DE29520951U1

DE29520951U1 - Inkjet printer, ink cartridge for inkjet printers and ink supply system

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Publication number: DE29520951U1
Application number: DE29520951U
Authority: DE
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2005-09-19
Also published as: DE19549529B4

Description

BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen tintenbetriebenen Drucker, dem die Tinte von einem Tintenzuführbehalter zugeliefert wird.The present invention relates generally to an ink-operated printer to which ink is supplied from an ink supply container.

Ein bekannter Tintenstrahldrucker, bei dem eine Tinteneinheit und ein Druckkopf auf einem Schlitten angeordnet sind, wird in EP-A-0581531 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 0 durch Bewegungen der Tinte im Behälter bedingten Problemen bis zu einem gewissen Grad verhindert wird.A known ink jet printer in which an ink unit and a print head are arranged on a carriage is described in EP-A-0581531. In this printer, in order to avoid failures in printing which may occur due to variations in the ink level or air bubbles caused by movements of the ink container as it is moved by the carriage, the ink container is divided into two areas. A first area of the container, arranged next to the print head, contains a porous member, such as a foam rubber, impregnated with ink, and a second area contains liquid ink without a porous member. This structure enables the ink to be supplied to the print head through the porous member, so that the occurrence of problems caused by movements of the ink in the container is prevented to a certain extent.

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.The porous element is in permanent fluid communication with the print head via a protruding part which is inserted through a hole formed in the side area of the container. However, such a structure cannot be used with a print head in which the ingress of air bubbles into a pressure chamber must be prevented, as is the case, for example, with print heads in which a piezoelectric vibrator is used as an actuator for ink ejection.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker zur Verfugung zu stellen.Accordingly, it is the object of the present invention to provide an improved ink cartridge for inkjet printers.

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Diese Aufgabe wird gelöst durch, die Bereitstellung einer verbesserten Tintenpatrone nach einem der unabhängigen Schutzansprüche 1 und 5, ein Aufzeichnungsgerät vom Tintenstrahltyp nach dem unabhängigen Schutzanspruch 25 und ein System zum Zuführen von Tinte zu einem Aufzeichnungsgerät vom Tintenstrahltyp und Ausgeben von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium nach dem unabhängigen Schutzanspruch 26. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.This object is achieved by providing an improved ink cartridge according to one of independent claims 1 and 5, an inkjet type recording device according to independent claim 25 and a system for supplying ink to an inkjet type recording device and dispensing ink onto a recording medium according to independent claim 26. Further advantageous features, aspects and details emerge from the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen tintenbetriebenen Drucker, dem die Tinte von einem Tintenzuführbehalter zugeliefert wird, und genauer gesagt auf einen Tintenzuführbehalter, wie eine Tintenpatrone, der eine kontinuierliche Zufuhr von Tinte zum Druckkopf gestattet, wobei er störende Einflüsse durch Temperatur, atmosphärische Änderungen und Vibrationen ausschließt. Die vorliegende Erfindung erlaubt ein größeres Volumen an Tinte im 0 Tintenzuführbehalter und ermöglicht, dem Druckkopf einen größeren Anteil der Tinte im Behälter zuzuführen. Zudem umfaßt die vorliegende Erfindung einen 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 Tintenzuführbehalter.The present invention relates generally to an ink-operated printer to which ink is supplied from an ink supply container, and more particularly to an ink supply container, such as an ink cartridge, which allows a continuous supply of ink to the print head while eliminating the interference of temperature, atmospheric changes and vibrations. The present invention allows a larger volume of ink in the ink supply container and enables a larger proportion of the ink in the container to be supplied to the print head. In addition, the present invention includes a container with transparent side walls so that the user can easily determine the amount of ink remaining, and means for dampening undesirable movement of the ink in the ink supply container.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker, in denen ein Druckkopf und eine 0 Tintenpatrone auf- einem beweglichen Schlitten angeordnet sind, und insbesondere auf eine Tintenpatrone, die nach Verbrauch ihrer Tinte gegen eine neue ausgetauscht wird.The invention also relates to an ink cartridge for inkjet printers in which a print head and an ink cartridge are arranged on a movable carriage, and in particular to an ink cartridge which is replaced by a new one after its ink has been used up.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein tintenbasierter Drucker bereitgestellt. Bei diesem wird dem Druckkopf Tinte über ein Tintenzuführsystem zugeleitet, welches einenAccording to the present invention, an ink-based printer is provided in which ink is supplied to the print head via an ink supply system which has a

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Tintenbehälter mit einer Tintenzuführöffnung und einem Paar Seitenwände beinhaltet. Der Tintenzuführöffnung angrenzend ist darin ein Tintenabsorbtionselement enthalten, das weniger als das Gesamtvolumen des Tintenbehälters einnimmt. 5Ink tank having an ink supply port and a pair of side walls. Adjacent to the ink supply port there is contained an ink absorbing member which occupies less than the total volume of the ink tank. 5

Ein Tintenaufnahme- und Weiterleitungsteil, das in einer Tintenöffnung endet, kann bis in den Tintenbehälter reichen, wobei das Tintenabsorbtionselement gegen das Tintenaufnähme- 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 Tintenabsorbtionselement mit Tinte versorgt wird.An ink receiving and transferring part that ends in an ink opening can extend into the ink tank, with the ink absorbing element abutting against the ink receiving and transferring part and being compressed by it in places. The ink receiving and transferring part has a capillary ink path that is connected to the print head and is supplied with ink by the ink absorbing element.

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 0 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.More specifically, an ink cartridge is formed of a first chamber, the ink chamber, for storing ink and a second chamber, the foam chamber, for receiving an ink-absorbing porous member. A partition separating the ink and foam chambers has a hole so that the foam chamber is in fluid communication with the ink chamber. The ink cartridge is formed with an ink supply opening. A funnel-shaped sealing member is arranged in the supply opening and supplies ink to a print head by creating a pressure difference through the porous member. The sealing member is arranged upwardly in the ink supply opening and is resilient or elastic.

In einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker, die eine erste Kammer und eine zweite Kammer hat, 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 derIn one aspect, the invention relates to an ink cartridge for an inkjet printer, which has a first chamber and a second chamber adjacent to and integrated with the first chamber, and a partition wall separating the first chamber from the second chamber. The partition wall has a connecting opening formed therethrough, which is located near the base of the partition wall and extends along a part of the width of the

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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 Tintenzuführöf fnung und der Verbindungsöffnung beabstandeten Lufteinlaß zum Einlasssen von Umgebungsluft in das Innere der zweiten und der ersten, Tinte enthaltenden Kammer.Partition wall when viewed toward the bottom of the partition wall. The two chambers communicate with each other through the connecting opening. Furthermore, the ink cartridge in this aspect comprises an ink supply opening which extends through a wall of the second chamber and leads ink to the outside of the cartridge and an air inlet spaced from the ink supply opening and the connecting opening for admitting ambient air into the interior of the second and the first ink-containing chamber.

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.In a specific aspect of the ink cartridge, the ink cartridge has a porous member in the second chamber, the ink supply port supplies the ink from the porous member to the outside of the cartridge, and the air inlet also supplies ambient air into the porous member.

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, 5112) 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.The pressure in the first and second chambers is below atmospheric pressure, and a pressure equilibrium between the first and second chambers is maintained by surface tension of the porous member in the vicinity of the communication opening to hold the ink in the first chamber. The first (512, 5112) and the second chamber (511, 5111), the partition wall (510, 5110), the connecting opening (519), the air inlet and the ink supply opening (513) are arranged and designed in such a way that, as soon as the pressure equilibrium between the chambers is no longer maintained because the ink impregnating the porous element (520) is at least partially guided through the ink supply opening (513), ink is supplied from the first chamber (512, 5112) to the porous element (520) in the second chamber (511, 5111) as required until the pressure equilibrium between the first (512, 5112) and the second chamber (511, 5111) is restored.

