DE60203170T2

DE60203170T2 - Tintenpatrone

Info

Publication number: DE60203170T2
Application number: DE60203170T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Mizuho-ku Suzuki; Toyonori Mizuho-ku Sasaki
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: US6942327B2; US20040017447A1; TW558513B; ATE290470T1; US6802601B2; US7178910B2; EP1384589B1; CN2601172Y; US20040160497A1; KR100515854B1; US20060033791A1; CN1470383A; CN1264685C; KR20040010031A; ES2238532T3; HK1060717A1; JP4193435B2; US7490928B2; DE60203170D1; EP1384589A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenpatrone, die mit einer Vorrichtung zu koppeln ist, die Tinte benutzt.
Herkömmlicherweise sind Tintenpatronen weit in Vorrichtung benutzt worden, die Tinte benutzen. Als Beispiel solcher Vorrichtungen ist eine Tintenstrahldruckvorrichtung bekannt gewesen. Die Tintenstrahlvorrichtung enthält typischerweise einen Tintenstrahlkopf, der eine Tintendüse aufweist. Die Tintendüse wird zum Ausstoßen von Tintentröpfchen zu einem Aufzeichnungsmedium wie ein Stück Papier zum Erzeugen von Bildern und Zeichen darauf angetrieben. Typischerweise enthält die Tintenpatrone ein Tintenreservoir, und die in dem Reservoir aufgenommene Tinte wird zu dem Tintenstrahlkopf geliefert.
Die austauschbare Tintenpatrone ist Vorteil darin, dass, wenn der Drucker von Tinte leer läuft, nur durch Ersetzen der alten Patrone durch eine neue Patrone. Daher wird die austauschbare Tintenpatrone weit verwendet.
Eine typische Struktur der Tintenpatrone ist derart aufgebaut, dass ein Tintenreservoir innerhalb eines Gehäuses der Patrone gebildet ist, und eine Öffnung in dem Gehäuse gebildet ist. Das Reservoir ist mit einem Kommunikationspfad verbunden, und die Öffnung ist mit einem Anschlag wie ein Gummianschlag versiegelt.
Die Vorrichtung, mit der die Tintenpatrone zu koppeln ist, ist mit einer Tintenpatronenbucht gebildet, in der eine hohle Nadel an einer Position entsprechend dem Gummianschlag vorsteht. Wenn die Tintenpatrone mit der Patronenbucht gekoppelt wird, dringt die hohle Nadel durch den Gummianschlag so ein, dass die Tinte über den Kommunikationspfad und die hohle Nadel gesaugt werden kann und zu der Vorrichtung geliefert werden kann.
In dem Fall eines Tintenstrahldruckers ist die hohle Nadel mit einem Tintenstrahlkopf durch eine Tintenzuführröhre so verbunden, dass die Tinte von der Tintenpatrone zu dem Tintenstrahlkopf geliefert wird.
Falls Luft oder Verunreinigungen in das Innere des Reservoirs eindringen, werden Blasen der Luft und/oder die Verunreinigungen zu der Vorrichtung zusammen mit der Tinte geliefert, was ein Problem verursachen kann. Wenn zum Beispiel die Vorrichtung ein Tintenstrahldrucker ist und wenn die Blasen zu dem Drucker geliefert werden, werden einige Punkte nicht gebildet, da die Tintentröpfchen nicht aufgrund der Blasen ausgestoßen werden. Die zu dem Drucker gelieferten Verunreinigungen können die Tintendüsen blockieren.
Aus der US 6,170,937 B1 kann eine Tintenpatrone entnommen werden mit einem Gehäuse, das einen Körper der Patrone definiert. Ein Tintenreservoir ist in dem Gehäuse aufgenommen. Eine erste Öffnung ist in dem Gehäuse zum Ausgeben von Tinte aus dem Tintenreservoir durch einen Fluidpfad gebildet. Eine Ventilstruktur ist in dem Fluidpfad vorgesehen. Ein Anschlag ist in die Öffnung gepasst, wobei der Anschlag aus einem elastischen Material so gebildet ist, dass eine hohle Nadel dadurch eindringen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Struktur vorzusehen, die verhindern kann, dass Luft und Verunreinigungen in die Vorrichtung eindringen, wenn die Tinte von der austauschbaren Tintenpatrone zu der Vorrichtung geliefert wird.
In Hinblick auf das Herstellen solch einer Tintenpatrone ist es wünschenswert, dass eine Tätigkeit zum Füllen des Reservoirs mit Tinte relativ leicht ist. Weiterhin soll, sobald das Reservoir der Tinte gefüllt ist, das Eindringen von Luft und/oder Verunreinigungen ohne Versagen blockiert sein.
In Hinblick auf die oben beschriebenen Anforderungen ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft darin, dass sie eine Tintenpatrone nach Anspruch 1 vorsieht.
Mit diesem Aufbau kann Tinte leicht durch die hohle Nadel zu dem Tintenreservoir geliefert werden. Nachdem die Tintenlieferung beendet ist, wird die Ventilstruktur so geschlossen, dass die Tinte nicht von dem Tintenreservoir zu der Öffnung fließt und/oder Blasen von Luft und Verunreinigungen nicht von der Öffnung in das Tintenreservoir eintreten. Es soll angemerkt werden, dass der Anschlag auch einen Versiegelungseffekt zum Blockieren der Verbindung zwischen beiden Seiten davon aufweist.
Bei manchen Ausführungsformen enthält der Positionszustand eine Position entlang einer Achse des Anschlages. Alternativ kann der Positionszustand eine Rotationsposition des Anschlages enthalten.
Bei einer Ausführungsform steht der Fluidpfad mit einer Öffnung an einer dezentrierten Position einer Bodenoberfläche der Öffnung in Verbindung.
In einem speziellen Fall kann die Ventilstruktur einen Vorsprung enthalten, der von einer Bodenoberfläche des Anschlages an einer Position entsprechend der dezentrierten Position vorsteht, an der die Öffnung mit den Fluidpfad in Verbindung steht. Mit diesem Aufbau ist der Vorsprung in den Fluidpfad eingepasst, wenn der Anschlag an einer vorbestimmten Position angeordnet ist, und der Vorsprung ist in einem Abstand von dem Fluidpfad, wenn der Anschlag an einer anderen Position entlang der axialen Richtung davon angeordnet ist.
Weiter optional kann die Ventilstruktur so aufgebaut sein, dass sie geöffnet ist, wenn der Anschlag an einer ersten Position angeordnet ist, an der der Anschlag mittig in die Öffnung eingeführt ist, und geschlossen ist, wenn der Anschlag an einer zweiten Position angeordnet ist, an der der Anschlag tief in die Öffnung eingeführt ist.
Bei einer Ausführungsform ist eine Position, an der der Fluidpfad mit der Öffnung in Verbindung steht, auf einer inneren Seitenoberfläche der Öffnung angeordnet. In diesem Fall ist die Verbindung zwischen dem Fluidpfad und der Öffnung geöffnet, wenn der Anschlag an der ersten Position angeordnet ist, und eine äußere Seitenoberfläche des Anschlages schließt die Verbindung zwischen dem Fluidpfad und der Öffnung, wenn der Anschlag an der zweiten Position angeordnet ist.
Weiter optional kann die Ventilstruktur einen Vorsprung enthalten, der von einer Bodenoberfläche des Anschlages an einer Position vorsteht, die der Position entspricht, an der die Öffnung mit dem Fluidpfad in Verbindung steht. Der Vorsprung ist in den Fluidpfad eingepasst, wenn der Anschlag voll oder tief in die Öffnung eingeführt ist, wobei der Vorsprung von dem ersten Fluidpfad beabstandet ist, wenn der Anschlag an einer mittleren Position entlang der axialen Richtung davon angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen ist der Vorsprung an einem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche des Anschlages angeordnet, und der Fluidpfad steht mit der Öffnung an einem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche der Öffnung in Verbindung.
Bevorzugt ist der Vorsprung so gebildet, dass er etwas größer als ein Abschnitt des Fluidpfades ist, in den der Vorsprung eingepasst ist, und der Vorsprung wird zusammengedrückt, wenn er in den Fluidpfad eingepasst wird. Allgemein, wenn der Vorsprung zusammengedrückt wird, wird er gehärtet. Somit verbessert der obige Aufbau den Versiegelungseffekt.
Bei einer Ausführungsform weist der Vorsprung eine konische Form auf. Alternativ kann der Vorsprung eine zylindrische Form aufweisen. Es kann möglich sein, verschiedene Modifikationen der Form des Vorsprunges zu verwenden.
In einem speziellen Fall kann der Anschlag ein Zylinderteil und eine Schließwand enthalten, die das Innere des Zylinderteiles definiert. Die Schließwand blockiert eine Verbindung zwischen beiden Seiten des Zylinderteiles. In einer Ausführungsform ist eine Dicke der Schließwand entlang der Achse des Anschlages kleiner als eine Länge des Zylinderteiles entlang der Achse des Anschlages. Es ist natürlich möglich, dass der Anschlag eine Form eines massiven Zylinders aufweist.
Optional ist der Vorsprung auf einem Ende des Zylinderteiles gebildet. Entsprechend diesem Aufbau ist ein Abschnitt, an dem der Fluidpfad mit der Öffnung in Verbindung steht, dezentriert und entspricht einem Abschnitt, an dem der Vorsprung auf dem Ende des Zylinderteiles gebildet ist.
Es ist auch eine Tintenpatrone nach Anspruch 15 vorgesehen.
Optional kann die Tintenpatrone weiter ein Verbindungsteil enthalten, das Endabschnitte des ersten Anschlages und des zweiten Anschlages verbindet, wobei der erste Anschlag, der zweite Anschlag und das Verbindungsteil einen einstückigen Anschlag bilden.
Weiter kann eine Rille zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung gebildet sein. Die Rille ist bevorzugt derart aufgebaut, dass das Verbindungsteil in die Rille eingepasst ist. Eine Oberfläche des Gehäuses, an der die erste und die zweite Öffnung gebildet sind, kann im wesentlichen eben sein, wenn der erste Anschlag und der zweite Anschlag voll in die erste Öffnung bzw. die zweite Öffnung eingeführt sind, und das Verbindungsteil in die Rille eingepasst ist.
Weiter optional kann die Tintenpatrone einen Schutzfilm enthalten, der auf der Oberfläche anhaftet, an der die erste Öffnung und die zweite Öffnung gebildet sind, zum Bedecken der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung, wobei der erste Anschlag, der zweite Anschlag und das Verbindungsteil in die erste Öffnung, die zweite Öffnung bzw. die Rille eingepasst sind.
Weiterhin können gegenüberliegende Endabschnitte des Schutzfilmes zu dem Gehäuse zum Definieren gebogene Abschnitte gebogen sein, und das Gehäuse kann mit Rillen gebildet sein, die die gebogenen Abschnitte aufnehmen können. Mit diesem Aufbau können die gebogenen Abschnitte in den Rillen aufgenommen werden, wenn der Schutzfilm auf der Oberfläche anhaftet, an der die erste Öffnung und die zweite Öffnung gebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Füllen von Tinte in ein Tintenreservoir, das in einer Tintenpatrone aufgenommen ist, gemäß Anspruch 20 vorgesehen.
