DE69130301T2

DE69130301T2 - Aufzeichnungsgerät und Verfahren zur Tintennachweisung

Info

Publication number: DE69130301T2
Application number: DE69130301T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi C/O Canon Kabushiki Kaisha Ohta-Ku Tokyo Tachihara; Yasuyuki C/O Canon Kabushiki Kaish Ohta-Ku Tokyo Tamura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2011-02-27
Also published as: EP0444861A3; US5617121A; ATE171897T1; EP0444861A2; DE69130301D1; EP0444861B1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsgerät, das in einem Büro oder bei einer Telekommunikationsausstattung verwendbar ist, wie beispielsweise einem Kopierer, einer Faksimileeinrichtung, einem Wortprozessor, Bürocomputer und dergleichen. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zum Nachweis aufgezeichneter Flüssigkeit, wobei die Aufzeichnung durch Ausstoß von Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgeführt wird, die auf einem Aufzeichnungsträger, wie beispielsweise Papier, haften bleiben.

Zum Stand der Technik

In letzter Zeit ist das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät aufgrund der Vorteile der hervorragenden Druckqualität, Aufzeichnungsgeschwindigkeit, Geräuscharmut während des Betriebs und der Leichtigkeit der Farbgebung zunehmend in Gebrauch gekommen.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf (wird nachstehend als Kopf bezeichnet), mit dem ein Aufzeichnungsgerät ausgestattet ist, wird grob in zwei Typen klassifiziert, abhängig von der Aufbewahrungsart der Tinte.
Die erste Art ist eine, bei der das regelmäßige Ersetzen nicht vorgesehen ist (wird nachstehend als Dauertyp bezeichnet), da der Speicherbehälter für Tinte außerhalb des Kopfkörpers vorgesehen ist, um die Tinte aus einem Speicherbehälter zum Kopf mittels einer Zuführröhre zu liefern. Wenn bei dieser Art von Kopf die Tinte verbraucht ist, kann die Aufzeichnung durch Nachfüllen der Tinte in den Speicherbehälter wieder aufgenommen werden oder durch Austausch des Speicherbehälters. Angemerkt sei, daß ein Typ mit der Möglichkeit des unabhängigen Ersetzens nur eines Aufzeichnungskopfes oder des Speicherbehälters auch zu diesem Typ zählt. Der zweite Typ ist einer, bei dem ein Speicherbehälter für Tinte im Kopfkörper integriert vorgesehen ist (wird nachstehend als Einwegtyp bezeichnet), und wenn die Tinte im Speicherbehälter verbraucht ist, wird der gesamte Kopf und der Speicherbehälter ersetzt.
Wenn mit einem derartigen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ein bißchen Tinte zurückbleibt oder im Flüssigkeitskanal austrocknet oder in einem Abschnitt der Ausgabestelle für Tinte trocknet und sich verfestigt, weil er eine längere Zeit nicht in Benutzung war, kann die Aufzeichnung häufig nicht oder aber nur mit verwaschen aufgezeichneten Zeichen ausgeführt werden.
Beim Aufzeichnungskopf, der mit den Elementen ausgestattet ist, wie einem elektrischen Wärmetauscher, die zum Tintenausstoß Wärme erzeugen, tritt ein Zustand sogenannten Leerlaufheizens auf, wenn keine Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements ist, so daß eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß der elektrische Wärmetauscher oder Einzelteile des Flüssigkeitskanals beschädigt werden und Fehler bei der Aufzeichnung entstehen. Genauer gesagt, ein Beispiel des Aufzeichnungsgerätes mit einem Kopf eines solchen Verfahrens ist ein Aufzeichnungsgerät, das mit einem elektrischen Wärmetauscher in einem Flüssigkeitskanal der Tinte in der Nähe der Abgabestelle vorgesehen ist, der mit der vom elektrischen Wärmetauscher erzeugten Wärmeenergie in der Tinte Filmsieden verursacht und die Tinte mit dem Wachsen der Blasen aufgrund des Filmsiedens ausstößt.
Das zuvor beschriebene Problem muß beim Dauertyp vermieden werden, während beim Einwegtyp zu bedenken ist, unnötiges Ersetzen des Aufzeichnungskopfes oder abrupten Abbruch der Aufzeichnung zu vermeiden.
Herkömmlicherweise ist beim Dauertyp ein Verfahren zur Feststellung vorgeschlagen worden, ob die restliche Tinte knapp ist, das auf einem verminderten Tintendruck basiert, mit einem im Speicherbehälter oder in der Tinte vorgesehenen Drucksensor. Während beim Einwegtyp ein anderes Verfahren zur Feststellung vorgeschlagen wurde, ob die Tinte knapp wird, das auf der Änderung der elektrischen Leitfähigkeit der Tinte im Speicherbehälter 1 für Tinte basiert.
Jedoch stellen sich bei diesen Verfahren folgende Probleme bei der Feststellung von Resttinte.
Erstens: Mit einem Aufzeichnungskopf zur Verwendung in einem seriellen Aufzeichnungsgerät, bei dem die Ausführung durch Bewegen des Kopfes nach vorn und hinten in einer Hin- und Herbewegung entlang eines Aufzeichnungsträgers (Aufzeichnungspapier) erfolgt, erfährt die Tinte Veränderungen mit der gekoppelten Bewegung des Kopfes, wodurch eine Schwankung der zu messenden Flüssigkeitsoberfläche verursacht wird, so daß der festgestellte Betrag des Tintendruckes oder die elektrische Leitfähigkeit schwankt und eine Fehlfunktion bei der Resttintenfeststellung verursacht.
Zweitens ist es bei dem zuvor beschriebenen Verfahren schwierig, unmittelbar vor der vollständigen Entleerung der Tinte dies festzustellen, da in einem Zustand keine Tinte festgestellt wird, wo die Tinte sich noch befindet, so daß die Tinte nicht vollständig verbraucht werden kann und der Rest verschwendet wird. Aufgrund der Tintenundichtigkeit ausrangierter Speicherbehälter kann die Umgebung verschmutzt werden.
Somit ist ein Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Feststellung von Tinte erwünscht, wobei es mit dem Merkmal ausgestattet ist, in zuverlässiger Weise unmittelbar bevor die Tinte vollständig verbraucht ist, dies festzustellen, um so in der Lage zu sein, die Tinte vollständig zu verbrauchen.
Andererseits offenbart das U. S. Patent Nr. 4 550 327 ein Tintentröpfchen-Ausstoßgerät, bei dem die Flüssigkeit von einer Düse unter Verwendung der Wärmeenergie abgegeben wird, und bei dem eine Vielzahl von Düsen in einem Leitabschnitt im Inneren vorgesehen ist, und der Zustand der Flüssigkeit wird in jeder Düse durch Feststellen der Stromänderung erfaßt, der durch den Leitabschnitt fließt.
Jedoch gibt es einige Gegebenheiten, bei denen der Leitabschnitt in jeder Düse vorgesehen ist und an das Wärmeerzeugungselement zum Flüssigkeitsausstoß angrenzt, wobei die Wärmeenergie aufgrund des Leitabschnitts eine Wirkung auf die Abgabe der Flüssigkeit hat. Es gibt dort auch die Notwendigkeit, daß der Leitabschnitt für jede Düse vorgesehen werden muß, wodurch der Herstellprozeß komplex ist und zu hohen Herstellkosten führt.
Da des weiteren der Leitabschnitt in der Düse ist, wird die Aufzeichnung gleichzeitig mit der Feststellung fehlender Flüssigkeit in den Düsen beendet.
Das Dokument DE-A-33 44 447 offenbart ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät mit Feststellmitteln zum Messen des Drucks oder einer Tintenrestmenge durch Feststellen der Bewegung eines flexiblen diaphragmaförmigen Teils einer gemeinsamen Tintenkammer oder durch Feststellen der Änderung der Kapazität zwischen zwei Elektroden als Ergebnis des Leerwerdens der gemeinsamen Kammer, die die Form eines flexiblen Kissens hat, das elektrisch leitfähige Tinte zwischen zwei Elektroden enthält.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die technischen Probleme zu lösen, die bei der zuvor beschriebenen herkömmlichen Technologie aufkommen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Feststellung von Flüssigkeit zu schaffen, wobei in zuverlässiger Weise festgestellt werden kann, ob noch Flüssigkeit vorhanden ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Feststellung von Aufzeichnungsflüssigkeit zu schaffen, bei dem die Aufzeichnungsflüssigkeit in effektiver Weise fast zu 100% verbraucht und die Zuverlässigkeit bei der Restfeststellung ohne Auswirkung auf die Abgabe der Aufzeichnungsflüssigkeit erhöht werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Feststellung von Aufzeichnungsflüssigkeit zu schaffen, bei dem die Verschwendung von Aufzeichnungsflüssigkeit vermieden werden kann, wodurch das Problem der Verschmutzung der Umgebung mit Aufzeichnungsflüssigkeit aus einem ausrangierten Speicherbehälter der Aufzeichnungsflüssigkeit gelöst wird.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungskopf vorgesehen, mit:
einem Tintenaustrittsabschnitt mit einer Vielzahl von Tintenaustrittsstellen zum Tintenausstoß, einem mit jeder der Tintenaustrittsstellen kommunizierenden Kanal und mit Austrittsarbeit-Erzeugungselementen zur Energieerzeugung zum Tintenausstoß;
einer mit dem Tintenaustrittsabschnitt kommunizierenden gemeinsamen Flüssigkeitskammer zum Speichern von an den Tintenaustrittsabschnitt zu liefernde Tinte, wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer zur Verbindung des Tintenaustrittsabschnitts mit einem Tintenbehälter eingerichtet ist; und mit
einem Tintennachweismittel zum Feststellen eines Absinkens der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tintennachweismittel über ein Wärmeerzeugungsmittel in Form eines elektrischen Widerstands verfügt, der an einer Stelle außerhalb der Flüssigkeitskanäle vorgesehen ist, wobei ein Absinken der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer gemäß einer einhergehenden Änderung entweder des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands oder des dem elektrischen Widerstand zugehörigen elektrischen Widerstandswertes feststellbar ist, wenn sich der elektrische Widerstand durch Zuführen elektrischer Energie erwärmt.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungsgerät vorgesehen, mit:
einem Tintenaustrittsabschnitt mit einer Vielzahl von Tintenaustrittsstellen zum Tintenausstoß, einem mit jeder der Tintenaustrittsstellen kommunizierenden Kanal und mit Austrittsarbeit-Erzeugungselementen zur Energieerzeugung zum Tintenausstoß;
einer mit dem Tintenaustrittsabschnitt kommunizierenden gemeinsamen Flüssigkeitskammer zum Speichern von an die Tintenaustrittsstellen zu liefernde Tinte, wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer zur Verbindung des Tintenaustrittsabschnitts mit einem Tintenbehälter eingerichtet ist; und mit
einem Tintennachweismittel zum Feststellen eines Absinkens der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tintennachweismittel ausgestattet ist mit einem Wärmeerzeugungsmittel in Form eines elektrischen Widerstands, der an einer Stelle außerhalb der Flüssigkeitskanäle vorgesehen ist, wobei ein Absinken der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer gemäß einer einhergehenden Änderung des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands feststellbar ist; und mit
Bestimmungsmitteln zum Bestimmen, ob sich die Tintenmenge in der gemeinsamen Kammer auf der Grundlage der Änderung des Widerstandswertes verringert hat, wenn sich der elektrische Widerstand durch Zuführen elektrischer Energie erwärmt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein Aufzeichnungsgerät vor, dessen Steuerabschnitt vorgesehen ist zum Anlegen eines vorbestimmten elektrischen Signals zu einer vorbestimmten Zeit an den elektrischen Widerstand und wobei der elektrische Widerstand ein Wärmeerzeugungselement enthält, das zum Abschalten eingerichtet ist, wenn sich keine Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements befindet, und kein Abschalten herbeiführt, wenn sich Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements befindet, wobei das Tintennachweismittel das Vorhandensein von Tinte auf der Grundlage davon feststellt, ob das Wärmeerzeugungselement abgeschaltet ist.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Tintennachweis in einem Tintenabgabeabschnitt vorgesehen, mit den Verfahrensschritten:
Vorsehen eines Tintenaustrittsabschnitts mit einer Vielzahl von Tintenaustrittsstellen, einem Kanal, der mit jeder der Tintenaustrittsstellen kommuniziert, und mit Austrittsarbeit- Erzeugungselementen zum Erzeugen von Energie zum Tintenausstoß;
Vorsehen einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer, die mit dem Tintenaustrittsabschnitt zur Speicherung von an den Tintenaustrittsabschnitt zu liefernder Tinte kommuniziert, wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer zur Verbindung des Tintenabgabeabschnitts mit einem Tintenbehälter eingerichtet ist;
Speichern von an die gemeinsame Flüssigkeitskammer zu liefernde Tinte im Tintenbehälter; und
Nachweisen eines Abfalls der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer unter Verwendung eines Tintennachweismittels,
gekennzeichnet durch Bereitstellen von
Wärmeerzeugungsmitteln in Form eines elektrischen Widerstands an einer Stelle außerhalb der Flüssigkeitskanäle und Feststellen eines Absinkens der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer gemäß einer entsprechenden Änderung des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands oder eines elektrischen Widerstandswertes, der dem elektrischen Widerstand zugehörig ist, wenn sich der elektrische Widerstand durch Zuführen elektrischer Energie erwärmt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1A ist eine typische perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes.
Fig. 1B ist eine typische Querschnittsansicht des in Fig. 1A gezeigten Aufzeichnungskopfes.
Fig. 1C ist eine typische Aufsicht des zuvor genannten Heizelements.
Fig. 1D ist eine typische Aufsicht eines Substrats in einem zuvor gezeigten Aufzeichnungskopf.
Fig. 2 und 4 sind Schaltbilder zur Feststellung des elektrischen Widerstands, mit dem die Heizelemente im ersten Beispiel verbunden sind.
Fig. 3 ist eine U-I-Kennliniendarstellung, die eine Strombegrenzerschaltung im ersten Beispiel darstellt.
Fig. 5 ist eine typische perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes zur Erläuterung des zweiten Beispiels.
Fig. 6A ist ein Arbeitsablaufplan zur Feststellung restlicher Aufzeichnungsflüssigkeit im zweiten Beispiel.
Fig. 6B ist ein Blockschaltbild zur Darstellung von Steuermitteln in Fig. 6A.
Fig. 7 ist eine typische perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes zur Erläuterung des dritten Beispiels.
Fig. 8 ist eine typische perspektivische Außenansicht, die ein bevorzugtes Beispiel des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes im ersten Beispiel zeigt.
Fig. 9 ist eine typische perspektivische Außenansicht, die ein weiters bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerätes im ersten Beispiel zeigt.
Fig. 10A ist ein Arbeitsablaufplan, der die Steuerung im dritten Beispiel zeigt.
Fig. 10B ist ein Blockschaltbild, das die Steuermittel in Fig. 10A zeigt.
Fig. 11 ist ein Schaltbild zur Feststellung des elektrischen Widerstands, der mit Heizelementen im vierten Beispiel verbunden ist.
Fig. 12 ist eine U-I-Kennliniendarstellung für eine Strombegrenzerschaltung im vierten Beispiel.
Fig. 13 ist ein Schaltbild zur Feststellung des mit Heizelementen verbundenen elektrischen Widerstands, wenn die Heizelemente aus einem Material zunehmender Leitfähigkeit beim Anstieg der Temperatur bestehen,
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufzeichnungskopf des fünften Beispiels teilweise gebrochen zeigt.
Fig. 15 ist ein Arbeitsablaufplan zur Erläuterung der Arbeitsweise im fünften Beispiel.
Fig. 16 ist eine Aufsicht, die einen Teil eines Substrates in einem Kopfchip im sechsten Beispiel zeigt.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau schematisch zeigt, bei dem ein Aufzeichnungsgerät der vorliegenden Erfindung in einer Informationsverarbeitungseinrichtung angewandt ist.
Fig. 18 ist eine Außenansicht der in Fig. 17 gezeigten Informationsverarbeitungseinrichtung.
Fig. 19 ist eine Außenansicht, die ein weiteres Beispiel einer Informationsverarbeitungseinrichtung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben.

