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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen tintenbetriebenen
Drucker, dem die Tinte von einem Tintenzuführbehälter zugeliefert wird, und
insbesondere auf eine Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker.
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Ein
bekannter Tintenstrahldrucker, bei dem eine Tinteneinheit und ein
Druckkopf auf einem Schlitten angeordnet sind, wird in EP-0 581
531 A1 beschrieben. Bei diesem Drucker wird der Tintenbehälter zur
Vermeidung von Ausfällen
beim Drucken, die durch Variationen im Tintenlevel oder Luftblasen auftreten
können,
welche wiederum durch Bewegungen des vom Schlitten mitbewegten Tintenbehälters verursacht
werden, in zwei Bereiche unterteilt. Ein erster, neben dem Druckkopf
angeordneter Bereich des Behälters
enthält
ein mit Tinte getränktes,
poröses
Element, wie z.B. ein Schaumgummi, und ein zweiter Bereich enthält flüssige Tinte
ohne ein poröses
Element. Dieser Aufbau ermöglicht,
die Tinte dem Druckkopf durch das poröse Element zuzuführen, so
daß das
Auftreten von durch Bewegungen der Tinte im Behälter bedingten Problemen bis
zu einem gewissen Grad verhindert wird.
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Das
poröse
Element steht mit dem Druckkopf über
ein vorstehendes Teil, welches durch ein im Seitenbereich des Behälters ausgebildetes
Loch eingeführt
wird, in permanenter Flüssigkeitsverbindung. Jedoch
kann ein solcher Aufbau nicht bei einem Druckkopf angewendet werden,
bei dem ein Eindringen von Luftblasen in eine Druckkammer verhindert werden
muß, wie
sie z.B. bei Druckköpfen
vorkommt, bei denen ein piezoelektrischer Vibrator als Betätigungselement
des Tintenausstosses verwendet wird.
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Ferner
offenbart Druckschrift
EP
0 581 531 A1 eine Tintenpatrone mit einem Lufteinlass in
einer Oberseite der Tintenpatrone. Durch den Lufteinlass kann jedoch
bei dieser Tintenpatrone Lösungsmittel der
Tinte verdunsten.
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Druckschrift
EP 0 580 433 A1 offenbart
eine ähnliche
Tintenpatrone mit zwei durch ein Verbindungsloch verbundenen Kammern,
bei der ein Lufteinlass in einer Wand der Tintenpatrone angeordnet ist
und in einer der Kammern eine Tintenzuführöffnung ausgebildet ist. Durch
den Lufteinlass kann jedoch auch bei dieser Tintenpatrone Lösungsmittel der
Tinte verdunsten.
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Druckschrift
EP 0 514 632 A2 offenbart
eine Tintenpatrone mit einem luftundurchlässigen Siegelelement, mit dem
ein Lufteinlass vor Gebrauch verschlossen ist. Nach Öffnen des
Lufteinlasses kann jedoch auch bei dieser Patrone Lösungsmittel
der Tinte durch den Lufteinlass verdunsten.
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Druckschrift
EP 0 598 481 A1 offenbart
eine Tintenpatrone mit einer Rille im Boden der Patrone, wobei die
Rille durch einen Deckel verschlossen ist. Die Tinte in der Rille
fungiert als Flüssigkeitsdichtung.
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Demgemäß ist es
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Tintenpatrone
für Tintenstrahldrucker
und ein Verfahren für
deren Betrieb zur Zufuhr bzw. Bereitstellung von Tinte zur Verfügung zu
stellen, wobei die Lufteingänge
der Tintenpatrone bei Nichtgebrauch abgedichtet sind und bei Gebrauch
leicht zu öffnen
sind.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die Bereitstellung einer verbesserten Tintenpatrone nach dem unabhängigen Patentanspruch
1.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details ergeben sich aus den
abhängigen
Patentansprüchen,
der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich also allgemein auf einen tintenbetriebenen
Drucker, dem die Tinte von einem Tintenzuführbehälter zugeliefert wird, und
genauer gesagt auf einen Tintenzuführbehälter, wie eine Tintenpatrone,
der eine kontinuierliche Zufuhr von Tinte zum Druckkopf gestattet,
wobei er störende
Einflüsse
durch Temperatur, atmosphärische Änderungen
und Vibrationen ausschließt.