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Wenn eine Tintenzuführkanüle des Druckkopfes in die Tintenzuführöffnung eingeschoben wird, berührt die Öffnung der Kanüle in nachgiebiger Weise das Dichtteil. Da das Dichtteil eine nach oben offene, trichterähnliche Form hat, wird es leicht deformiert, um der Tintenzuführkanüle nachzugeben. Außerdem bewirkt diese Nachgiebigkeit einen engen Kontakt des Dichtteils mit der Kanüle. Dadurch kann eine evtl. auftretende fehlerhafte Ausrichtung von Tintenzuführkanüle und Tintenzuführöffnung ausgeglichen werden, so daß die Tintenzuführöffnung sicher abgedichtet werden kann.When an ink supply tube of the print head is inserted into the ink supply opening, the opening of the tube flexibly contacts the sealing part. Since the sealing part has a funnel-like shape that is open at the top, it is slightly deformed to flex the ink supply tube. In addition, this flex causes the sealing part to be in close contact with the tube. This can compensate for any misalignment between the ink supply tube and the ink supply opening, so that the ink supply opening can be securely sealed.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Bereitstellung eines qualitativ hochwertigen, sehr zuverlässigen tintenbasierten Druckers von einfacher Konstruktion, der in der Lage ist, eine gleichmäßige und angemessene Menge Tinte von einem Tintenbehälter einem Druckkopf zuzuführen, und der Einflüssen von Umgebungsänderungen wie Temperatur oder atmosphärischen 0 Schwankungen weniger unterworfen ist.One aspect of the present invention involves the provision of a high quality, highly reliable ink-based printer of simple construction, capable of supplying a consistent and appropriate amount of ink from an ink tank to a print head, and less subject to the influence of environmental changes such as temperature or atmospheric fluctuations.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung einer Patrone für einen Tintenstrahldrucker, die unter minimalem Kraftaufwand unter großen Toleranzen betreffs der Ausrichtung der Tintenzuführkanüle eingesetzt werden kann, und die so am Druckkopf angebracht wird, daß ein hermetische Abdichtung erreicht wird, während der Totraum so klein als möglich ist.Another aspect of the invention is to provide a cartridge for an inkjet printer which can be inserted with minimal force under large tolerances regarding the alignment of the ink supply tube, and which is attached to the print head in such a way that a hermetic seal is achieved while the dead space is as small as possible.

0 Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verhindern des Eindringens von Luftblasen in den Druckkopf, während ein negativer Druck in der das poröse Element enthaltenden Kammer aufrechterhalten bleibt.0 Yet another aspect of the present invention is preventing air bubbles from entering the printhead while maintaining a negative pressure in the chamber containing the porous element.

Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit denFurther aspects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the

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beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, in der bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch illustrative Beispiele in nicht limitierender Weise gezeigt werden.
5attached drawings, in which preferred embodiments of the present invention are shown by way of illustrative examples in a non-limiting manner.
5

Dementsprechend umfaßt die Erfindung verschiedene Schritte und die Beziehung einzelner oder mehrerer solcher Schritte zueinander sowie den Apparat, der Konstruktionsmerkmale, Kombinationen von Elementen und Anordnungen von Teilen beinhaltet, die auf die Ausführung dieser Schritte ausgerichtet sind. All dies wird in der folgenden, detaillierten Offenbarung ausgeführt.Accordingly, the invention includes various steps and the relationship of one or more such steps to one another, as well as apparatus including features of construction, combinations of elements, and arrangements of parts directed to carrying out those steps, all of which are set forth in the detailed disclosure that follows.

Zum vollständigen Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen folgendes dargestellt ist:For a complete understanding of the invention, reference is made to the following description in conjunction with the accompanying drawings in which:

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die das Tintenzuführsystem eines TintenstrahldruckersFig. 1 is a schematic view showing the ink supply system of an inkjet printer

0 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden0 according to an embodiment of the present

Erfindung zeigt.invention shows.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer Mehrfärbtintenstrahldruckerpatrone inFig. 2 is a cross-sectional view of a multi-color inkjet printer cartridge in

Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform derAgreement with the first embodiment of the

vorliegenden Erfindung.present invention.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform, die im Vergleich zu der Ansicht von Fig. 2 um 90° gedreht ist.Fig. 3 is a cross-sectional view of the first embodiment rotated 90° compared to the view of Fig. 2.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Tintenpatrone von Fig. 2 und 3 bei abgenommenem Deckel zeigt.
35Fig. 4 is a perspective view showing the ink cartridge of Figs. 2 and 3 with the cap removed.
35

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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Einfarbentintenpatrone gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.Fig. 5 is a perspective view showing a monochromatic ink cartridge according to a second embodiment of the invention.

Fig. 6(a) ist eine Aufsicht des Deckels von Fig. 2.Fig. 6(a) is a plan view of the lid of Fig. 2.

Fig. 6 (b) ist eine Aufsicht, die den Deckel mit einem daran angebrachten Siegel zeigt.Fig. 6 (b) is a plan view showing the lid with a seal attached thereto.

Fig. 7 (a) ist eine Querschnittsansicht, die ein DichtteilFig. 7 (a) is a cross-sectional view showing a sealing part

mit einer darin eingeführten Tintenzuführkanüle gemäß der Erfindung zeigt.with an ink supply cannula according to the invention inserted therein.

Fig. 7 (b) ist eine Querschnittsansicht des Dichtteils vor dem Einführen der Kanüle.Fig. 7 (b) is a cross-sectional view of the sealing part before insertion of the cannula.

Fig. 8 ist eine Graphik, welche die Beziehung zwischen Tintenverbrauch, Druckniveau und Resttinte in einer Tintenkammer zeigt.
20Fig. 8 is a graph showing the relationship between ink consumption, pressure level and remaining ink in an ink chamber.
20

Fig. 9 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 25Fig. 9 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing the transition between the ink and foam chambers according to a third embodiment of the present invention. 25

Fig. 10 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 30Fig. 10 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing the transition between the ink and foam chambers according to a fourth embodiment of the present invention. 30

Fig. 11 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten- und Schaumkammer gemäß einer , fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 35Fig. 11 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing the transition between the ink and foam chambers according to a fifth embodiment of the present invention. 35

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Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 33-33 der Fig. 11.Fig. 12 is a cross-sectional view taken along line 33-33 of Fig. 11.

Fig. 13 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten-Fig. 13 is a partial cross-sectional view of the ink cartridge showing the transition between ink

und Schaumkammer gemäß einer ■ sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.and foam chamber according to a sixth embodiment of the present invention.

Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 35-35 der Fig. 13.Fig. 14 is a cross-sectional view taken along line 35-35 of Fig. 13.

Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die eine gemäß einerFig. 15 is a cross-sectional view showing a

siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindungseventh embodiment of the present invention

aufgebaute Tintenpatrone zeigt. 15assembled ink cartridge. 15

Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht, die eine gemäß einerFig. 16 is a cross-sectional view showing a

achten Ausführungsform der vorliegenden ErfindungEighth embodiment of the present invention

aufgebaute Tintenpatrone zeigt.shows the assembled ink cartridge.

Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht, die eine gemäß einerFig. 17 is a cross-sectional view showing a

neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaute Tintenpatrone zeigt.ninth embodiment of the present invention constructed ink cartridge.

Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht der neunten Ausführungsform, die im Vergleich zu der AnsichtFig. 18 is a cross-sectional view of the ninth embodiment, compared with the view

von Fig. 17 um 90° gedreht ist.of Fig. 17 is rotated by 90°.

Ein Druckkopf gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einem Vierfarb-Druckerplotter oder Farbbilddrucker verwendet werden und hat vier Färbtintensysteme und diesen zugeordnete Tintendüsen. Der Vierfarb-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 zu sprühen, um einen Tintenpunkt zu bilden. GewünschteA printhead according to the present invention can be used in a four-color printer plotter or color image printer and has four color ink systems and ink nozzles associated therewith. The four-color printer plotter uses black, red, green and blue ink and moves the printhead or a sheet of paper, or both, to then spray ink in one of the desired colors as in a conventional printhead on a predetermined location on the paper to be printed to form an ink dot. Desired

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Buchstaben und Zeichnungen können somit durch Wiederholungen der obigen Sequenz aufgezeichnet werden. Die vorliegende Erfindung 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 gemäß der vorliegenden Erfindung können den besagten Kammern Tinte durch Kapillarwege kontinuierlich zuführen.Letters and drawings can thus be recorded by repetitions of the above sequence. The present invention can be applied to ink jet printers of all types, including those with print heads that generate heat by means of resistors or the like, or rely on the displacement of piezoelectric elements or transducers to eject a drop of ink from a chamber upon application of a pressure signal. The ink supply containers according to the present invention can continuously supply ink to said chambers through capillary paths.