Kurze Beschreibung der begleitenden Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine gesamte Struktur einer komplexen Maschine zeigt, bei der die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
2 zeigt schematisch eine Struktur einer Tintenpatrone, eines Druckkopfes, einer Verbindungsstruktur dazwischen eines Reinigungsmechanismus;
3 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht der Tintenpatrone;
4A ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Gummianschlages;
4B ist eine perspektivische Ansicht, die ein Gehäuse der Patrone zeigt;
5 zeigt eine Struktur eines Einwegventiles, die eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Abschnittes in 3 ist;
6A–6C zeigen Vorgänge des Herstellens des in 5 gezeigten Einwegventiles;
7 zeigt einen Vorgang zum Anbringen des Einwegventiles an der ersten Öffnung des Gehäuses;
8 zeigt einen Vorgang zum Zusammensetzen eines Filters und des Gummianschlages an dem Gehäuse;
9 zeigt einen Vorgang zum Füllen der Tinte;
10 zeigt einen zweiten Anschlag, der in eine zweite Öffnung eingeführt ist;
11 zeigt einen Schutzfilm, der an dem Gehäuse angebracht ist;
12 zeigt einen Vorgang zum Wärmeanbringen des Schutzfilmes auf das Gehäuse;
13 zeigt einen Zustand, in dem die Tintenpatrone mit einer Patronenbucht gekoppelt ist;
14A–14D zeigen eine Struktur von Öffnungen, die auf dem Gehäuse gebildet sind, und einen Gummianschlag, der darin gemäß einer zweiten Ausführungsform eingepasst ist;
15A–15D zeigen eine Struktur von Öffnungen, die auf dem Gehäuse gebildet sind, und einen Gummianschlag, der darin gemäß einer dritten Ausführungsform eingepasst ist; und
16A–16D zeigen eine Struktur von Öffnungen, die auf dem Gehäuse gebildet sind, und einen Gummianschlag, der darin gemäß einer vierten Ausführungsform eingepasst ist.
Beschreibung der Ausführungsformen
Hier im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine gesamte Struktur einer komplexen Maschine 30, die einen Tintenstrahldrucker gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet.
GESAMTE STRUKTUR DER KOMPLEXEN MASCHINE
Die in 1 gezeigte komplexe Maschine ist ein Tintenstrahldrucker mit zusätzlichen Funktionen eines Bildscanners und eines Faksimile Gerätes.
Die komplexe Maschine 30 weist einen einzelnen Körper auf, der mit einer Flachbettbildscannereinheit 20 und einer Tintenstrahldruckereinheit 10 unmittelbar unter der Bildscannereinheit 20 versehen ist.
Die Bildscannereinheit 20 weist einen Flachbettleseeinheit 21 mit einer im wesentlichen rechteckigen massiven Form auf, die auf einer oberen Seitenoberfläche der komplexen Maschine 30 getragen ist. Ein Original kann auf eine Glasplatte 22 der Flachbettleseeinheit 21 gelegt werden und wird unter Benutzung eines Bildsensors mit engem Kontakt 25 zum Einfangen eines Bildes des Originales gescannt.
Die Tintenstrahldruckereinheit 10 weist einen Blattvorschubtrog 11 auf, der an einer Rückseite (linke Seite in 1) der komplexen Maschine 30 schräg angeordnet ist. Aufzeichnungsblätter (d.h. ein Stapel von Papier), die auf den Blattvorschubdruck 11 gesetzt sind, werden eines nach dem andern durch eine Aufnahmerolle 12 von dem Trog 11 zu einem Druckmotor 13 vorgeschoben, der unter der Bildscannereinheit 20 vorgesehen ist.
Der Druckmotor 13 ist ein gut bekannter Typ eines Motors, einschließlich einer Druckwalze, eines Tintenstrahlkopfes zum Ausstoßen kleiner Tröpfchen von Tinte (z.B. gelbe, magentafarbene, zyanfarbene und schwarze Tinte) auf das Aufzeichnungsblatt und ähnliches.
Das Aufzeichnungsblatt wird entlang eines Blattvorschubpfades vorgeschoben, der im Inneren des Druckmotors 13 definiert ist.
Wie oben beschrieben wurde, werden kleine Tröpfchen von Farbtinten aus dem Tintenstrahlkopf auf das Aufzeichnungsblatt ausgestoßen, das entlang des Blattvorschubpfades vorgeschoben wird, wodurch ein Farbbild auf dem Aufzeichnungsblatt erzeugt wird.
Auf einer Vorderseite (rechte Seite in 1) der komplexen Maschine 30 ist ein Ausgabetrog 15 vorgesehen. Das Blatt, auf dem das Bild erzeugt worden ist, wird von dem Druckmotor 13 ausgegeben und auf dem Trog 15 gestapelt.
Die Tintenstrahldruckereinheit 10 ist aus einer Tintenpatroneinführungsbucht 14 gebildet, die auf der Vorderseite der komplexen Maschine 30 und unter dem Ausgabetrog 15 angeordnet ist.
Über der Patroneneinführungsbucht 14 ist eine erste Abdeckung 14a, die ein Plattenteil ist, zum Abdecken der Einführungsbucht 14 vorgesehen. Weiter ist eine zweite Abdeckung 14b, die eine Vorderseite der Einführungsbucht 14 abdeckt, vorgesehen. Die zweite Abdeckung 14b ist drehbar von der ersten Abdeckung 14a durch ein Gelenk 16 getragen. Mit dieser Struktur wird durch Drehen der zweiten Abdeckung 14b nach oben (d.h. entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in 1) die Einführungsbucht 14 nach außen freigelegt, so dass eine Tintenpatrone 1 dahinein eingeführt werden kann. In 1 ist die Tintenpatrone 1 bereits in die Einführungsbucht 14 eingesetzt worden.
Die Einführungsbucht 14 ist derart aufgebaut, dass vier Tintenpatronen, die entsprechend vier Farben von Tinten (d.h. gelbe, magentafarbene, zyanfarbene und schwarze Tinte) enthalten, in einer Richtung rechtwinklig zu einer Ebene von 1 angeordnet sind (nur eine Patrone ist in 1 zu sehen).
In der Tintenpatronenbucht 14 steht eine hohle Nadel 8 zu der Vorderseite (rechte Seite in 1) für jede Tintenpatrone 1 vor. Wenn die Tintenpatrone 1 in die Einführungsbucht 14 eingesetzt wird, wird es möglich, die Tinte von dem Tintenreservoir innerhalb jeder Tintenpatrone 1 zu dem Tintenstrahlkopf durch die hohle Nadel 8 zu liefern. Die Struktur zum Liefern mit der Tinte wird später im Einzelnen beschrieben.
2 zeigt schematisch eine Struktur zum Verbinden der Einführungseinheit 14 und des Tintenstrahlkopfes und einen Reinigungsmechanismus.
Jede der hohlen Nadeln 8, die in der Einführungsbucht 14 vorgesehen sind, ist mit einer Aufzeichnungskopfeinheit 42 durch eine Röhre 41 verbunden, die innerhalb der komplexen Maschine 30 vorgesehen ist. Wie oben beschrieben wurde, ist ein Tintenreservoir 2 innerhalb der Tintenpatrone 1 gebildet. Die in das Tintenreservoir 2 gefüllte Tinte wird durch die hohle Nadel 8 gezogen, durch die Röhre 41 zu einer Luftfalle 43 vorgeschoben, die oberhalb der Aufzeichnungskopfeinheit 42 vorgesehen ist. Die Luftfalle 43 fängt die Luft, indem die Blasen mit deren Schweben innerhalb der Luftfalle 43 suspendiert gelassen werden. Die suspendierte Luft ist durch das Bezugszeichen 44 bezeichnet. Da die Luftfalle 43 oberhalb des Tintenstrahlkopfes 45 angeordnet ist, erreicht die in der Luftfalle 43 suspendierte Luft 44 nicht den Tintenstrahlkopf 45.
Wie oben beschrieben wurde, weist die Aufzeichnungskopfeinheit 42 den Tintenstrahlkopf 45 auf. Der Tintenstrahlkopf 45 ist mit einer Mehrzahl von Düsen 46 (nur eine ist in 1 zu sehen) zum Ausstoßen von Tinte versehen. In dem Tintenstrahlkopf 45 ist eine Mehrzahl von Druckkammern 47 definiert (nur eine ist in 2 zu sehen), die mit der Mehrzahl von entsprechenden Düsen 46 in Verbindung stehen. Der Tintenstrahlkopf 45 ist weiter mit einer Mehrzahl von Betätigungselementen 46 entsprechend für die Mehrzahl von Druckkammern 47 versehen. Die Betätigungselemente 56 enthalten entsprechende piezoelektrische Elemente. Durch Betätigen der piezoelektrischen Elemente zum Ändern der Kapazität der entsprechenden Druckkammer 47 wird Ausstoßenergie erzeugt, die bewirkt, dass die Tinte aus der Düse 46 als kleine Tinten tröpfchen ausgestoßen wird. Die Mehrzahl von Druckkammern 47 stehen mit einer gemeinsamen Tintenkammer 48 in Verbindung, zu der die Tinte von der Luftfalle 43 durch einen Tinteneinlass 49 geliefert werden kann. An dem Tinteneinlass 49 ist ein Filter 55 vorgesehen zum Verhindern, dass Verunreinigungen in der Tinte in die gemeinsame Tintenkammer 48 eintreten, und er erlaubt nur der Tinte hindurchzugehen.
Benachbart zu dem Tintenstrahlkopf 45 ist ein Reinigungsmechanismus 60 vorgesehen. Der Reinigungsmechanismus 60 enthält eine Mehrzahl von Reinigungskappen 61 zum Bedecken der Mehrzahl von Düsen 46 des Tintenstrahlkopfes 45, eine Mehrzahl von Reinigungspumpen 63 zum Ziehen der Tinte, eine Mehrzahl von Röhren 62, die die Reinigungskappen 61 und die Einlässe der entsprechenden Reinigungspumpen 63 verbinden, und ein gereinigtes Abflussabsorptionsteil 64. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Abflussabsorptionsteil 64 innerhalb der komplexen Maschine 30 unmittelbar unter dem Druckmotor 13 angeordnet.
Wenn eine Drucktätigkeit durchgeführt wird, sind die Reinigungskappen 61 von dem Tintenstrahlkopf 45 beabstandet. Wenn eine Reinigungstätigkeit durchgeführt wird, sind die Reinigungskappen 61 in engem Kontakt gegen den Tintenstrahlkopf 45 so, dass sie die entsprechenden Düsen 46 bedecken. Mit dem in 2 gezeigten Zustand wird durch Treiben der Reinigungspumpen 63 ein starker Zugstrom in den Druckkammern 47, der gemeinsamen Tintenkammer 48, den Luftfallen 43 und den Röhren 41 erzeugt, und die Blasen und/oder Verunreinigungen in der Tinte werden aus den Düsen 46 herausgezogen. Die so herausgezogene Tinte mit den Blasen und/oder Verunreinigungen wird von den Röhren 42 zu dem Abflussabsorptionsteil 64 ausgegeben.
Mit der oben beschriebenen Reinigungstätigkeit werden die Blasen und Verunreinigungen in den Fluidpfaden in dem Tintenstrahlkopf 45 als auch in der Röhre 41 entfernt. Folglich kann Verschlechterung der Druckqualität vermieden werden.
STRUKTUR DER TINTENPATRONE
Als nächstes wird eine beispielhafte Struktur einer Tintenpatrone, die in die Einführungsbucht 14 einzuführen ist, beschrieben.
3 ist eine Draufsicht, teilweise im Querschnitt, der Tintenpatrone 1. 4A ist eine perspektivische Ansicht, teilweise im Querschnitt, eines Gummianschlages, und 4B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines Patronengehäuses an einem Abschnitt benachbart zu zwei darin gebildeten Öffnungen zeigt. 5 zeigt eine Struktur eines Einwegventiles, das auf einer Öffnung gebildet ist, wie eine vergrößerte Ansicht eines eingekreisten Abschnittes in 3 zeigt.