Ein größeres Volumen
an Tinte im Tintenzuführbehälter ist
erlaubt, und es ist möglich,
dem Druckkopf einen größeren Anteil
der Tinte im Behälter
zuzuführen.
Außerdem
sind vorgesehen: ein Behälter
mit transparenten Seitenwänden,
so daß der
Anwender auf einfache Weise die Restmenge an Tinte bestimmen kann,
und Mittel zur Dämpfung
von unerwünschten Bewegungen
der Tinte im Tintenzuführbehälter.
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Die
Tintenpatrone kann nach Verbrauch ihrer Tinte gegen eine neue ausgetauscht
werden.
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Bei
einem tintenbasierten Drucker wird dem Druckkopf Tinte über ein
Tintenzuführsystem
zugeleitet, welches einen Tinten behälter mit einer Tintenzuführöffnung und
einem Paar Seitenwände
beinhaltet. Der Tintenzuführöffnung angrenzend
ist darin ein Tintenabsorptionselement enthalten, das weniger als das
Gesamtvolumen des Tintenbehälters
einnimmt.
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Ein
Tintenaufnahme- und Weiterleitungsteil, das in einer Tintenöffnung endet,
kann bis in den Tintenbehälter
reichen, wobei das Tintenabsorptionselement gegen das Tintenaufnahme- und Weiterleitungsteil
stößt und von
diesem stellenweise komprimiert wird. Das Tintenaufnahme- und Weiterleitungsteil
hat einen kapillaren Tintenpfad, der mit dem Druckkopf verbunden
ist und vom Tintenabsorptionselement mit Tinte versorgt wird.
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Genauer
gesagt wird eine Tintenpatrone aus einer ersten Kammer, der Tintenkammer
zum Tintenspeichern und einer zweiten Kammer, der Schaumkammer zur
Aufnahme eines tintenabsorbierenden porösen Elements gebildet. Eine
Teilung, die Tinten- und
Schaumkammer trennt, weist ein Loch auf, so daß die Schaumkammer mit der
Tintenkammer in Fließverbindung
steht. Die Tintenpatrone wird mit einer Tintenzuführöffnung ausgebildet.
Ein trichterförmiges
Dichtteil wird in der Zuführöffnung angeordnet und
führt einem
Druckkopf Tinte zu, indem es eine Druckdifferenz durch das poröse Element
aufbaut. Das Dichtteil wird aufwärts
gerichtet in der Tintenzuführöffnung angeordnet
und ist nachgiebig bzw. elastisch.
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Eine
Tintenpatrone für
einen Tintenstrahldrucker hat eine erste Kammer und eine zweite
Kammer, die an die erste Kammer angrenzt und mit dieser integriert
ist, und eine Trennwand, welche die erste Kammer von der zweiten
Kammer trennt. In der Trennwand ist eine durch sie hindurchreichende
Verbindungsöffnung
ausgebildet, die in der Nähe
des Grundes der Trennwand angeordnet ist und sich längs eines
Teils der Breite der Trennwand erstreckt, wenn in Richtung des Grunds der
Trennwand betrachtet. Die zwei Kammern stehen durch die Verbindungsöffnung miteinander
in Verbindung. Weiterhin umfaßt
die Tintenpatrone in diesem Aspekt eine Tintenzuführöffnung,
die durch eine Wand der zweiten Kammer hindurchreicht und Tinte
nach außen
aus der Patrone führt
sowie einen von der Tintenzuführöffnung und
der Verbindungsöffnung
beabstandeten Lufteinlaß zum
Einlassen von Umgebungsluft in das Innere der zweiten und der ersten,
Tinte enthaltenden, Kammer.