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.In a color image printer using inks of four colors, namely black, red, green and blue, a sheet of paper is scanned by a print head in a direction orthogonal to the direction of paper transport to form a line of dots in one scan, with the paper being fed one line at a time to record images. In seven-color printers, inks of four colors, namely black, yellow, magenta and cyan, are used, with red, green and blue being formed by superimposing inks of two of the three desired colors (except black) on a sheet of paper, thereby recording color images in a total of seven colors.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Druckkopf, und insbesondere mit den Tintenbehältern. Eine detaillierte Beschreibung eines Gesamtdruckers wird lediglich anhand eines einzelnen Beispiels gegeben.The present invention is primarily concerned with the print head, and in particular with the ink tanks. A detailed description of an overall printer is given only by way of a single example.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Tintenzuführsystem eines TintenstrahlaufZeichnungsgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.Fig. 1 is a schematic view showing an ink supply system of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

Eine Druckkopfeinheit 1 vom Tintenstrahl typ ist mit einem Tintenbehälter 3 mittels eines Verbindungselements 2A print head unit 1 of the inkjet type is connected to an ink tank 3 by means of a connecting element 2

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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.Ink is supplied from the ink tank 3 to the print head 1 through a cannula 2a and an ink supply passage 2b of the connecting member 2, so that the print head unit 1 can eject ink drops in accordance with printing signals.

Der in Fig. 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 Fig. 1 ist weiterhin mit einem Ausflußtank 7 ausgestattet, der mit einer Auslaßöffnung der Saugpumpe 5 durch ein Rohr 9 verbunden ist.The apparatus shown in Fig. 1 further includes a cap member 4 arranged outside the printing area which is abutted against the nozzle plate of the print head unit 1 by a drive mechanism not shown in order to prevent the nozzle openings from drying out. The cap member 4 is connected by a pipe 8 to a suction pump 5 which is operated by a control unit 6 to suck ink from the print head unit 1 through the cap member 4. The device in Fig. 1 is further equipped with an outflow tank 7 which is connected to an outlet opening of the suction pump 5 by a pipe 9.

Der Druckkopf kann beliebig aufgebaut sein, z.B. wie in EP-A-0581531, EP-A-0609863 oder EP-A-0584823 usw. beschrieben.The print head can be constructed as desired, e.g. as described in EP-A-0581531, EP-A-0609863 or EP-A-0584823 etc.

Die Tintenpatrone ist so ausgelegt, daß sie mit geringem Kraftaufwand und unter Anpassung auch an gewisse Positionierabweichungen eingesetzt werden kann. Bezug wird zunächst auf Fig. 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 Fig. 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 einThe ink cartridge is designed so that it can be inserted with little effort and with adaptation to certain positioning deviations. Reference is first made to Figs. 2 and 3, which show an ink cartridge constructed according to the present invention. A main container 501 is divided by partitions 502 and 503 into three compartments or units 504, 505 and 506, as shown in Fig. 3. Each of the three compartments 504, 505 and 506 is divided by a central partition 510 into foam chambers 511, 511' and 511", each of which houses a corresponding porous element 520, 520' and 520", and into ink chambers 512, 512' and 512" for holding liquid ink. The foam chambers 511, 511' and 511" are dimensioned such that they have a

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entsprechendes poröses Element 520, 520' und 520" aufnehmen können.corresponding porous element 520, 520' and 520".

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 3 0 % mehr Tinte aufnehmen kann als die zugehörigen Tintenkammern 512, 512' und 512".The volume of each of the porous elements 520, 520' and 520" is set to be greater than the capacity of the foam chambers 511, 511' and 511" so that it is preferentially retained by compression in the foam chamber 511, 511' and 511". The capacity ratio of the individual foam chambers 511, 511' and 511" to the ink chambers 512, 512' and 512" is selected so that each of the foam chambers 511, 511' and 511" can hold 20 to 30% more ink than the associated ink chambers 512, 512' and 512".

Wenn sich, wie z.B. in den Fig. 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.When the three colored inks are contained in an ink cartridge, as in Figs. 2 to 4, it may be difficult to determine whether there are different amounts of ink remaining in each chamber, which may be caused by unbalanced consumption of the different colored inks. When the ink of one color is exhausted and the user wants to throw away the cartridge, he need not worry unnecessarily about the other color inks in the leaking cartridge. This is because when a cartridge according to the invention is thrown away, leakage from the cartridge is prevented by the respective inks being absorbed by the associated porous members, so that the environment is protected from leakage of the inks.

Die Tintenzuführöf fnungen 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 Tintenzuführöf fnungen 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.The ink supply openings 513, 513' and 513" (not shown) are formed in the main container 501 within an associated foam chamber 511, 511' and 511", as shown by way of example with the foam chamber 511 for foam chambers 511, 511' and 511". Each of the ink supply openings 513, 513' and 513" is designed to connect to a corresponding ink supply cannula (not shown) of the print head, which is inserted at the lower end of each of the foam chambers 511, 511' and 511".

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Wie in Fig. 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 Fig. 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 (Fig. 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', 516a" 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 Fig. 3 gezeigt.As shown in Figs. 2 and 3, the upper end of the main tank 501 is closed with a lid 516. Two ink filling ports 514 and 515 are arranged above the foam chamber 511 in the lid. As shown in Fig. 6 (a), each of the chambers 511, 511' and 511" includes corresponding ink filling ports 514 and 515, 514' and 515', 514" and 515". Projections 516a and 516b (Fig. 2) are integrated into the inner surface of the lid 516 and arranged in the foam chamber 511 so as to surround the filling ports 515 and 514, respectively. The porous member 520 is pressed by the projections 516a and 516b against the lower wall of the foam chamber 511 in which the ink supply port 513 is formed. Similarly, the projections 516a' and 516b', 516a" and 516b" are formed on the inner wall of Lids 516 are formed. They are positioned above the foam chambers 511' and 511", which contain the ink supply openings 513' and 513", as shown in Fig. 3.

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.The lower tip of the projection 516a, which faces the ink supply port 513, is located lower than the lower tip of the projection 516b, whereby the portion of the porous member 520 located in the vicinity of the ink supply port 513 is compressed the most.

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 Abschnitts 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 inThe protruding portions 522, 522' and 522", which together with the lid 516 compress the porous members 520, 520' and 520", are respectively formed at the bottom of each of the foam chambers 511, 511' and 511". Recesses 523, 523' and 523" (collectively 523) defining spaces with a specified surface area are formed at the upper end of the respective protruding portion 522. Through holes 524, 524' and 524" (collectively 524) are respectively formed in the protruding portions 522 and serve as ink passages. One end of each of these through holes 524 is in

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Fließverbindung mit den durch die Ausnehmungen 523 definierten Räumen, 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.Fluid communication with the spaces defined by the recesses 523, and the other end with the respective sealing members (collectively 530) described below. The recesses 523, 523· and 523" preferably have a cross-sectional area that is larger than the cross-sectional area of the ink passages 524. Filters 525, 525' and 525" (not shown) are mounted at the upper end of the recesses 523.