Beispiel 1

Fig. 1 bis 5 sind Ansichten zur Erläuterung eines ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel ist ein solches, das bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät des Einwegtyps angewandt wird, wie schon beschrieben, wobei ein elektrischer Wärmetauscher als Energieerzeugungselement zum Ausstoß mit dem Aufzeichnungsgerät verwendet wird, das einen seriellen Aufzeichnungskopf enthält, der den Aufzeichnungskopf in einer vorbestimmten Richtung zum Aufzeichnungsträger abtastet.
Fig. 8 ist eine typische perspektivische Außenansicht, die ein bevorzugtes Beispiel eines Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungsgerätes (Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät) IJRA mit dem zuvor erwähnten Restfeststellverfahren zeigt.
In der Figur bedeutet 20 einen Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungskopf mit einer eingebauten Kartusche als Tintenspeicherbehälter und mit einer Gruppe von Düsen zur Herbeiführung des Tintenausstoßes zur Aufzeichnungsoberfläche des zur Papierwalze 24 geführten Aufzeichnungspapiers (nicht dargestellt).
Bezugszeichen 16 bedeutet einen Schlitten HC, der den Aufzeichnungskopf 20 trägt, in dem er mit einem Teil eines Antriebsgurts 18 zum Übertragen der Antriebskraft eines Antriebsmotors 17 verbunden ist und gleitend mit Führungswellen 19 und 19B gestützt ist, die parallel zueinander angeordnet sind, so daß er sich in Hin- und Herbewegung über die gesamte Breite des Aufzeichnungspapiers mit dem Aufzeichnungskopf 20 bewegen kann.
Bezugszeichen 26 ist eine Kopfregeneriereinrichtung für den Aufzeichnungskopf 20, die an einem Ende des Bewegungspfades angeordnet ist, das heißt, an einer der Ausgangsstellung gegenüberliegenden Stelle. Die Regeneriereinrichtung 26 wird veranlaßt, mit der Antriebskraft des Motors 22 über ein Getriebe 23 zu arbeiten, wodurch ein Abdecken des Aufzeichnungskopfes 20 bewirkt wird. In Verbindung mit dem Abdecken eines Kappenabschnitts 26A der Kopfregeneriereinrichtung 26 zum Aufzeichnungskopf 20 wird die Ausstoßregenerierverarbeitung durch erzwungene Abgabe von Tinte aus Abgabestellen ausgeführt, um eingedickte Tinte in Düsen durch Herbeiführen einer Tintendurchnässung mit geeigneten Benetzungsmitteln zu entfernen, die in der Kopfregeneriereinrichtung 26 vorgesehen sind, oder durch erzwungene Tintenzuführung mit geeigneten Druckmitteln, die im Tintenzuführkanal für den Aufzeichnungskopf 20 vorgesehen sind. Des weiteren kann der Aufzeichnungskopf durch das zum Abschluß der Aufzeichnung vorgesehene Abdecken geschützt werden.
Bezugszeichen 31 ist eine Klinge, die ein aus einem flexiblen Material wie aus Silikongummi gebildetes Wischglied darstellt und auf einer Seite der Kopfregeneriereinrichtung 26 vorgesehen ist. Die Klinge 31 wird von einem Klingenhalteglied 31a in Auslegerform herausgeführt, angetrieben vom Motor 22 und dem Getriebe, wie bei der Kopfregeneriereinrichtung 26, und so den Eingriff mit der Abgabeoberfläche des Aufzeichnungskopfes 20 gestattet. Zu einer passenden Zeit beim Aufzeichnungsbetrieb des Aufzeichnungskopfes 20 oder nach der Abgaberegenerierverarbeitung mittels der Kopfregeneriereinrichtung 26, bei der die Klinge 31 zum Bewegungspfad des Aufzeichnungskopfes hervorragt, um Taukondensation und überflüssige Aufzeichnungsflüssigkeit oder Staub auf der Austrittsoberfläche des Kopfes entlang der Bewegung des Kopfes 20 wegzuwischen.
Andererseits ist Fig. 9 eine typische perspektivische Außenansicht, die ein bevorzugtes Beispiel eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerätes mit einem Aufzeichnungskopf zur Farbaufzeichnung zeigt.
In Fig. 9 bedeuten 1A, 1B, 1C und 1D auf dem Schlitten 16 installierte Aufzeichnungsköpfe zum Ausstoß von Farbtinten in Gelb, Magenta, Cyan beziehungsweise Schwarz.
Diese Aufzeichnungsköpfe 1A, 1B, 1C und 1D sind Einwegtypen, die fest mit den Speicherabschnitten gebildet sind, die Lieferquellen jeweiliger Tinte sind. Der Schlitten 16 bewegt sich kreuzweise entlang der Führungsachse 19, deren Bewegungsposition von einem Codierer 41 festgestellt wird. Ein Aufzeichnungspapier (Aufzeichnungsträger) wird durch eine Vielzahl von oben und unten angeordneten Zuführwalzen 6 zugeführt, die sich an Stellen befinden, die den Tintenabgabestellen bildenden Stirnflächen (werden nachstehend einfach als Abgabestirnflächen bezeichnet) für die Aufzeichnungsköpfe 1A, 1B, 1C und 1D gegenüberstehen, wobei das Zuführen parallel und gegenüberstehend zu jenen Abgabestirnflächen ausgeführt wird.
Fig. 1A und 1B sind Ansichten zur Erläuterung eines Beispiels eines vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendeten Aufzeichnungskopfes, Fig. 1C ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Wärmeerzeugungselements zur Feststellung der Menge an Aufzeichnungsflüssigkeit. Fig. 1A ist eine typische perspektivische Ansicht des Aufzeichnungskopfes, Fig. 1B ist eine typische Querschnittsansicht des Aufzeichnungskopfes von Fig. 1A, und Fig. 1C ist eine typische Aufsicht des zuvor beschriebenen Wärmeerzeugungselements.
Fig. 1D ist eine typische Aufsicht eines Substrats des zuvor gezeigten Aufzeichnungskopfes.
Jeder der Aufzeichnungsköpfe 1A, 1B, 1C und 1D ist in der in Fig. 1A gezeigten Weise aufgebaut.
In den Fig. 1A und 1B bedeutet 80 eine Tintenkartusche, 2 einen Aufzeichnungskopf, 3 einen Aufzeichnungsflüssigkeits- Speicherabschnitt (Reserveabschnitt) und 4 ist eine Röhre, die die Flüssigkeit aus dem Aufzeichnungsflüssigkeits- Speicherabschnitt (Reserveabschnitt) zum Aufzeichnungskopf leitet. 10 ist ein Substrat aus 51 oder dergleichen, 11 sind Abgabestellen, 12 ist ein Flüssigkeitskanal, 13 ist ein im Flüssigkeitskanal vorgesehenes Ausstoßenergie-Erzeugungselement, 14 ist eine Flüssigkeitskammer, die mit dem Flüssigkeitskanal 12 in der dargestellten Weise kommuniziert, 15 ist ein in der Flüssigkeitskammer vorgesehenes Wärmeerzeugungselement, und 16 ist eine Deckplatte aus Glas oder dergleichen. Angemerkt sei, daß eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen durch Wände aus Photolack getrennt sind.
Fig. 1D ist eine typische Aufsicht, die den Zustand zeigt, bei dem das Ausstoßenergie-Erzeugungselement 13 und das Wärmeerzeugungselement 15 auf dem Substrat 10 vorgesehen sind. Aus der Figur ist leicht erkennbar, daß das Wärmeerzeugungselement 15 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise für jede Düse vorzusehen ist, sondern es genügt, wenn eine in der Flüssigkeitskammer vorgesehen ist, was zu einer leichteren Herstellung und niedrigen Kosten führt. Bezugszeichen 19 bedeutet eine Seitenwand für die Flüssigkeitskammer.
Die Tintenkartusche 80 ist eingebaut und mit dem Aufzeichnungskopf 2 und dem Tintenspeicherabschnitt 3 verbunden und ist vom Grundkörper des Aufzeichnungsgerätes abnehmbar. Der Aufzeichnungskopf 20 umfaßt eine Verbindungsstruktur eines Substrats 10 aus 51 und eine Deckplatte 16 aus Glas, und auf der Seite der Abgabestirnfläche bei einer derartigen Verbindung sind eine Vielzahl von Abgabestellen 11 gebildet, die in Richtung nach oben und nach unten angeordnet sind.
Die Abgabestellen 11 kommunizieren durch eine Vielzahl von jeweiligen Flüssigkeitskanälen 12 mit einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer (Flüssigkeitsabteilung) 14. Die Wandabschnitte in den Zwischenverbindungen einer Vielzahl von Flüssigkeitskanälen 12 sind beispielsweise aus ultraviolett bestrahltem Harz gebildet. Die gemeinsame Flüssigkeitskammer 14 kommuniziert über ein Rohr 4 mit dem Tintenspeicherabschnitt 3.
Eine obere Oberfläche des Substrats 10 trägt eine Vielzahl von Ausstoßenergie-Erzeugungselementen (elektrische Wärmetauscher), von denen jeweils eines für den Flüssigkeitskanal 12 vorgesehen sind, und die Leitungen aus Al oder dergleichen in Filmtechnik zum individuellen Zuführen des Stromes für jedes dieser Ausstoßenergie-Erzeugungselemente. Eines der Wärmeerzeugungselemente ist an einer Stelle nahe dem Flüssigkeitskanal 12 innerhalb der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 vorgesehen.
Das Wärmeerzeugungselement 15 besteht aus Al, das durch Dampfauftragung in der Flüssigkeitskammer vorzugsweise in der Nähe des hinteren Endes des Flüssigkeitskanals 12 (Einflußstelle) in der Flüssigkeitskammer mit einer Stärke von etwa 5000 Å gebildet ist. Der Al-Widerstand ist durch einen SiO&sub2;-Film mit einer Stärke von 1,0 um und einem Ta-Film mit einer Stärke von 0,2 um geschützt.
Zwischen dem zuvor genannten Al-Film und dem Substrat 10 ist aus Gründen des Prozesses HfB&sub2; gebildet, das ein Widerstandsmaterial des Ausstoßenergie-Erzeugungselements 13 innerhalb des Flüssigkeitskanals und/oder einer Elektrode ist. Das zuvor genannte Widerstandsmaterial ist auf dem SiO&sub2;-Film durch thermische Oxidation mit einer Stärke von 5,0 um gebildet, die auf dem Substrat 10 gebildet worden ist.
Der zuvor genannte Al-Widerstand 15 hat eine U-Form mit einer Breite von 5 um und einer Gesamtlänge von 682 um. Ein Flächenwiderstand des genannten Al-Widerstands liegt bei etwa 0,054 Ω bei normaler Temperatur und etwa 0,22 Ω bei 680ºC nahe dem Schmelzpunkt und variiert fast linear in diesem Temperaturbereich.
Der Widerstandswert des Al-Widerstands 15 mit der zuvor angegebenen Abmessung beträgt folglich etwa 7,4 Ω bei Normaltemperatur und etwa 30 Ω bei 680ºC.
Wenn unter den obigen Bedingungen die Impulsspannung an den oben genannten Al-Widerstand 15 angelegt wird, erzeugt der genannte Widerstand die Wärmeenergie entsprechend der zugeführten Leistung. Wenn die Spannung an den zuvor genannten Al-Widerstand angelegt wird, erhöht sich die Temperatur desselben Widerstands schneller, wenn keine Aufzeichnungsflüssigkeit auf demselben Widerstand ist als mit der Aufzeichnungsflüssigkeit darauf.
Dies liegt daran, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit eine höhere thermische Leitfähigkeit hat als Luft oder Wasserdampf, und die durch Anlegen des zuvor genannten elektrischen Impulses erzeugte Wärmeenergie kann leichter auf die Aufzeichnungsflüssigkeit des Widerstands übertragen werden.
Mit einem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, bei dem elektrische Impulse in der Weise angelegt werden, daß derselbe Widerstand bei fehlender Aufzeichnungsflüssigkeit auf demselben schmilzt oder zerstört wird, kann das Erschöpfen der Aufzeichnungsflüssigkeit zuverlässig festgestellt werden.
Angemerkt sei, daß wenn der genaue Betrag der Aufzeichnungsflüssigkeit enthalten ist, das heißt, im Aufzeichnungskopf des Einwegtyps, wie zuvor beschrieben, kann dessen Zerstörung als Signal verwendet werden, das anzeigt, daß die Lebenserwartung des Aufzeichnungskopfes erreicht ist.
Eine in Fig. 2 gezeigte Schaltung ist ein Beispiel zum Zuführen der elektrischen Leistung zum Al-Widerstand, die allgemein als Strombegrenzerschaltung des Rücklaufsicherungstyps bezeichnet wird.
Wenn die Gleichspannung Ein und Impulssignale 27 an 21 beziehungsweise 25 angelegt werden, ist die Beziehung zwischen der an den Lastwiderstand RL angelegte Spannung E und dem elektrischen Strom in Fig. 3 gezeigt. Die Kennlinie entlang einer Linie 30 oder 31 ist abhängig vom Wert des Lastwiderstands RL dargestellt.
In Fig. 3 sind Em, EL, iS und iL durch folgende Gleichungen angegeben.
Em = Ein - VBE ...(1)
EL = Em - iLRSC ...(2)
iS = (VBE/RSC) · (R&sub1; + R&sub2;)/R&sub2; (3)
iL = VgE/RgC + R&sub1;/(R&sub1; + R&sub2;) · Em/RSC ... (4)
