unteren Abschnitt der Tintenpackung 33 in
Verbindung mit seiner Drehung drückt,
sammelt sich allmählich
die Tinte in der Tintenpackung 33 nach oben zu. Die in
einem oberen Abschnitt der Tintenpackung 33 angesammelte
Tinte wird durch die Tülle 35 allmählich in
den entsprechenden Kopf 2 mittels einer Saugkraft abgeführt, welche
verursacht wird durch den negativen Druck, der den Düsen des
Kopfes 2 zugeführt
wird, und die Kapillarität
der Düsen.
-
Weiterhin
erfährt
die Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 den Flüssigkeitsdruck,
dessen Intensität
von der durch den Kontakt 40 und die Schraubenfedern 43 zugeführten Druckkraft
abhängt.
Andererseits hängt
der den Düsen
des Kopfes 2 zugeführte
Druck hauptsächlich
von dem Flüssigkeitsdruck ab,
der in der Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 entsteht,
und von einem Niveauunterschied zwischen dem Kopf 2 und
der Tintenpatrone 31. Folglich wird die durch den Kontakt 40 und
die Schraubenfedern 43 zugeführte Druckkraft unter Berücksichtigung
des Niveauunterschiedes zwischen dem Kopf 2 und der Tintenpatrone 31 eingestellt,
so dass der den Düsen
zuzuführende
Druck innerhalb eines vorbestimmten negativen Bereichs, –20 mm H2O bis –80 mm
H2O bei dieser Ausführungsform, gehalten werden
kann. Dies kann einen Nachteil, wie ein Tropfen von Tinte aufgrund
eines zerstörten
Meniskus, was oft verursacht wird, wenn ein positiver Druck oder
ein übermäßig kleiner
negativer Druck, z.B. –10
mm H2O, den Düsen zugeführt wird, unterdrücken und darüber hinaus
kann dies Nachteile, wie z.B. ein Tintenausstossunvermögen und
einen instabilen Tintenausstoß aufgrund
von Luftblasen, die in die Düsen eindringen,
was oft verursacht wird, wenn ein übermäßiger negativer Druck, z.B. –100 mm
H2O, den Düsen zugeführt wird, unterdrücken.
-
Wenn,
wie in 5B dargestellt, sich die Schraubenfedern 43 in
der Horizontalrichtung ausdehnen, bleibt der Kontakt 40 in
einem vertikal stehenden Zustand stehen und beendet sein Drücken gegen
die Tintenpackung 33. Bei dieser Ausführungsform haben die Schraubenfedern 43 solch
eine Federeigenschaft, dass die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 nahezu
null erreichen kann, wenn der Kontakt 40 eine Drehbegrenzung
erreicht, wie sie in 5B gezeigt ist, d.h. bei Beendigung
des Drückens.
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Bei
Beendigung des Drückens
gegen die Tintenpackung 33 erfasst der Sensor 52 das
Erfassungsziel 48a. Dies zeigt einem Nutzer, dass das Drücken gegen
die Tintenpackung 33 beendet ist. Da zusätzlich,
wie oben beschrieben, die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 so
eingestellt ist, dass sie annähernd
null bei Beendigung des Drückens
erreichen kann, erkennt der Nutzer ebenfalls, dass die Tintenmenge
zu dieser Zeit null erreicht.
-
Obwohl
der Riegel 48 sich zusammen mit dem Kontakt 40 dreht,
ist der Riegel 48 von der Tintenpackung 33 entfernt,
während
der Kontakt 40 die Tintenpackung 33 mittels der
Spannkraft der Schraubenfedern 43 drückt. Da verhindert wird, dass
der Riegel 48 die Tintenpackung 33 kontaktiert,
und somit den Drückvorgang
beeinträchtigt,
kann das Drücken
gegen die Tintenpackung 33 problemlos durchgeführt werden
und gleichzeitig eine Beendigung des Drückens genau festgestellt werden.
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Durch
Erfassen einer Position des Erfassungsziels 48a kann darüber hinaus
die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 erkannt
werden. Da bei dieser Ausführungsform
das Erfassungsziel 48a von einem Zentrum der Drehung der
Riegel 48 entfernt ist, bewegt sich das Erfassungsziel 48a in
einem größeren Ausmaß, während die
Tintenpackung 33 von einem Zustand voller Tinte zu einem
Zustand mit annähernd
null Tinte wechselt. Dies ermöglicht die
Erfassung der Tintenmenge mit verbesserter Genauigkeit.
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Wie
in 3A und 3C dargestellt,
ist ein zweites Erfassungsfenster 32b in einer rückseitigen Fläche des
Gehäuses 32 (d.h.
in einer rechtsseitigen Fläche
in 3A) ausgebildet. Das zweite Erfassungsfenster 32b ist
in einer Querrichtung länger
als das erste Erfassungsfenster 32e und über im Wesentlichen die
gesamte Breite des Gehäuses 32 ausgebildet.