Die Dichtteile 53 0, von denen nur das eigentliche 53 0 dargestellt ist, sind am unteren Ende der Tintenzufuhroffnungen 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 53 0 berühren den Anschlag bzw. abgestuften Bereich 513a, der zwischen dem Bereich größerer Querschnittsfläche und den Löchern 524 liegt, der jeweiligen Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513". Jedes Dichtteil 530 wird mit Wülsten 535 ausgestattet, die in laterale Nuten 527 innerhalb der Innenwandung der Tintenzufuhroffnung 513 in Eingriff kommen. Die röhrenförmigen, als Halteabschnitte dienenden Bereiche 531 und die Verengungen 532 sind miteinander durch dünne Verbindungsbereiche 534 verbunden.The sealing parts 53 0, of which only the actual 53 0 is shown, are arranged at the lower end of the ink supply openings 513, 513' and 513" in a region of larger cross-sectional area than that of the through holes 524 and are made of a resilient material such as rubber. The sealing parts 530 are designed as a funnel-shaped seal with an upwardly open end. The lower ends of the tubular areas 531 are thicker than the other areas. The respective upper edge 533 of the constrictions of the constrictions 532 of the respective sealing parts 53 0 contact the stop or stepped area 513a, which lies between the region of larger cross-sectional area and the holes 524, of the respective ink supply openings 513, 513' and 513". Each sealing member 530 is provided with beads 535 that engage lateral grooves 527 inside the inner wall of the ink supply port 513. The tubular holding portions 531 and the constrictions 532 are connected to each other by thin connecting portions 534.

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 5 zugehörige Tintenzuführkanüle eingeschoben oder herausgezogen werden, die Dichtteile 53 0 in geeigneter Weise mit denIn this construction, the sealing parts 530 are fixed or held with their tubular portions 531 to the respective ink supply openings 513. In addition, an upward movement of the upper edge 533 is prevented by the stoppers 513a. Thus, even if the 5 associated ink supply tube is pushed in or pulled out, the sealing parts 530 are suitably engaged with the

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Tintenzuführoffnungen 513 verbunden. Da die Verengungen dazu dienen, ein hermetische Abdichtung zwischen dem Dichtteil der jeweiligen Tintenzuführoffnung 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 Tintenzuführoffnung kompensiert werden kann.Ink supply ports 513 are connected. Furthermore, since the constrictions serve to achieve a hermetic seal between the sealing part of the respective ink supply port and the ink supply tube, the constrictions can be slightly moved without deforming due to the thin connecting portions 534. Consequently, the airtight seal between the respective sealing part and the ink supply tube can be maintained since a relative misalignment between the respective ink supply tube and the ink supply port can be compensated.

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.Passages or communication holes 519, 519' and 519" are formed in the central partition wall 510 which separates the foam chambers 511, 511' and 511" from the ink chambers 512, 512' and 512", respectively. Slits 519a, 519a' and 519a" are formed in the partition wall 510 up to a certain height and communicate with the communication holes for the purpose of gas-liquid exchange. The porous elements 520, 520' and 520" are inserted into the foam chambers 511, 511' and 511" such that each is pressed against the communication opening 519, 519' and 519" between each pair of foam and ink chambers 511 and 512, 511' and 512', and 511" and 512". Ribs 518, 518' and 518" are formed on the rear wall 501a of the container 501 in each of the ink chambers 512, 512' and 512". An individual communication opening is formed between the chamber pairs 511, 512, which extends only over a portion of the partition 510 formed therebetween.

0 In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung 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 Fig. 5 eine Patrone für0 In a second embodiment of the invention, an ink cartridge for only one color is used. A cartridge 5100 for a single color or black ink can be smaller than one for color inks, and yet can have a larger ink capacity than each of the color ink chambers. According to a second embodiment of the present invention, a cartridge for

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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.black ink having a partition wall 5117 formed inside the container extending from a partition wall 5110 for dividing a foam chamber 5111 and an ink chamber 5112 to a side wall 5100a of the main container 5100, thus dividing the ink container 5112 into two cells or sub-chambers 5112a and 5112b. This structure prevents the container 5100 from being deformed by a negative pressure occurring in the ink filling process described below or by an external pressure during use, thereby preventing ink leakage. The cells 5112a and 5112b are in constant flow connection with the foam chamber 5111 through a connecting opening 5119 that extends only over a part of the central partition wall 5110. Furthermore, a connecting opening can be formed in the lower part of the dividing wall 5117. It is also possible to provide several dividing walls.

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.On the inside of the wall 5100a, a plurality of ribs 5118 are formed that run vertically along the inside 5100a. These ribs allow the ink to flow more easily along the wall so that the user can easily determine the amount of ink remaining by observing the ink level.

Die Fig. 6 (a) und &dgr; (b) stellen den Deckel 516 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Tinteneinfüllöcher 514, 514' und 514" sowie 515, 515 ' und 515" sind in denjenigen Bereichen des Deckels 516 0 ausgebildet, die der Positionierung der porösen Elemente 52 0, 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.6 (a) and 6 (b) illustrate the lid 516 according to the first embodiment of the present invention. The ink filling holes 514, 514' and 514" and 515, 515' and 515" are formed in those areas of the lid 5160 which correspond to the positioning of the porous members 520, 520' and 520" within the container 501. The air inlets 541, 541' and 541" are connected to the ink filling holes 514, 514' and 514" by grooves 540, 540 ^! and 540". These grooves 540, 540' and 540" may be designed as meandering or winding grooves.

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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.When a seal 542 for covering the ink filling holes 514, 514', 514", 515, 515' and 515" and the air inlets 541, 541' and 541" after filling the foam chambers 511, 511' and 511" is attached to the top of the lid 516, the grooves 540, 540' and 540" form capillary tubes with the seal 542. A tongue piece 545 of the seal 542, which protrudes from the lid 516, is provided with a neck portion 543 attached to the seal substantially in the middle of the air path of the air inlets 541, 541' and 541". When the tongue piece 545 is pulled off the lid 516, it separates easily from the remaining seal 542. This exposes the air inlets 541, but not other parts of the underside of seal 542.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist 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 0 Bedruckungen des Siegels 542 können auf dem Zungenstück 545 angebracht werden.In a preferred embodiment, seal 542 is provided with patterns, such as letters or drawings, printed on its main body 544, which permanently closes the grooves 540, 540' and 540". Patterns, colors, or other printing of seal 542, different from that printed on main body 544, may be applied to tongue piece 545.

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 0 aufgedruckt. Dadurch können Hauptteil 544 und Zungenstück 545For example, in a preferred embodiment, the main part 544 of the seal 542 has a blue background and is printed with black letters and other drawings. The background color of the tongue piece 545 is, for example, red or yellow, which provides a good contrast to the background color of the main part 544. Letters and illustrations are printed on the background mainly in black or blue. This allows the main part 544 and the tongue piece 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.
35can be distinguished from each other by their color and patterns. Consequently, the user's attention can be drawn to the need to remove the tongue piece 545.
35

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Jede der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513" wird mit einer Folie 54 6 (Fig. 2) als vom Dichtteil 53 0 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.Each of the ink supply openings 513, 513' and 513" is closed with a film 54 6 (Fig. 2) as a sealing element separate from the sealing part 53 0 and ink filling cannulas are hermetically inserted into the ink filling openings 514, 514', 514", 515, 515' and 515" while piercing the sealing element. The filling openings 514, 514' and 514" are connected to an evacuation device while the filling openings 515, 515' and 515" are closed.

Die Evakuierungsexnrxchtung 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.The evacuation device reduces the pressure in the foam chambers 511, 511' and 511" as well as in the ink chambers 512, 512' and 512". When the pressure has reduced to a predetermined value, the evacuation process is terminated and the first filling opening (514, 514' and 514") is closed. The second filling opening (515, 515', 515") is then connected to an ink-filled measuring tube. The ink in the measuring tube is drawn into the evacuated container, then absorbed by the respective porous elements 520, 520' and 520" and finally supplied to the ink chambers 512, 512' and 512" via the connecting openings 519, 519' and 519".

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".After the specified amount of ink is filled into the designated ink chamber, the seal 542 is attached to the outer surface of the lid 516 so that the ink filling openings 514, 514', 514", 515, 515' and 515", the grooves 540, 540' and 540", and the air inlets 541, 541' and 541" are sealed under negative pressure. The seal 542 maintains the reduced pressure conditions in the foam chambers 511, 511' and 511" and in the ink chambers 512, 512' and 512".

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 dieBefore using the cartridge, the tongue piece 545 of the seal 542 is pulled off so that it tears off at the neck piece 543 and is separated from the main part 544. Thus, the

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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.Ink filling openings 514, 514' and 514" are brought into flow connection with the air inlets 541, 541' and 541" through the grooves 540, 540' and 540". This also allows the foam chambers 511, 511' and 511" to communicate with the air inlets 541, 541' and 541" and thus with the ambient air. This creates an air inlet for letting in ambient air. This arrangement ventilates the ink cartridge while preventing the ink from evaporating.