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In
einem speziellen Aspekt der Tintenpatrone hat diese in der zweiten
Kammer ein poröses
Element, wobei die Tintenzuführöffnung die
Tinte von dem porösen
Element aus nach außen
aus der Patrone führt;
und der Lufteinlaß Umgebungsluft
auch in das poröse
Element einläßt.
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Der
Druck in der ersten und in der zweiten Kammer hat einen Wert unterhalb
des atmosphärischen
Drucks, wobei ein Druckgleichgewicht zwischen der ersten und der
zweiten Kammer durch Oberflächenspannung
des porösen
Elements in der Umgebung der Verbindungsöffnung erhalten wird, um die
Tinte in der ersten Kammer zu halten. Die erste (512, 6112)
und die zweite Kammer (511, 5111), die Trennwand
(510, 5110), die Verbindungsöffnung (519), den
Lufteinlaß und
die Tintenzuführöffnung (513)
sind so angeordnet und ausgelegt, daß, sobald das Druckgleichgewicht
zwischen den Kammern nicht mehr erhalten bleibt, weil die das poröse Element
(520) tränkende
Tinte zumindest teilweise durch die Tintenzuführöffnung (513) geleitet
wird, Tinte von der ersten Kammer (512, 5112)
dem porösen
Element (520) in der zweiten Kammer (511, 5111)
bedarfsgerecht zugeführt
wird, bis das Druckgleichgewicht zwischen der ersten (512, 5112)
und der zweiten Kammer (511, 5111) wiederhergestellt ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
erläutert.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die das Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers
gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht einer Mehrfarbtintenstrahldruckerpatrone
in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform, die im Vergleich
zu der Ansicht von 2 um 90° gedreht ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Tintenpatrone von 2 und 3 bei
abgenommenem Deckel zeigt.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Einfarbentintenpatrone gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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6(a) ist eine Aufsicht des Deckels von 2.
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6(b) ist eine Aufsicht, die den Deckel mit einem
daran angebrachten Siegel zeigt.
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Ein
Druckkopf kann bekanntlich in einem Vierfarb-Druckerplotter oder Farbbilddrucker
verwendet werden und hat vier Farbtintensysteme und diesen zugeordnete
Tintendüsen.
Der Vier farb-Druckerplotter setzt schwarze, rote, grüne und blaue
Tinte ein und bewegt den Druckkopf oder ein Blatt Papier oder beides,
um daraufhin Tinte in einer der gewünschten Farben wie in einem
konventionellen Druckkopf auf eine vorbestimmte Stelle des zu bedruckenden
Papiers zur Erzeugung eines Tintenpunkts zu sprühen. Gewünschte Buchstaben und Zeichnungen
können somit
durch Wiederholungen der obigen Sequenz aufgezeichnet werden. Die
erfindungsgemäße Tintenpatrone
kann auf Tintenstrahldrucker aller Arten angewendet werden, einschließlich solcher
mit Druckköpfen,
die Hitze mittels Widerständen
oder ähnlichem
erzeugen, oder auf der Verschiebung von piezoelektrischen Elementen
oder Umformern beruhen, um einen Tintentropfen nach Anlegen eines Drucksignals
aus einer Kammer auszustoßen.
Die Tintenzuführbehälter können den
besagten Kammern Tinte durch Kapillarwege kontinuierlich zuführen.
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In
einem Farbbilddrucker, der Tinten in vier Farben verwendet, also
in schwarz, rot, grün
und blau, wird ein Blatt Papier durch einen Druckkopf in einer Richtung
abgetastet, die orthogonal zur Richtung des Papiertransports liegt,
um eine Punktlinie in einem Abtastdurchgang zu bilden, wobei das
Papier jeweils zeilenweise weitergeführt wird, um Bilder aufzuzeichnen.