Ein oberer Endabschnitt des Riegels 48 erscheint in dem
ersten Erfassungsfenster 32e erst, um die Zeit der Beendigung
des Drückens
gegen die Tintenpackung 33 herum, während ein Teil des oberen Endes
des Kontaktes 40 immer in dem zweiten Erfassungsfenster 32b erscheint.
Wenn, wie in 1 dargestellt, die Tintenpatronen 31 auf
der Montagestation 31a montiert sind, liegen die rückseitigen
Flächen der
entsprechenden Patronen 31 zu einer Außenseite des Druckers 1 hin
frei und deshalb kann ein Nutzer auf einfache Weise eine visuelle
Beobachtung derselben durchführen.
Anstelle irgendwelcher spezieller Erfassungsmittel, wie z.B. Sensoren,
kann deshalb der Nutzer den Kontakt 40 von außen durch das
zweite Erfassungsfenster 32b visuell beobachten und eine
Position des Kontaktes 40 erkennen, die dem Nutzer nicht
nur anzeigt, ob das Drücken
beendet ist, sondern ebenfalls eine grobe Tintenmenge anzeigt, die
in der Tintenpackung 33 verbleibt. Wenn eine Skala, die
die Tintenmenge anzeigt, an dem oberen Endabschnitt der rückseitigen
Fläche
des Kontaktes 40 dargestellt wird, kann die Tintenmenge genauer
erkannt werden.
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Gemäß der Tintenpatrone 31 dieser
Ausführungsform
wird, wie oben beschrieben, ein Bereich auf einer horizontalen Ebene,
der durch die Patrone 31 eingenommen wird, verglichen zu
einer Tintenpatrone, die horizontal montiert ist oder ein Gehäuse aufweist,
bei dem keine Wand vertikal lang ist, kleiner. Da der oben beschriebene
Drückmechanismus 400,
der den Kontakt 40 und die Schraubenfedern 43 beinhaltet,
vorgesehen ist, kann eine Schwankung des den Düsen zugeführten Drucks sogar dann unterdrückt werden,
wenn die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 verändert wird.
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Da
die Fläche
auf der horizontalen Ebene, die durch die Patrone 31 eingenommen
wird, relativ klein wird, kann gemäß dem Drucker 1, der
die Tintenpatrone 31 dieser Ausführungsform verwendet, der Drucker 1 als
ein Ganzes ebenfalls geschrumpft werden. Da zusätzlich eine Schwankung im den
Düsen zugeführten Druck
unterdrückt
wird, wird der Düsenmeniskus
in einem einwandfreien Zustand gehalten und deshalb können stabile
Ausstoßeigenschaften
erhalten werden. Folglich kann ein gutes Bild auf einem Papier aufgezeichnet
werden.
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Die
durch den Kontakt 40 und die Schraubenfedern 43 zugeführte Drückkraft
wird unter Berücksichtigung
des Niveauunterschiedes zwischen dem Kopf 2 und der Tintenpatrone 31 eingestellt,
so dass der den Düsen
zugeführte
Druck auf einen vorbestimmten Wert gesetzt werden kann. Dies kann
für eine
erhöhte
Varianz in der Ausgestaltung, wie der Kopf 2 und die Tintenpatronen 31 angeordnet
sind, sorgen. Beispielsweise kann ein Layout verwendet werden, bei
dem, wie bei dieser Ausführungsform, die
Montagestation 31a für
die Tintenpatronen 31 unterhalb der zurückgezogenen Position liegt
zum Bereitstellen der zurückgezogenen
Position der Wartungseinheit 17.
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Der
Kontakt 40 dieser Ausführungsform
ist um sein unteres Ende drehbar. Deshalb kann eine geeignete Drückkraft
der Tintenpackung 33 in Abhängigkeit von der Tintenmenge
innerhalb der Tintenpackung 33 zugeführt werden, so dass die Schwankung
im den Düsen
zugeführten
Druck wirkungsvoll beschränkt
werden kann.
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Weiterhin
bleiben die Schraubenfedern 43 gekrümmt, wenn Tinte nicht verbraucht
wurde. Wenn die Tintenpackung 33 mit Tinte gefüllt ist,
und deshalb der innere Druck, d.h. der Tintenausstoßdruck durch
die Tintenauslassöffnung 32a,
genügend
hoch ist, kann folglich die der Tintenpackung 33 zugeführte Drück kraft
klein gehalten werden. Da die Tinte innerhalb der Tintenpackung
abnimmt, wodurch der innere Druck der Tintenpackung 33 sich
erniedrigt, kann dann die der Tintenpackung 33 zugeführte Drückkraft vergrößert werden.