Wobei Em eine Spannung bei VA ist, wenn RL unbelastet ist, und EL ist eine Spannung bei VB, wenn der Maximalstrom iL durch RL fließt, iS ist ein Strom durch RL, wenn der Widerstand von RL mit Null angenommen wird, und VBE ist eine Spannungsdifferenz zwischen Basis und Emitter eines Transistors Tr&sub1; von etwa 0,6 Volt. Das Merkmal dieser Schaltung besteht darin, daß bei einem Lastwiderstand RL von weniger als oder gleich EL/iL die verbrauchte Leistung eine ansteigende Funktion des Widerstandswertes ist. Das heißt, wenn RL mit der Temperatur ansteigt, wird die verbrauchte Leistung noch mehr ansteigen. Wenn sich folglich eine Wärmestrahlung in geeigneter Weise abhängig davon ändert, ob die Aufzeichnungsflüssigkeit in der Nähe des Widerstands vorhanden ist, ändert sich die verbrauchte Leistung stark. Somit ist es durch geeignete Auswahl der Schaltungskonstanten möglich, denselben Widerstand zu erwärmen und zu zerstören, wenn keine Aufzeichnungsflüssigkeit in der Flüssigkeitskammer ist.
In diesem Beispiel beträgt Ein = 20 V, Em = 19,4 V, RSC = 4,7 Ω, R&sub1; = 330 Ω, R&sub2; = 3,3 kΩ.
Angemerkt sei, daß Ein = 20 V mit demselben Wert wie die Ausstoßspannung eingestellt ist. Ein reicht bei diesem Wert aus.
Wenn elektrische Impulse mit einer Impulsbreite von 7 usec an 25 in Fig. 2 mit dem Spannungswert wie zuvor angelegt werden, wird der Widerstand mit einem einzigen Impuls zerstört, wenn keine Aufzeichnungsflüssigkeit in der Flüssigkeitskammer ist. Andererseits steigt die an RL angelegte Spannung schnell an, und wenn der Widerstand in der Flüssigkeitskammer durchbrennt und die Zerstörung mit einem Vergleicher festgestellt wird, tritt ein Signal an 28 auf. Das Durchbrenn-Feststellsignal, das bei 28 auftritt, wird einem vorgesehenen Mikrocomputer eingegeben, der ein Aufzeichnungsabschlußsignal zu Aufzeichnungsmitteln mit einer Anzeige auf Anzeigemitteln abgibt. Wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit vorhanden ist, brennt der Widerstand auch nach 106-maliger Impulsbeaufschlagung unter den zuvor beschriebenen Bedingungen nicht durch. Gemäß einer Rechnung der Wärmeleitfähigkeit wird erwartet, daß die Temperatur des Widerstands Al den Schmelzpunkt von etwa 700ºC in 5 usec nach Anlegen des Impulses übersteigt, wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit nicht in der Flüssigkeitskammer vorhanden ist. Zu dieser Zeit betrug die die dem Widerstand zugeführte elektrische Leistung etwa 4,4 W.
Wenn andererseits die Aufzeichnungsflüssigkeit in der Flüssigkeitskammer vorhanden ist, erreicht die maximale Temperatur des Al-Widerstands nur 210ºC, wenn der zuvor genannte elektrische Impuls angelegt wird, wobei zu erwarten ist, daß derselbe Widerstand die Leistung von 1,1 W aufnimmt.
Das Intervall, mit dem die zuvor genannten elektrischen Impulse an den Widerstand angelegt werden, hängt von der Größe der Flüssigkeitskammer ab, aber in diesem Beispiel ist es die Periode, in der der Kopf eine Zeile druckt. Wenn die Operation zur Beseitigung von Blasen im Kopf (Widerherstelloperation) mittels einer Regenerierpumpe ausgeführt wird, wird der Impuls vorzugsweise unmittelbar nach diesem Intervall angelegt.
Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird nun beschrieben.
Wenn zunächst ein elektrischer Impuls 27 an 25 in der in Fig. 2 gezeigten Schaltung angelegt wird, leitet der Transistor Tr&sub3; nicht, und veranlaßt die Basisspannung des Transistors Tr&sub1;, auf 0,6 V zu gehen und schaltet diesen leitend.
Die Festlegung des Potentials VA, VB, VC und VD, wie in Fig. 2 gezeigt, beträgt VB = 0 bei RL = 0, und der durch RL fließende Strom ist im wesentlichen derselben wie derjenige, der durch RgC fließt, weil der Kollektorstrom von Tr&sub2; klein ist. Somit werden VA und VC so festgelegt, daß VC - VB = VC = 0,6 V ist.
Zu dieser Zeit fließt der Strom i durch R&sub3; und es werden die folgenden Beziehungen erzielt.
Ein - R&sub3;i&sub3; = VD ...(5)
VD - 0,6 V = VA ... (6)
62A Da VC - VB = VC = 0,6 V, leitet auch Transistor Tr&sub2;. Hier hat der Widerstand Rc einen ansteigenden Widerstandswert, weil die Temperatur mit der Wärme ansteigt, und verursacht den Potentialanstieg von VB, und auch das Potential VC steigt durch den angestiegenen Betrag von VB mit der Beziehung VC - VB = 0,6 V.
Da VA das (R&sub1; + R&sub2;)/R&sub2;-fache der angestiegenen Weite von VC ist, steigt VA mehr an als die Anstiegsweite von VB (ΔVB = ΔVc; ΔVA = {(R&sub1; + R&sub2;)/R&sub2;} ΔVc). Folglich wird VA - VB ansteigen. Damit wird der Stromfluß durch RSC ansteigen, und der Stromfluß durch RL wird ebenfalls ansteigen. Dieser Zustand ist durch eine Zone 32 in Fig. 3 gezeigt. Angemerkt sei, daß die Ordinaten durch Wert VB angezeigt sind.
Angemerkt sei, daß die zuvor genannten Ausdrücke (5) und (6) für den Strom 13 stehen, der durch R&sub3; fließt und ansteigt, wenn VD ansteigt.
Danach steigt der Widerstandswert von RL mit der Temperatur aufgrund der Erwärmung von RL an, der i&sub3; veranlaßt, abzufallen, um Null zu erreichen, wodurch VD, VA, VC und VB ansteigen, mit einer oberen Grenze von VA, bei der Ein - 0,6 V, so daß Vc - VB = 0,6 V zwischenzeitlich nicht gehalten werden kann, und wenn Vc - VB < 0,6 V, wird Tr&sub2; sperrend, während der Strom nur in der Sequenz von 21 durch Tr&sub1; durch RSC nach RL fließt. Dieser Zustand ist durch eine mit 30 bezeichnete Zone in Fig. 30 gezeigt.
Wenn der Widerstandswert von RL auf diese Weise mit der ansteigenden Temperatur von RL ansteigt, wird der Stromverbrauch ansteigen, und RL wird erhitzt und zerstört. Bei der Zerstörung steigt die an RL anliegende Spannung schnell an, aus der die Zerstörung durch den Vergleicher 33 festgestellt wird, und ein Signal wird an Ausgang 28 abgegeben, wie zuvor beschrieben.
In Fig. 1B wird das Volumen V eines Abschnitts in der Flüssigkeitskammer, eingeschlossen durch eine hintere Oberfläche des Flüssigkeitskanals 12, wie durch die gebrochene Linie x angezeigt, in der Flüssigkeitskammer 14 und eine vordere Oberfläche (vertikale Oberfläche) des Wärmeerzeugungselements 15, wie durch eine gebrochene Linie x' angezeigt, vorzugsweise auf 1 mm³ ≤ V ≤ 100 mm³. Der Grund dafür ist der, daß mit V gleich oder größer als 1 mm³ die Tinte, von der ein bißchen in dem Flüssigkeitskanal 12 verbleibt, nachdem keine Tinte festgestellt wird, ein abrupter Abschluß der Aufzeichnung vermieden werden kann, während V gleich oder größer als 100 mm³ ist, wobei noch ein wenig der Resttinte im Aufzeichnungskopf ist, nachdem keine Tinte festgestellt wird, und somit kann der Betrag der verschwendeten Tinte, die nicht benutzt wird, reduziert werden.
Da das Wärmeerzeugungselement mit dem Auftritt des Tintenverbrauchs zerstört ist, wie zuvor beschrieben, dient das Wärmeerzeugungselement als Speicherträger zur Speicherung des Auftritts des Tintenverbrauchs und des Erreichens des.
Lebensendes für einen Aufzeichnungskopf des Einwegtyps, wegen der Zerstörung des Wärmeerzeugungselements. Das heißt, selbst wenn eine Kartusche des Aufzeichnungskopfes mit verbrauchter Tinte fälschlicherweise auf ein anderes Aufzeichnungsgerät montiert wird, kann ein Fehlgebrauch und ein abrupter Abschluß der Aufzeichnung vermieden werden, da die Tintenfeststellmittel die Information über den Verbrauch und den Eintritt des Lebensendes lesen können, das in dem zuvor beschriebenen Speichermedium gespeichert ist.
In diesem Beispiel ist der Grund dafür, daß Al als Wärmeerzeugungselement in der Flüssigkeitskammer verwendet wird erstens der, daß Al für die Verdrahtung des Ausstoß- Energieerzeugungselements 13 verwendet wird, das Wärmeerzeugungselement in der Flüssigkeitskammer gleichzeitig durch dieselben Al-Schicht gebildet sein kann, wodurch der Herstellvorgang vereinfacht wird, und zweitens hat Al selbst einen bemerkenswert temperaturabhängigen Widerstand. Um die vorliegende Erfindung passend auszuführen, kann beispielsweise ein Material niedrigen Schmelzpunktes, wie In im Wärmeerzeugungselement in der Flüssigkeitskammer verwendet werden.
Obwohl in diesem in Fig. 2 gezeigten Beispiel die Strombegrenzerschaltung des Rückhaltesicherungstyps verwendet wird, gibt es einen weiteren Weg, bei dem ein hinreichend hoher Widerstand wie der des Wärmeerzeugungselements in der Flüssigkeitskammer mit diesem in Serie geschaltet ist, um die impulsförmige elektrische Leistung zu liefern. Wenn sich in diesem Falle der Widerstandswert des zuvor beschriebenen Wärmeerzeugungselements aufgrund der hochohmigen Verbindung erhöht, wird die elektrische Leistung, die vom selben Widerstand verbraucht wird, fast proportional erhöht, und derselbe Widerstand kann zur Zerstörung veranlaßt werden, wenn es keine Aufzeichnungsflüssigkeit gibt.
Für das Wärmeerzeugungselement in der Flüssigkeitskammer kann derselbe Effekt erzielt werden, beispielsweise bei einer Konstantspannung, wenn ein Material, wie beispielsweise polykristallines Silizium verwendet wird, das einen verringerten Widerstand mit dem Anstieg der Temperatur hat, oder wenn die elektrischen Leistungsimpulse mit einer Schaltung geliefert werden, bei der die Spannung mit abfallendem Lastwiderstand ansteigt. Solch eine Schaltung kann leicht erstellt werden. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 4 gezeigt.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Feststellschaltung ist eine allgemein bekannte durch Rückkopplung stabilisierte Konstantspannungsschaltung enthalten. In derselben Figur sind R18 und R19 potentialteilende Widerstände für die Spannungsfeststellung, bei der jene Reihenschaltung parallel zum Wärmeerzeugungselement 29 geschaltet ist.
Das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände R18 und R19 erhöht sich, wenn das Wärmeerzeugungselement 29 den herabgesetzten Widerstand bei einem Temperaturanstieg hat, wobei das Potential mit dem Bezugspotential vom Vergleicher 33 verglichen wird.
Da dasselbe polykristalline Silizium einen hohen Wärmewiderstand besitzt, ist es schwierig, selbst zerstört zu werden, aber wenn ein Material niedrigen Schmelzpunktes, wie beispielsweise Aluminium oder dergleichen, als an den Wärmeabschnitt angrenzende Elektrode verwendet wird, wird das Wärmeerzeugungselement aufgrund der Zerstörung der Elektrode unterbrochen.
Nachdem das Potential an einer Verbindung zwischen dem Widerstand R18 und R19, wie zuvor beschrieben, mit der Temperatur des Wärmeerzeugungselements 29 ansteigt, fällt es plötzlich aufgrund der Zerstörung der Elektrode ab, wie zuvor beschrieben, und wird gleich oder kleiner als die Bezugsspannung; der Vergleicher 33 stellt die Zerstörung fest und gibt ein Signal ab.
Das Arbeitsprinzip der in Fig. 4 gezeigten Feststellschaltung wird nun beschrieben.
Wenn zuerst der Widerstandswert von RL 29, der ein Wärmeerzeugungselement ist, mit dem Anstieg der Temperatur des Widerstands RL29 abfällt, steigt der Stromfluß durch RL an. Damit erhöht sich der Spannungssabfall im Widerstand R&sub6;, und der Basisstrom des Transistors Tr&sub5; sinkt. Da das Emitterpotential des Transistors Tr&sub5; hier aufgrund einer Zenerdiode D1 konstant gehalten wird, fallen die Basis-Emitter-Spannung und der Kollektorstrom des Transistors Tr&sub5; ab.
Der Stromfluß durch den Widerstand R7 fällt dadurch ab, und der Spannungsabfall im Widerstand R7 nimmt ebenfalls ab, und verursacht den Anstieg des Potentials des Transistors Tr&sub4;. Die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Tr&sub4; erhöht sich folglich, und der Kollektor-Emitter-Widerstand fällt ab, wodurch das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände R18 und R19 veranlaßt wird, zu steigen. Das Potential an der Verbindung, wie zuvor angezeigt, fällt danach aufgrund der Zerstörung eines Abschnittes der dem Wärmeerzeugungselement 29 benachbarten Elektrode plötzlich ab, und der Vergleicher stellt die Zerstörung fest, wie schon beschrieben.