Wie in Fig. 7 (a) und 7 (b) gezeigt, wird eine Tintenzuführöffnung 513 der Tintenpatrone so positioniert, daß sie mit der Tintenzuführkanüle 550 des Druckkopfs in Linie ausgerichtet ist. Danach wird die Tintenpatrone zum Einsetzen in Richtung des Druckkopfes gedrückt. Ein verengter Bereich 551 der Tintenkanüle 550 tritt durch das Foliensiegel 546 und kontaktiert die Öffnung des Dichtteils 53 0, wie in Fig. 7 (a) gezeigt. Da das Dichtteil 53 0 nach oben offen ist, gestattet es der Tintenzuführkanüle den Durchtritt unter nachgiebiger Verformung durch den verengten Bereich 551 der Tintenzuführkanüle 550.As shown in Fig. 7(a) and 7(b), an ink supply port 513 of the ink cartridge is positioned so that it is aligned with the ink supply tube 550 of the print head. Thereafter, the ink cartridge is pushed toward the print head for insertion. A narrowed portion 551 of the ink tube 550 passes through the foil seal 546 and contacts the opening of the sealing member 530 as shown in Fig. 7(a). Since the sealing member 530 is open upward, it allows the ink supply tube to pass through the narrowed portion 551 of the ink supply tube 550 with yielding deformation.

Bei Verwendung der Patrone reicht die Tintenzuführkanüle 550 durch das Dichtteil 53 0 hindurch. Die Nachgiebigkeit des Verbindungsbereich 534 des Dichtteils 53 0 erlaubt der Verengung 532, die Tintenzuführkanüle 550 zu berühren. Selbst wenn die . Tintenzuführkanüle 550 des Druckkopfs und das Zentrum des Dichtteils 530 etwas gegeneinander versetzt sind, werden die Tintenzuführöffnung 513 und die Tintenzuführkanüle 550 hermetisch verschlossen.When the cartridge is used, the ink supply tube 550 passes through the sealing part 530. The flexibility of the connecting portion 534 of the sealing part 530 allows the constriction 532 to contact the ink supply tube 550. Even if the ink supply tube 550 of the print head and the center of the sealing part 530 are slightly offset from each other, the ink supply port 513 and the ink supply tube 550 are hermetically sealed.

Um nach Einsetzen der Tintenpatrone dem Druckkopf Tinte zuzuführen oder um den Tintenausstoß wiederherzustellen, wird ein negativer Druck am Druckkopf und somit durch die Tintenzuführkanüle angelegt, so daß Tinte aus der Patrone über die Kanüle zum Druckkopf fließt. Aufgrund des Druckunterschieds durch den hohen, an der Patrone anliegendenIn order to supply ink to the print head after inserting the ink cartridge or to restore ink ejection, a negative pressure is applied to the print head and thus through the ink supply tube, so that ink flows from the cartridge via the tube to the print head. Due to the pressure difference caused by the high pressure applied to the cartridge,

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negativen Druck wird bewirkt, daß die Verengung 532 des Dichtteils 53 0, die die Patrone hermetisch abschließt und sie von der Umgebungsluft isoliert, nach oben in Fig. 7 (a) in Richtung auf das Innere der Patrone deformiert wird. Somit hilft die Druckdifferenz mit, die Verengung 532 des Dichtteils 530 nachgiebig gegen die Tintenzuführkanüle zu pressen, wodurch der hermetische Verschluß der Tintenpatrone unterstützt wird.negative pressure causes the constriction 532 of the sealing part 530, which hermetically seals the cartridge and isolates it from the ambient air, to be deformed upward in Fig. 7 (a) towards the interior of the cartridge. Thus, the pressure difference helps to press the constriction 532 of the sealing part 530 resiliently against the ink supply tube, thereby assisting in the hermetic closure of the ink cartridge.

Selbst wenn die Tintenzuführkanüle nicht vollständig durch das Dichtteil 53 0 hindurchreicht, gestattet die nachgiebige Kraft in der Verengung 532 des Dichtteils 530 ihr, so lange in Kontakt mit der Tintenzuführkanüle zu bleiben, wie der verengte Bereich 551 der Tintenzuführkanüle 550 in Kontakt mit der Verengung 532 bleibt, wie in Fig. 7 (b) gezeigt. Demzufolge ist die Sicherstellung der Luftdichtheit des Dichtteils 53 0 und der Tintenzuführkanüle 550 möglich, selbst wenn die Kanüle nicht richtig eingeführt ist, und verhindert Tintenfluß außerhalb der Tintenzuführkanüle 550.Even if the ink supply tube does not completely pass through the sealing part 530, the resilient force in the constriction 532 of the sealing part 530 allows it to remain in contact with the ink supply tube as long as the constricted portion 551 of the ink supply tube 550 remains in contact with the constriction 532, as shown in Fig. 7 (b). As a result, it is possible to ensure the airtightness of the sealing part 530 and the ink supply tube 550 even if the tube is not properly inserted, and prevent ink flow outside the ink supply tube 550.

Da der verengte Bereich der Tintenzuführkanüle 550 beim Kontakt mit dem Dichtteil 53 0 versiegelt wird, kann der Totraum in der Patrone sehr klein gehalten werden, und Luftblasen, die durch einen "Stösseleffekt" beim Aufsetzen der Patrone auf den Druckkopf entstanden sein mögen, werden am Eindringen in die Patrone gehindert.Since the narrowed area of the ink supply tube 550 is sealed upon contact with the sealing part 530, the dead space in the cartridge can be kept very small and air bubbles that may have been created by a "tappet effect" when placing the cartridge on the print head are prevented from entering the cartridge.

Wenn von den Düsenöffnungen des Druckkopfes ein negativer Druck ausgeübt wird, fließt vom porösen Element 52 0 0 absorbierte Tinte durch Öffnung 524 und durch die Öffnungen 552 der Tintenzuführkanüle in den Druckkopf. Wenn Tinte vom porösen Element 52 0 in einer vorgegebenen Menge verbraucht worden ist und das Tintenlevel im porösen Element 520 sinkt, überschreitet der Druck in der Tintenkammer 512 die Haltekraft des porösen Elements in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519, so daß Luftblasen durch dieWhen a negative pressure is applied from the nozzle openings of the print head, ink absorbed by the porous element 52 0 0 flows through opening 524 and through the openings 552 of the ink supply tube into the print head. When ink from the porous element 52 0 has been consumed in a predetermined amount and the ink level in the porous element 520 drops, the pressure in the ink chamber 512 exceeds the holding force of the porous element in the vicinity of the connection opening 519, so that air bubbles pass through the

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Verbindungsöffnung 519 in die Tintenkammer 512 eindringen. Folglich steigt der Druck in der Tintenkammer 512 und Tinte fließt in die Schaumkammer 511.connection hole 519 into the ink chamber 512. Consequently, the pressure in the ink chamber 512 increases and ink flows into the foam chamber 511.

Die in die Schaumkammer 511 fließende Tinte wird vom porösen Element 520 absorbiert und erhöht damit das Tintenlevel in der Schaumkammer 511. In dem Moment, in dem die Haltekraft des porösen Elements 520 in der Nähe der Verbindungsöffnung 519 und der Druck in der Tintenkammer sich ausgleichen, versiegt der Tintenfluß von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511.The ink flowing into the foam chamber 511 is absorbed by the porous member 520, thereby increasing the ink level in the foam chamber 511. At the moment when the holding force of the porous member 520 near the connection opening 519 and the pressure in the ink chamber equalize, the flow of ink from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 stops.