Durch Variieren der Drückkraft
in Abhängigkeit
von einer Änderung
der Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 kann auf
diese Weise der den Düsen
zugeführte
Druck immer innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden. Wenn
es eine große
Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 gibt, wird darüber hinaus
keine übermäßige Drückkraft
der Tintenpackung 33 zugeführt. Als ein Ergebnis kann
eine größere Tintenmenge
in die Tintenpackung 33 gefüllt werden.
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Da
die Tintenauslassöffnung 32a nahe
einem Abschnitt angeordnet ist, bei dem das obere Ende des Kontaktes 40 positioniert
ist nach Beendigung des Drückens
gegen die Tintenpackung 33, kann die Tinte innerhalb der
Tintenpackung 33 in Verbindung mit dem Drücken problemlos
in die Tintenauslassöffnung 32a fließen und
von dort abgeführt werden.
Dies kann die Menge der innerhalb der Tintenpackung 33 verbleibenden,
nicht verbrauchten Tinte auf wirtschaftliche Weise verringern.
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Die
Position der zu der Seitenwand 32c, zu der der Drückmechanismus 400 die
Tintenpackung 33 hin drückt,
hin versetzten Tintenauslassöffnung 32a kann
ebenfalls die vorstehend erwähnte
Wirkung liefern, d.h. die Wirkung, dass die Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 problemlos
von der Tintenauslassöffnung 32a abgeführt werden
kann.
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Insbesondere
bildet bei dieser Ausführungsform
das Gehäuse 32 einen
rechteckigen Zylinder, der Kontakt 40 drückt die
Tintenpackung 33, während er
sich zu der Seitenwand 32c des Gehäuses durch die Spannkraft der
Schraubenfedern 43 bewegt, und die Tintenauslassöffnung 32a ist
so vorgesehen, dass sie zu der Seitenwand 32c hin versetzt
ist. Mit diesem Aufbau kann das Drücken gegen die Tintenpackung 33 effizient
durchgeführt
werden, da die Tintenpackung 33 zwischen den Kontakt 40 und
die Seitenwand 32c des Gehäuses 32 gefügt ist und
gleichzeitig die Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 problemlos
von der Tintenauslassöffnung 32a abgeführt werden
kann. Dies kann die gleiche Wirkung wie oben erwähnt liefern, nämlich dass
eine verringerte Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 verbleibt.
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Die
Ausnehmung 40a ist an einem Abschnitt des Kontaktes 40 nahe
der Tintenauslassöffnung 32a ausgebildet.
Wenn ein Kontakt ohne Ausnehmung 40a zum Drücken der
Tintenpackung 33 verwendet würde, würde sein Abschnitt, der der
Ausnehmung 40a entspricht, den Fluss der Tinte, die zu
der Tintenauslassöffnung 32a läuft, beeinträchtigen
und somit könnte
Tinte nicht problemlos abgeführt
werden. Da bei dieser Ausführungsform
die Ausnehmung 40a ausgebildet ist, hat im Gegensatz dazu
die zu der Tintenauslassöffnung 32a fließende Tinte
einen verringerten Durchlasswiderstand und die Tinte kann problemlos
zu der Tintenauslassöffnung 32a fließen, um von
dort abgeführt
zu werden. Deshalb kann das Vorhandensein der Ausnehmung 40a ebenfalls
die gleiche Wirkung wie oben erwähnt
liefern, nämlich,
dass eine verringerte Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 verbleibt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist weiterhin die Tülle 35 mit
der Tintenauslassöffnung 32a verbunden und
die Öffnung 35a,
die an einem Ende der Tülle 35 ausgebildet
ist, das mit der Öffnung 33c der
Tintenpackung 33 verbunden ist, ist verglichen zu der Öffnung 35b,
die an dem anderen Ende der Tülle 35 ausgebildet
ist, stärker
zu der Seitenwand 32c, zu der der Drückmechanismus 400 die
Tintenpackung 33 drückt,
hin versetzt. Da auf die se Weise die Öffnung 35a an einem
Ende, das mit der Öffnung 33c der
Tintenpackung 33 verbunden ist, zu der Seitenwand 32c hin
versetzt ist, kann Tinte von der Öffnung 33c der Tintenpackung 33 problemlos
zu der Öffnung 35a der
Tülle 35 fließen. Die
Tinte wird dann durch das Durchgangsloch 35c der Tülle 35 zur
Außenseite des
Gehäuses 32 abgeführt. Dies
kann die Wirkung liefern, dass eine verringerte Tintenmenge innerhalb der
Tintenpackung 33 verbleibt.
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Mit
Bezug auf 6, 7, 8A, 8B und 8C wird
als nächstes
eine Beschreibung von Abwandlungen eines Mittels zum Erfassen der
Beendigung des Drückens
gegen die Tintenpackung 33 gegeben. Hier werden die gleichen
Teile wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform durch gemeinsame
Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird unterlassen.