In Sieben-Farbdruckern werden Tinten in vier Farben, nämlich schwarz,
gelb, Magenta und Cyan, verwendet, wobei Rot, Grün und Blau durch überlagernde
Tinten in zwei der drei gewünschten Farben
(außer
Schwarz) auf einem Blatt Papier gebildet werden, wodurch Farbbilder
in insgesamt sieben Farben aufgezeichnet werden.
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Da
sich die vorliegende Erfindung hauptsächlich mit dem Druckkopf, insbesondere
Tintenbehälter
beschäftigt,
wird eine detaillierte Beschreibung eines Gesamtdruckers lediglich
anhand eines einzelnen Beispiels gegeben.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein Tintenzuführsystem eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes zeigt.
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Eine
Druckkopfeinheit 1 vom Tintenstrahltyp ist mit einem Tintenbehälter 3 mittels
eines Verbindungselements 2 verbunden. Tinte wird vom Tintenbehälter 3 dem
Druckkopf 1 durch eine Kanüle 2a und einen Tintenzuführdurchgang 2b des
Verbindungselements 2 zugeleitet, so daß die Druckkopfeinheit 1 Tintentropfen
in Übereinstimmung
mit Drucksignalen ausstoßen
kann.
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Der
in 1 gezeigte Apparat enthält weiterhin ein außerhalb
des Druckbereichs angeordnetes Kappenelement 4 welches
durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus anstoßend an
die Düsenplatte
der Druckkopfeinheit 1 angelegt wird, um die Düsenöffnungen
vor dem Austrocknen zu bewahren. Das Kappenelement 4 ist
durch ein Rohr 8 mit einer Saugpumpe 5 verbunden,
die durch eine Steuereinheit 6 bedient wird, um Tinte von
der Druckkopfeinheit 1 durch das Kappenelement 4 zu
saugen. Das Gerät
in der 1 ist weiterhin mit einem Ausflußtank 7 ausgestattet,
der mit einer Auslaßöffnung der
Saugpumpe 5 durch ein Rohr 9 verbunden ist.
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Die
Tintenpatrone ist so ausgelegt, daß sie mit geringem Kraftaufwand
und unter Anpassung auch an gewisse Positionierabweichungen eingesetzt
werden kann. Bezug wird zunächst
auf 2 und 3 gemacht, die eine gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruierte Tintenpatrone zeigen. Ein Hauptbehälter 501 ist
durch Unterteilungen 502 und 503 in drei Kompartimente
bzw. Einheiten 504, 505 und 506 geteilt,
wie in 3 gezeigt. Jedes der drei Kompartimente 504, 505 und 506 wird
durch eine zentrale Trennwand 510 in Schaumkammern 511, 511', und 511'', welche je ein entsprechendes
poröses
Element 520, 520',
und 520'' beherbergen,
sowie in Tintenkammern 512, 512' und 512'' zur
Aufnahme von flüssiger
Tinte unterteilt. Die Schaumkammern 511, 511', und 511'' sind so dimensioniert, daß sie ein entsprechendes
poröses
Element 520, 520',
und 520'' aufnehmen können.
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Das
Volumen jedes der porösen
Elemente 520, 520',
und 520'' wird so festgelegt,
daß es
größer als
die Kapazität
der Schaumkammern 511, 511' und 511'' ist,
damit es vorzugsweise durch Kompression in der Schaumkammer 511, 511' und 511'' zurückgehalten wird. Das Kapazitätsverhältnis der
einzelnen Schaumkammern 511, 511' und 511'' zu
den Tintenkammern 512, 512' und 512'' wird
so gewählt,
daß jede
der Schaumkammern 511, 511' und 511'' um
20 bis 30 % mehr Tinte aufnehmen kann als die zugehörigen Tintenkammern 512, 512' und 512''.
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Wenn
sich, wie z.B. in den 2 bis 4, die drei
farbigen Tinten in einer Tintenpatrone befinden, kann es schwierig
sein, festzustellen, ob unterschiedliche Restmengen an Tinte in
den einzelnen Kammern vorliegen, was durch einen unausgeglichenen
Verbrauch der verschiedenfarbigen Tinten verursacht werden kann.