Beispiel 2

Fig. 5 ist eine typische perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes zur Erläuterung des zweiten Beispiels der vorliegenden Erfindung.
In diesem Beispiel ist ein Restfeststellmittel 51, 52 für die Aufzeichnungsflüssigkeit im Aufzeichnungsflüssigkeits- Speicherbehälter enthalten, zusätzlich zu einem Widerstand in der Flüssigkeitskammer, wie er im Beispiel 1 beschrieben wurden.
In diesem Beispiel verwendet das zuvor genannte Feststellmittel den Widerstand in der zuvor beschriebenen Flüssigkeitskammer, nachdem der Verbrauch der Aufzeichnungsflüssigkeit festgestellt ist.
Der Aufzeichnungskopf dieses Beispiels hat den Aufzeichnungskopf im Behälter in der Form gespeichert, daß er in einem schwammartigen Absorbierglied 40 enthalten ist. Die Feststellung restlicher Aufzeichnungsflüssigkeit im Speicherbehälter bezieht sich auf die Feststellung des Anstiegs vom elektrischen Widerstandswert zwischen zwei rostfreien Nadeln 51, 52, die in das Absorbierglied eingefügt sind. Mit Ausnahme dieses Punktes ist der Aufbau des Kopfes in etwa derselbe wie im Beispiel 1.
Fig. 6 ist ein Arbeitsablaufplan der Aufzeichnungs- Restflüssigkeitsfeststellung mit dem Aufzeichnungskopf dieses Beispiels. Das heißt, für jede Aufzeichnung eines Aufzeichnungsblattes wird das Restfeststellmittel mit dem zuvor genannten Speicherbehälter aktiviert. Nachdem somit ein geringer Aufzeichnungsflüssigkeitsrest festgestellt ist, wird die elektrische Leistung an das Wärmeerzeugungselement für jeden Druck einer Zeile angelegt. Wenn dasselbe Wärmeerzeugungselement dann zerstört wird, ist die Aufzeichnung beendet.
Fig. 6A ist ein Arbeitsablaufplan für die Restfeststellung der Aufzeichnungsflüssigkeit mit dem Aufzeichnungskopf in diesem Beispiel, und Fig. 6B ist ein Blockschaltbild, das Mittel zur Ausführung der Steuerung zeigt, wie sie im obigen Arbeitsablaufplan angezeigt sind. Angemerkt sei, daß in Fig. 6B 36 ein Mikrocomputer ist, der aus einer CPU besteht, um jeden Abschnitt mit Steuermitteln zu steuern, wie später zu beschreiben ist, und einem Ein-Chip-Mikrocomputer mit ROM zur Speicherung eines Programms gemäß der Steuerprozedur, wie in Fig. 6A gezeigt, und einem RAM, der für einen Arbeitsbereich während der Ausführung der Steuerprozedur verwendet wird.
Zuerst wird die Aufzeichnung für ein Blatt mit dem Aufzeichnungsmittel 53 ausgeführt, das in der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Weise im Aufzeichnungsgerät aufgebaut ist (Schritt S1).
Ob eine geringe Aufzeichnungsflüssigkeit im Behälter verbleibt, wird als nächstes durch Aktivieren des Restfeststellmittels im Speicherbehälter festgestellt, wie zuvor beschrieben (Schritt S2). Wenn im Behälter eine kleine Flüssigkeitsmenge übrig ist, steuert der Mikrocomputer 36 das Impulssignal-Erzeugungsmittel 54 an, um die elektrische Impulsleistung an das Wärmeerzeugungselement 55 in der Flüssigkeitskammer anzulegen (Schritt S3).
Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 36, ob dasselbe Wärmeerzeugungselement 55 zerstört ist (Schritt S4), und falls es zerstört ist, zeigt es den entsprechenden Hinweis an und beendet die Aufzeichnungsoperation (Schritt S6).
Angemerkt sei, daß das Anlegen der elektrischen Ansteuerimpulsleistung bis zur Zerstörung für jeden Druck einer Zeile ausgeführt wird (Schritt S5).
In diesem Beispiel konnten nach der Feststellung knapper Restufzeichnungsflüssigkeit im Behälter bis zur Zerstörung des Wärmeerzeugungselements in der Flüssigkeitskammer ungefähr 15000 Zeichen gedruckt werden. Auf diese Weise wird ein effektiver Gebrauch der Aufzeichnungsflüssigkeit durch Kombinieren des Restfeststellmittels im Behälter mit dem Wärmeerzeugungselement in der Flüssigkeitskammer ermöglicht.
Wenn andererseits die letztliche Feststellung der Restaufzeichnungsflüssigkeit unter Verwendung des Wärmeerzeugungselements in der Flüssigkeitskammer bewirkt wird, nachdem die Aufzeichnungsflüssigkeit im Speicherbehälter verbraucht ist, kann die Möglichkeit falscher Restfeststellung gelegentlich auftreten, wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit in die Flüssigkammer gefüllt wird, es aber Blasen in der Nähe des Wärmeerzeugungselements in der Flüssigkeitskammer gibt. In diesem Fall wird selbiger Widerstand natürlich nicht zerstört, sofern Aufzeichnungsflüssigkeit in der Flüssigkeitskammer verbleibt, und eine korrektere Feststellung der Aufzeichnungsflüssigkeit kann erfolgen.