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Wie
in 6 dargestellt, unterscheidet sich eine erste Abwandlung
von der ersten Ausführungsform
im Aufbau eines Riegels und eines ersten Erfassungsfensters. Kein
Erfassungsziel 48a ist an einem oberen Ende eines Riegels 49 vorgesehen,
sondern ein Vorsprung 49a, welcher zu einer Vorderseite
(von dem Zeichnungsblatt von 6 vertikal
nach oben) ragt, ist ausgebildet. Ein erstes Erfassungsfenster 32f ist
in einer Querrichtung länger
als das Erfassungsfenster 32e von 3B und
entsprechend einer Spur, auf der ein oberer Endabschnitt des Riegels 49 während seiner
Drehung ausgelenkt wird, geformt, so dass der Vorsprung 49a des
Riegels 49 immer über
das Erfassungsfenster 32f hinaus hervorragen kann. Ein
Blattschalter 53 ist an einem Ende des Erfassungsfensters 32f auf
der Seite der Drückrichtung
P angeordnet, d.h. an einer Position angeordnet, in welche das obere
Ende des Riegels 49 gelangt, wenn das Drücken beendet
ist.
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Bei
Beendigung des Drückens
gegen eine Tintenpackung 33 gelangt der Vorsprung 49a des Riegels 49 in
Kontakt mit einem Hebel 53a des Blattschalters 53,
so dass dadurch der Blattschalter 53 betätigt wird.
Dies informiert einen Benutzer über
die Beendigung des Drückens
gegen die Tintenpackung 33.
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Bei
dieser Abwandlung hat unterschiedlich zu dem Erfassungsfenster 32e der
ersten Ausführungsform
das erste Erfassungsfenster 32f, das in einer vorderen
Fläche
des Gehäuses 32 ausgebildet ist,
solch einen Aufbau, dass der Vorsprung 49a des Riegels 49 immer über das
erste Erfassungsfenster 32f hinausragen kann. Anstelle
eines speziellen Erfassungsmittels, wie z.B. Sensoren, kann folglich
ein Nutzer visuell den Vorsprung 49a des Riegels 49 von außerhalb
durch das erste Erfassungsfenster 32f beobachten und dadurch
eine Position des Kontaktes 40 erkennen, welche dem Nutzer
nicht nur anzeigt, ob das Drücken
gegen die Tintenpackung 33 beendet ist, sondern ebenfalls
eine grobe Tintenmenge, die innerhalb der Tintenpackung 33 verbleibt.
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Eine
zweite Abwandlung, die in 7 dargestellt
ist, ist nahezu die gleiche wie die erste Abwandlung von 6,
erfasst jedoch einen Vorsprung 49a mit einem transmissiven
Fotosensor 54 anstelle des Blattschalters 53.
Bei Beendigung des Drückens
gegen eine Tintenpackung 33 gelangt der Vorsprung 49a zwischen
einen oberen Detektor 54a und einen unteren Detektor 54b des
transmissiven Fotosensors 54 und wird in diesem Zustand
erfasst. Dies informiert einen Benutzer über die Beendigung des Drückens gegen
die Tintenpackung 33.
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Bei
einer dritten Abwandlung, die in 8A bis 8C dargestellt
ist, ist in dem Gehäuse 32 weiterhin
ein Tintenmengendetektor 71 enthalten. Der Tintenmengendetektor 71 und
der Kontakt 40 sind getrennte Teile und der Tintenmengendetektor 71 verlagert
sich entsprechend einer Tintenmenge innerhalb einer Tintenpackung 33.
Der Tintenmengendetektor 71 ist, wie in 8A dargestellt, über einer Ausnehmung 40a des
Kontaktes 40 in solch einer Weise angeordnet, dass er zu
einer Vorderseite hin nach oben geneigt ist.
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Wie
in 8B und 8C dargestellt,
ist der Tintenmengendetektor 71 in einer ebenen Ansicht ein
verlängertes
plattenartiges Teil, das in eine V-Gestalt gebogen ist. Der Tintenmengendetektor 71 ist um
eine Achse 74a drehbar. Ein Rotationsträger 74 ist an einer
Seitenwand 32d des Gehäuses 32 befestigt
und die Achse 74a ist auf dem Rotationsträger 74 montiert.
Auf einer Seite des gebogenen Abschnitts des Tintenmengendetektors 71 ist
geringfügig
nahe seinem rückseitigen
Ende 71b einstückig
eine Klammer 71c ausgebildet, die drehbar auf der Achse 74a gelagert
ist.
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Eine
Schraubenfeder 72 ist um einen Umfang der Achse 74a gewunden.
