DE10202708A1

DE10202708A1 - Tintenstrahlkopfpatrone mit Blasenkammer

Info

Publication number: DE10202708A1
Application number: DE10202708A
Authority: DE
Inventors: Hsun Hsien Chan; Chih Ching Chen
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: DE10202708B4; US6547379B2; TW514602B; US20020130934A1

Abstract

Eine Tintenpatrone mit einer Blasenkammer weist ein Tintenreservoir (52, 102), einen Druckkopf (74, 124) und einen Tintenkanal (62, 112) auf. Das Tintenreservoir (52, 102) speichert Tinte. Der Druckkopf (74, 124) weist eine Vielzahl von Heizvorrichtungen zur Erzeugung von Blasen (76, 126) auf, so dass Tinte aus dem Druckkopf (74, 124) mittels der Blasen (76, 126) ausgestrahlt wird. Der Tintenkanal (62, 112) ist unterhalb des Tintenreservoirs (52, 102) angeordnet, um Tinte aus dem Tintenreservoir in den Druckkopf (74, 124) zu leiten, und der Tintenkanal (62, 112) weist eine Blasenkammer (66, 116) zur Ansammlung zurückbleibender Blasen (76, 126) auf, um ein Strömen des Fluids aus dem Tintenreservoir (51, 102) zur Tintenleitung (64, 114) zu verbessern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahlkopfpa trone mit einer Blasenkammer zum Sammeln von zurückbleibenden Blasen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Üblicherweise umfasst eine Tintenstrahldruckvorrichtung eine Kopfpatrone, welche sich auf einer Schiene vorwärts und rück wärts bzw. hin und her bewegen kann, um Tinte auf ein Dokument auszustrahlen, um zu drucken. Die Kopfpatrone umfasst ein Ge häuse, ein Tintenreservoir zum Speichern von Tinte und einen Druckkopf, welcher mit dem Tintenreservoir zum Ausstrahlen von Tinte in Fluidverbindung steht. Der Druckkopf umfasst weiter eine Vielzahl von Heizvorrichtungen zur Erzeugung von Blasen durch Aufheizen der Tinte. Die durch die Heizvorrichtungen er zeugten Blasen drücken Tinte in den Druckkopf und bewirken, dass die Tinte aus dem Druckkopf ausgestrahlt wird.

Nachdem jedoch die Tinte ausgestrahlt wurde, bleiben einige Blasen in der Tintenkammer des Druckkopfes zurück. Diese zu rückbleibenden Blasen können durch unvollständige Kontraktion einer Blase, Luft, welche von der Tinte nach einem Heiz- /Vibrationsvorgang freigesetzt wird, einer Oberflächenrauheit der Tintenkammer und des Tintendurchlasses oder Luft, welche von außerhalb des Druckkopfes in den Druckkopf eindringt, ver ursacht werden. Diese zurückbleibenden Blasen können durch den Fluiddurchgang in eine Tintenleitung strömen, wobei sie schließlich durch ein Filter gestoppt werden und sich unter halb des Filters ansammeln, welcher zwischen der Tintenleitung und dem Tintenreservoir angeordnet ist. Die Ansammlung von zu rückbleibenden Blasen verhindert, dass die Tinte in die Tin tenleitung einströmt, so dass sich die Tinte im Reservoir nicht länger in den Druckkopf bewegen kann. Somit wird das Drucken durch die zurückbleibenden Blasen beeinträchtigt.

Nachfolgend wird Fig. 1 beschrieben. Fig. 1 ist eine perspek tivische Ansicht einer Kopfpatrone 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Kopfpatrone 10 ist in der US-6007192 "Head Car tridge Assembly for Ink-Jet Printer" von Samsung Electronics offenbart. Die Tintenpatrone 10 umfasst ein Tintenreservoir 12 zum Speichern von Tinte, eine Heizvorrichtung 14 zum Aufheizen der Tinte, ein Filter 16 zum Filtern der Tinte, welche von dem Tintenreservoir 12 zuströmt, und eine Düse 18, die vorgesehen ist, um Tinte durch eine Düsenöffnung 22 auszustrahlen. Die Heizvorrichtung 14 heizt die Tinte auf, um Blasen zu erzeugen, und die Blasen bewirken, dass Tinte aus der Düsenöffnung 22 ausgestrahlt wird. Nachdem die Tinte aus der Düsenöffnung 22 ausgestrahlt ist, sammeln sich zurückbleibende Blasen unter halb des Filters 16. Die Ansammlung der zurückbleibenden Bla sen bewirkt, dass eine Bewegung von Tinte, welche vom Tinten reservoir 12 zugeführt wird, behindert ist, so dass die Druck funktion der Tintenpatrone 10 beeinträchtigt ist.

Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei ein fachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit eine verbesserte Kopfpatrone bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Kopfpatrone mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevor zugte Weiterentwicklungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß umfasst eine Kopfpatrone eine Blasenkammer zum Sammeln überzähliger bzw. zurückbleibender Blasen. Wie aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden wird, beeinträchtigen die zurückbleibenden Blasen nicht den Druckvorgang, da die überflüssigen Blasen in der Blasenkammer gesammelt werden.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kopfpatrone gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Kopfpatrone gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Kopfpa trone,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer in Fig. 3 gezeigten Blasenkammer,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Kopfpatrone gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Kopfpa trone, und

Fig. 7 eine Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Kopfpa trone.

Nachfolgend werden die Fig. 2 bis 4 beschrieben. Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Kopfpatrone 50 eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der in Fig. 2 gezeigten Kopfpatrone 50. Fig. 4 ist einer vergrößerte Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Blasenkammer. Die Kopfpatrone 50 um fasst ein Tintenreservoir 52 zum Speichern von Tinte, und ei nen Tintenkanal 62, welcher unterhalb des Tintenreservoirs 52 angeordnet ist. Das Tintenreservoir 52 weist eine vorstehende Kante bzw. einen vorstehenden Rand 68 zur Abtrennung des Tin tenkanals 62, so dass eine Blasenkammer 66 über dem Druckkopf 74 gebildet wird, eine Tintenleitung 64 zwischen dem Tintenre servoir 52 und der Blasenkammer 66 und einen Tintendurchlass 72 zwischen dem Druckkopf 74 und der vorstehenden Kante 68 auf, um die Tintenleitung 64 und die Blasenkammer 66 miteinan der zu verbinden.

Der Tintenleitung 64 wird Tinte vom Tintenreservoir 52 zuge führt. Die Blasenkammer 66 sammelt Blasen 76. Ein vorgeschla genes Volumen der Blasenkammer 66 ist größer als 0,2 cm³. Der Tintendurchlass 72 leitet bzw. führt Tinte von der Tintenlei tung 64 zur Blasenkammer 66. Des Weiteren ist das Tintenreser voir 52 vollständig mit einem porösen Material 54, wie z. B. einem Schaumstoff, gefüllt, um Tinte zu absorbieren, um zu verhindern, dass Tinte in die Tintenleitung 64 strömt, wenn der Drucker nicht druckt. Ein Filter 78 ist am oberen Ende der Tintenleitung 64 zum Zwecke des Filterns von Tinte angeordnet.

Die Tintenkopfpatrone 50 umfasst weiter einen Druckkopf 74. Der Druckkopf 74 umfasst eine Vielzahl von Heizvorrichtungen (nicht gezeigt) und eine Vielzahl von Düsenöffnungen (nicht gezeigt). Die Heizvorrichtungen werden verwendet, um Blasen durch Aufheizen der Tinte zu erzeugen. Die Blasen bewirken, das die Tinte im Druckkopf 74 aus den Düsenöffnungen aus strahlt. Wenn sich die Blasen unvollständig zusammenziehen bzw. zusammenfallen, strömt ein Teil der Blase nach oben, um in die Blasenkammer 66 einzutreten.

Da ein Teil des Druckkopfes 74 durch die Blasenkammer 66 über deckt ist, werden die zurückbleibenden Blasen in der Blasen kammer gesammelt und sammeln sich nicht unterhalb des Filters 78 an, was ein Strömen von Tinte aus dem Tintenreservoir 52 in die Tintenleitung 64 erschweren würde. Somit beeinträchtigen die zurückbleibenden Blasen nicht den Druckvorgang.

Nachfolgend werden die Fig. 5 bis 7 beschrieben. Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Kopfpatrone gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der in Fig. 6 gezeigten Kopfpatrone. Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 der in Fig. 5 gezeigten Kopfpatrone. Die Kopfpa trone 100 umfasst drei Tintenreservoire 102 zur Speicherung von gelber, magenta- und zyanfarbiger Tinten.