Wenn die Tinte einer Farbe erschöpft
ist und der Anwender die Patrone wegwerfen möchte, braucht er sich keine
unnötigen
Sorgen um die anderen Farbtinten in der leckenden Patrone zu machen.
Wenn nämlich
eine erfindungsgemäße Patrone
weggeworfen wird, wird ein Auslaufen aus der Patrone verhindert,
indem die jeweiligen Tinten von den zugehörigen porösen Elementen absorbiert werden,
so daß die
Umwelt vor Leckagen der Tinten geschützt wird.
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Die
Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513'' (nicht dargestellt) sind, wie
beispielhaft anhand der Schaumkammer 511 für Schaumkammern 511, 511' und 511'' gezeigt, im Hauptbehälter 501 innerhalb
einer zugehörigen
Schaumkammer 511, 511' und 511'' ausgebildet.
Jede der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513'' ist zur Verbindung mit einer entsprechenden
Tintenzuführkanüle (nicht
dargestellt) des Druckkopfes ausgelegt, die am unteren Ende jeder
der Schaumkammern 511, 511' und 511'' eingeführt werden.
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Wie
in 2 und 3 dargestellt, ist das obere
Ende des Hauptbehälters 501 mit
einem Deckel 516 verschlossen. Zwei Tintenbefüllungsöffnungen 514 und 515 sind über der
Schaumkammer 511 im Deckel angeordnet. Wie in 6(a) gezeigt, umfaßt in gleicher Weise jede der
Kammern 511, 511' und 511'' zugehörige Tintenbefüllungsöffnungen 514 und 515, 514' und 515', 514'' und 515''.
Vorsprünge 516a und 516b (2)
sind in die innere Oberfläche des
Deckels 516 integriert und so in der Schaumkammer 511 angeordnet,
daß sie
die Befüllungsöffnungen 515 bzw. 514 umgeben.
Das poröse
Element 520 wird durch die Vorsprünge 516a und 516b gegen die
untere Wand der Schaumkammer 511, in welcher die Tintenzuführöffnung 513 ausgebildet
ist, gepreßt. In ähnlicher
Weise sind die Vorsprünge 516a' und 516b', 515a'' und 516b'' an
der Innenwand von Deckel 516 ausgebildet. Sie sind entsprechend über den
Schaumkammern 511' und 511'', welche die Tintenzuführöffnungen 513' und 513'' enthalten, positioniert, wie in 3 gezeigt.
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Die
untere Spitze des Vorsprungs 516a, welcher der Tintenzuführöffnung 513 gegenüberliegt,
ist tiefer angeordnet als die untere Spitze des Vorsprungs 516b,
wodurch der Anteil des porösen
Elements 520, der in der Umgebung der Tintenzuführöffnung 513 liegt,
am stärksten
komprimiert wird.
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Die
hervorstehenden Abschnitte 522, 522' und 522'',
die zusammen mit dem Deckel 516 die porösen Elemente 520, 520' und 520'' komprimieren, sind jeweils am
Boden jeder der Schaumkammern 511, 511' und 511'' ausgebildet. Ausnehmungen 523, 523' und 523'' (zusammengefaßt als 523), die Räume mit
einer festgelegten Oberfläche
umgrenzen werden am oberen Ende des jeweiligen, hervorstehenden
Abschnitte 522 ausgebildet. Durchgängige Löcher 524, 524' und 524'' (zusammengefaßt als 524) werden
jeweils in den vorstehenden Teilen 522 ausgebildet und
dienen als Tintendurchgänge.
Ein Ende jedes dieser durchgängigen
Löcher 524 steht
in Fließverbindung
mit den durch die Ausnehmungen 523 definierten Räume, und
das andere Ende mit den jeweiligen Dichtteilen (zusammengefaßt als 530),
die im folgenden beschrieben werden. Die Ausnehmungen 523, 523' und 523'' weisen bevorzugterweise eine Querschnittsfläche auf,
die größer als
die Querschnittsfläche
der Tintendurchgänge 524 ist.