Ein Ende der Schraubenfeder 72 ist in Kontakt mit der Seitenwand 32d des
Gehäuses 32 und
das andere Ende derselben ist in Kontakt mit einer Umgebung des
rückseitigen
Endes 71b des Tintenmengendetektors 71. Damit spannt
die Schraubenfeder 72 die Umgebung des rückseitigen
Endes 71b des Tintenmengendetektors 71 zu der
Seite der Tintenpackung 33 hin mittels der Reaktionskraft,
die von der Seitenwand 32d des Gehäuses 32 entgegengenommen
wird, vor. Als ein Ergebnis kann die Umgebung des rückseitigen
Endes 71b des Tintenmengendetektors 71 stets in
Kontakt mit einer seitlichen Fläche
der Tintenpackung 33 nahe einer Tintenauslassöffnung 32a sein.
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Wie
in 8A dargestellt, hat das Gehäuse 32 eine Öffnung 73,
die über
der Tintenauslassöffnung 32a ausgebildet
ist. Ein vorderes Ende 71a des Tintenmengendetektors 71 ragt über die Öffnung 73 hervor.
Wie in 8B und 8C veranschaulicht, ist
die Öffnung 73 über eine
im Wesentlichen gesamte Breite des Gehäuses 32 ausgebildet
und hat eine langgestreckte Gestalt, bei der die Länge einem
Bereich entspricht, innerhalb dessen das vordere Ende 71a des
Tintenmengendetektors 71 sich während seiner Drehung bewegt.
Deshalb ragt das vordere Ende 71a des Tintenmengendetektors 71 immer über die Öffnung 73 hinaus.
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Hier
wird erläutert
werden, wie der Drückmechanismus 400 und
der Tintenmengendetektor 71 entsprechend der Tintenmenge
innerhalb der Tintenpackung 33 arbeiten.
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Bei
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden die Federeigenschaften
der Schraubenfedern 43 so eingestellt, dass die Tintenmenge
innerhalb der Tintenpackung 33 annähernd null bei Beendigung des
Pressens durch den Pressmechanismus 400 erreicht. Bei dieser
Abwandlung werden die Federeigenschaften der Schraubenfedern 43 alternativ
so eingestellt, dass der Pressmechanismus 400 vollständig seinen
Pressvorgang beenden kann, bevor die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 ungefähr null
erreicht.
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Wenn
der Kontakt 40 sich halb dreht und eine bestimmte Tintenmenge
innerhalb der Tintenpackung 33 verbleibt, bleibt ein Abschnitt
der Tintenpackung 33, der mit einer gestrichelten Linie
in 8A umschlossen ist (hier im Folgenden als ein "F-Abschnitt" bezeichnet), mit Tinte aufgefüllt. Dies
liegt daran, dass, wie oben erwähnt,
die Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 in Verbindung
mit der Rotation des Kontaktes 40, der die Ausnehmung 40a aufweist, sich
nach oben zu sammelt, speziell um die Tintenauslassöffnung 32a herum. 8B veranschaulicht diesen
Zustand.
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Wenn
der Kontakt 40 sich weiterdreht, bis er seine Drehbegrenzung
erreicht hat und das Pressen gegen die Tintenpackung 33 beendet,
sammelt sich nachfolgend die meiste Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 um
den F-Abschnitt herum. Die um den F-Abschnitt gesammelte Tinte wird durch
die Tintenauslassöffnung 32a abgeführt und
der F-Abschnitt wird entsprechend nach und nach entleert. In Verbindung
hiermit zwingt die Spannkraft der Schraubenfeder 72 den
Tintenmengendetektor 71 zu einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn
in einer ebenen Ansicht, so dass das vordere Ende 71a sich
von seiner in 8B gezeigten Position in eine
in 8C gezeigte Position bewegt.
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Da
gemäß dieser
Abwandlung, wie oben beschrieben, das vordere Ende 71a über die Öffnung 73 hinausragt,
kann die Beendigung des Pressens auf einfache Weise durch Verwenden
von z.B. dem Blattschalter von 6 und dem
transmissivem Fotosensor 54 von 7 erfasst
werden.
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Durch
Erfassen einer Position des vorderen Endes 71a kann darüber hinaus
die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 erkannt
werden. Eine erwünschte
Erfassungsgenauigkeit kann erhalten werden durch genaues Aufteilen
einer Gesamtlänge des
Tintenmengendetektors 71 in einen Abstand von einem Zentrum
der Drehung zu dem vorderen Ende 71a und einen Abstand
von dem Zentrum zu dem rückseitigen
Ende 71b.
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Da
der Tintenmengendetektor 71 und der Kontakt 40 getrennte
Teile sind, die unabhängig
voneinander sind, können
weiterhin verglichen zu der oben beschriebenen ersten Ausführungsform
die Federeigenschaften der Schraubenfedern 43 mit einer verbesserten
Varianz eingestellt werden. Bei der ersten Ausführungsform ist die Menge an
Resttinte auf der Grundlage der Po sitionen des Kontaktes 40 und des
Riegels 48 erfassbar. Deshalb müssen die Federeigenschaften
der Schraubenfedern so eingestellt werden, dass die Positionen des
Kontaktes 40 und des Riegels 48 der Menge an Resttinte
entsprechen können.