Beispiel 3

Fig. 7 ist eine typische perspektivische Ansicht zur Erläuterung des dritten Beispiels der vorliegenden Erfindung.
Ein Aufzeichnungskopf 60 vom sogenannten Dauerkopftyp ist in diesem Beispiel vom Aufzeichnungsflüssigkeits-Speicherbehälter 71 getrennt, der auf einen Aufzeichnungsgeräte-Grundkörper montiert ist. Eine Flüssigkeitskammer des Aufzeichnungskopfes 60 kommuniziert über eine Verbindungsröhre 62 mit dem Aufzeichnungsflüssigkeits-Speicherbehälter 71. Auf einem oberen Abschnitt des Aufzeichnungsflüssigkeits-Speicherbehälters 71 ist ein Druckausgleichsteil 63 eingebracht. Wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit 61 verbraucht ist, wird folglich nur der Speicherbehälter ersetzt. Bei einem derartigen Aufzeichnungskopf ist es auch von Bedeutung, die Aufzeichnungsflüssigkeit solange zu verwenden, bis keine Aufzeichnungsflüssigkeit mehr in der Flüssigkeitskammer ist, um zu vermeiden, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit unnötig ausgetauscht wird. Da der Widerstand in der Flüssigkeitskammer jedesmal zerstört wird, wenn kein Rest festgestellt wird, sind in diesem Beispiel jedoch eine Vielzahl von Widerständen vorgesehen.
Wenn beispielsweise die Lebensdauer eines Entladungs- Wärmeerzeugungselements im Grundkörper des Kopfes für durchschnittlich ungefähr 25 Millionen Druckzeichen reicht und die Aufzeichnungsflüssigkeit für etwa 2,5 Millionen Aufzeichnungszeichen in einem Aufzeichnungsflüssigkeits- Speicherbehälter reicht, kann die in wenigstens 10 Aufzeichnungsflüssigkeits-Speicherbehältern gespeicherte Flüssigkeit verwendet werden. Da die Lebensdauer in der Praxis variiert oder die Aufzeichnungsflüssigkeit in Restaurierungsoperationen verbraucht wird, ersetzt der Aufzeichnungskopf in diesem Beispiel 15 Aufzeichnungsflüssigkeits-Feststellwiderstände in der Flüssigkeitskammer. Wenn derselbe Widerstand keinen Rest feststellt und zerstört ist, wird das nächste Mal einer der anderen Widerstände zur Feststellung verwendet. Es ist möglich, die Haupteinrichtung des Aufzeichnungsgerätes zu veranlassen, diese Steuerung auszuführen.
Dieses Ergebnis offenbart, daß das Feststellungsverfahren der Aufzeichnungsflüssigkeit nach der vorliegenden Erfindung recht effektiv nicht nur beim Einwegtyp anwendbar ist, sondern auch beim Kopf des Dauertyps.
Fig. 10A zeigt einen Arbeitsablaufplan zur Steuerung des zuvor Beschriebenen.
Fig. 10B ist ein Blockschaltbild, das Mittel zur Ausführung der Steuerung zeigt, wie sie im Arbeitsablaufplan von Fig. 10A gezeigt sind.
Zuerst wird die Aufzeichnung für eine Aufzeichnungsseite mit Aufzeichnungsmitteln 53 herbeigeführt (Schritt S7).
Als nächstes wird durch Aktivieren der Restfeststellmittel im Speicherbehälter festgestellt, ob Aufzeichnungsflüssigkeit in geringer Menge im Behälter enthalten ist (Schritt S8). Wenn ein wenig Aufzeichnungsflüssigkeit im Behälter verbleibt, setzt der Mikrocomputer 36 einen Zähler zur Verwendung bei der Zählung der Anzahl von Heizelementen in der Flüssigkeitskammer zurück (Schritt S9) und inkrementiert den Zähler um Eins (Schritt S10). Als nächstes wird bestimmt, ob der Zähler über 15 ist (Schritt S11) und wenn er 15 oder geringer ist, wird bestimmt, ob das i-te Heizerzeugungselement zerstört ist (Schritt S12). Wenn es zerstört ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S10 zurück. Wenn andererseits keine Zerstörung vorliegt, wird die impulsförmige Leistung an das i-te Heizelement in der Flüssigkeitskammer durch Ansteuerungsmittel zum Erzeugen eines Ansteuerimpulssignals 54 und an Mittel zur Auswahl des Wärmeerzeugungselements in der Flüssigkeitskammer 56 angelegt (Schritt S13).
Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 36, ob dieses Wärmeerzeugungselement zerstört ist (Schritt S14), und wenn es zerstört ist, wird die Meldung des Erfordernisses zum Austausch des Flüssigkeitsbehälters angezeigt (Schritt S15). Wenn der Behälter für die Aufzeichnungsflüssigkeit ausgetauscht ist, kehrt die Verarbeitung wieder zu Schritt S7 zurück. Wenn andererseits in Schritt S11 bestimmt ist, daß der Zähler i über 15 ist, wird die Meldung angezeigt, daß der Betrieb angehalten ist (Schritt S17). Das Anlegen der Ansteuerimpulsleistung bis zur Zerstörung des Wärmeerzeugungselements wird für jeden Ausdruck einer Zeile ausgeführt (Schritt S16).
Es ist natürlich möglich, dieses Beispiel mit dem vorherigen Beispiel zu kombinieren, um so die Verwendung eines Widerstands in der Flüssigkeitskammer zu ermöglichen, nachdem ein Restfeststellmittel im Speicherbehälter feststellt, daß die restliche Aufzeichnungsflüssigkeit knapp ist.
Das Aufzeichnungsgerät, das die besonders hohe Zuverlässigkeit erfordert, kann so aufgebaut sein, daß die Anzahl an Widerständen zum Feststellen der Aufzeichnungsflüssigkeit in diesem Beispiel verringert ist, und alle Widerstände zur Feststellung der Aufzeichnungsflüssigkeit werden aufgebraucht, bevor die Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes endet. Wenn der Aufzeichnungskopf dadurch fast über die gesamte Lebensdauer verwendet worden ist, existieren keine brauchbaren Widerstände zur Feststellung der Aufzeichnungsflüssigkeit, und somit muß der Aufzeichnungskopf ausgetauscht werden, so daß eine fehlerhafte Aufzeichnung aufgrund des Erreichens des Lebensendes des Aufzeichnungskopfes während der Aufzeichnung vermieden werden kann.
Zum selben Zwecke ist auch die Anzeige des Gebrauchszustands des Aufzeichnungskopfes wirksam, basierend auf der Anzahl der im Aufzeichnungsgerät zerstörten Widerstände.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wird das Wärmerzeugungselement nicht zerstört, wenn keine Restflüssigkeit festgestellt wird, und durch Vergleich der an das Wärmeerzeugungselement angelegten Spannung mit der Bezugsspannung mittels eines Vergleichers gibt der Vergleicher ein Feststellsignal von Tintenmangel ab, wenn die angelegte Spannung einen feststehenden Wert erreicht.
Das Wärmeerzeugungselement 20 besteht aus Al und ist U- förmig mit einer Breite von 3 um und einer Gesamtlänge 1200 um, und als Flächenwiderstand eines blattförmigen Al-Widerstands mit einem Verhältnis der Breite zur Gesamtlänge von 1 : 1 beträgt etwa 0,054 Ω bei Normaltemperatur und etwa 0,10 Ω bei 200ºC, wobei der Widerstandswert des Wärmerzeugungselements 20 etwa 22 Ω bei Raumtemperatur und etwa 40 Ω bei 200ºC hat, der sich linear innerhalb dieses Temperaturbereichs ändert.
Das Wärmeerzeugungselement 29 ist mit einer Feststellschaltung für den elektrischen Widerstand von Fig. 11 verbunden, die beispielsweise in den Aufzeichnungskopf 1 eingebaut ist. Auf dieselbe Weise wie im vorherigen Beispiel ist eine Strombegrenzerschaltung des Rückhaltesicherungstyps in der Feststellschaltung enthalten. Die Strombegrenzerschaltung hat ihren Stromversorgungsanschluß T1, an den die Gleichspannung Ein aus der Konstantspannungsquelle geliefert wird, mit dem Wärmeerzeugungselement 29 als Lastwiderstand, und arbeitet zur Begrenzung des Laststroms unter einer feststehenden Bedingung, wenn der zusätzlich angeschlossene Transistor Tr&sub1; sperrt. Fig. 12 ist eine U-I-Kennliniendarstellung, die die negative Kennlinie des schnellen Abfalls der angelegten Spannung an die Last anzeigt, die bei einer konstanten Spannung (EL) beibehalten wird, wenn der Laststrom einen vorbestimmten Wert (iL) übersteigt.
Das heißt, wenn der Laststrom gleich oder kleiner als iL ist, das heißt, der elektrische Widerstand des Wärmeerzeugungselements 29 übersteigt (EL/iL), ist die Konstantspannungskennlinie durch eine Linie A in Fig. 12 dargestellt, bei der die Zenerspannung (Bezugsspannung) einer Zenerdiode D2 die geteilte Spannung der Ausgangsspannung mit den Widerständen R11 und R12 vergleicht, und ein Differenzstrom zwischen diesen wird aus dem Transistor Tr&sub8; zur Ansteuerung des Transistors Tr&sub9; genommen. Wenn andererseits der Laststrom beispielsweise iL übersteigt, ist der elektrische Widerstand des Wärmeerzeugungselements 29 geringer als (EL/iL), wobei die Strombegrenzereigenschaft durch eine Linie B in Fig. 12 dargestellt ist, in der der Transistor Tr&sub1;&sub0;, der mit den Teilwiderständen R9 und R10 zur Feststellung der angelegten Spannung verbunden ist und einem Widerstand Rsc zur Feststellung des Stroms arbeitet, und die Basis-Emitter-Strecke für Transistor Tr&sub9; kurzschließt.
In Fig. 12 werden EL, is und 1L durch folgende Gleichungen angegeben.
Em = Ein - VBE
EL = Em -iLRSC
is = VBE/RSC + (R9 + R10)/R10
iL = VgE/RSC + {R9/(R9 + R10)} Em/RSC
Hierbei ist Em eine Spannung bei VE, wenn RC unbelastet ist, EL ist eine Spannung bei VF, wenn der Maximalstrom iL durch RL fließt, iS ist ein Strom, der durch RL fließt, wenn der Widerstand von RL mit 0 angenommen wird, und jeder Widerstandswert von R&sub3; und R&sub4; ist hinreichend größer als derjenige des Wärmeerzeugungselements 29. Ei ist eine Konstantspannung, die am Stromversorgungsanschluß T&sub1; anliegt, und VBE ist eine Potentialdifferenz zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors von etwa 0,6 Volt.
Wenn der elektrische Widerstand des Wärmeerzeugungselements 29 kleiner als (EL/iL) ist, wird die angelegte Spannung an das Wärmeerzeugungselement 29 folglich eine ansteigende Funktion des Widerstandswertes des Wärmeerzeugungselements 29 haben, während wenn der elektrische Widerstand gleich oder größer als (EL/iL) mit dem Anstieg der Temperatur des Wärmeerzeugungselements 29 ist, wird die angelegte Spannung auf einem konstanten Wert (EL) beibehalten.
Die an das Wärmeerzeugungselement 29 angelegte Spannung wird mit der Bezugsspannung mit einem Vergleicher 22 verglichen, und wenn die angelegte Spannung einen feststehenden Wert (EL) erreicht, gibt der Vergleicher 33 ein Feststellsignal des Tintenmangels ab.

Als nächstes wird der Betrieb beschrieben.