Filter 525, 525' und 525'' (nicht dargestellt) sind am oberen Ende
der Ausnehmungen 523 angebracht.
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Die
Dichtteile 530, von denen nur das eigentliche 530 dargestellt
ist, sind am unteren Ende der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513'' in einem Bereich größerer Querschnittsfläche als
der der durchgängigen
Löcher 524 angeordnet
und bestehen aus einem nachgiebigen Material wie etwa Gummi. Die
Dichtteile 530 sind als eine trichterförmige Abdichtung mit nach oben
offenem Ende ausgelegt. Die unteren Enden der -röhrenförmigen Bereiche 531 sind
dicker als die anderen Bereiche. Die jeweiligen oberen Randkanten 533 der
Einschnürungen
der Verengungen 532 der jeweiligen Dichtteile 530 berühren den
Anschlag bzw. abgestuften Bereich 513a, der zwischen dem
Bereich größerer Querschnittsfläche und
den Löchern 524 liegt,
der jeweiligen Tintenzuführöffnunσen 513, 513' und 513''. Jedes Dichtteil 530 wird
mit Wülsten 535 ausgestattet,
die in laterale Nuten 527 innerhalb der Innenwandung der
Tintenzuführöffnung 513 in
Eingriff kommen. Die röhrenförmigen,
als Halteabschnitte dienenden Bereiche 531 und die Verengungen 532 sind
miteinander durch dünne
Verbindungsbereiche 534 verbunden.
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Bei
dieser Konstruktion sind die Dichtteile 530 mit ihren röhrenförmigen Bereichen 531 an
den jeweiligen Tintenzuführöffnungen 513 fixiert
bzw. gehalten. Zusätzlich
wird eine Aufwärtsbewegung
der oberen Randkanten 533 durch die Anschläge 513a verhindert.
Somit sind, selbst wenn die zugehörige Tintenzuführkanüle eingeschoben
oder herausgezogen werden, die Dichtteile 530 in geeigneter
Weise mit den Tintenzuführöffnungen 513 verbunden.
Da die Verengungen dazu dienen, ein hermetische Abdichtung zwischen
dem Dichtteil der jeweiligen Tintenzuführöffnung und der Tintenzuführkanüle zu erreichen,
können
ferner die Verengungen wegen der dünnen Verbindungsbereiche 534 etwas
bewegt werden, ohne sich zu deformieren. Folglich kann die luftdichte
Abdichtung zwischen dem jeweiligen Dichtteil und der Tintenzuführkanüle erhalten
werden, da eine relative Mißausrichtung
zwischen der jeweiligen Tintenzuführkanüle und der Tintenzuführöffnung kompensiert
werden kann.
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Durchgänge oder
Verbindungsöffnungen 519, 519' und 519'' werden in der zentralen Trennwand 510 ausgebildet,
welche die Schaumkammern 511, 511' und 511'' von
den Tintenkammern 512, 512' bzw. 512'' trennt.
Schlitze 519a, 519a' und 519a'' sind bis zu einer bestimmten Höhe reichend
in der Trennwand 510 ausgebildet, und stehen mit den Verbindungsöffnungen
zum Zwecke des Gas-Flüssigkeitsaustausches
in Verbindung. Die porösen
Elemente 520, 520' und 520'' sind so in die Schaumkammern 511, 511' und 511'' eingefügt, daß jedes gegen die Verbindungsöffnung 519, 519' und 519'' zwischen jedem Paar von Schaum-
und Tintenkammern 511 und 512, 511' und 512', sowie 511'' und 512'' gedrückt wird.
Auf der Rückwand 501a des
Behälters 501 werden
Rippen 518, 518' und 518'' in jeder der Tintenkammern 512, 512' und 512'' ausgebildet. Jeweils eine individuelle
Verbindungsöffnung
wird zwischen den Kammerpaaren 511, 512 gebildet,
die sich nur über
einen Anteil der dazwischen gebildeten Unterteilung 510 erstreckt.