Bei dieser Abwandlung ist andererseits die Menge an Resttinte auf
der Grundlage der Position des Tintenmengendetektors 71,
der ein separates Teil von dem Kontakt 40 ist, erfassbar.
Deshalb können
die Federeigenschaften der Schraubenfedern 43 zum Vorspannen
des Kontaktes 40 genau eingestellt werden. Folglich können die
Federeigenschaften der Schraubenfedern 43 für die Stabilisierung
der Presskraft durch den Pressmechanismus 400 auf ein genaues
Ausmaß erhöht werden.
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Da
bei dieser Abwandlung die Beendigung des Pressens gegen die Tintenpackung 33 und/oder die
Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 basierend auf
dem Tintenmengendetektor 71 erfasst werden, gibt es keine
Notwendigkeit für
den Riegel 48 und das erste Erfassungsfenster 32e der
ersten Ausführungsform,
welche deshalb in den 8A und 8C weggelassen
sind.
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Bezug
nehmend auf 9A, 9B, 9C und 9D wird
als nächstes
eine Beschreibung einer Tintenpatrone gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben. Hier werden die gleichen Teile
wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform durch gemeinsame Bezugszeichen
bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird unterlassen.
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Wie
in 9A und 3A zu
sehen ist, weist eine Tintenpatrone 131 dieser Ausführungsform
einen Kontakt 140 auf, der unterschiedlich zu dem Kontakt
der ersten Ausführungsform
ist. Die anderen Teile sind die gleichen wie bei der ersten Ausfüh rungsform,
so dass die Tintenpatrone 131 ebenfalls bei dem Tintenstrahldrucker 1 anwendbar
ist.
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Der
Kontakt 140 hat einen oberen Kontaktabschnitt 104 und
einen unteren Kontaktabschnitt 40. Der obere Kontaktabschnitt 104 und
der untere Kontaktabschnitt 40 haben Kontakt mit einem
Oberteil und einem Unterteil einer Tintenpackung 33 und pressen
durch die Spannkraft der Schraubenfedern 33 das Ober- bzw.
Unterteil der Tintenpackung 33.
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Der
untere Kontaktabschnitt 40 hat im Wesentlichen den gleichen
Aufbau wie der Kontakt der ersten Ausführungsform. Dies bedeutet,
der untere Kontaktabschnitt 40 ist ein plattenartiges Teil,
dessen unteres Ende an einer Position auf einer Bodenfläche eines
Gehäuses 32 befestigt
ist, die zu der Seitenwand 32c hin versetzt ist (siehe 3B).
Der untere Kontaktabschnitt 40 ist um das untere Ende desselben
drehbar und mittels der Schraubenfedern 43 zu der Tintenpackung 33 hin
vorgespannt.
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Der
obere Kontaktabschnitt 104 ist, wie in 9A veranschaulicht,
ein rechteckiges plattenartiges Teil, dessen Länge im Wesentlichen die gleiche ist
wie jene einer Oberkante des unteren Kontaktabschnittes 40.
Der obere Kontaktabschnitt 104 ist mit der Oberkante des
unteren Kontaktabschnitts 40 über zwei zylindrische Rollen 104a und 104b mit
einem variablen Winkel zu dem unteren Kontaktabschnitt 40 verbunden.
In der Mitte einer Unterkante des oberen Kontaktabschnitts 104 ist
zwischen den Rollen 104a und 104b ein Vorsprung 104c ausgebildet,
der nach unten hervorragt.
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Hier
wird beschrieben, wie der Kontakt 140 entsprechend der
Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 arbeitet.
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Wenn
die Tintenpackung 33 mit Tinte aufgefüllt ist, ist der untere Kontaktabschnitt 40 in
eine sich neigende Stellung versetzt und der obere Kontaktabschnitt 104 ist
entlang der Vertikalrichtung gesetzt und zwischen die Tintenpackung 33 und
eine Seitenwand 32d des Gehäuses 32 gefügt, wie
in 9B dargestellt.
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Da
die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 nach und
nach abnimmt, dreht sich der untere Kontaktabschnitt 40 um
sein unteres Ende in der Pressrichtung P. Andererseits wird der
obere Kontaktabschnitt 104 vertikal stehend gehalten.
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Wie
in 9C dargestellt, dehnen sich dann die Schraubenfedern 43 in
der Horizontalrichtung aus und der untere Kontaktabschnitt 40 steht
in der Vertikalrichtung. Gleichzeitig wird der Vorsprung 104c des
oberen Kontaktabschnitts 104 in Kontakt mit einer Oberfläche des
unteren Kontaktabschnitts 40 gebracht, so dass sowohl der
obere Kontaktabschnitt 104 als auch der untere Kontaktabschnitt 40 die
Tintenpackung 33 in einer vertikal stehenden Weise durch
die Spannkraft der Schraubenfedern 43 pressen. Der obere
Kontaktabschnitt 104 presst einen Bereich des Oberteils
der Tintenpackung 33 mit Ausnahme eines Abschnitts über einer
Ausnehmung 40a, d.h. mit Ausnahme eines F-Abschnitts, mittels der
Spannkraft der Schraubenfedern 43. Deshalb sammelt sich
die meiste Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 in dem
F-Abschnitt von 9A (siehe 9D)
an und wird dann allmählich über eine
Tintenauslassöffnung 32a abgeführt.