Ein Abgabeenergie-Erzeugungselement 13 in jedem Flüssigkeitskanal 12 erzeugt die Wärmeenergie mit der elektrischen Leistung, die in selektiver Weise abhängig von den Aufzeichnungsdaten geliefert wird, die das Filmsieden in der Tinte im Flüssigkeitskanal 12 herbeiführt, wodurch die Tinte durch Abgabestellen 11 mit dem Wachsen der Blasen aufgrund des Filmsiedens ausgestoßen wird. Auf diese Weise werden verschiedene Informationen durch Bewegung des Schlittens 16 aufgezeichnet, während in selektiver Weise die Tinte durch eine Vielzahl von Abgabestellen 11 ausgestoßen wird und Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsträger 5 haften bleiben. In diesem Beispiel, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, haften Tintentröpfchen von Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz fortlaufend auf dem Aufzeichnungsträger 5 aus vier Aufzeichnungsköpfen 1A, 1B, 1C und 1D, so daß ein Farbbild gedruckt wird.
Wenn Transistor Tr&sub1; durch Anlegen eines Ansteuerimpulssignals P an den Ansteueranschluß T&sub2; des Transistors Tr&sub1; dieser leitend geschaltet ist, wird die Spannung an das Wärmeerzeugungselement 29 angelegt, das dann die Wärme erzeugt.
Wenn im Wärmeerzeugungselement 29 bei der Wärmeabgabe Tinte vorhanden ist, das heißt, es gibt einige an eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 14 gelieferte Tinte, wird die vom Wärmeerzeugungselement 29 erzeugte Wärme an die Tinte abgegeben, wodurch der Anstieg der Temperatur im Wärmeerzeugungselement 29 selbst unterdrückt wird. In diesem Falle hat das Wärmeerzeugungselement 29 folglich einen geringeren elektrischen Widerstand als im Falle des Temperaturanstiegs, der später zu beschreiben ist, wobei der elektrische Widerstand auf weniger als (EL/iL) eingestellt ist. Folglich ist die angelegte Spannung an das Wärmeerzeugungselement 20 eine ansteigende Funktion des Widerstands im Wärmeerzeugungselement 29 mit einer oberen Grenze eines feststehenden Wertes (EL). Folglich gibt der Vergleicher 33 kein Feststellsignal über Tintenmangel ab.
Wenn das Wärmeerzeugungselement 29 andererseits die Wärme erzeugt, wird die Temperatur des Wärmeerzeugungselements 29 selbst schnell ansteigen, wenn es keine Tinte auf dem Wärmeerzeugungselement 29 gibt, das heißt, es ist keine Tinte mehr in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14. Dies liegt daran, daß die Wärme in die Luft oder Wasserdampf übergeht, der eine geringere Wärmeleitfähigkeit besitzt und so einen geringeren Grad an Wärmeübergang als bei der Tinte. Somit steigt der elektrische Widerstand des Wärmeerzeugungselements 29 schnell an. Der elektrische Widerstand wird zu dieser Zeit auf einen größeren Wert als (EL/iL) eingestellt. Folglich erreicht die an das Wärmeerzeugungselement 29 angelegte Spannung einen feststehenden Wert (EL), und der Vergleicher 23 gibt ein Feststellsignal über Tintenmangel ab.
Die Steuerschaltung, die im Grundkörper des Gerätes vorgesehen ist, kann auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom Vergleicher 33 feststellen, ob es Resttinte gibt. Zu der Zeit, wenn das Feststellsignal über Tintenmangel abgegeben wird, tritt niemals ein abrupter Stopp der Aufzeichnung auf, weil ein geringer Restbetrag an Tinte im Flüssigkeitskanal 12 verbleibt. Folglich ist es möglich, damit zu Rande zu kommen, durch Feststellen der Zeit unmittelbar bevor die Tinte vollständig verbraucht ist, wodurch nicht die gesamte Menge der Tinte verbraucht werden kann.
Eine derartige Arbeitsweise konnte mit dem folgenden speziellen Beispiel eines Experiments bestätigt werden.

Bedingungen für das Experiment

Wärmeerzeugungselement 29:

Wie zuvor beschrieben, ist der A-Widerstand U-förmig mit einem Widerstandswert von etwa 22 Ω bei Raumtemperatur und etwa 40 Ω bei 200ºC, wobei der Widerstandswert sich in diesem Temperaturbereich linear ändert.
Ein: 20 V (dieselbe wie die an das Abgabeenergie- Erzeugungselement 13 angelegte Spannung)
Em: 19,4 V
RSC: 4,7 Ω
R&sub1;: 330 Ω
R&sub2;: 3,3 kΩ
Die Impulsbreite des an den Ansteueranschluß T&sub2; anzulegenden Signals: 7 usec.

Ergebnisse aus dem Experiment:

Wenn keine Tinte auf dem Wärmeerzeugungselement 29 ist.
Wenn ein einzelnes Ansteuerimpulssignal P an den Ansteueranschluß T&sub2; angelegt wurde, erreichte die Potentialdifferenz auf dem Wärmeerzeugungselement 29 sofort EL, und der Vergleicher gibt ein Feststellsignal von Tintenmangel ab. Gemäß der Errechnung der Wärmeleitfähigkeit ist zu erwarten, daß die Temperatur des Wärmeerzeugungselements 29 ungefähr 200ºC in 5 usec nach Anlegen des Ansteuerimpulssignals P ist.
Angemerkt sei, daß 106 Ansteuerimpulssignale an Wärmeerzeugungselement den Ansteueranschluß T&sub2; angelegt wurden, aber das Wärmeerzeugungselement 29 blieb intakt.
Wenn die Tinte auf dem Wärmeerzeugungselement 29 ist.
Wenn ein Impuls des Ansteuerimpulssignals P an den Ansteueranschluß T&sub2; angelegt wurde, erreichte die Temperatur des Wärmeerzeugungselements 29 etwa 80ºC maximal, mit der Potentialdifferenz auf dem Wärmeerzeugungselement von etwa der Hälfte von Em, und der Vergleicher gab kein Feststellsignal über Tintenmangel aus.
Nebenbei bemerkt, die Zeit, zu der ein Ansteuerimpulssignal P an den Ansteueranschluß T&sub2; geliefert wurde, wodurch das Wärmeerzeugungselement 29 veranlaßt wird, die Wärme zu erzeugen, wird abhängig von der Größe der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 zu geeigneten Intervallen bestimmt. Beispielsweise kann die Zeit, zu der der Aufzeichnungskopf 1 eine Zeile druckt, eingestellt werden. Wenn Blasen im Aufzeichnungskopf mittels einer Regenerierungspumpe beseitigt wurden, wird das Ansteuerimpulssignal P vorzugsweise unmittelbar nach dieser Beseitigung angelegt.
Für das Wärmeerzeugungselement kann ein Material verwendet werden, wie polykristallines Silizium, das bei Temperaturanstieg einen sinkenden Widerstand hat. In diesem Falle wird das Wärmeerzeugungselement 29 beispielsweise mit der Feststellschaltung des elektrischen Widerstands verbunden, wie in Fig. 13 gezeigt. Diese Feststellung ist als allgemein bekannte durch Rückkopplung stabilisierte Konstantspannungsschaltung enthalten, wobei gleiche Bezugszeichen für Teile vergeben sind, die dieselbe Funktion wie jene der zuvor beschriebenen Schaltungskomponenten in Fig. 11 haben. In derselben Figur sind R5 und R6 Potentialteilwiderstände für die Spannungfeststellung, in der jene in Serienschaltung parallel zum Wärmeerzeugungselement 29 geschaltet sind. Das Potential am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R5 und R6 steigt an, wenn das Wärmeerzeugungselement 29 den sinkenden Widerstand beim Temperaturanstieg des Wärmeerzeugungselements 29 hat, indem das Potential mit dem Bezugspotential vom Vergleicher 33 verglichen wird. In derselben Weise wie im zuvor beschriebenen Beispiel kann folglich das Feststellsignal fehlender Tinte vom Vergleicher 33 abgegeben werden. Das Arbeitsprinzip der in Fig. 13 gezeigten Feststellschaltung wird nun kurz beschrieben.
Wenn zunächst der Widerstandswert von RL 29, der ein Wärmeerzeugungselement ist, mit dem Anstieg der Temperatur im Widerstand RL 29 abfällt, steigt der Strom durch RL an. Damit steigt der Spannungsabfall im Widerstand R16 an, und das Basispotential von Transistor Tr&sub8; fällt ab. Als Emitterpotential des Transistors Tr&sub8; wird hier aufgrund einer Zenerdiode D1 konstant gehalten, die Basis-Emitter-Spannung fällt ab, und der Kollektorstrom des Transistors Tr&sub8; fällt ebenfalls ab.
Dadurch fällt der Strom durch den Widerstand R17 ab, und der Spannungsabfall im Widerstand R17 fällt ab, wodurch das Basispotential des Transistors Tr&sub1;&sub0; ansteigt. Folglich steigt die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Tr&sub1;&sub0; an, und der Kollektor-Emitter-Widerstand des Transistors Tr&sub1;&sub0; fällt ab, wodurch das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände R13 und R14 veranlaßt wird, anzusteigen.
Dieses Potential wird verglichen mit dem Bezugspotential, und wenn es gleich oder größer als das Bezugspotential ist, wird ein Feststellsignal fehlender Tinte abgegeben.

Beispiel 5

Fig. 14 und 15 sind Darstellungen zur Erläuterung des fünften Beispiels der vorliegenden Erfindung.
In diesem Beispiel sind Restfeststellmittel 35 zur Feststellung der Tintenrestmenge im Tintenspeicherabschnitt 34 und ein Mikrocomputer 35 vorgesehen, der das Steuermittel für die Ansteuerimpulse ist, zusätzlich zu einem in Beispiel 4 beschriebenen Aufbau. Das Restfeststellmittel 35 stellt unter Verwendung zweier in das schwammartige Absorptionsglied 37 zum Absorbieren und Speichern der Tinte im Tintenspeicherabschnitt 34 gesteckter rostfreier Nadeln 38 und 39 fest, daß die Resttinte im Tintenspeicherbehälter 34 knapp ist, wenn der elektrische Widerstandswert zwischen diesen rostfreien Nadeln 38 und 39 ansteigt. Der Mikrocomputer 36 steuert die Zeit des Anlegens des Ansteuerimpulssignals P im vierten Beispiel, wie zuvor beschrieben, auf der Grundlage eines Ergebnisses der Feststellung mit dem Restfeststellmittel 35.
Die Arbeitsweise dieses Beispiels wird anhand eines Arbeitsablaufplans von Fig. 15 beschrieben. Angemerkt sei, daß ein Blockschaltbild für Steuermittel im Arbeitsablaufplan, wie er in Fig. 15 gezeigt ist, dieselben wie in Fig. 6B sind.
Zuerst wird die Aufzeichnung für ein Blatt mit Aufzeichnungsmitteln 53 ausgeführt (Schritt S18), und dann bestimmt der Mikrocomputer durch Aktivieren des Restfeststellmittels 35, ob die Resttinte im Tintenspeicherbehälter 34 gering ist (Schritt S19). Wenn der Rest ausreichend ist, kehrt die Arbeit zum vorherigen Schritt S18 zurück. Das Restfeststellmittel 35 arbeitet folglich jedesmal, wenn eine Aufzeichnung für ein Aufzeichnungsblatt läuft. Wenn das Restfeststellmittel 35 feststellt, daß die Resttinte knapp ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S20, wo der Mikrocomputer 36 Ansteuerimpuls-Signalerzeugungsmittel 54 ansteuert, um das Ansteuerimpulssignal P an das Wärmeerzeugungselement 25 in der Flüssigkeitskammer anzulegen, wodurch die Wärme erzeugt wird. Als nächstes bestimmt der Mikrocomputer 36 aus dem Ausgangssignal des Vergleichers 33 im vierten zuvor beschriebenen Beispiel, ob die Resttinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 knapp ist (Schritt S21). Wenn Tinte übrig ist, wird der Druck für eine Zeile mit dem Aufzeichnungskopf 2 herbeigeführt (Schritt S22), und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S20 zurück. Jedesmal wenn ein Druck einer Zeile erfolgt ist, wird somit danach festgestellt, ob die Resttinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 knapp ist.
In Schritt S21 wird festgestellt, daß keine Tinte übrig ist, das heißt, der Vergleicher im vierten zuvor beschriebenen Beispiel gibt ein Feststellsignal von Tintenmangel ab, die Anzeige dieses Effekts wird angezeigt und die Druckoperation angehalten (Schritt S23).
Wenn das Restfeststellmittel 35 feststellt, daß die Resttinte knapp ist, könnte die Feststellzeit dieses Beispiels für die Zeit eingestellt sein, wenn der Druck von beispielsweise etwa 15.000 Zeichen aktiviert ist, bevor die gesamte Tinte im Aufzeichnungskopf 2 verbraucht ist, und so werden die Ausstoßenergie-Erzeugungselemente zerstört. Folglich ist es zeitlich hinreichend, selbst wenn aus der Feststellzeit eine Bestimmung begonnen wird, ob die Resttinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 ausreicht. Wenn das Wärmeerzeugungselement 29 veranlaßt wird, Wärme abzugeben, nachdem das Restfeststellmittel 35 feststellt, daß die Resttinte knapp ist, ist dieses im folgenden Punkt vorteilhaft. Das heißt, obwohl die Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 aufgefüllt ist, besteht die Möglichkeit falscher Feststellung nicht im Falle, daß keine Blasen in der Nähe des Wärmeerzeugungselement 29 bestehen, das heißt, die fehlerhafte Feststellung des Tintenmangels kann reduziert werden.