Die Graphik in Fig. 8 veranschaulicht diesen Vorgang. Hierbei kennzeichnet der Buchstabe F das Druckniveau im porösen Element 520 der Schaumkammer 511 und der Buchstabe G das Tintenniveau in der Tintenkammer 512. Wenn eine festgelegte Menge an Tinte wl_; die zunächst im porösen Element enthalten war, verbraucht ist, so daß das Tintenniveau im porösen Element 520 bis auf einen vorbestimmten Wert verringert ist, bei dem der Druck der Tintenkammer 512 die Haltekraft des porösen Elements 520 in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 übersteigt, fließt Tinte schrittweise von der Tintenkammer 512 in die Schaumkammer 511, bis das Gleichgewicht zwischen Tintenkammerdruck und der Haltekraft des porösen Elements 520 in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 wiederhergestellt ist. Somit bleibt, obwohl der Tintenpegel in der Tintenkammer 512 sukzessive abnimmt, das Tintenniveau im porösen Element 52 0 im wesentlichen konstant, so daß Tinte durch eine 0 gleichbleibende Druckdifferenz dem Druckkopf mit einer konstanten Rate zugeführt wird.The graph in Fig. 8 illustrates this process. Here, the letter F indicates the pressure level in the porous member 520 of the foam chamber 511 and the letter G indicates the ink level in the ink chamber 512. When a predetermined amount of ink wl _; initially contained in the porous member is consumed so that the ink level in the porous member 520 is reduced to a predetermined value at which the pressure of the ink chamber 512 exceeds the holding force of the porous member 520 in the vicinity of the communication opening 519, ink gradually flows from the ink chamber 512 into the foam chamber 511 until the balance between the ink chamber pressure and the holding force of the porous member 520 in the vicinity of the communication opening 519 is restored. Thus, although the ink level in the ink chamber 512 gradually decreases, the ink level in the porous member 52 0 remains substantially constant so that ink is supplied to the print head at a constant rate through a constant pressure differential.

Nachdem eine festgelegte Menge Tinte w2 durch den Druckkopf verbraucht worden ist, bleibt keine Tinte mehr in der 5 Tintenkammer übrig. Die Menge an Tinte, die im porösen Element enthalten ist, ist dann jedoch auf einem Niveau, dasAfter a fixed amount of ink w2 has been consumed by the print head, no ink remains in the 5 ink chamber. However, the amount of ink contained in the porous element is then at a level that

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demjenigen entspricht, als Tinte noch stoßweise von der Tintenkammer 512 der Schaumkammer 511 zugeführt wurde. Somit kann der Druck unter Verwendung der im porösen Element 520 absorbierten Tinte fortgesetzt werden, obwohl keine weitere Tinte zur Ergänzung der Tintenzuführung im porösen Element 520 in der Tintenkammer 512 zur Verfügung steht. Nachdem eine vorgegebene Menge an Tinte w3 während des Drucks verbraucht worden ist, wird die Tinte in dem porösen Element erschöpft, so daß kein weiterer Druck mehr möglich ist.corresponds to that when ink was still supplied intermittently from the ink chamber 512 to the foam chamber 511. Thus, the printing can be continued using the ink absorbed in the porous member 520, even though no further ink is available to supplement the ink supply in the porous member 520 in the ink chamber 512. After a predetermined amount of ink w3 has been consumed during printing, the ink in the porous member is exhausted, so that no further printing is possible.

Während der gesamten Druckoperation von dann, wenn die gesamte Tinte der Tintenkammer 512 vom porösen Element 520 absorbiert worden ist, bis die Tinte verbraucht ist, wird dem Druckkopf ein konstanter Betrag an Tinte zugeführt. Die Erschöpfung der Tinte in der Tintenkammer 512 zeigt die bevorstehende Erschöpfung der Tinte in der gesamten Tintenpatrone an. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine frische Tintenpatrone eingesetzt wird, ist die Sicherstellung einer kontinuierlichen, unterbrechungsfreien Tintenversorgung zum Druckkopf möglich.During the entire printing operation, from when all the ink in the ink chamber 512 has been absorbed by the porous member 520 until the ink is consumed, a constant amount of ink is supplied to the print head. The exhaustion of the ink in the ink chamber 512 indicates the impending exhaustion of the ink in the entire ink cartridge. If a fresh ink cartridge is installed at this time, it is possible to ensure a continuous, uninterrupted supply of ink to the print head.

Wie oben beschrieben, muß der Innenraum der Tintenpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung während des Druckvorgangs unter negativem Druck gehalten werden. Zusätzlich zu der Bereitstellung des oben beschriebenen hermetischen Verschlusses muß die Übertragung der Tinte von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 richtig durchgeführt werden, um einen konstanten Tintenfluß zum Druckkopf zu gewährleisten. Im folgenden wird die Struktur zum Steuern der 0 Tintenzufuhr von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 beschrieben.As described above, the interior of the ink cartridge according to the present invention must be maintained under negative pressure during printing. In addition to providing the hermetic seal described above, the transfer of ink from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 must be properly performed to ensure a constant flow of ink to the print head. The structure for controlling the supply of ink from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 will be described below.

Die Fig. 9 stellt die Grenze zwischen Schaumkammer 511 und Tintenkammer 512 in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Identische Bezugszeichen werden hierbei verwendet, um vergleichbare Merkmale zu kennzeichnen,Fig. 9 shows the boundary between foam chamber 511 and ink chamber 512 in a third embodiment of the present invention. Identical reference numerals are used here to identify comparable features,

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wobei der Hauptunterschied zwischen dieser und der ersten Ausführungsform in einem in der Öffnung 519 ausgebildeten Stufenbereich liegt.the main difference between this and the first embodiment is a step portion formed in the opening 519.

Dei~ Stufenbereich 560 ist in der Verbindungsöffnung 519 angeordnet. Ein Anteil 563 des Bodens der Tintenkammer 512 ist höher als der von Schaumkammer 511, wobei der Stufenbereich 560 den Übergang bildet. Eine Rille 561, welche die Schaum- und Tintenkammern verbindet, wird im unteren Teil des Stufenbereichs gebildet.The step portion 560 is disposed in the connecting hole 519. A portion 563 of the bottom of the ink chamber 512 is higher than that of the foam chamber 511, with the step portion 560 forming the transition. A groove 561 connecting the foam and ink chambers is formed in the lower part of the step portion.

Das poröse Element 520 steht in Kontakt mit der Veirbindungsöf fnung 519 und wird vom Stufenbereich 560 aufgenommen, so daß sein in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 gelegener Anteil komprimiert wird, wodurch die erforderliche Druckdifferenz zwischen Tintenkammer 512 und Schaumkammer 511 durch die Verbindungsöffnung 519 erreicht werden kann. Wenn der Tintenspiegel· in der Tintenkammer 512 auf ein niedriges Niveau absinkt, ermöglicht die Rille 561, Tinte von der Tintenkammer 511 zu sammeln, die dann vom porösen Element 520 in der Schaumkammer 511 aufgenommen wird. Demzufolge kann die gesamte Tinte in der Tintenkammer 512 dem Druckkopf verlustfrei zugeführt werden.The porous member 520 is in contact with the communication hole 519 and is received by the step portion 560 so that its portion located in the vicinity of the communication hole 519 is compressed, whereby the required pressure difference between the ink chamber 512 and the foam chamber 511 can be achieved through the communication hole 519. When the ink level in the ink chamber 512 drops to a low level, the groove 561 allows ink to be collected from the ink chamber 511, which is then received by the porous member 520 in the foam chamber 511. As a result, all of the ink in the ink chamber 512 can be supplied to the print head without loss.

Die Fig. 10 stellt eine Tintenpatrone gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Auch hier sollen gleiche Bezugszeichen. vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser 0 Aus führungs form und der ersten Aus führungs form liegt in den unterschiedlichen Niveaus der beiden Kammern.Fig. 10 shows an ink cartridge according to a fourth embodiment of the present invention. Here too, like reference numerals are intended to identify comparable structures. The main difference between this embodiment and the first embodiment lies in the different levels of the two chambers.