Nachfolgend werden die Fig. 6 und 7 beschrieben. Die Kopfpa trone 100 umfasst weiter drei Basisplatten 132, welche am Bo den des Tintenreservoirs 102 befestigt sind. Zusammen mit den drei Basisplatten 132, einem unteren Ende des Tintenreservoirs 102 und zwei Trennwänden 106 sind drei unabhängige Tintenka näle 112 unterhalb des Tintenreservoirs 102 gebildet. Jeder Tintenkanal 112 führt eine Art von Tinte zu einem Druckkopf 124 aus einem entsprechenden Tintenreservoir 102 zu. An einem Ende jedes Tintenkanals 112 ist ein Filter 128 am oberen Ende einer Tintenleitung 114 zur Filterung der Tinte, welche aus dem Tintenreservoir 102 strömt, angeordnet. Am anderen Ende des Tintenkanals 112 ist ein Tintenauslass 136 angeordnet, um Tinte zum Druckkopf 124 durchzulassen.

Genauer umfasst jede Basisplatte 132 wenigstens einen Verbin dungsbereich 134, so dass jede Basisplatte 132 mit dem Boden des entsprechenden Tintenreservoirs 102 mittels Verwendung eines Ultraschallwellen-Schmelzverfahrens verbunden werden kann.

In jedem Tintenkanal 112 verläuft ein vorstehender Rand 118 vom Boden des entsprechenden Tintenreservoirs 102, um eine Blasenkammer 116 von dem Tintenkanal 112 zu trennen. Weiterhin ist eine Tintenleitung 114 zwischen der Blasenkammer 116 und dem Tintenreservoir 102 gebildet, und ein Tintendurchgang 122 ist zwischen dem vorstehenden Rand 118 und der Basisplatte 132 gebildet, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt.

Zusammenfassend ist die Funktion des Fluiddurchgangs bzw. -durchlasses derart, dass Tinte von dem Tintenreservoir 102 durch das Filter 128 strömt, um in die Tintenleitung 114 einzutreten, und anschließend durch den Tintendurchlass 122 strömt, um in die Blasenkammer 116 einzutreten. Tinte kommt dann am Ausgang 136 an, um zum Druckkopf 124 zugeführt zu werden.

Jedes Tintenreservoir 102 ist vollständig mit einem porösen Material 104, wie beispielsweise einem Schaumstoff, gefüllt, um in dem Tintenreservoir 102 gespeicherte Tinte zu absorbie ren, um zu verhindern, dass Tinte in die Tintenleitung 114 strömt, wenn der Drucker nicht druckt.

Die Tintenkopfpatrone 100 umfasst einen Druckkopf 124. Der Druckkopf 124 umfasst weiter eine Vielzahl von Heizvorrichtun gen (nicht gezeigt) und eine Vielzahl von Düsenöffnungen (nicht gezeigt). Die Heizvorrichtungen werden verwendet, um Blasen durch Aufheizen von Tinte zu erzeugen, und diese Blasen bewirken, dass die Tinte im Druckkopf 124 aus den Düsenöffnun gen ausgestrahlt wird. Wenn sich die Blasen unvollständig zu sammenziehen, schwimmt ein Teil der Blase nach oben, um in die Blasenkammer 116 einzutreten. Da ein Teil des Druckkopfes 124 durch die Blasenkammer 116 überdeckt ist, werden die zurück bleibenden Blasen in der Blasenkammer gesammelt und sammeln sich nicht unterhalb des Filters 128 an, um das Eintreten von Tinte in die Tintenleitung 114 aus dem Tintenreservoir 102 zu behindern. Somit beeinträchtigen die zurückbleibenden Blasen nicht die Druckfunktion, wenn der Drucker druckt.

Im Gegensatz zum Stand der Technik umfasst die vorliegende Kopfpatrone eine Blasenkammer zum Sammeln zurückbleibender Blasen, so dass die zurückbleibenden Blasen sich nicht unter halb des Filters ansammeln und das Eintreten von Tinte in die Tintenleitung aus dem Reservoir behindern. Somit beeinträchti gen die zurückbleibenden Blasen nicht die Druckfunktion, wenn der Drucker druckt.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einen Druckkopf 50, 100 mit einer Blasenkammer 66, 116, welcher ein Tintenreservoir 52, 102, einen Druckkopf 74, 124 und einen Tintenkanal 62, 112 aufweist. Das Tintenreservoir 52, 102 speichert Tinte. Der Druckkopf 74, 124 weist eine Vielzahl von Heizvorrichtung zur Erzeugung von Blasen 76, 126 auf, so dass Tinte aus dem Druckkopf 74, 124 mittels der Blasen 76, 126 ausgestrahlt wird. Der Tintenkanal 62, 112 ist unterhalb des Tintenreservoirs 52, 102 angeordnet, um Tinte aus dem Tinten reservoir in den Druckkopf 74, 124 zu leiten, und der Tinten kanal 62, 112 weist eine Blasenkammer 66, 116 zur Ansammlung zurückbleibender Blasen 76, 126 auf, um ein Strömen des Fluids aus dem Tintenreservoir 51, 102 zur Tintenleitung 64, 114 zu verbessern.