Beispiel 6

Fig. 16 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines sechsten Beispiels nach der vorliegenden Erfindung.
In diesem Beispiel sind zwei Funktionen des Wärmeerzeugungselements 29 im ersten zuvor beschriebenen Beispiel aus getrennten Gliedern gebildet, das heißt, die Funktion als Wärmeerzeugungselement, das die Wärme durch Leitfähigkeit erzeugt, und die Funktion als Temperaturfeststellelement mit dem elektrischen Widerstand, der sich mit der Temperatur ändert. Das heißt, auf einem Substrat 10 aus 51, das den Kopfchip 2 bildet, sind der Wärmeerzeugungsabschnitt 42 aus HfB&sub2;-Schicht, die die erstere Funktion ausführt, und der Temperaturfeststellabschnitt 43 aus einer Al-Schicht, der die letztere Funktion erfüllt. Der Wärmeabschnitt 42 ist über einen Leitungsabschnitt 44 der Al- Schicht mit einer nicht dargestellten Schaltung zum Einschalten des Stromes verbunden, während der Temperaturfeststellabschnitt 43 über einen Erweiterungsabschnitt der Al-Schicht verbunden ist, die Teil einer nicht dargestellten Widerstandsfeststellschaltung ist.
Der Wärmeerzeugungsabschnitt 42 ist auf beiden Seiten abgeschnitten, um eine schmalere Breite zu bekommen, in dem die Wärme auf einen Abschnitt der schmalen Breite konzentriert wird, um einen größeren Unterschied zwischen der Temperatur zu bekommen, wenn Tinte auf dem Abschnitt der schmalen Breite ist und dann, wenn dort keine Tinte existiert. Der Wärmeerzeugungsabschnitt 42 kann aus einer HfB&sub2;-Schicht bestehen, die zur Erleichterung des Filmprozesses auf dem Substrat 10 beschichtet ist. Der Temperaturfeststellabschnitt 43 ist nahe am Wärmeerzeugungsabschnitt 42 gelegen, so nahe wie möglich. Wie im ersten zuvor beschriebenen Beispiel ist ein thermischer Oxidationsfilm aus einer SiO&sub2;-Schicht zwischen der Oberfläche des Substrats 10 und der HfB&sub2;-Schicht zur Erleichterung des Filmprozesses auf dem Substrat 10 gebildet. Die SiO&sub2;-Schicht ist dicker, das heißt, sie hat eine Stärke von 10 um, um zu verhindern, daß die Wärme auf dem Wärmeerzeugungsabschnitt 42 auf das Substrat 10 übergeht.
Mit einem derartigen Aufbau wird der Wärmeerzeugungsabschnitt 42 veranlaßt, die Wärme durch Leitfähigkeit zu einer bestimmten Zeit mittels der mit dem Wärmeerzeugungsabschnitt 42 verbundenen Schaltung zum Einschalten des Stromes erzeugen, und der Widerstandswert gemäß der Temperaturänderung des Temperaturfeststellabschnitts 43 wird von der Widerstandsfeststellschaltung festgestellt, die mit dem Temperaturfeststellabschnitt 43 verbunden ist, so daß in derselben Weise wie zuvor beim ersten Beispiel beschrieben, festgestellt werden kann, ob Tinte auf dem Wärmeerzeugungsabschnitt 42 ist. Somit ist dieses Beispiel aus einer Kombination des Wärmeerzeugungsabschnitts 42 aus einem Material wie beispielsweise HfB&sub2; mit einem geringfügig sich änderndem Widerstand mit der Temperatur und dem Temperaturfeststellabschnitt 43 aus einem Material wie Al mit einem Widerstand gebildet, der sich stark mit der Temperatur ändert.
Angemerkt sei, daß diese Erfindung in einem Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät nicht nur vom Dauertyp sondern auch vom Einwegtyp anwendbar ist.
Wie schon beschrieben, kann die Aufzeichnungsflüssigkeit nach der vorliegenden Erfindung in effektiver Weise fast zu 100 aufgebraucht werden, und die Zuverlässigkeit der Feststellung kann verbessert werden.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Feststellung der Aufzeichnungsflüssigkeit zu schaffen, das in zuverlässiger Weise feststellt, daß die Aufzeichnungsrestflüssigkeit knapp ist.
Des weiteren ist es nach der vorliegenden Erfindung möglich, ein Aufzeichnungsgerät und ein Verfahren zur Feststellung der Aufzeichnungsflüssigkeit zu schaffen, das nicht nur die Verschwendung von Aufzeichnungsflüssigkeit vermeidet, sondern auch das Problem des Siedens der Umgebung aufgrund der Undichtigkeit von Aufzeichnungsflüssigkeit aus einem Einwegaufzeichnungsflüssigkeits-Speicherbehälter löst.
Des weiteren wird nach der vorliegenden Erfindung ein vorbestimmtes exaktes Volumen zwischen den Ausstoßenergie- Erzeugungselementen und dem Wärmeerzeugungselement bereitgestellt, und somit verbleibt dann ein knapper Tintenrest im Flüssigkeitskanal, wenn ein Feststellsignal von Tintenmangel ausgegeben wird, so daß es möglich ist, den abrupten Abbruch der Aufzeichnung zu vermeiden und eine hohe Qualität der Aufzeichnung zu schaffen.
Da das Wärmeerzeugungselement nach der vorliegenden Erfindung nicht im Flüssigkeitskanal vorgesehen ist, der an die Abgabestellen angrenzt, ist es möglich, eine falsche Feststellung von Resttinte zu vermeiden, wenn die in die Flüssigkeitskammer gefüllte Tinte durch eine Störung Blasen im Flüssigkeitskanal enthält.
Die vorliegende Erfindung erbringt hervorragende Eigenschaften, insbesondere in einem Aufzeichnungskopf oder einer Aufzeichnungseinrichtung des Tintenstrahlsystems zur Aufzeichnung, wobei mit der Wärmeenergie kleine Flüssigkeitströpfchen unter verschiedenen Tintenstrahl- Aufzeichnungssystemem erzeugt werden.
Hinsichtlich des repräsentativen Aufbaus und Prinzips, das in der Praxis Anwendung gefunden hat, ist das grundlegende Prinzip beispielsweise gemäß den U. S. Patenten 4 723 129 und 4 740 796 vorzuziehen. Dieses System ist sowohl beim sogenannten Bedarfstyp als auch beim kontinuierlichen Typ anwendbar.
Insbesondere ist der Fall des Bedarfstyps wirkungsvoll, weil durch Anlegen wenigstens eines Ansteuersignals, das einen schnellen Temperaturanstieg erzielt, bei dem das Kernsieden gemäß der Aufzeichnungsinformation auf den elektrischen Wärmetauschern überschritten wird, gemäß den Seiten- oder Flüssigkeitskanälen eingerichtet ist, die die Flüssigkeit (Tinte) führen, wird Wärmeenergie von den elektrischen Wärmetauschern erzeugt, um das Filmsieden auf der beheizten Oberfläche des Aufzeichnungskopfes zu bewirken, und folglich können die Blasen mit der Flüssigkeit (Tinte) gemäß einem der Ansteuersignale gebildet werden. Durch Ausstoß der Flüssigkeit (Tinte) durch eine Öffnung zum Ausstoß durch Wachsen und Schrumpfen der Blasen wird wenigstens ein Tröpfchen gebildet. Indem die Ansteuersignale in Impulsform gebracht werden, können das Wachstum und das Schrumpfen der Blase unmittelbar herbeigeführt werden, um in adäquater Weise einen besseren Ausstoß der Flüssigkeit (Tinte) zu erzielen, der insbesondere für die Ansprecheigenschaften hervorragend ist.
Als Ansteuersignale einer derartigen Impulsform sind jene in den U. S. Patenten 4 463 359 und 4 345 262 besonders geeignet. Des weiteren kann eine hervorragende Aufzeichnung durch Anwenden der im U. S. Patent 4 313 124 beschriebenen Voraussetzung der Erfindung betreffs der Temperaturanstiegsrate der zuvor angeführten heizenden Oberfläche ausgeführt werden.
Als Aufbau des Aufzeichnungskopfes zusätzlich zu der Kombination von Ausstoßöffnung, dem Flüssigkeitskanal und dem elektrischen Wärmetauscher (gerader Flüssigkeitskanal oder rechtwinklig gebogener Flüssigkeitskanal), wie in den zuvor angeführten jeweiligen Dokumenten offenbart, ist auch die Bildung unter Verwendung des U. S. Patents 4 558 333 oder 4 459 600 in der vorliegenden Erfindung enthalten, die den Aufbau mit dem im gebogenen Abschnitt angeordneten Heizungsabschnitt offenbart, der ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung auch beim Aufbau wirkungsvoll sein, wie er in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-123670 offenbart ist, die den Aufbau unter Verwendung eines Schlittens offenbart, der einer Vielzahl von elektrischen Wärmetauschern gemeinsam ist, wie der Ausstoßabschnitt des elektrischen Wärmetauschers, oder die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 59-138461, die einen Aufbau offenbart, bei dem die Öffnung zur Absorption von Druckwellen der Wärmeenergie gemäß dem Ausstoßabschnitt dient.
Des weiteren kann als Aufzeichnungskopf des Vollängentyps, dessen Länge der maximalen Breite eines von der Aufzeichnungseinrichtung aufgezeichneten Aufzeichnungsträgers entspricht, entweder der Aufbau verwendet werden, der die Länge durch eine Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen abdeckt, wie in den zuvor erwähnten Dokumenten offenbart, oder der Aufbau als ein kompakt gebildeter Aufzeichnungskopf.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung wirkungsvoll bei einem Aufzeichnungskopf des frei austauschbaren Chip-Typs, der die elektrische Verbindung zum Grundgerät oder das Liefern der Tinte aus dem Grundgerät ermöglicht, indem er auf das Grundgerät aufgesetzt ist, oder ein Aufzeichnungskopf des Kartuschentyps mit einem Tintentank, der im Aufzeichnungskopf selbst integriert ist.
Auch ist das Hinzufügen eines Regeneriermittels für den Aufzeichnungskopf als vorbereitendes zusätzliches Mittel vorteilhaft, weil die Wirkung der vorliegenden Erfindung dadurch stabiler wird. Spezielle Ausführungsbeispiele dieser Mittel für den Aufzeichnungskopf können Kappenmittel, Reinigungsmittel, Druck- oder Saugmittel, elektrische Wärmetauscher oder andere Art von Heizelementen enthalten, oder Vorheizmittel gemäß einer Kombination dieser, und es ist auch wirkungsvoll zur Ausführung einer stabilen Aufzeichnung, einen Vorbereitungsbetrieb auszuführen, der den Ausstoß getrennt von der Aufzeichnung ausführt.
Da des weiteren der Aufzeichnungsbetrieb der Aufzeichnungseinrichtung nach der Erfindung nicht nur für den Aufzeichnungsbetrieb lediglich einer Primärfarbe äußerst wirksam ist, wie beispielsweise Schwarz und so weiter, sondern auch bei einer Einrichtung, die wenigstens mit einer von mehreren unterschiedlichen Farben oder Vollfarben durch Mischen ausgestattet ist, wobei der Aufzeichnungskopf entweder kompakt gebaut oder in einer Vielzahl zusammengesetzt sein kann.
Obwohl die Tinte als Flüssigkeit in den zuvor beschriebenen Beispielen der vorliegenden Erfindung angenommen wurde, können auch andere Tinten zufriedenstellend angewandt werden, die sich unter der Raumtemperatur verfestigen und bei Raumtemperatur weich oder flüssig werden, oder solche, die sich verflüssigen, wenn ein Aufzeichnungsaktivierungssignal ausgegeben wird, wie es generell im Tintenstrahlsystem benutzt wird, um die Viskosität der Tinte in einem gewissen Bereich zum stabilen Ausstoß beizubehalten durch Einstellen der Temperatur der Tinte in einem Bereich zwischen 30ºC und 70ºC.
Darüber hinaus ist auch die Tinte, die die Eigenschaft der Verflüssigung nur durch Zuführen von Wärmeenergie hat, ebenfalls auf die vorliegende Erfindung anwendbar, wobei sich die Tinte durch die zugeführte Wärmeenergie gemäß einem Aufzeichnungssignal so verflüssigt, daß die flüssige Tinte ausgestoßen wird, wodurch sie fest wird, wenn sie den Aufzeichnungsträger erreicht hat, entweder durch Verwenden einer derartigen Tinte, die es gestattet, einen Teil der Wärmeenergie in positiver Weise als Energie zur Änderung des Aggregatzustandes von fest auf flüssig zu verwenden, um die Temperaturerhöhung zu vermeiden, oder im Zustand der Vorratshaltung sich verfestigt, um das Verdampfen der Tinte zu vermeiden. In diesem Falle kann die Tinte durch Löcher eines porösen Blattes im flüssigen oder festen Zustand zurückgehalten und dem elektrischen Wärmetauscher gegenübergestellt werden, wie in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 54-56847 und Nr. 60-71260 beschrieben. Das effektivste Verfahren für Tinten, wie es in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, basiert auf dem oben angeführten Filmsieden.
Des weiteren kann ein Aufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kompakt oder getrennt als Bildausgabegerät in der Informationsverarbeitung verwendet werden, wie beim Computer oder Wortprozessor, beim Kopierer in Verbindung mit einem Lesegerät oder in einer Faksimileeinrichtung mit der Sende- und Empfangseigenschaft.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das einen schematischen Aufbau zeigt, bei dem ein Aufzeichnungsgerät der vorliegenden Erfindung in einem Informationsverarbeitungsgerät mit den Eigenschaften des Wortprozessors, Personal Computers, Faksimileendgerät und Kopierer verwendet wird.
In der Figur ist 201 eine Steuereinheit zur Steuerung des gesamten Gerätes, wobei diese über eine CPU verfügt, wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder verschiedene I/O- Bausteine und jeweils durch Aus- oder Eingabe von Steuer- oder Datensignalen zu oder von einem jeden Abschnitt gesteuert wird. 202 ist ein Anzeigeabschnitt, der verschiedene Menüs, Dokumentinformationen und Bilddatenlesen vom Bildleser 207 auf dem Anzeigeschirm anzeigt. 203 ist eine transparente druckempfindliche Tastatur, die auf dem Anzeigeabschnitt 202 vorgesehen ist, die die Eingabe von Punkten oder Koordinatenwerten auf dem Anzeigeabschnitt 202 durch Fingerdrücken auf ihre Oberfläche oder dergleichen ermöglicht.
Bezugszeichen 204 ist ein FM-(Frequenzmodulations-) Tonquellenabschnitt, der die FM-Modulation für mit einem Musikeditor erstellte Musikinformationen anwendet, die im Speicher 1810 und der externen Speichereinrichtung 1812 als digitale Daten gespeichert sind. Ein elektrisches Signal aus dem FM-Tonquellenabschnitt 208 wird von einem Lautsprecherabschnitt 205 in einen hörbaren Ton umgesetzt. Ein Druckabschnitt 206 ist nützlich als Ausgabegerät für einen Personal Computer, ein Faksimileendgerät oder einen Kopierer, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
Bezugszeichen 207 ist ein Bildleseabschnitt, der gelesene Originaldaten auf photoelektrischem Wege eingibt, der in der Mitte des Transportweges des Originals zum Lesen von Faksimile- oder Kopieroriginalen und anderen verschiedenen Arten von Originalen angeordnet ist. 208 ist ein Faksimile- (FAX-) Sende- oder Empfangsabschnitt mit einer Schnittstelleneinrichtung nach außen zum Übertragen von Originaldaten, die vom Bildleseabschitt 207 mit dem Faksimile gelesen werden, oder zum Empfang von gesendeten decodierten Faksimilesignalen. 209 ist ein Fernsprechabschnitt, der verschiedene Telefonmerkmale umfaßt, wie beispielsweise die übliche Telefonfunktion oder eine automatische Anrufbeantwortungsfunktion.
210 ist ein Speicherabschnitt mit einem ROM und einem Video- RAM zum Speichern von Systemprogrammen, Verwaltungsprogrammen und anderen Anwenderprogrammen, Druckzeichen und Wörterbuch, sowie von Anwenderprogrammen, die aus einer externen Speichereinrichtung geladenen, und von Dokumentinformationen.
211 ist ein Tastaturabschnitt zur Eingabe von Dokumentinformationen oder verschiedener Befehle.
212 ist eine externe Speichereinrichtung, die einen Speicherträger bestehend aus der Diskette oder Festplatte zur Speicherung von Dokumentinformationen, Musik- oder Audiodaten und Programmen des Anwenders verwendet.
Fig. 18 ist ein typisches Erscheinungsbild des Informationsverarbeitungsgeräts, wie es in Fig. 17 gezeigt ist.
In der Figur ist 301 eine flache Tafelanzeige zur Anzeige verschiedener Menüs, Graphikdaten oder Dokumenten. Auf der Anzeige 301 ist eine Berührungstafel 203 installiert, die die Eingabe von Koordinaten oder Punktspezifikationen durch Niederdrücken einer Oberfläche der Berührungstafel 203 mit einem Finger oder dergleichen ermöglicht. 302 ist ein Handapparat, der verwendet wird, wenn das Gerät als Fernsprecher arbeitet.
Die Tastatur 303 ist abnehmbar an einer Schnur mit dem Grundgerät befestigt und wird zur Eingabe verschiedener Dokumente oder Daten verwendet. Die Tastatur 301 ist ebenfalls mit verschiedenen Arten von Funktionstasten 304 versehen. 305 ist ein Schlitz zum Einstecken der Diskette in die externe Speichereinrichtung 212.
307 ist ein Papierstapelabschnitt zum Stapeln von vom Bildleseabschnitt 207 zu lesenden Papieren, aus dem gelesenes Papier durch den rückwärtigen Abschnitt der Einrichtung ausgegeben werden. Beim Faksimileempfang werden empfangene Daten vom Tintenstrahldrucker 307 aufgezeichnet.
Angemerkt sei, daß der zuvor beschriebene Anzeigeabschnitt 202 eine Kathodenstrahlröhre sein kann, aber vorzugsweise eine flache Tafel der Flüssigkristallanzeige unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls ist. Dies gilt wegen der kompakteren, dünneren und leichteren Ausführung.
Wenn die zuvor beschriebenen Informationsverarbeitungseinheit als Personal Computer oder Wortprozessor arbeitet, werden verschiedene über die Tastatur 211 eingegebene Informationen gemäß einem vorbestimmten Programm im Steuerabschnitt 201 verarbeitet und als Bilder an den Drucker 206 abgegeben.
Wenn die Einheit als Empfänger für ein Faksimileendgerät arbeitet, werden die vom FAX-Sende- und -Empfangsabschnitt 208 eingegebenen Faksimileinformationen über die Übertragungsleitung empfangen und gemäß einem vorbestimmten Programm im Steuerabschnitt 201 verarbeitet und zum Druckerabschnitt 206 als empfangene Bilder abgegeben.
Beim Betrieb als Kopierer wird ein Original vom Bildleseabschnitt 207 gelesen, und gelesene Originaldaten werden über den Steuerabschnitt 201 an den Druckerabschnitt 206 als Kopierbild gesandt. Angemerkt sei, daß sie als ein Sender für die Faksimileeinrichtung dient, vom Bildleseabschnitt 207 gelesene Originaldaten werden zur Übertragung gemäß einem vorbestimmten Programm im Steuerabschnitt 201 verarbeitet und über den Fax-Sende- und Empfangsabschnitt 208 zur Übertragungsleitung gesendet.
Angemerkt sei, daß die zuvor erwähnte Einrichtung zur Informationsverarbeitung vom kompakten Typ sein kann, die einen Tintenstrahldrucker im in Fig. 19 gezeigten Grundkörper enthält, wobei die Datenaustauschbarkeit verbessert wird. In derselben Figur sind gleiche Bezugszeichen für Teile mit denselben Funktionen wie jene in Fig. 18 vergeben.
Wenn ein Aufzeichnungsgerät nach der vorliegenden Erfindung in der zuvor beschriebenen Multifunktions- Informationsverarbeitungseinrichtung angewandt wird, können höherqualitative Aufzeichnungsbilder erzielt werden, so daß die Funktionen der Informationsverarbeitungseinrichtung weiter verbessert sind.