Die Bodenseite 564 der Tintenkammer 512 ist höher als die Bodenseite 567 der Schaumkammer 511, wodurch eine Stufe 652 ausgebildet wird. Die Stufe 562 empfängt das untere Ende des porösen Elements 520, so daß dieses in der Umgebung derThe bottom side 564 of the ink chamber 512 is higher than the bottom side 567 of the foam chamber 511, thereby forming a step 652. The step 562 receives the lower end of the porous element 520 so that it is in the vicinity of the

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Verbindungsöffnung 519 komprimiert wird. Wenn gewünscht, kann eine Schräge 563 die von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 abfällt, zur Unterstützung der Tintenzufuhr ausgebildet sein. Da die Schräge 563 einen leichteren Fluß der Tinte in der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 hin erlaubt, kann dem Druckkopf konstant Tinte zugeführt werden.connection opening 519 is compressed. If desired, a slope 563 sloping from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 can be formed to assist in the ink supply. Since the slope 563 allows an easier flow of the ink in the ink chamber 512 to the foam chamber 511, ink can be constantly supplied to the print head.

Die Fig. 11 und 12 stellen eine Tintenpatrone gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Auch hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in der Bereitstellung einer Durchgangsöffnung. Diese Ausführungsform entspricht übrigens der in den Fig. 4 und 5 dargestellten.Figs. 11 and 12 show an ink cartridge according to a fifth embodiment of the present invention. Here too, like reference numerals are intended to indicate comparable structures. The main difference between this embodiment and the first embodiment lies in the provision of a through hole. This embodiment, incidentally, corresponds to that shown in Figs. 4 and 5.

Eine Rille 519a {vgl. Fig. 4 und 5) wird in der Front der die Tintenkammer 512 und die Schaumkammer 511 trennenden zentralen Trennwand ausgebildet und steht in Verbindung mit dem oberen Bereich der Verbindungsöffnung 519 der zentralen 0 Trennwand. Um den Luftdurchtritt von Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 zu ermöglichen und die Fließverbindung zwischen diesen beiden Kammern zu erhalten, wird eine Durchgangsöffnung 519b am unteren Ende der Rille 519a ausgebildet. Dadurch wird der obere Bereich des porösen Elements 520, der nur eine relativ kleine Kapillarkraft aufweist, mit der Verbindungsöffnung 519 über den von der dünne Rille 519a gebildeten Raum in Fließverbindung gehalten.A groove 519a (see Figs. 4 and 5) is formed in the front of the central partition wall separating the ink chamber 512 and the foam chamber 511 and communicates with the upper portion of the communication opening 519 of the central partition wall. In order to allow air to pass from the ink chamber 512 to the foam chamber 511 and to maintain the fluid communication between these two chambers, a through hole 519b is formed at the lower end of the groove 519a. As a result, the upper portion of the porous element 520, which has only a relatively small capillary force, is kept in fluid communication with the communication opening 519 via the space formed by the thin groove 519a.

Somit kann Tinte reibungslos durch Luft ersetzt werden, so daß die Tinte in der Tintenkammer 512 kontinuierlich in die Schaumkammer 511 einfließen kann, wodurch verhindert wird, daß entweder zuviel oder zuwenig Tinte geliefert wird.Thus, ink can be smoothly replaced with air so that the ink in the ink chamber 512 can continuously flow into the foam chamber 511, thereby preventing either too much or too little ink from being supplied.

Die Fig. 13 und 14 stellen eine Tintenpatrone gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. AuchFigs. 13 and 14 illustrate an ink cartridge according to a sixth embodiment of the present invention. Also

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hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in der Bereitstellung eines in die Schaumkammer 511 ragenden Vorsprungs.here, like reference numerals are intended to identify comparable structures. The main difference between this embodiment and the first embodiment is the provision of a projection extending into the foam chamber 511.

Der hufeisenförmige Vorsprung 565 wird am Boden derThe horseshoe-shaped projection 565 is located at the bottom of the

Schaumkammer ausgebildet, s. Fig. 14. Der Vorsprung 565Foam chamber formed, see Fig. 14. The projection 565

gewährleistet einen Raum in der Umgebung derensures a space in the vicinity of the

Verbindungsöffnung 519, so daß Tinte problemlos aus derConnection opening 519, so that ink can easily be discharged from the

Tintenkammer 512 in die Schaumkammer 511 einfließen kann. Der Vorsprung kann jedoch auch andere geeignete Formen haben. Er kann ebenfalls auf der zentralen Trennwand 510 liegen.Ink chamber 512 can flow into the foam chamber 511. However, the projection can also have other suitable shapes. It can also be located on the central partition wall 510.

Wie oben beschrieben, sind Schaum- und Tintenkammer durch eine einzelne zentrale Trennwand 510 voneinander geteilt. In einer in den Fig. 15 und 16 gezeigten, siebten bzw. achten Ausführungsformen einer Einfarb-Tintenpatrone kann eine Tintenkammer 571 so ausgebildet sein, daß sei zwei oder drei Seiten der Schaumkammer 570 umgibt, wobei zumindest eine Verbindungsöffnung 573 in zumindest einer der die Schaum- und die Tintenkammer trennenden Wände 572 ausgebildet sein kann. Eine Austrittsöffnung bzw. Tintenzuführöffnung 574 ist in der Schaumkammer 570 angeordnet. Eine Tintenpatrone mit solchen Aufbau kann eine vergleichsweise große Menge Tinte bezüglich des Gesamtvolumens der Patrone haben. Weiterhin kann ein Anwender aufgrund der Anordnung der Kammern einfach erkennen, ob ein erschöpfungsbedingter Austausch der Patrone notwendig ist.As described above, the foam and ink chambers are separated from each other by a single central partition wall 510. In a seventh or eighth embodiment of a single color ink cartridge shown in Figs. 15 and 16, an ink chamber 571 may be formed so as to surround two or three sides of the foam chamber 570, and at least one communication opening 573 may be formed in at least one of the walls 572 separating the foam and ink chambers. An outlet opening or ink supply opening 574 is arranged in the foam chamber 570. An ink cartridge with such a structure can have a relatively large amount of ink with respect to the total volume of the cartridge. Furthermore, a user can easily recognize from the arrangement of the chambers whether a replacement of the cartridge due to exhaustion is necessary.

Die Fig. 17 und 18 zeigen eine Tintenpatrone gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese ähnelt der ersten Ausführungsform, wobei der Hauptunterschied in der Verwendung eines nachgiebigen O-Rings 53 0 0 besteht, der- nach Einschieben einer Tintenzuführkanüle des Druckkopfes in die Tintenpatrone mit der Peripherie derFigures 17 and 18 show an ink cartridge according to a ninth embodiment of the present invention. This is similar to the first embodiment, the main difference being the use of a flexible O-ring 53 0 0 which, after inserting an ink supply tube of the print head into the ink cartridge, engages the periphery of the

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Tintenzuführkanüle in Kontakt bleibt. Allerdings resultiert diese Ausführungsform in anderen Problemen, die in der ersten Ausführungsform gelöst sind. So kann evtl. eine große Reibungskraft beim Montieren der Tintenpatrone auf den Schlitten und beim Einschieben der Tintenzuführkanüle in die Patrone auftreten. Dies führt zu einer zusätzlichen Belastung auf Druckkopf und Patrone. Weiterhin wird der O-Ring 53 00 vom Rand 5302 des Patronenkörpers unterstützt. Falls ein Fehler in der Ausrichtung von Patrone und Tintenzuführkanüle auftritt, wenn diese in jene eingeführt wird, wird eine Montage der Patrone sehr erschwert. Zudem wird bei einer Dreifarbenpatrone, bei der die Behälter 5304, 5306, und 5308 für die drei Farbtinten integral ausgeführt sind, wie in Fig. 18 gezeigt, eine Anbringung der Patrone auf dem Druckkopf extrem schwierig, falls die Patrone und auch nur eine der Tintenzuführkanülen nicht ausgerichtet sind.ink supply tube remains in contact. However, this embodiment results in other problems that are solved in the first embodiment. For example, a large frictional force may occur when mounting the ink cartridge on the carriage and when inserting the ink supply tube into the cartridge. This leads to an additional load on the print head and cartridge. Furthermore, the O-ring 53 00 is supported by the edge 5302 of the cartridge body. If there is an error in the alignment of the cartridge and the ink supply tube when the latter is inserted into the latter, assembly of the cartridge becomes very difficult. In addition, in a three-color cartridge in which the containers 5304, 5306, and 5308 for the three color inks are integrally formed, as shown in Fig. 18, mounting the cartridge on the print head becomes extremely difficult if the cartridge and even one of the ink supply tubes are not aligned.