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In
einer zweiten Ausführungsform
wird eine Tintenpatrone für
nur eine Farbe verwendet. Eine Patrone 5100 für eine einzelne
Farbe oder schwarze Tinte kann kleiner sein als eine solche für Farbtinten, und
kann doch eine größere Tintenkapazität aufweisen
als jede einzelne der Kammern für
Farbtinte. Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird in 5 eine Patrone
für schwarze
Tinte gezeigt, die eine innerhalb des Behälters gebildete Teilungswand 5117 hat,
die sich von einer Trennwand 5110 zur Abteilung einer Schaumkammer 5111 und
einer Tintenkammer 5112 bis zu einer Seitenwand 5100a des
Hauptbehälters 5100 erstreckt und
somit den Tintenbehälter 5112 in
zwei Zellen oder Teilkammern 5112a und 5112b teilt.
Dieser Aufbau verhindert, daß der
Behälter 5100 durch
einen negativen Druck deformiert wird, der bei dem im folgenden
beschriebenen Tintenbefüllvorgang
auftritt, oder durch einen äußeren Druck
während
der Benutzung, wodurch ein Lecken von Tinte verhindert wird. Die
Zellen 5112a und 5112b stehen durch eine sich nur über einen
Teil der zentralen Trennwand 5110 erstreckende Verbindungsöffnung 5119 in
ständiger Fließverbindung
mit der Schaumkammer 5111. Weiterhin kann eine Verbindungsöffnung im
unteren Teil der Teilungswand 5117 ausgebildet sein. Ebenso
ist es möglich,
mehrere Teilungswände
vorzusehen.
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Auf
der Innenseite der Wand 5100a sind eine Vielzahl von Rippen 5118 ausgebildet,
die vertikal längs
der Innenseite 5100a laufen. Diese Rippen erlauben es der
Tinte, leichter die Wand entlang abzufließen, so daß der Anwender einfach die
Restmenge an Tinte bestimmen kann, indem er den Tintenspiegel betrachtet.
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Die 6(a) und 6(b) stellen
den Deckel 516 dar. Die Tinteneinfüllöcher 514, 514' und 514'' sowie 515, 515' und 515'' sind in denjenigen Bereichen des
Deckels 516 ausgebildet, die der Positionierung der porösen Elemente 520, 520' und 520'' innerhalb des Behälters 501 entsprechen.
Die Lufteingänge 541, 541' und 541'' sind mit den Tinteneinfüllöchern 514, 514' und 514'' durch Rillen 540, 540' und 540'' verbunden. Diese Rillen 540, 540' und 540'' können als mäandernde oder sich schlängelnde Rillen
ausgeführt
sein.
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Wenn
ein Siegel 542 zur Abdeckung der Tinteneinfüllöcher 514, 514' 514'', 515, 515' und 515'' und der Lufteingänge 541, 541' und 541'' nach Befüllung der Schaumkammern 511, 511' und 511'' auf der Oberseite des Deckels 516 angebracht
wird, bilden die Rillen 540, 540' und 540'' Kapillarröhren mit
dem Siegel 542. Ein Zungenstück 545 des Siegels 542, welches
vom Deckel 516 absteht, ist mit einem Halsbereich 543 versehen,
der am Siegel im wesentlichen in der Mitte des Luftwegs der Lufteingänge 541, 541' und 541'' angebracht ist. Wenn das Zungenstück 545 vom
Deckel 516 abgezogen wird, trennt es sich leicht vom Restsiegel 542.
Dies exponiert die Lufteingänge 541,
jedoch keine anderen Teile der Unterseite von Siegel 542.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Siegel 542 mit Mustern, wie z.B. Buchstaben oder
Zeichnungen versehen, die auf seinem Hauptteil 544, der
dauerhaft die Rillen 540, 540' und 540'' verschließt, aufgedruckt
sind. Muster, Farben, oder andere, vom Aufdruck auf dem Hauptteil 544 unterschiedliche
Bedruckungen des Siegels 542 können auf dem Zungenstück 545 angebracht
werden.