Wie in 3 gezeigt ist, weist die Tintenpatrone 1 ein Patronengehäuse 4 auf, das so aufgebaut ist, dass es einstückig aus einer oberen Einheit 4t und einer unteren Einheit 4b gebildet ist. Es soll angemerkt werden, dass in 3 die Aufwärtsabwärtsrichtung des Gehäuses entgegengesetzt zu der der Figur ist. Das Patronengehäuse 4 ist aus Kunstharz (z.B. Polypropylen) gebildet einschließlich des Tintenreservoirs 2, das mit Tinte gefüllt werden kann, zwei Öffnungen 7a und 7b, die auf einer äußeren Oberfläche des Gehäuses 4 gebildet sind, und Fluidpfade 5a und 5b, die entsprechend die Öffnungen 7a und 7b mit dem Tintenreservoir 2 verbinden.
TINTENRESERVOIR
Wie in 2 gezeigt ist, ist auf einer oberen Oberfläche (d.h. einer Oberfläche auf der Seite der oberen Einheit 4t) der unteren Einheit 4b des Patronengehäuses 4 ein konkaver Abschnitt 2a gebildet. Weiter ist ein flexibler Film 2b zum Bedecken des gesamten konkaven Abschnittes 2a vorgesehen. Umfangsabschnitte des Filmes 2b und des konkaven Abschnittes 2a sind aneinander angeklebt durch Ultraschall oder Wärme. Der konkave Abschnitt 2a und der Film 2b bilden das Tintenreservoir 2.
ÖFFNUNGEN 7a UND 7b
Wie in 3 und 4B gezeigt ist, sind auf der unteren Einheit 4b des Patronengehäuses 4 zwei zylindrische Öffnungen, eine erste Öffnung 7a und eine zweite Öffnung 7b gebildet. Die zwei Öffnungen 7a und 7b sind benachbart in Bezug zueinander in einer longitudinalen Seitenoberfläche des Patronengehäuses 4 angeordnet.
Die erste Öffnung 7a wird benutzt zum Ziehen der Tinte aus dem Tintenreservoir 2 und Zuführen der Tinte zu dem Tintenstrahlkopf 45, und die zweite Öffnung 7b wird benutzt zum Füllen der Tinte in das Reservoir 2, wenn die Tintenpatrone 45 hergestellt wird. Wie in 4B gezeigt ist, ist die erste Öffnung 7a etwas größer als die zweite Öffnung 7b.
FLUIDPFADE 5a UND 5b
Auf der unteren Einheit 4b des Kassettengehäuses 4 sind, wie in 3 und 4B gezeigt ist, ein erster Fluidpfad 5a und ein zweiter Fluidpfad 5b zum Verbinden der entsprechenden Öffnungen 7a und 7b mit dem Tintenreservoir 2 gebildet.
Ein Endabschnitt des ersten Pfades 5a ist so gebildet, dass er eine schürzenartige angeschrägte Form aufweist und mit einem Zentralabschnitt einer inneren Bodenoberfläche der ersten Öffnung 7a verbunden ist, die eine Kreisform aufweist. Der erste Pfad 5a steht mit der ersten Öffnung 7a in Verbindung. Ein Ende des zweiten Pfades 5b ist mit einer inneren Bodenoberfläche der zweiten Öffnung 7b an einer Position etwas dezentriert in Bezug auf eine Zentralachse der zweiten Öffnung 7b verbunden. Der zweite Pfad 5b steht mit der zweiten Öffnung 7b in Verbindung. Das andere Ende des ersten und des zweiten Pfades 5a und 5b ist zu dem Tintenreservoir 2 (ein Bodenabschnitt des konkaven Abschnittes 2a) offen und steht damit in Verbindung.
GUMMIANSCHLAG
In die Öffnungen 7a und 7b ist ein Gummianschlag 6 einzupassen.
Der Gummianschlag 6 ist aus elastischem Material wie Siliziumgummi gebildet. Wie in 4A gezeigt ist, weist der Gummianschlag 6 ein erstes Anschlagsteil 6a und ein zweites Anschlagsteil 6b auf, die der ersten Öffnung 7a bzw. der zweiten Öffnung 7b entsprechen. Der Gummianschlag 6 ist ein einstückig geformtes Teil, das derart aufgebaut ist, dass der erste und der zweite Anschlag 6a und 6b mit einem Verbindungsteil 6c verbunden sind. Mit dieser Struktur können der erste und der zweite Anschlag 6a und 6b, die relativ kleine Teile sind, als ein einzelnes Teil gehandhabt werden, was die Handhabbarkeit desselben während des Herstellens verbessert.
Die oberen Oberflächen (d.h. die Oberfläche auf der Seite gegenüber der Einführungsrichtung) des ersten und des zweiten Anschlages 6a und 6b und die äußere Oberfläche des Verbindungsteiles 6c sind so aufgebaut, dass sie in der gleichen Ebene sind.
Auf der Oberfläche des Gehäuses 4, auf der die Öffnungen 7a und 7b gebildet sind, ist eine Rille 19 mit einer vorbestimmten Tiefe zum Verbinden der Öffnungen 7a und 7b gebildet, so dass eine Verbindung dazwischen ermöglicht wird. Die Rille 19 ist derart aufgebaut, dass das Verbindungsteil 6c vollständig in der Rille 19 aufgenommen ist. Wenn somit der erste und der zweite Anschlag 6a und 6b voll in die erste bzw. zweite Öffnung 7a und 7b eingeführt sind, sind die oberen Oberflächen des ersten und des zweiten Anschlages 6a und 6b, die obere Oberfläche des Verbindungsteiles 6c und die Oberfläche, an der die Öffnungen 7a und 7b gebildet sind, in der gleichen Ebene. Mit andern Worten, unnötige Stufen sind nicht auf der Oberfläche gebildet, an der die Öff nungen 7a und 7b gebildet sind. Daher wird das Aussehen der Tintenpatrone 1 verbessert. Weiter kann mit diesem Aufbau ein Schutzfilm 18 leicht angebracht werden, der später beschrieben wird. Es soll angemerkt werden, dass eine andere Rille 19s ebenfalls nahe der zweiten Öffnung 7b (siehe 4B) auf der Oberfläche gebildet ist, an der die erste und die zweite Öffnung 7a und 7b gebildet sind, was im einzelnen später beschrieben wird.
Jeder des ersten und zweiten Anschlages 6a und 6b weist ein Zylinderteil 6x und eine Schließwand 6y auf, die im Inneren des Zylinderteiles 6x gebildet ist zum Verhindern der Verbindung zwischen beiden Seiten entlang der axialen Richtung des Zylinderteiles 6x. Die Dicke t der Schließwand 6y in der Axialrichtung ist etwas kleiner als die Länge h des Zylinderteiles 6x in der axialen Richtung (d.h. t < h). Mit diesem Aufbau können die hohle Nadel 8, eine Luftansaugnadel 51 und eine Tintenfüllnadel 52 (die später beschrieben werden) leicht die Anschläge 6a und 6b durchdringen.
Die Außendurchmesser der Zylinderteile 6x des ersten und des zweiten Anschlages 6a und 6b sind etwas größer als der entsprechende Innendurchmesser der entsprechenden Öffnungen 7a oder 7b. Wenn somit der Gummianschlag 6 in die Öffnungen 7a und 7b eingepasst wird, werden die Zylinderteile 6x in der radialen Richtung davon zusammengedrückt. Daher wird der enge Kontakt zwischen den äußeren Oberflächen der Zylinderteile 6x und der inneren Oberflächen der Öffnungen 7a und 7b sichergestellt, und mit einem Versiegelungseffekt des engen Kontaktes wird die Tinte am Lecken nach außen gehindert. Weiter wird aufgrund des obigen Aufbaus eine relativ große Kraft benötigt zum Entfernen des Gummianschlages 6 aus den Öffnungen 7a und 7b. Selbst wenn daher eine Kraft zum Ziehen des Gummianschlages 6 angelegt wird, wird der Anschlag 6 nicht leicht entfernt.
Weiter zu dem obigen ist das Verbindungsteil 6c so aufgebaut, dass es den ersten und zweiten Anschlag 6a und 6b an der Außen seite des Gehäuses 4 verbindet, und die Dicke des Verbindungsteiles 6c ist dünner als die Dicke eines jeden des ersten und zweiten Anschlages 6a und 6b.
Es kann sein, dass die hohle Nadel 8 durch das Verbindungsteil 6c verhakt oder dass ein Benutzer fehlerhaft den Schutzfilm 18 von dem Gehäuse 4 entfernt und das Verbindungsteil 6c mit dem Finger zieht. Selbst in solch einem Fall werden die Anschläge 6a und 6b mit dem oben beschriebenen Aufbau nicht leicht entfernt, da das Verbindungsteil 6c getrennt wird, bevor die Anschläge 6a und 6b aus den Öffnungen 7a und 7b entfernt werden, wenn solche eine starke Kraft angelegt wird. Somit wird das Entfernen der Anschläge 6a und 6b effektiv verhindert, und die Tinte wird am Lecken nach außen gehindert.
Es soll angemerkt werden, dass die äußere Oberfläche des Zylinderteiles 6x derart gebildet ist, dass ein Endabschnitt auf der Seite der Öffnung 7a und 7b angeschrägt gebildet ist (d.h., der äußere Durchmesser nimmt allmählich zu der Seite des Endes ab). Diese Form erleichtert eine Tätigkeit zum Einpassen der Zylinderteile 6x in die Öffnungen 7a und 7b.
Der erste Anschlag 6a ist derart gebildet, dass die Achse der inneren Oberfläche mit der Achse der äußeren Oberfläche zusammenfällt. Der zweite Anschlag 6b ist derart gebildet, dass die Achse der inneren Oberfläche in Bezug auf die Achse der äußeren Oberfläche verschoben ist. Das heißt, der zweite Anschlag 6b ist derart aufgebaut, dass die Dicke in der radialen Richtung sich in Abhängigkeit des Umfangsabschnittes davon unterscheidet. Weiterhin ist unter dem dickeren Abschnitt des Zylinderteiles 6a des zweiten Anschlages 6b ein konischer Vorsprung 6z zum Vorstehen davon gebildet. Der konische Vorsprung 6z ist als Teil des zweiten Anschlages 6b gebildet und an einer Position entsprechend dem zweiten Pfad 5b angeordnet. Wenn der Gummianschlag 6 in die Öffnungen 7a und 7b eingepasst wird, berührt der konische Vorsprung 6z eng einen Abschnitt, an dem der zweite Pfad 5b mit dem Boden der zweiten Öffnung 7b verbunden ist, so dass der Verbindungsabschnitt abgedichtet ist.
EINWEGVENTIL
Das Einwegventil 3 ist an der Bodenoberfläche der ersten Öffnung 7a vorgesehen. Das Einwegventil 3 ist zum Verhindern, dass Blasen und Verunreinigungen in das Tintenreservoir 2 eindringen, vorgesehen. Genauer, das Einwegventil 3 ermöglicht der Tinte, von dem Tintenreservoir 2 zu der ersten Öffnung 7a (d.h. der erste Anschlag 6a) voranzugehen und verhindert, dass Tinte von der ersten Öffnung 7a (d.h. der erste Anschlag 6a) zu dem Tintenreservoir 2 geht.