Claims

1. Kopfpatrone (50, 100) umfassend:
ein Tintenreservoir (52, 102)zum Speichern von Tinte;
ein Druckkopf (74, 124) mit einer Vielzahl von Heizvor richtungen zum Aufheizen von Tinte innerhalb des Druck kopfes (74, 124), um Blasen (76, 126) zu erzeugen, wobei die Blasen (76, 126) ein Ausstrahlen von Tinte aus dem Druckkopf (74, 124) bewirken; und
einen Tintenkanal (62, 112), welcher unterhalb des Tin tenreservoirs (52, 102) zur Zuleitung von Tinte aus dem Tintenreservoir zum Druckkopf (74, 124) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tintenkanal (62, 102) eine Blasenkammer (66, 116) zum Speichern von Blasen (76, 126) aufweist, und
die durch die Heizvorrichtungen erzeugten Blasen (76, 126) nach oben aufschwimmen, so dass zumindest ein Teil der Blasen (76, 126) in der Blasenkammer (66, 116) ge speichert wird.

2. Kopfpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfpatrone (50, 100) weiter eine Tintenleitung (64, 114) aufweist, welche zwischen dem Tintenreservoir (52, 102) und dem Tintenkanal (62, 112) angeordnet ist, um aus dem Tintenreservoir (52, 102) zugeführte Tinte aufzunehmen.

3. Kopfpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfpatrone (50, 100) weiter ein Filter (78, 128) um fasst, welches über der Tintenleitung (64, 114) angeordnet ist, um von dem Tintenreservoir (52, 102) zur Tintenleitung (64, 114) zugeführte Tinte zu filtern.

4. Kopfpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Tintenreservoir (52, 102) einen vor stehenden Rand (68, 118) aufweist, um den Tintenkanal (62, 112) zu unterteilen, um die Blasenkammer (66, 116) zu bil den.

5. Kopfpatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfpatrone weiter eine Basisplatte (132) aufweist, welche mit einem unteren Ende des Tintenreservoirs (102) verbunden ist, wobei die Basisplatte (132), das untere Ende des Tintenreservoirs (102) und der vorstehende Rand (118) den Tintenkanal (112) und die Blasenkammer (116) bilden.

6. Kopfpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tintenreservoir (102) und die Basisplatte (132) mitein ander mittels Ultraschallwellen verschweißt sind.

7. Kopfpatrone nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenkanal (112) einen Tintendurchlass (122) um fasst, welcher zwischen dem vorstehenden Rand (118) und der Basisplatte (132) gebildet ist.

8. Kopfpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Druckkopf (74, 124) weiter eine Vielzahl von Düsen zum Ausstrahlen von Tinte aus dem Tin tenkanal (62, 112) umfasst.

9. Kopfpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Blasenkammer (66, 116) eine Kapazi tät von größer als 0,2 cm³ aufweist.

10. Kopfpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die Blasenkammer (66, 116) über dem Druckkopf (74, 124) positioniert ist.

11. Kopfpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kopfpatrone weiter eine Vielzahl von Tintenreservoirs (102), eine Vielzahl von Tintenkanälen (112) und eine Vielzahl von Ausgängen (136) umfasst, und dass jeder der Tintenkanäle (112) eine Blasenkammer (116) aufweist und mit einem entsprechenden Tintenreservoir (102) und einem entsprechenden Ausgang (136) verbunden ist, um Tinte von dem verbundenen Tintenreservoir (102) zum verbun denen Ausgang zuzuleiten, so dass der Ausgang (136) in der Lage ist, Tinte zum Druckkopf (124) zuzuführen.

12. Kopfpatrone nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfpatrone weiter drei Tintenreservoire (102), drei Tintenkanäle (112) und drei Ausgänge (136) umfasst, und dass die drei Tintenreservoire (102) zur Speicherung von Tinte von drei unterschiedlichen Farben verwendet werden.

13. Kopfpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasenkammer (66, 116) ein Schlitz ist, welcher unterhalb des Tintenreservoirs (52, 102) ge bildet ist.