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Da
gemäß der Tintenpatrone 131 dieser Ausführungsform,
wie oben beschrieben, der obere Kontaktabschnitt 104 und
der untere Kontaktabschnitt 40 das Oberteil und das Unterteil
der Tinten packung 33 durch die Spannkraft der Schraubenfedern 43 pressen,
ist ein gepresster Bereich der Tintenpackung 33 größer als
bei der ersten Ausführungsform.
Dies kann auf wirtschaftliche Weise eine Tintenmenge verringern,
welche unverbraucht innerhalb der Tintenpackung 33 zurückbleibt.
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Die
Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 kann erfasst
werden unter Verwendung des Blattschalters 53 von 6,
des transmissiven Fotosensors 54 von 7,
des Tintenmengendetektors 31 von 8A bis 8C oder
Kombinationen derselben anstelle des Erfassungsziels 48a des
Riegels 48.
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Bezug
nehmend auf 10A und 10B wird
nun eine Tintenpatrone gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier werden die gleichen
Teile wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform durch gemeinsame Bezugszeichen
bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird unterlassen.
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Eine
Tintenpatrone 231 dieser Ausführungsform weist einen Kontakt 240 auf,
welcher, unterschiedlich zu den Kontakten der oben beschriebenen Ausführungsformen,
sich nicht dreht und entlang einer Breite der Patrone 231 bewegbar
ist, d.h. entlang einer Richtung des Pfeils Q in 10A. Die anderen Teile sind die gleichen wie bei
der ersten Ausführungsform,
so dass die Tintenpatrone 231 ebenfalls in dem Tintenstrahldrucker 1 anwendbar
ist.
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Der
Kontakt 240 bewegt sich durch die Spannkraft der Schraubenfedern 43 in
der Richtung des Pfeils Q während
er in der vertikalen Richtung steht und presst dadurch ein Unterteil
einer Tintenpackung 33. Der Kontakt 240 ist nicht
auf einer Bodenfläche
eines Gehäuses 32 befestigt,
sondern durch Schraubenfedern 43 unterstützt, deren
Spannkraft eine Bewegung des Kontaktes 240 erlaubt. Der
Kontakt 240 hat eine Ausnehmung 240a, die ähnlich zu der
Ausnehmung der ersten Ausführungsform
ist.
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Diese
Ausführungsform
liefert die gleiche Wirkung wie jene der ersten Ausführungsform,
nämlich
dass eine nicht verbrauchte Tintenmenge, die in der Tintenpackung 33 zurückbleibt,
verringert werden kann, da der Kontakt 240 das Unterteil
der Tintenpackung 33 mittels der Spannkraft der Schraubenfedern 43 presst.
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Mit
Bezug auf 11a und 11B wird dann
eine Tintenpatrone gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier werden die gleichen
Teile wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform durch-gemeinsame Bezugszeichen
bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird unterlassen.
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Eine
Tintenpatrone 331 dieser Ausführungsform weist zwei Paare
von Kontakten 40 und Schraubenfedern 43 der ersten
Ausführungsform
auf. Zusätzlich
ist eine Tintenauslassöffnung 132a,
die in einer vorderen Fläche
eines Gehäuses 132 ausgebildet
ist, im Wesentlichen bei einer Mitte in einer Breitenrichtung angeordnet,
was unterschiedlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist. Die anderen Teile sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform,
so dass die Tintenpatrone 331 ebenfalls in dem Tintenstrahldrucker 1 verwendbar
ist.
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Die
Kontakte 40 und die Schraubenfedern 43 sind auf
der rechten und der linken Seite eines Unterteils einer Tintenpackung 33 angeordnet.
Ein unteres Ende jedes Kontaktes 40 ist bei einer Mitte
in einer Breitenrichtung einer Bodenfläche des Gehäuses 132 befestigt.
Jeder Kontakt 40 ist um sein unteres Ende herum drehbar.
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Wenn
die Tintenpackung 33 mit Tinte aufgefüllt ist, pressen die beiden
Kontakte 40 das untere Teil der Tintenpackung 33 sowohl
von der rechten als auch von der linken Seite der Tintenpackung 33, während sie
symmetrisch in einer geneigten Weise angeordnet sind. Jeder der
Kontakte 40 wird durch die Schraubenfedern 43 vorgespannt.