5 zeigt eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Abschnittes in 3 und zeigt eine Struktur des Einwegventiles 3. Das Einwegventil 3 enthält ein Ventiltragteil 3a, einen Ventilkörper 3b, ein Abdeckteil 3c, die einstückig zusammengesetzt sind (eine Einwegventilanordnung 3x). Die Einwegventilanordnung 3x ist an einer Position zwischen der ersten Öffnung 7a und dem ersten Pfad 5a angeordnet.
Hier im folgenden werden die drei Teile, die die Einwegventilanordnung 3x darstellen, weiter beschrieben.
Das Ventiltragteil 3a ist aus Kunstharz gebildet. Das Ventiltragteil 3a enthält eine kreisförmige Bodenplatte 3a1 und eine zylindrische Seitenwand 3a2, die rechtwinklig an dem Umfangsende der Bodenplatte 3a1 aufsteigt. Folglich weist, wie in 3 gezeigt ist, das Ventiltragteil 3a einen U-förmigen Querschnitt auf. Auf der oberen Oberfläche der Bodenplatte 3a1 (d.h. auf der inneren Oberfläche des Tragteiles 3a) ist ein Ventilsitz 3a3 als ein ebenes Teil gebildet. An dem zentralen Abschnitt des Ventilsitzes 3a3 ist ein Tragloch 3a4 gebildet. Weiter ist eine Mehrzahl von Flusslöchern 3a5 um das Tragloch 3a4 gebildet.
Der Ventilkörper 3b ist ein Hauptteil des Einwegventiles 3 und ist aus Siliziumgummi gebildet. Der Ventilkörper 3b ist ein schirmförmiges Teil, das aus einem Schirmabschnitt 3b1 und einem Handgriffabschnitt 3b2 besteht. Der Handgriffabschnitt 3b2 ist durch das Tragloch 3a4 eingeführt, wodurch der Ventilkörper 3b in eine Richtung der Achse des Tragloches 3a4 verschiebbar ist. Als Resultat, die axiale Bewegung und die elastische Verformung des Schirmabschnittes 3b1, ist es möglich, den Ventilkörper 3b im einen der folgenden zwei Zustände zu bringen:

(a) ein Schließzustand: der Schirmabschnitt 3b1 kontaktiert eng den Ventilsitz 3a3 des Ventiltragteiles 3a und schließt die Flusslöcher 3a5; und
(b) ein Öffnungszustand: der Schirmabschnitt 3b1 ist von dem Ventilsitz 3a3 so beabstandet, dass die Flusslöcher 3a5 offen sind.

Die Abdeckung 3c steht in Eingriff mit der Seitenwand 3a2 des Ventiltragteiles 3a derart, dass sie einen Seitenabschnitt (einen Abschnitt gegenüber dem Ventilsitz 3a3) des Schirmabschnittes 3b1 des Ventilkörpers 3b bedeckt. Die Abdeckung 3c ist mit einem Verbindungsloch 3c1 gebildet, das der Tinte ermöglicht, über den ersten Pfad 5a von dem Tintenreservoir 2 zu fließen zum Vorangehen zu der Außenseite des Gehäuses 4.
Zum Vorsehen eines Hubes der Verformung des Ventilkörpers 3b ist ein vorbestimmter Freiraum zwischen der inneren Oberfläche der Abdeckung 3c und dem Ventilsitz 3a1 vorgesehen.
Auf dem zentralen Abschnitt der äußeren Oberfläche der Abdeckung 3c ist eine Empfangsoberfläche 3c2 gebildet, die einen Filter 17 (später beschrieben) kontaktiert. Eine ringförmige Rille 3c3, die dem Filter 17 zugewandt ist, ist um die Empfangsoberfläche 3c2 gebildet, und die ringförmige Rille 3c3 ist mit dem Verbindungsloch 3c1 verbunden.
HERSTELLUNGSPROZESS DER TINTENPATRONE
Ein Herstellungsprozess der Tintenpatrone 1 wird beschrieben, wobei er sich um den Zusammensetzvorgang der Teile um die Öffnungen 7a und 7b dreht.
6A–6C zeigen einen Prozess zum Zusammensetzen des Einwegventiles, und 7 zeigt einen Prozess zum Anbringen des Einwegventiles an der ersten Öffnung. 8 zeigt einen Prozess zum Zusammensetzen des Filters und des Gummianschlages, und 9 zeigt einen Prozess zum Füllen der Tinte. 10 zeigt einen Prozess zum Einführen des zweiten Anschlages 6b vollständig in die zweite Öffnung 7b zum Versiegeln des zweiten Pfades. 5b. Weiter zeigt 11 einen Prozess zum Anbringen des Schutzfilmes an dem Patronengehäuse, und 12 zeigt einen Prozess zum Wärmeanbringen des Schutzfilmes auf dem Patronengehäuse.
Die Tintenpatrone 1 gemäß der Ausführungsform, das Einwegventil 3 wird zuerst zum Bilden der Einwegventilanordnung 3x zusammengesetzt. Dann wird die Einwegventilanordnung 3x mit dem Patronengehäuse 4 gekoppelt. Daher wird der Zusammensetzprozess der Einwegventilanordnung 3x zuerst beschrieben unter Bezugnahme auf 6A–6C.
In 6A wird der Handgriffabschnitt 3b2 des Ventilkörpers 3b in das Tragloch 3a4 eingeführt, das auf dem Ventiltragteil 3a gebildet ist, und der Schirmabschnitt 3b1 wird innerhalb des Ventiltragteiles 3b angeordnet.
Der Handgriffabschnitt 3b2 ist mit einem Abschnitt größeren Durchmessers 3b3 an einem mittleren Abschnitt davon gebildet. Der Abschnitt größeren Durchmessers 3b3 weist einen Durchmesser etwas größer als der des Tragloches 3a4 auf. Da der Ventilkörper 3b aus Siliziumgummi gebildet ist, kann der Abschnitt größeren Durchmessers 3b3 in der radialen Richtung zusammengedrückt wer den, und somit kann der Abschnitt größeren Durchmessers 3b3 durch das Tragloch 3a4 gehen, und der Schirmabschnitt 3b1 kann innerhalb des Ventiltragteiles 3a angeordnet werden, wie in 6B gezeigt ist. Sobald der Abschnitt größeren Durchmessers 3b3 durch das Tragloch 3a4 geht, dient er zum Beschränken des Entfernens des Ventilkörpers 3b von dem Tragloch 3a4. Daher können der Ventilkörper 3b und das Ventiltragteil 3a zusammen gehandhabt werden, was den Zusammensetzprozess erleichtert.
Als nächstes wird die Abdeckung 3c in das Ventiltragteil 3a eingepasst, wie in 6B und 6C gezeigt ist. Somit ist der Zusammensetzprozess der Einwegventilanordnung 3x beendet (6C). Wie in 6C gesehen werden kann, ist der Ventilkörper 3b in Bezug auf den Ventilsitz 3a3 in der Aufwärts-Abwärtsrichtung in 6C bewegbar. Somit wirkt die Einwegventilanordnung 3x als das Einwegventil.
Es soll angemerkt werden, dass, da die Einwegventilanordnung 3x zuerst zusammengesetzt wird, und dann wird sie an der Tintenpatrone 1 angebracht. Daher wird es möglich, zu untersuchen, ob die Einwegventilanordnung 3x richtig funktioniert, bevor sie an der Tintenpatrone angebracht wird. Dieser Prozess verbessert das Ausbeuteverhältnis bei der Herstellungsprozedur.
Punkte zum Untersuchen der Einwegventilanordnung 3x können enthalten, ob sich der Ventilkörper 3b glatt in Bezug auf das Ventiltragteil 3a bewegt, ohne dass er sich verhakt, ob es keine Leckage zwischen dem Ventilkörper 3b und dem Ventilsitz 3a3 gibt, wenn der Ventilkörper 3b in dem Schließzustand ist, und ähnliches.
Nachdem die Einwegventilanordnung 3x zusammengesetzt ist, wird sie an der ersten Öffnungen 7a des Patronengehäuses angebracht, wie in 7 gezeigt ist.
Bei diesem Prozess wird die Einwegventilanordnung 3x derart orientiert, dass die Spitze des Handgriffabschnittes 3b2 des Ventilkörpers 3b gerade zu dem Boden der Öffnung 7a gerichtet ist, und sie wird darin von dem Handgriffabschnitt 3b2 durch Schieben eingeführt. Es soll angemerkt werden, dass die erste Öffnung 7a so gebildet ist, dass sie ein wenig derart angeschrägt ist, dass der Bodenabschnitt einen kleineren Durchmesser aufweist zum Erleichtern des Einführens der Einwegventilanordnung 3x. Schließlich wird die Einwegventilanordnung 3x in die Öffnung 7a derart eingeführt, dass das Ventiltragteil 3a die Bodenoberfläche der ersten Öffnung 7a kontaktiert, wie in 8 gezeigt ist. In diesem Zustand ist der Schirmabschnitt 3b2 des Ventilkörpers 3b im Inneren des ersten Pfades 5a angeordnet.
Es soll angemerkt werden, dass die erste Öffnung 7a derart gebildet ist, dass der innere Durchmesser an dem Bodenabschnitt kleiner ist, wie in 7 gezeigt ist. Weiter weist die Seitenwand 3a2 des Ventiltragteiles 3a einen Flanschabschnitt 3a7 auf, dessen Durchmesser ein wenig größer als der Innendurchmesser des Bodenabschnittes der ersten Öffnung 7a ist. Daher wird die Einwegventilanordnung 3x durch Schieben in die erste Öffnung 7a eingeführt mit einer plastischen Verformung des Flanschabschnittes 7a7 und/oder der inneren Oberfläche des Bodenabschnittes der ersten Öffnung 7a.
Bei diesem Prozess wird, wenn die Einwegventilanordnung 3x geeignet orientiert ist und der Schirmabschnitt 3b2 in die erste Öffnung 7a eingeführt wird, die Einwegventilanordnung 3x nicht geneigt, so dass sie in einer geeigneten Richtung orientiert ist. Somit kann, sobald die Einwegventilanordnung 3x in die erste Öffnung 7a eingeführt wird, nur durch Schieben der Einwegventilanordnung 3x unter Benutzung eines Stockes oder ähnliches ohne Benutzung eines speziellen Werkzeuges die Einwegventilanordnung 3x geeignet mit dem Gehäuse 4 gekoppelt werden.
Die oben beschriebene Verbesserung der Produktivität ist besonders deutlich, wenn die erste Öffnung 7a eine relativ enge und tiefe Öffnung ist und/oder der Ventilkörper 3b ein relativ kleines schwierig zu handhabendes Teil ist.
Nach dem die Einwegventilanordnung 3x (d.h. das Einwegventil 3) in der ersten Öffnung 7a befestigt worden ist, wird ein Filter 17 in die erste Öffnung 7a eingesetzt, wie in 8 gezeigt ist. Der Filter 18 dient zum Kontaktieren der Abdeckung 3c der Einwegventilanordnung 3x. Der Filter 18 dient zum Beseitigen der Verunreinigungen, die in der Tinte enthalten sind, die von dem Tintenreservoir 2 zu dem Tintenstrahlkopf 45 gefördert wird.