Es versteht sich, daß die obigen Beispiele die Erfindung nicht limitieren sollen, deren Schutzumfang sich aus den 0 Ansprüchen ergibt, und daß Änderungen an den oben gezeigten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die Schutzansprüche verstehen sich als ein erster, nicht limitierender Versuch der Beschreibung der vorliegenden Erfindung.It is to be understood that the above examples are not intended to limit the invention, the scope of which is determined by the claims, and that changes can be made to the embodiments shown above without departing from the spirit of the invention. The claims are to be understood as a first, non-limiting attempt to describe the present invention.

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Claims

Protection claims

1. Ink cartridge for an inkjet printer, characterized by:
5

a first chamber {512, 5112);

a second chamber (511, 5111) adjacent to and integrated with the first chamber (512, 5112);

a partition wall (510, 5110) separating the first chamber (512, 5112) from the second chamber (511, 5111); wherein the partition wall (510, 5110) has a communication opening (519) formed therethrough, which is located near the bottom of the partition wall (510, 5110) and extends along a part of the width of the partition wall (510, 5110) when viewed toward the bottom of the partition wall (510, 5110), and the second chamber (511, 5111) and the first chamber (512, 5112) communicate with each other through the communication opening (519);

an ink supply opening (513) which extends through a wall of the second chamber (511, 5111) and supplies ink to

outside the cartridge; and
25

an air inlet spaced apart from the ink supply opening (513) and the connecting opening (519) for introducing ambient air into the interior of the second and

the first chamber containing ink. 30

2. Ink cartridge according to claim 1, characterized in that

a porous element (520) is arranged in the second chamber (511, 5111);
the ink supply port (513) which supplies ink from the porous member (520) to the outside of the cartridge; and

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the air inlet admits ambient air into the porous element (520).

3. Ink cartridge according to claim 2, characterized in that the pressure in the first (512, 5112) and in the second chamber (511, 5111) has a value below the atmospheric pressure, a pressure equilibrium between the first (512, 5112) and the second chamber (511, 5111) being maintained by surface tension of the porous element (520) in the vicinity of the connection opening (519) in order to hold the ink in the first chamber (512, 5112).

4. Ink cartridge according to claim 3, characterized in that the first (512, 5112) and the second chamber (511, 5111), the partition wall (510, 5110), the connecting opening (519), the air inlet and the ink supply opening (513) are arranged and designed so that as soon as the pressure equilibrium between the chambers is no longer maintained because the ink impregnating the porous element (520) is at least partially guided through the ink supply opening (513), ink is supplied from the first chamber (512, 5112) to the porous element (520) in the second chamber (511, 5111) as required, until the pressure equilibrium between the first (512, 5112) and the second chamber (511, 5111) is restored.

5. Ink cartridge for an inkjet printer, characterized by:

a first chamber (512, 5112);
30

a partition wall (510, 5110) which separates the first chamber (512,

5112) from the second chamber (511, 5111), wherein in the partition wall (510, 5110) a through-passing

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A connecting opening (519) is formed which is arranged near the bottom of the partition wall (510, 5110) and extends along a part of the width of the partition wall (510, 5110) when viewed in the direction of the bottom of the partition wall (510, 5110);

a partition wall (5117) arranged in a central region of the first chamber (512, 5112) in a direction practically perpendicular to the partition wall (510, 5110) and extending between the partition wall (510, 5110) and a wall of the first chamber (512, 5112) opposite to the partition wall (510, 5110), the partition wall (5117) being shaped so as not to obstruct the flow of ink between the regions of the first chamber (512,

5112) and blocked between the first and second chambers (511, 5111);

an ink supply opening (513) which extends through a wall of the second chamber (511, 5111) and supplies ink to the outside of the cartridge; and

an air inlet spaced apart from the ink supply opening (513) and the connecting opening (519) for admitting ambient air into the interior of the second chamber (511, 5111).

6. Ink cartridge according to claim 5, characterized in that a porous element (520) is arranged in the second chamber (511, 5111) so as to supply ink to the ink supply opening (513).

7. Ink cartridge according to claim 6, characterized in that the porous element is impregnated with ink and the first chamber (512, 5112) contains ink.

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8. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a step portion (560) formed at a lower part of the connection opening (519) and a groove (561) which guides the first (512,

5112) and the second chamber (511, 5111) and is formed in the ink cartridge below the step region (560).

9. Ink cartridge according to one of claims 1 to 7, characterized in that it further comprises a step region (562) formed below the connection opening (519).

10. Ink cartridge according to claim 9, characterized in that the part of the step region (562) which adjoins the first chamber (512, 5112) is higher than the part which adjoins the second chamber (511, 5111).

11. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that a projection (565) on

the side of the partition wall (510, 5110) facing the second chamber (511, 5111) is formed, which receives a space (566) around the connection opening (519) in order to support the flow of ink through this connection opening (519). 25

12. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a vertically extending, narrow groove (519a) which is formed in that side of the partition wall (510, 5110) which faces the second chamber (511,

5111), is formed above the connection opening (519) and is in fluid communication with the connection opening (519) to support the flow of ink and air between the first and second chambers (511, 5111).

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13. Ink cartridge according to one of claims 2 to 4 and 6 to 12, characterized in that it further comprises at least one projection (516a, 516b) which is formed on a wall of the second chamber (511, 5111) opposite the ink supply opening (513) and which presses the porous element (520) against the ink supply opening (513).

14. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the ink supply opening (513) comprises a part (522) which includes its opening (525) and which projects into the second chamber (511, 5111).

15. Ink cartridge according to one of claims 2 to 4 and 6 to 14, characterized in that the porous element (520) before insertion into the second chamber (511, 5111) is larger than the volume of the second chamber (511, 5111).

16. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that at least one vertically extending rib (518, 5118) is arranged on an inner side (501a, 5100a) of the first chamber (512, 5112), which supports the ink outflow.

17. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that a part of the air inlet is formed on an outer surface of the cartridge and an air-tight sealing element (542) is connected to the outer surface which selectively seals the air inlet when the cartridge is not in use and no longer seals it when the cartridge is in use.

18. Ink cartridge according to claim 17, characterized in that at least a part of the air inlet is formed as a groove (540, 541) on the outer surface.

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19. Ink cartridge according to claim 18, characterized in that the groove (540, 541) is a meandering groove.

20. Ink cartridge according to one of claims 17 to 19, characterized in that the outer surface is part of a lid (516).

21. Ink cartridge according to one of claims 17 to 20, characterized in that the sealing element (542) comprises a main part (544) and a tongue piece (545) which is detachably connected to the main part (544) via a neck region (543).

22» Ink cartridge according to claim 21, characterized in that the main part (542) and the tongue piece (545) are printed with different patterns and/or different colors, the neck region (543) serving as a transition between the main part (544) and the tongue piece (545).

23. Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a partition wall (5117) which is arranged in a central region of the first chamber (512, 5112) in a direction practically perpendicular to the partition wall (510, 5110) and extends between the partition wall (510, 5110) and a wall (510a, 5100a) of the first chamber (512, 5112) which is opposite the partition wall (510, 5110), the partition wall

(5117) is shaped so that it does not block the flow of ink between the regions (5112a, 5112b) of the first chamber (512, 5112) located on both sides of the dividing wall (5117) and between the first (512, 5112) and the second chamber (511, 5111).

24, Ink cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed so that it can be removably attached to the ink jet printer, so that the

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Ink supply cannula (550) of the printer is received by the ink supply opening (513).

25. Ink-jet type recording apparatus, characterized in that it comprises:

a print head for ejecting ink; and

an ink cartridge according to any preceding claim, detachably attachable to the print head of the ink jet type recording apparatus for supplying ink thereto.

26. A system for supplying ink to an ink jet type recording apparatus and dispensing ink onto a recording medium, characterized in that it comprises:

a print head for ejecting ink; and

an ink cartridge according to any one of claims 1 to 24, which is detachably attachable to the print head of the ink jet type recording apparatus to supply ink thereto.

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