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So
hat z.B. in einer bevorzugten Ausführungsform der Hauptteil 544 des
Siegels 542 einen blauen Untergrund, und ist mit schwarzen
Buchstaben und anderen Zeichnungen bedruckt. Die Hintergrundfarbe
des Zungenstücks 545 ist
z.B. rot oder gelb, was einen guten Kontrast zur Hintergrundfarbe des
Hauptteils 544 ergibt. Buchstaben und Illustrationen werden
auf den Untergrund hauptsächlich
in schwarz oder blau aufgedruckt. Dadurch können Hauptteil 544 und
Zungenstück 545 voneinander
anhand der Farbe und der Muster unterschieden werden. Demzufolge
kann die Aufmerksamkeit des Anwenders auf die Notwendigkeit der
Entfernung des Zungenstücks 545 gelenkt
werden.
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Jede
der Tintenzuführöffnungen 513, 513', und 513'' wird mit einer Folie 546 (2)
als vom Dichtteil 530 separaten Siegelelement verschlossen und
Tintenbefüllungskanülen werden
unter Durchstoßung
des Siegelelements hermetisch in die Tintenbefüllungsöffnungen 514, 514', 514'', 515, 515', und 515'' eingeschoben. Die Befüllungsöffnungen 514, 514' und 514'' werden mit einer Evakuierungseinrichtung
verbunden, während
die Befüllungsöffnungen 515, 515' und 515'' geschlossen werden.
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Die
Evakuierungseinrichtung verringert den Druck in den Schaumkammern 511, 511' und 511'' sowie auch in den Tintenkammern 512, 512' und 512''. Wenn sich der Druck auf einen
vorbestimmten Wert verringert hat, wird der Evakuierungsvorgang beendet
und die erste Befüllungsöffnung (514, 514' und 514'') wird verschlossen. Danach wird
die zweite Befüllungsöffnung (515, 515', 515'') mit einem tintengefüllten Meßrohr verbunden.
Die im Meßrohr
befindliche Tinte wird in den evakuierten Behälter gezogen, daraufhin von
den jeweiligen porösen
Elementen 520, 520' und 520'' absorbiert und schließlich über die
Verbindungsöffnungen 519, 519' und 519'' den Tintenkammern 512, 512' und 512'' zugeführt.
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Nachdem
die festgelegte Tintenmenge in die vorgesehene Tintenkammer eingefüllt ist,
wird das Siegel 542 auf der äußeren Oberfläche des
Deckels 516 angebracht, so daß die Tintenbefüllungsöffnungen 514, 514', 514'', 515, 515', und 515'', die Rillen 540, 540' und 540'' sowie die Lufteingänge 541, 541' und 541'' unter Unterdruck versiegelt werden.
Das Siegel 542 erhält
die reduzierten Druckverhältnisse in
den Schaumkammern 511, 511' und 511'' und in den Tintenkammern 512, 512' und 512''.
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Vor
der Verwendung der Patrone wird das Zungenstück 545 des Siegels 542 abgezogen,
so daß es
am Halsstück 543 abreißt und vom
Hauptteil 544 getrennt wird. Somit werden die Tintenbefüllungsöffnungen 514, 514' und 514'' durch die Rillen 540, 540' und 540'' mit den Lufteingängen 541, 541' und 541'' in Fließverbindung gebracht. Dadurch
kommunizieren auch die Schaumkammern 511, 511' und 511'' mit den Lufteingängen 541, 541' und 541'' und somit mit der Umgebungsluft.
Es entsteht somit ein Lufteinlaß zum
Einlassen von Umgebungsluft. Durch diese Anordnung wird, während ein
Verdunsten der Tinte verhindert wird, die Tintenpatrone belüftet.