Dann werden, wie in 8 gezeigt ist, der erste und der zweite Anschlag 6a und 6b des Gummianschlags 6 in die erste und zweite Öffnung 7a bzw. 7b eingepasst. Es soll angemerkt werden, dass der erste Anschlag 6a vollständig in die erste Öffnung 7a eingesetzt wird, während der zweite Anschlag 6b nicht vollständig in die zweite Öffnung 7b eingesetzt wird, sondern mit einem kleinen Abschnitt von der Bodenoberfläche der Öffnung 7b, wie in 9 gezeigt ist. Das heißt, in diesem Zustand ist der zweite Anschlag 6b an einer Position angeordnet, an der die äußere Oberfläche des Zylinderteiles 6x eng die innere Oberfläche der zweiten Öffnung 7b kontaktiert, und der Vorsprung 6z ist von dem zweiten Pfad 5b beabstandet. Wie später beschrieben wird, sollte in diesem Zustand der zweite Pfad 5b mit der zweiten Öffnung 7b in Verbindung stehen zum Ermöglichen, dass Tinte von der zweiten Öffnung 7b zu dem Tintenreservoir 2 fließt.
Nachdem der Gummianschlag 6 wie oben beschrieben gekoppelt ist, wird Tinte in die Tintenpatrone 1 gefüllt. Die Tintenfülltätigkeit wird durchgeführt unter Benutzung eines zugehörigen Tintenfüllgerätes 50, das mit der Luftansaugnadel 51, die in die erste Öffnung 7a einzuführen ist, der Tintenfüllnadel 52, die in die zweite Öffnung 7b einzuführen ist, versehen ist. Die Luftansaugnadel 51 und die Tintenfüllnadel 52 sind benachbart zueinander so angeordnet, dass sie der Anordnung der ersten und der zweiten Öffnung 7a und 7b entsprechen.
Die Luftansaugnadel 51 ist mit einer Vakuumpumpe verbunden, und die Tintenfüllnadel 52 ist mit einem Tintentank zum Füllen der Tinte verbunden.
9 zeigt schematisch einen Zustand, in dem die Tintenpatrone 1 mit dem Tintenfüllgerät 50 gekoppelt ist. Es soll angemerkt werden, dass die Form, Orientierung und Anordnung verschiedener Teile einschließlich jener der Nadeln 51 und 52, Öffnungen 7a und 7b, Anschläge 6a und 6b derart bestimmt sind, dass, wie in 9 gezeigt ist, die Luftansaugnadel 51 die Schließwand 6y des ersten Anschlages 6a durchdringt und die Tintenfüllnadel 52 die Schließwand 6y des zweiten Anschlages 6b durchdringt.
Wie zuvor erwähnt ist, da die Dicke t der Schließwände 6y größer als die Dicke h des Zylinderabschnittes 6x in der axialen Richtung ist, wird, wenn die Nadel 51 oder 52 die Schließwände 6y durchdringt oder daraus gezogen wird, relativ niedriger Widerstand erzeugt. Daher ist die Tätigkeit zum Koppeln der Tintenpatrone 1 mit dem Tintenfüllgerät 50 oder das Lösen der Tintenpatrone 1 davon relativ einfach. Wenn insbesondere während der Koppeltätigkeit werden die zwei Nadeln 51 und 52 nicht mit unnötiger Kraft beaufschlagt, die sie biegen oder brechen könnte.
Die Schließwände 6y sind derart angeordnet, dass, wenn die Tintenpatrone 1 mit dem Tintenfüllgerät 50 gekoppelt wird, die Nadeln 51 und 52 die Schließwände 6y durchdringen. Die Zylinderteile 6x erstrecken sich in Bezug auf die Schließwände 6y zu den Bodenoberflächen der ersten bzw. zweiten Öffnung 7a und 7b.
Daher ist es möglich durch Einstellen der Länge der Nadeln 51 und 52 derart, dass sie kürzer als die Länge der Zylinderteile 6x aber ausreichend lang zum Durchdringen der Schließwände 6y ist, die Spitze der Nadeln 51 und 52 an Positionen anzuordnen, die den Bodenoberflächen der ersten bzw. zweiten Öffnung 7a und 7b zugewandt ist.
Wie oben beschrieben wurde, kann Tinte in das Tintenreservoir 2 ohne Fehler gefüllt werden, selbst wenn die Nadeln 51 und 52 relativ kurz sind. Daher können die Herstellungskosten des Tintenfüllgerätes 50 verringert werden.
Die kürzeren Nadeln 51 und 52 sind vorteilhaft darin, dass die Nadeln 51 und 52 nicht gebogen oder gebrochen werden, wenn die Tintenpatrone 1 mit dem Tintenfüllgerät 50 gekoppelt wird. Es soll angemerkt werden, dass der Außendurchmesser der Nadeln 51 und 52 so dünn wie möglich sein soll. Wenn die Nadeln zu dick sind, ist die Widerstandskraft, die erzeugt wird, wenn die Nadel den Gummianschlag 6 durchdringt, relativ groß, und weiterhin schließt sich ein Durchdringungsloch, durch das die Nadel durchdringen hat, nicht vollständig durch die Elastizität des Gummianschlages 6. Weiterhin sollten die Nadeln als hohle Nadeln gebildet sein. Daher ist die Festigkeit der Nadeln begrenzt, und die Nadeln sind leicht zu biegen. Folglich kann mit dem oben beschriebenen Aufbau die Länge der Nadeln verringert werden. Selbst wenn daher die Nadeln relativ dünn sind, biegen sie sich kaum oder brechen nicht, wenn die Tintenpatrone 1 mit dem Tintenfüllgerät 50 gekoppelt oder davon entfernt wird.
Wenn die Vakuumpumpe unter dem in 9 gezeigten Zustand betätigt wird, geht die in dem Tintenreservoir 2 vorhandene Luft durch den ersten Pfad 5a, das Einwegventil 3, das automatisch durch den Unterdruck geöffnet wird, zu der ersten Öffnung 7a. Die Luft wird schließlich durch die Ansaugnadel 51 gesaugt und wegevakuiert.
Wenn das Tintenreservoir 2 wie oben beschrieben unter Unterdruck gesetzt wird, wird die Tinte von dem Tintentank durch die Tintenfüllnadel 52, den zweiten Pfad 5b zu dem Tintenreservoir 2 geliefert. Die Tinte wird gefüllt, bis sich der Film 2 ausbeult, wie in 2 gezeigt ist, wobei der gefüllte Betrag gemessen wird.
Mit dem obigen Prozess verbleibt keine Luft in dem Tintenreservoir 2, den Pfaden 5a und 5b, den Öffnungen 7a und 7b, die mit der Tinte gefüllt sind. Nachdem die Tintenfülltätigkeit beendet ist, wird die Patrone 1 von dem Tintenfüllgerät 50 abgenommen, wobei die Nadeln 51 und 52 aus dem Gummianschlag 6 herausgezogen werden.
Da der Gummianschlag aus Siliziumgummi gebildet ist, schließen sich die Löcher, die durch Durchdringen der zwei Nadeln 51 und 52 gebildet sind, aufgrund der Elastizität des Siliziumgummis. Somit ist es nicht notwendig, einen Ersetzungsvorgang oder einen Versiegelungsvorgang nach der Tintenfülltätigkeit durchzuführen. Somit kann gemäß der oben beschriebenen Konfiguration die Zahl der Herstellungsprozesse verringert werden.
Es soll angemerkt werden dass bei dem oben beschriebenen Herstellungsvorgang die Luftansaugnadel 51 und die Tintenfüllnadel 52 den Gummianschlag zur gleichen Zeit durchdringen, und das Ansaugen der Luft und das Füllen der Tinte werden im wesentlichen simultan durchgeführt. Dies ist nur ein beispielhafter Vorgang jedoch, und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel kann die Luftansaugnadel 51 zuerst zum Evakuieren der Luft durchdringen, und danach durchdringt die Tintenfüllnadel 52 zum Füllen der Tinte.
Genauer, die Luftansaugnadel 51 durchdringt den ersten Anschlag 6a, und die Vakuumpumpe wird zum Evakuieren der Luft so betätigt, dass das Tintenreservoir 2 fast auf das Vakuumniveau entleert wird dann wird die Luftansaugnadel 51 von dem ersten Anschlag 6a entfernt, und die Tintenfüllnadel 52 durchdringt den zweiten Anschlag 6b. Aufgrund des Unterdruckes innerhalb des Tintenreservoirs 2 wird die Tinte zu dem Tintenreservoir durch die Tintenfüllnadel 52 geliefert.
Wie erwähnt wird das an dem ersten Anschlag 6a durch die Luftansaugnadel 51 gebildete Loch durch die Elastizität des ersten Anschlages 6a geschlossen, die Luft fließt nicht nach innen durch die erste Öffnung 7a. Selbst wenn die Luft durch die erste Öffnung 7a eintritt, funktioniert das Einwegventil 3 zum Verhindern, dass die Luft zu dem Tintenreservoir 2 fließt.
Wenn die Luftansaugnadel 51 durchdringt, kann sie aus irgendeinem Grund übermäßig eingeführt sein, so dass die Spitze der Nadel 51 an einer Position angeordnet sein kann, die durch die doppelpunktierte Linie in 9 bezeichnet ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration jedoch ist die Abdeckung 3c auf der Seite des ersten Anschlages 6a des Einwegventiles 3 vorgesehen, und die Luftansaugnadel 51 wird an dem weiteren Vorangehen gehindert. Das heißt, die Abdeckung 3c verhindert, dass die Luftansaugnadel 51 vorangeht, und daher erreicht die Luftansaugnadel 51 nicht das Einwegventil 3. Somit wird das Einwegventil 3 nicht gebrochen, und das Ausbeutungsverhältnis wird erhöht.
Wie erwähnt ist die Empfangsoberfläche 3c2 auf der Abdeckung an dem zentralen Abschnitt (an einem Abschnitt, den die übermäßig eingeführte Nadel 51 erreichen kann) davon gebildet. Der Filter 17 ist zum Kontaktieren der Empfangsoberfläche 3c2 vorgesehen. Selbst wenn daher die Luftansaugnadel 51 übermäßig eingeführt wird, durchdringt, da die Spitze der Nadel 51 von der Empfangsoberfläche 3c2 blockiert wird, nur der scharfe Abschnitt der Nadel 51 den Filter 17, und der dicke Abschnitt der Nadel 51 durchdringt den Filter 17 nicht. Daher wird ein relativ großes Loch nicht an dem Filter 17 gebildet, und der Filter 17 funktioniert richtig, selbst nachdem er von der Nadel 51 durchdrungen ist.
Wie in 10 gezeigt ist, nachdem die Tinte gefüllt ist, wird der zweite Anschlag 6b des Gummianschlages 6 voll in die zweite Öffnung 7b eingeführt, wodurch die Öffnung, an der der zweite Pfad 5b mit der Bodenoberfläche der zweiten Öffnung 7b in Verbindung steht, durch den Vorsprung 6c abgedichtet wird.
Das heißt, der zweite Anschlag 6b kann entlang der Achse der zweiten Öffnung 7b bewegbar sein, so dass er an einer Öffnungsposition angeordnet ist, an der der Vorsprung 6c von dem zweiten Pfad 5b beabstandet ist, und an eine geschlossene Position, an der der Vorsprung 6z eng das Ende des zweiten Pfades 5b zum Versiegeln des Pfades kontaktiert. Der Vorsprung 6z ermöglicht der Tinte, von dem zweiten Anschlag 6b zu dem Tintenreservoir 2 zu fließen, wenn die Tintenfülltätigkeit durchgeführt wird, während der Vorsprung 6z den. Fluss der Tinte verhindert, nachdem die Tintenfülltätigkeit beendet worden ist.