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Da
die Tintenmenge innerhalb der Tintenpackung 33 abnimmt,
drehen sich die beiden Kontakte 40 und gelangen näher aneinander.
Wenn die Schraubenfedern 43 sich in der Horizontalrichtung ausdehnen,
dann beenden nachfolgend die Kontakte 40 ihre Drehung in
einem vertikal stehenden Zustand und beenden das Pressen gegen die
Tintenpackung 33. Zu dieser Zeit klemmen die beiden Kontakte 40 den
unteren Teil der Tintenpackung 33 von der rechten und der
linken Seite desselben ein und die Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 sammelt
sich nach oben zu an.
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Da
gemäß dieser
Ausführungsform
der untere Teil der Tintenpackung 33 von seinen beiden
Seiten gepresst wird, kann die Tinte innerhalb der Tintenpackung 33 wirkungsvoll
nach oben zu angesammelt werden und kann problemlos in die Tintenauslassöffnung 132a fließen, um
von dort abgeführt
zu werden. Deshalb kann eine innerhalb der Tintenpackung 33 unverbraucht
zurückbleibende
Menge an Tinte in vorteilhafter Weise verringert werden.
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Die
Falte 33b kann nicht lediglich auf der Deckfläche der
Tintenpackung 33 ausgebildet werden, sondern ebenfalls
an irgendwelchen anderen geeigneten Positionen oder die Tintenpackung 33 kann
alternativ keine Falte aufweisen.
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Ein
Vorspannungsteil, das den Kontakt vorspannt, ist nicht auf die Schraubenfeder 43 begrenzt, sondern
andere elastische Teile, etc., können
verwendet werden, solange die Teile den Kontakt zu der Tintenpackung
hin vorspannen können.
Zusätzlich muss
die Schraubenfeder 43 nicht notwendigerweise gekrümmt bleiben,
wenn Tinte nicht verbraucht wird.
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Es
ist nicht immer erforderlich, dass die Tintenauslassöffnung 32a oder 132a nach
einem Abschnitt angeordnet ist, bei dem das obere Ende des Kontaktes 40 nach
Beendigung des Pressens gegen die Tintenpackung 33 angeordnet
ist, sondern sie kann an irgendwelchen anderen geeigneten Positionen
angeordnet werden.
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Bei
der ersten Ausführungsform
ist die an einem Ende der Tülle 35 ausgebildete Öffnung 35a im Vergleich
zu der an dem anderen Ende derselben ausgebildeten Öffnung 35b stärker zu
der Seitenwand 32c des Gehäuses 32 hin versetzt.
Dies ist jedoch nicht einschränkend.
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Die
Ausnehmung 40a muss nicht an dem Abschnitt des Kontaktes 40 nahe
der Tintenauslassöffnung 32a ausgebildet
werden.
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Obwohl
bei der ersten und zweiten Ausführungsform
das Erfassungsziel 48a entfernt von dem Zentrum der Drehung
des Riegels 48 angeordnet ist, kann das Erfassungsziel 48a an
irgendeiner geeigneten Position angeordnet sein.
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Darüber hinaus
kann der Riegel 48, der in den Ausführungsformen einstückig mit
dem Kontakt 40 ausgebildet ist, getrennt von dem Kontakt 40 sein. Der
Riegel 48 ist kein wesentliches Element, sondern kann weggelassen
werden. Die Mittel 52, 53 und 54 zum
Erfassen des Riegels 48 können ebenfalls weggelassen
werden.
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Es
ist nicht notwendig, ein spezielles Erfassungsmittel zum Erfassen
der Beendigung des Pressens durch den Pressmechanismus 400 oder
zum Erfassen der Position des Kontaktes 40 vorzusehen.
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Es
ist nicht notwendig, eine Öffnung
auszubilden, wie z.B. das zweite Erfassungsfenster 32b, das
in der rückseitigen
Fläche
des Gehäuses 32 ausgebildet
ist, welches ermöglicht,
dass der Kontakt 40 von außerhalb visuell beobachtet
wird.
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Die
Tintenpatrone der vorliegenden Erfindung kann sowohl auf Tintenstrahldrucker
vom Linientyp als auch auf Tintenstrahldrucker vom seriellen Typ
angewendet werden.
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Weiterhin
ist eine Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf Tintenstrahldrucker
beschränkt.
Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls anwendbar auf beispielsweise
Tintenstrahl-Typ-Faxgeräte oder
-kopiergeräte.
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Während diese
Erfindung in Zusammenhang mit den speziellen Ausführungsformen
beschrieben wurde, die oben behandelt wurden, ist es offensichtlich,
dass viele Alternativen, Abwandlungen und Variationen für die Fachleute
ersichtlich sind. Folglich sind die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, die oben dargelegt wurden, beispielhaft gedacht,
nicht einschränkend.
Verschiedene Änderungen
können
durchgeführt
werden ohne von dem Umfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.