Mit andern Worten, wenn der zweite Anschlag 6b vollständig in die zweite Öffnung 7b eingepasst ist, stehen ein erster Abdichteffekt, der durch den engen Kontakt zwischen der äußeren Oberfläche des Zylinderteiles 6x und der inneren Oberfläche der zweiten Öffnung 7b verursacht wird, und ein zweiter Abdichteffekt, der durch den engen Kontakt des Vorsprunges 6z und des Endes des zweiten Pfades 5b verursacht wird, zur Verfügung. Daher wird durch den ersten und zweiten Abdichteffekt sichergestellt, dass das Eindringen von Luft von der zweiten Öffnung 7b zu dem Tintenreservoir 2 durch den zweiten Pfad 5b verhindert wird, und Lecken der Tinte, die von dem Tintenreservoir durch den zweiten Pfad 5b und die zweite Öffnung 7b geliefert wird, wird verhindert.
Nachdem der zweite Anschlag 6b voll in die zweite Öffnung 7b eingeführt ist, wird der Schutzfilm 18, der aus einem dünnen Plattenteil mit Endabschnitten, die so gebogen sind, dass der Schutzfilm 18 einen U-förmigen Querschnitt aufweist, gebildet ist, auf dem Patronengehäuse 4 derart befestigt, dass er die Öffnungen 7a und 7b bedeckt, in die der Gummianschlag 6 eingepasst ist, wie in 11 gezeigt ist. Obwohl die Querschnittstruktur nicht dargestellt ist, weist sie einstückig gebildet (gestapelt) zwei Schichten auf: eine aus Polypropylen gebildete Schicht, welches das gleiche Material wie das Material des Gehäuses 4 ist); und eine Schicht, die aus Polyethylenterephthalat gebildet ist, welches höhere Wärmewiderstandseigenschaften als das Polypropylen aufweist.
Der Film 18 wird an dem Gehäuse 4 angebracht, wobei die Schicht aus dem Polypropylen den Öffnungen 7a und 7b zugewandt ist. Dann wird, wie in 12 gezeigt ist, ein Heizer von der Außenseite so angelegt, dass die Schicht des Polypropylen geschmolzen wird, wodurch der Schutzfilm 18 auf der Tintenpatrone 4 anhaftet.
Mit diesem Aufbau wird das Entfernen des Gummianschlages 6 von den Öffnungen 7a und 7b, wenn die Patrone 4 gehandhabt wird, verhindert.
Da, wie oben beschrieben wurde, die innere Oberfläche des Schutzfilmes 18 aus Polypropylen gebildet ist, schmilzt sie, wenn der Heizer angelegt wird, wie in 12 gezeigt ist, und wird gut auf dem Gehäuse 4 verbunden, das ebenfalls aus Polypropylen gebildet ist.
Auf der Patrone 4 ist ein Paar von schmalen Rillen 9 und 9 gebildet, wobei die zwei Öffnungen 7a und 7b dazwischen angeordnet sind. Wenn der Schutzfilm 18 mit der Patrone 4 verbunden wird, werden die gebogenen Endabschnitte des Schutzfilmes 18 in die Rille 9 bzw. 9 eingeführt. Da die Endabschnitte des Schutzfilmes 18 innerhalb des Patronengehäuses 4 angeordnet sind (d.h. da die Endabschnitte des Schutzfilmes 18 nicht nach außen offenliegen), selbst wenn eine externe Kraft angelegt wird, löst sich der Schutzfilm 18 nicht von den Endabschnitten davon.
Wie in 4B und 12 gezeigt ist, ist die Oberfläche der Patrone 4, auf der die Öffnungen 7a und 7b gebildet sind, derart aufgebaut, dass ein Abschnitt, an dem der Schutzfilm 18 verbunden ist, in Bezug auf die anderen Abschnitte um einen vorbestimmten Betrag g vorsteht. Weiter ist der Abschnitt, an dem der Schutzfilm 18 verbunden ist, als eine ebene Oberfläche gebildet mit der Ausnahme des Abschnittes, an dem der Gummianschlag 6 angebracht ist.
Wenn folglich der Heizer mit einer ebenen Wärmeanlegungsoberfläche auf den Schutzfilm 18 gesetzt wird, kann nur der Abschnitt, an dem der Schutzfilm 18 zu verbinden ist, erwärmt werden, was das Ankleben sicherstellt. Da weiter der andere Abschnitt von der Wärmeanlegeoberfläche des Heizers um den Betrag g beabstandet ist, wird die Oberfläche des Gehäuses 4 nicht unnötig geschmolzen. Somit wird das Aussehen nicht durch den unnötig geschmolzenen Abschnitt des Gehäuses 4 verschlechtert.
Weiter ist die Rille 19s, wie in 4B und 12 gezeigt ist, benachbart zu der zweiten Öffnung 7b gebildet. Die Rille 19s steht mit der zweiten Öffnung 7b an einem Ende und mit einer der Rille 9 an dem anderen Ende in Verbindung. Wenn die Tintenpatrone 1 zusammengesetzt worden ist, wird sie vakuumverpackt, so dass sie während einer langen Zeit gelagert wird. Wenn die Tintenpatrone in einer Vakuumverpackung eingeschlossen ist, kann der Druck innerhalb der Tintenpatrone 1 höher als der Druck außerhalb der Tintenpatrone aufgrund der Luft werden, die im Inneren der Tintenpatrone zurückgeblieben ist. Wenn der Schutzfilm 18 vollständig die obere Oberfläche des Gehäuses 4 versiegelt, kann, da es eine kleine Lücke oder Durchgang gibt, durch den die Luft zwischen dem Gummianschlag 6 und den Öffnungen 7a und 7b strömt aufgrund der Unterschiede der Drucke, der Schutzfilm 18 sich leicht lösen. Gemäß der Ausführungsform stehen durch Vorsehen der Rille 19s der innere Raum der Tintenpatrone 1 und die Rille 9 in Verbindung miteinander. Daher wird die Druckdifferenz zwischen der Innenseite und Außenseite der Tintenpatrone 1 auf gelöst. Daher wird das Anhaften des Schutzfilmes 18 in Bezug auf die Oberfläche des Gehäuses 4 verbessert.
Es soll angemerkt werden, dass bei den Ausführungsformen nur eine Rille 19s nahe der zweiten Öffnung 7b vorgesehen ist. Das ist jedoch nur ein beispielhafter Aufbau, und die Rille 19s kann in der Nähe der ersten Öffnung 7a gebildet sein, oder zwei Rillen 9 können entsprechend nahe zu der ersten und der zweiten Öffnung 7a und 7b gebildet sein. Weiter ist die Anordnung 19s nicht auf die oben beschriebene Anordnung begrenzt. Solange sie die Verbindung zwischen der Innenseite der Tintenpatrone und der Außenseite davon ermöglicht, sieht eine Rille (oder eine Öffnung) mit irgendeiner Form an irgendeiner Stelle den gleichen Effekt vor.
Es soll angemerkt werden, dass zum Verbinden des Schutzfilmes 18 eine Schmelzvorrichtung, die Ultraschallwelle benutzt, anstelle des oben beschriebenen Heizers benutzt werden kann.
VERBINDUNG ZWISCHEN PATRONE UND KOMPLEXER MASCHINE
Ein Koppelzustand der Tintenpatrone 1 mit der komplexen Maschine 30 wird unter Bezugnahme auf 2 und 13 beschrieben.
13 zeigt einen Zustand, in dem die Tintenpatrone 1 mit der Patronenbucht der komplexen Maschine 30 gekoppelt ist.
Wie in 13 gezeigt ist, durchdringt die hohle Nadel 8, die an der Patronenbucht 14 vorgesehen ist, den Schutzfilm 18 und den ersten Anschlag 6a, wenn die Tintenpatrone 1 mit der Patronenbucht 14 gekoppelt wird. Die Spitze der hohlen Nadel 8 ist an einer Position zwischen dem Filter 17 und der inneren Oberfläche der Schließwand 6y des erster Anschlages 6a angeordnet.
In diesem Zustand wird die Tinte in dem Reservoir 2 durch den Pfad 5a, das Einwegventil 3, die hohle Nadel 8, die Röhre 41 (siehe 2) zu der Kopfeinheit 42 geliefert.
Es soll angemerkt werden, dass Positionen und Anordnung der hohlen Nadel 8 so bestimmt ist, dass, wenn das Patronengehäuse 4 mit der Patronenbucht 14 der komplexen Maschine 30 gekoppelt wird, die hohle Nadel 8 zum Ziehen der Tinte aus dem Tintenreservoir 2 die Schließwand 6y durchdringt und an der oben beschriebenen Position angeordnet ist.
Wie oben beschrieben ist die Dicke t der Schließwand 6y kleiner als die Dicke h des Zylinderteiles 6x entlang der axialen Richtung. Daher ist ähnlich zu dem Fall der zwei Nadeln 51 und 52 des Tintenfüllgerätes 50 die Widerstandskraft relativ klein, wenn die hohle Nadel 8 die Schließwand 6y durchdringt und daraus gezogen wird. Folglich ist die Tätigkeit zum Koppeln der Tintenpatrone 1 mit der Patronenbucht 14 relativ leicht, und unnötige Kraft zum Biegen und/oder Brechen der hohlen Nadel 8 braucht nicht auf die hohle Nadel während der Koppeltätigkeit ausgeübt zu werden.
Weiter ist der Gummianschlag 6 aus Siliziumgummi gebildet. Wenn daher die hohle Nadel 8 die Schließwand 6y durchdringt und dann entfernt wird, schließt sich ein durch die durchdringende Nadel 8 gebildetes Loch durch die Elastizität des Siliziumgummis. Selbst wenn daher die Patrone 1, sobald sie gekoppelt ist, entfernt wird, leckt die darin verbleibende Tinte nicht, da das durch die hohle Nadel 8 gebildete Loch geschlossen wird, wenn die Patrone 1 von der Patronenbucht 14 entfernt wird.
Ähnlich zu dem Fall des Tintenfüllgerätes 50 ist weiter die Schließwand 6y an einer Position angeordnet, an der die hohle Nadel 8 die Schließwand 6y durchdringt, wenn die Patrone 1 in die Patronenbucht 14 eingeführt wird. Das Zylinderteil 6x des ersten Anschlages 6a erstreckt sich zu der Bodenoberflächenseite der ersten Öffnung in Bezug auf die Schließwand 6y.
Wenn daher die Länge der hohlen Nadel 8 derart bestimmt ist, dass sie nur die Schließwand 6y des ersten Anschlages 6a durchdringt, selbst wenn sie kürzer als die Länge des Zylinderteiles 6x entlang der axialen Richtung ist, ist die Spitze der hohlen Nadel 8 dem Boden der ersten Öffnung 7a zugewandt (d.h. innerhalb eines Raumes zwischen dem Boden der Öffnung 7a und der inneren Oberfläche der Schließwand 6y angeordnet), und die Tinte in dem Tintenreservoir 2 kann zu der Aufzeichnungskopfeinheit durch die hohle Nadel 8 geliefert werden.
Wie oben beschrieben wurde, selbst wenn die Länge der hohlen Nadel 8 verringert ist, kann die Tinte zu der Aufzeichnungskopfeinheit 52 richtig geliefert werden. Folglich können die Herstellungskosten der Patronenbucht 14 verringert werden.
Die oben beschriebene Konfiguration ist auch insoweit vorteilig, dass die hohle Nadel 8 kaum gebogen wird. Ähnlich zu den Nadeln 51 und 52 des Tintenfüllgerätes 50 muss die hohle Nadel 8 ziemlich dünn sein und eine hohle Struktur aufweisen. Daher wird die hohle Nadel 8 leicht gebogen, wenn eine externe Kraft angelegt wird. Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau jedoch, da die Länge der hohlen Nadel 8 verringert werden kann, braucht sich die hohle Nadel 8 nicht leicht zu biegen, selbst wenn sie relativ dünn ist.
Der zweite Pfad 5b steht mit der zweiten Öffnung 7b an einer Position in Verbindung, die in Bezug auf die Zentralachse der zweiten Öffnung 7b dezentriert ist. Selbst wenn daher die hohle Nadel die Schließwand 6y des zweiten Anschlages 6b durchdringt, d.h. das spitze Ende der hohlen Nadel 8 in der zweiten Öffnung 7b angeordnet ist durch eine fehlerhafte Tätigkeit aus einem anderen Grund, wenn nicht die hohle Nadel 8 weiter zum Durchdringen durch den Dickenabschnitt des Zylinderteiles 6x des zweiten Anschlages 6b und des Vorsprunges 6z eingeführt wird, erreicht die Spitze der hohlen Nadel 8 nicht den zweiten Pfad 5b.
Selbst wenn daher eine fehlerhafte Tätigkeit durchgeführt wird, wie oben beschrieben wird, treten Luft oder Verunreinigungen nicht in das Tintenreservoir von außen durch die hohle Nadel 8 ein.
Wie oben beschrieben wurde funktioniert der zweite Anschlag 6b und der Vorsprung 6z als ein Ventilmechanismus. Das heißt, wenn der erste Anschlag 6b derart positioniert ist, dass der Vorsprung 6z von dem zweiten Pfad 5b beabstandet ist, ist das "Ventil" offen. Wenn der erste Anschlag 6b bewegt wird, so dass er derart positioniert wird, dass der Vorsprung 6z das Ende des zweiten Pfades 5b schließt, ist das "Ventil" geschlossen. Mit andern Worten, das "Ventil" selektiv öffnet oder schließt in Abhängigkeit der axialen Position des zweiten Anschlages 6b.
Eine beispielhafte Ausführungsform ist unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben worden. Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen begrenzt, und verschiedene Modifikationen werden betrachtet, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann der Vorsprung 6z zum Schließen des zweiten Pfades 5b verschiedene Modifikationen aufweisen. Einige Beispiele der Modifikation des Vorsprunges 6z werden hier im folgenden als zweite bis vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
14A bis 14D zeigen eine Struktur der Öffnungen 7a und 7b und der Anschläge 6a und 6b gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist, wie in 14A gezeigt ist, der zweite Anschlag 6b mit einem Vorsprung 6z' mit einer im wesentlichen zylindrischen Form versehen, die sich von der konischen Form des in 8 gezeigten Vorsprunges 6z unterscheidet. Weiter ist der Vorsprung 6z' an dem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche des zweiten Anschlages 6b vorgesehen. Entspre chend zu der Anordnung des Vorsprunges 6z' steht der zweite Pfad 5b mit der zweiten Öffnung 7b an dem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche der Öffnung 7b in Verbindung.
14B zeigt eine Tintenfülltätigkeit gemäß der zweiten Ausführungsform. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform ist, wenn die Tintenfülltätigkeit durchgeführt wird, der zweite Anschlag 6b nicht vollständig in die zweite Öffnung 7b eingeführt, und der Vorsprung 6z' ist von dem zweiten Pfad 5b so beabstandet, dass der zweite Pfad 5b mit der zweiten Öffnung 7b in Verbindung steht. Daher kann die Tinte von der zweiten Öffnung 7b zu dem Tintenreservoir 2 durch den zweiten Pfad 5b geliefert werden.
Wie in 14B gezeigt ist, durchdringt die Luftansaugnadel 51 die Schließwand 6y des ersten Anschlages 6a, und die Tintenfüllnadel 52 durchdringt den zweiten Anschlag 6b derart, dass das Spitzenende der Tintenfüllnadel 52 von der Bodenoberfläche des zweiten Anschlages 6b an einer Position vorsteht, an der der Vorsprung 6z' nicht vorgesehen ist. Die Tintenfülltätigkeit ist ähnlich zu der, die in der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
Nachdem die Tinte gefüllt ist, wird der zweite Anschlag 6b voll in die zweite Öffnung 7b eingeführt, wie in 14C und 14D gezeigt ist, so dass der Vorsprung 6z' in den zweiten Pfad 5b eingeführt ist. Es soll angemerkt werden, dass der Vorsprung 6z' so gebildet ist, dass er einen größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des zweiten Pfades 5b aufweist. Wenn daher der zweite Anschlag 6b und der Druck in die zweite Öffnung eingeführt wird, wird der Vorsprung 6z' in den zweiten Pfad 5b eingeführt, wobei er zusammengedrückt und verformt wird. Mit diesem Aufbau kontaktiert, nachdem der Vorsprung 6z' in den zweiten Pfad 5b eingeführt ist, die äußere Oberfläche des Vorsprunges 6z' eng die innere Oberfläche des zweiten Pfades 5b, wodurch der zweite Pfad 5b vollständig geschlossen wird und keine Verbindung mit der zweiten Öffnung 7b hat, wie in 14d gezeigt ist.
Als Resultat wird der Fluss von Tinte von der Seite des zweiten Anschlages 6b zu dem Tintenreservoir 2 verhindert, und daher ist das Eindringen von Blasen und Verunreinigungen in das Tintenreservoir 2 vermeidbar. Weiter unter dem in 6 und 14D gezeigten Zustand, wenn ein Benutzer fehlerhafterweise versucht, eine Nadel durch den zweiten Anschlag 6b einzuführen, ist es schwierig, dass die Nadel durch den Vorsprung 6z' geht, da der zusammengedrückt und daher gehärtet ist. Daher ist auch das Eindringen der Blasen und Verunreinigungen aufgrund solcher fehlerhafter Tätigkeit vermeidbar.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
15A bis 15D zeigen eine Struktur der Öffnungen 7a und 7b und der Anschläge 6a und 6b gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform ist ähnlich zu der zweiten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass ein Einschnitt auf dem Vorsprung 6z' an seinem proximalen Ende (d.h. dem Ende der Seite des zweiten Anschlages 6b) gebildet ist, und ein gekrümmter zweiter Pfad 5b' ist anstelle des geraden zweiten Pfades 5b vorgesehen, wie in 15A gezeigt ist.
15B zeigt eine Tintenfülltätigkeit gemäß der dritten Ausführungsform. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform, wenn die Tintenfülltätigkeit durchgeführt wird, ist der zweite Anschlag 6b nicht vollständig in die zweite Öffnung 7b eingeführt, und der Vorsprung 6z' ist von dem zweiten Pfad 5b' beabstandet, so dass der zweite Pfad 5b' mit der zweiten Öffnung 7b in Verbindung steht. Daher kann die Tinte von der zweiten Öffnung 7b zu dem Tintenreservoir 7 durch den zweiten Pfad 5b' geliefert werden.
Nachdem die Tinte gefüllt ist, wird der zweite Anschlag 6b voll in die zweite Öffnung 7b eingeführt, wie in 15C und 15D gezeigt ist, so dass der Vorsprung 6z' in den zweiten Pfad 5b' eingeführt wird.
Mit diesem Aufbau wird, wenn der Vorsprung 6z' in den zweiten Pfad 5b' eingeführt wird, der Vorsprung 6z' verformt oder gebogen, wie in 15D gezeigt ist, so dass er der Form des zweiten Pfades 5b' folgt.
Wenn unter dem in 15D gezeigten Zustand ein Benutzer fehlerhafterweise versucht, mit einer Nadel durch den zweiten Anschlag 6b durchzudringen, ist es sehr schwierig, mit der Nadel durch den Vorsprung 6c' durchzudringen, da er zusammengedrückt ist und daher gehärtet ist. Daher ist ebenfalls das Eindringen der Blasen und Verunreinigungen aufgrund einer solchen fehlerhaften Tätigkeit vermeidbar.
Wenn weiter der Benutzer fehlerhaftweise den zweiten Anschlag 6b herauszieht, wird der Vorsprung 6c' an dem Einschnitt getrennt und verbleibt in dem zweiten Pfad 5b' zum Verhindern der Verbindung mit der zweiten Öffnung 7b. Daher ist auch in diesem Fall das Eindringen der Blasen und Verunreinigungen in das Tintenreservoir 2 vermeidbar. Weiterhin spritzt Tinte nicht, wenn der zweite Anschlag 6b aus der zweiten Öffnung 7b herausgezogen wird.
Es soll angemerkt werden, dass das Bilden eines Einschnittes ein beispielhafter Aufbau ist und verschiedene Modifikationen bedacht werden können. Was wichtig ist, ist dass das proximale Ende des Vorsprunges 6c' geschwächt ist, so dass der Vorsprung 6c' leicht verformt wird zum Folgen des gekrümmten zweiten Pfades 5b', wenn er dahin eingeführt wird, und das er leicht abgetrennt wird, wenn der zweite Anschlag 6b aus der zweiten Öffnung gezogen wird. Folglich kann anstelle des Bildens des Einschnittes der proximale Endabschnitt dünn gebildet werden.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
16A bis 16D zeigen eine Struktur der Öffnungen 7a und 7b und der Anschläge 6a und 6b gemäß einer vierten Ausführungsform. Gemäß der vierten Ausführungsform ist, wie in 16A gezeigt ist, der zweite Anschlag 6b nicht mit einem Vorsprung versehen, und ein zweiter Pfad 5b'' ist aufgebaut, dass er mit der zweiten Öffnung 7b an der Seitenoberfläche davon in Verbindung steht. Der zweite Pfad 5b'' weist eine gekrümmte Form auf und verbindet die zweite Öffnung 7b und das Tintenreservoir 2. Bei der vierten Ausführungsform dient die Seitenoberfläche des zweiten Anschlages 6b als ein Ventil zum Schließen des zweiten Pfades 5b''.
16B zeigt eine Tintenfülltätigkeit gemäß der vierten Ausführungsform. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform, wenn die Tintenfülltätigkeit durchgeführt wird, ist der zweite Anschlag 6b nicht vollständig in die zweite Öffnung 7b eingeführt, und der zweite Pfad 5b'' steht mit der zweiten Öffnung 7b in Verbindung. Daher kann die Tinte von der zweiten Öffnung 7b zu dem Tintenreservoir 2 durch den zweiten Pfad 5b'' geliefert werden.
Nachdem die Tinte gefüllt ist, wird der zweite Anschlag 6b voll in die zweite Öffnung 7b eingeführt, wie in 16C und 16D gezeigt ist, so dass der zweite Pfad 5b'' durch die Seitenoberfläche des zweiten Anschlages 6b geschlossen wird.
Als Resultat wird der Fluss von der Tinte von der Seite des zweiten Anschlages 6b zu dem Tintenreservoir 2 verhindert, und daher ist das Eindringen von Blasen und Verunreinigungen in dem Tintenreservoir 2 vermeidbar. Wenn weiter unter dem in 16D gezeigten Zustand ein Benutzer fehlerhafterweise versucht, mit einer Nadel durch den zweiten Anschlag 6b zu dem zweiten Pfad 5b'' zu durchdringen, ist es schwierig, mit der Nadel schräg durch den zweiten Anschlag 6b zu durchdringen. Daher ist das Eindringen der Blasen und Verunreinigungen aufgrund solch einer fehlerhaften Tätigkeit ebenfalls vermeidbar.
In jeder der Ausführungsformen kann durch Einführen des zweiten Anschlages 6b zu einer mittleren Position die Tintenfülltätigkeit durchgeführt werden. Dann wird durch weiteres Einführen des zweiten Anschlages 6b (d.h. durch weiter Bewegen des zweiten Anschlages 6b in seiner axialen Richtung) so, dass der zweite Anschlag 6b vollständig in die zweite Öffnung 7b eingepasst ist, die Verbindung zwischen dem Tintenreservoir 2 und der zweiten Öffnung 7b unterbrochen, wodurch das Eindringen der Blasen und/oder Verunreinigungen in dem Tintenreservoir 2 verhindert werden kann.

Claims

Tintenpatrone (1) mit: einem Gehäuse (4), das einen Körper der Patrone (1) definiert; einem Tintenreservoir (2), das in dem Gehäuse (4) aufgenommen ist; einer ersten Öffnung (7b), die in dem Gehäuse (4) gebildet ist, zum Füllen von Tinte in das Reservoir, wobei die erste Öffnung (7b) mit dem Tintenreservoir (2) durch einen ersten Fluidpfad (5b) in Verbindung steht; einem ersten Anschlag (6, 6b), der in die erste Öffnung (7b) einzupassen ist, wobei der erste Anschlag (6, 6b) aus einem elastischen Material gebildet ist, der erste Anschlag derart aufgebaut ist, daß eine hohle Nadel (52) dadurch eindringen kann; und einer Ventilstruktur, die als Teil des ersten Anschlages (6, 6b) gebildet ist, wobei die Ventilstruktur selektive die Verbindung zwischen der ersten Öffnung (7b) und dem Tintenreservoir (2) öffnet und schließt; worin die Ventilstruktur selektiv die Verbindung zwischen der ersten Öffnung (7b) und dem Tintenreservoir (2) in Abhängigkeit eines Positionszustandes des ersten Anschlages (6b) öffnet und schließt.
Tintenpatrone nach Anspruch 1, bei der ein Loch, das durch Eindringen der hohlen Nadel (52) gebildet ist, durch das elastische Material des ersten Anschlages (6, 6b) geschlossen wird nach Entfernen der hohlen Nadel (52).
Tintenpatrone nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Positionszustand eine Position entlang einer Achse des ersten Anschlages (6, 6b) enthält.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der erste Fluidpfad (5b) mit der ersten Öffnung (7b) an einer dezentrierten Position einer Bodenoberfläche der ersten Öffnung (7b) in Verbindung steht.
Tintenpatrone nach Anspruch 4, bei der die Ventilstruktur einen Vorsprung (6z) enthält, der von einer Bodenoberfläche des ersten Anschlages (6, 6b) an einer Position entsprechend der dezentrierten Position vorsteht, wobei der Vorsprung (6z) in den ersten Fluidpfad (5b) eingepaßt ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) voll in die erste Öffnung (7b) eingeführt ist, wobei der Vorsprung (6z) in einem Abstand von dem ersten Fluidpfad (5b) ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) an einer mittleren Position entlang der axialen Richtung davon angeordnet ist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Ventilstruktur geöffnet ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) an einer ersten Position angeordnet ist, an der der erste Anschlag (6, 6b) mittig in der ersten Öffnung (7b) eingeführt ist, wobei die Ventilstruktur geschlossen ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) an einer zweiten Position angeordnet ist, an der der erste Anschlag (6, 6b) tief in die erste Öffnung (7b) eingeführt ist.
Tintenpatrone nach Anspruch 6, bei der eine Position, an der der erste Fluidpfad (5b'') mit der ersten Öffnung (7b) in Verbindung steht, auf einer inneren Seitenoberfläche der ersten Öffnung (7b) angeordnet ist, wobei die Verbindung zwischen dem ersten Fluidpfad (5b'') und der ersten Öffnung (7b) offen ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) an der ersten Position angeordnet ist, eine äußere Seitenoberfläche des ersten Anschlages (6, 6b) die Verbindung zwischen dem ersten Fluidpfad (5b'') und der ersten Öffnung (7b) schließt, wenn der erste Anschlag (6, 6b) an der zweiten Position angeordnet ist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Ventilstruktur einen Vorsprung (6z, 6z') enthält, der von einer Bodenoberfläche des ersten Anschlages (6, 6b) an einer Position entsprechend zu der Position vorsteht, an der die erste Öffnung (7b) in Verbindung mit dem ersten Fluidpfad (5b) in Verbindung steht, wobei der Vorsprung (6z, 6z') in den ersten Fluidpfad (5b) eingepaßt ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) voll in die erste Öffnung (7b) eingeführt ist, wobei der Vorsprung (6z, 6z') von dem ersten Fluidpfad (5b) beabstandet ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) an einer mittleren Position entlang der axialen Richtung davon angeordnet ist.
Tintenpatrone nach Anspruch 8, bei der der Vorsprung (6z') an einem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche des ersten Anschlages (6, 6b) angeordnet ist, wobei der erste Fluidpfad (5b) mit der ersten Öffnung (7b) an einem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche der ersten Öffnung (7b) in Verbindung steht.
Tintenpatrone nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Vorsprung (6z') so gebildet ist, daß er etwas größer als ein Abschnitt des ersten Fluidpfades (5b) ist; in den der Vorsprung (6z') eingepaßt ist, wobei der Vorsprung (6z') zusammengedrückt wird, wenn er in den ersten Fluidpfad (5b) eingepaßt wird.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der Vorsprung (6z') eine konische Form aufweist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der der Vorsprung (6z') eine zylindrische Form aufweist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der der erste Anschlag (6, 6b) ein Zylinderteil (6x) und eine Schließwand (6y), die das Innere des Zylinderteiles (6x) definiert, aufweist, wobei die Schließwand (6y) die Verbindung zwischen beiden Seiten des Zylinderteiles (6x) blockiert, eine Dicke der Schließwand (6y) entlang der Achse des ersten Anschlages (6, 6b) kleiner als eine Länge des Zylinderteiles (6x) entlang der Achse des Anschlages (6, 6b) ist.
Tintenpatrone nach Anspruch 13, bei der der Vorsprung (6z) auf einem Ende des Zylinderteiles (6x) gebildet ist, ein Abschnitt an dem der erste Fluidpfad (5b) mit der ersten Öffnung (7b) dezentriert ist und einem Abschnitt entspricht, an dem der Vorsprung (6z) auf dem Ende des Zylinderteiles (6x) gebildet ist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit: einer zweiten Öffnung (7a), die zum Ausgeben von Tinten von dem Tintenreservoir (2) auf dem Gehäuse (4) gebildet ist, wo bei die zweite Öffnung (7a) mit dem Tintenreservoir (2) durch einen zweiten Fluidpfad (5a) in Verbindung steht; einem zweiten Anschlag (6, 6a), der in die zweite Öffnung (7a) einzupassen ist, wobei der zweite Anschlag (6, 6a) aus einem elastischen Material gebildet ist, der zweite Anschlag (6, 6a) derart aufgebaut ist, daß eine Nadel (8, 51) dadurch eindringen kann, ein Loch, das durch Eindringen der hohlen Nadel (8, 51) gebildet ist, durch das elastische Material des zweiten Anschlages (6, 6a) nach Entfernen der Nadel (8, 51) geschlossen wird; einem Einwegventil (3), das zwischen der zweiten Öffnung (6, 6a) und dem zweiten Fluidpfad (5a) vorgesehen ist, wobei das Einwegventil (3) einen Fluß von Fluid nur in eine Richtung von dem Tintenreservoir (2) zu der zweiten Öffnung (7a) erlaubt, die Luft innerhalb des Tintenreservoirs (2) durch die zweite Öffnung (7a) evakuiert wird.
Tintenpatrone nach Anspruch 15, weiter mit einem Verbindungsteil (6c), das Endabschnitte des ersten Anschlages (6, 6b) und des zweiten Anschlages (6, 6a) verbindet, wobei der erste Anschlag (6, 6b), der zweite Anschlag (6, 6a) und das Verbindungsteil (6c) einen einstückigen Anschlag (6) bilden.
Tintenpatrone nach Anspruch 14 oder 15, bei der eine Rille (19) zwischen der ersten Öffnung (7b) und der zweiten Öffnung (7a) gebildet ist, die Rille (19) derart aufgebaut ist, daß das Verbindungsteil (6c) in die Rille (19) eingepaßt ist, eine Oberfläche des Gehäuses (4), an der die erste und die zweite Öffnung (7b, 7a) gebildet sind, im wesentlichen eben ist, wenn der erste Anschlag (6, 6b) und der zweite Anschlag (6, 6a) voll in die erste Öffnung (7b) bzw. die zweite Öffnung (7a) eingeführt sind, und das Verbindungsteil (6c) in die Rille (19) eingepaßt ist.
Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 15 bis 17, weiter mit einem Schutzfilm (18), wobei der Schutzfilm (18) auf der Oberfläche anhaftet, an der die erste Öffnung (7b) und die zweite Öffnung (7a) gebildet sind, zum Bedecken der ersten Öffnung (7b) und der zweiten Öffnung (7a), wobei der erste Anschlag (6, 6b), der zweite Anschlag (6, 6a) und das Verbindungsteil (6c) in die erste Öffnung (7b), die zweite Öffnung (7a) bzw. die Rille (19) eingepaßt sind.
Tintenpatrone nach Anspruch 18, bei der gegenüberliegende Endabschnitte des Schutzfilmes (18) zu dem Gehäuse (4) zum Definieren gebogener Abschnitte gebogen sind, wobei das Gehäuse (4) mit Rillen (19) gebildet ist, die die gebogenen Abschnitte empfangen können, die gebogenen Abschnitte in den Rillen (9) aufgenommen sind, wenn der Schutzfilm (18) auf der Oberfläche anhaftet, an der die erste Öffnung (7b) und die zweite Öffnung (7a) gebildet sind.
Verfahren zum Füllen von Tinte in ein Tintenreservoir (2), das in einer Tintenpatrone (1) aufgenommen ist, wobei die Tintenpatrone (1) aufweist ein Gehäuse (4), das einen Körper der Patrone (1) definiert, eine Öffnung (7b), die auf dem Gehäuse (4) zum Füllen von Tinte in das Tintenreservoir (2) gebildet ist, wobei die Öffnung (7b) mit dem Tintenreservoir (2) durch einen Fluidpfad (5b) in Verbindung steht, wobei ein Anschlag, (6b), der in die Öffnung (7b) einzupassen ist, vorgesehen ist, der Anschlag (6b) aus einem elastischen Material gebildet ist, der Anschlag (6b) derart aufgebaut ist, daß eine hohle Nadel (52) dadurch eindringen kann, ein Loch, das durch Eindringen der hohlen Na del (52) gebildet ist, durch das elastische Material des Anschlages (6b) nach Entfernen der hohlen Nadel (52) geschlossen wird, eine Ventilstruktur als ein Teil des Anschlages (6b) gebildet ist, die Ventilstruktur selektiv die Verbindung zwischen der Öffnung (7b) und dem Tintenreservoir (2) in Abhängigkeit eines Ortes des Anschlages (6b) öffnet und schließt, wobei das Verfahren aufweist: Anordnen des Anschlages (6b) an einer ersten Position, an der die Ventilstruktur geöffnet ist; Durchdringen des Anschlages (6b) mit einer hohlen Nadel (52); Liefern von Tinte zu dem Tintenreservoir (2) durch die hohle Nadel (52); Entfernen der hohlen Nadel von dem Anschlag (6b); und Anordnen des Anschlages (6b) an einer zweiten Position, an der die Ventilstruktur geschlossen ist.