Claims

1. Aufzeichnungskopf, mit:

einem Tintenaustrittsabschnitt mit einer Vielzahl von Tintenaustrittsstellen (11) zum Tintenausstoß, einem mit jeder der Tintenaustrittsstellen kommunizierenden Kanal und mit Austrittsarbeit-Erzeugungselementen (13) zur Energieerzeugung zum Tintenausstoß;

einer mit dem Tintenaustrittsabschnitt kommunizierenden gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) zum Speichern von an den Tintenaustrittsabschnitt zu liefernde Tinte, wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer (14) zur Verbindung des Tintenaustrittsabschnitts mit einem Tintenbehälter (3) eingerichtet ist; und mit

einem Tintennachweismittel (15) zum Feststellen eines Absinkens der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14),

dadurch gekennzeichnet, daß das Tintennachweismittel über ein Wärmeerzeugungsmittel in Form eines elektrischen Widerstands (15) verfügt, der an einer Stelle außerhalb der Flüssigkeitskanäle vorgesehen ist, wobei ein Absinken der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer gemäß einer einhergehenden Änderung entweder des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands (15) oder des dem elektrischen Widerstand (15) zugehörigen elektrischen Widerstandswertes feststellbar ist, wenn sich der elektrische Widerstand (15) durch Zuführen elektrischer Energie erwärmt.

2. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dessen elektrischer Widerstand (15) an einer Stelle vorgesehen ist, die einer Vielzahl der Flüssigkeitskanäle gemeinsam und nicht einem jeden der Flüssigkeitskanäle individuell zugeordnet ist.

3. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dessen elektrischer Widerstand (15) einen sich mit der Temperatur ändernden elektrischen Widerstandswert hat.

4. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 2 oder 3, dessen elektrischer Widerstand von einem elektrischen Impuls (P) ansteuerbar ist.

5. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 2 oder 3, dessen elektrischer Widerstand zur Aufnahme eines vorbestimmten elektrischen Signals eingerichtet ist und über ein Wärmeerzeugungselement (29) verfügt, das zum Abschalten eingerichtet ist, wenn sich keine Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements (29) befindet und nicht abschaltet, wenn sich Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements (29) befindet.

6. Aufzeichnungskopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Volumen V restlicher Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) im Bereich von 1 mm³ ≤ V ≤ mm³ liegt, wenn das Tintennachweismittel (15) bereit ist, einen Tintenniederpegel festzustellen.

7. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 5, bei dem ein Volumen V restlicher Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer im Bereich 1 mm³ ≤ V ≤ 100 mm³ liegt, wenn das Wärmeerzeugungselement (15) unterbrochen ist.

8. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 5, bei dem der elektrische Widerstand eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (55-1, -- 55-15) enthält und wobei die Wärmeerzeugungselemente (55-1, -- 55-15) in Aufeinanderfolge immer dann unterbrochen sind, wenn die Tinte über eine vorbestimmte Menge absinkt.

9. Aufzeichnungskopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen die Austrittsarbeit-Erzeugungselemente (13) Wärmeenergie erzeugen, um das Kochen der Tinte und somit das Wachstum von Blasen zum Tintenausstoß durch Tintenaustrittsstellen (11) zu bewirken.

10. Aufzeichnungskopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, der des weiteren ausgestattet ist mit einem integralen Tintenbehälter (3), der mit der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) kommuniziert, und wobei der Aufzeichnungskopf als Kartusche (80) ausgelegt ist, die aus dem Aufzeichnungsgerät herausnehmbar eingerichtet ist.

11. Aufzeichnungsgerät, mit:

einem Tintenaustrittsabschnitt (20) mit einer Vielzahl von Tintenaustrittsstellen (11) zum Tintenausstoß, einem mit jeder der Tintenaustrittsstellen kommunizierenden Kanal und mit Austrittsarbeit-Erzeugungselementen (13) zur Energieerzeugung zum Tintenausstoß;

einer mit dem Tintenaustrittsabschnitt (20) kommunizierenden gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) zum Speichern von an die Tintenaustrittsstellen (11) zu liefernde Tinte, wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer (14) zur Verbindung des Tintenaustrittsabschnitts (11) mit einem Tintenbehälter (3) eingerichtet ist; und mit

dadurch gekennzeichnet, daß das Tintennachweismittel (15) ausgestattet ist mit einem Wärmeerzeugungsmittel in Form eines elektrischen Widerstands (15), der an einer Stelle außerhalb der Flüssigkeitskanäle vorgesehen ist, wobei ein Absinken der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer gemäß einer einhergehenden Änderung des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands (15) feststellbar ist; und mit Bestimmungsmitteln zum Bestimmen, ob sich die Tintenmenge in der gemeinsamen Kammer auf der Grundlage der Änderung des Widerstandswertes verringert hat, wenn sich der elektrische Widerstand (15) durch Zuführen elektrischer Energie erwärmt.

12. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 11, dessen elektrischer Widerstand (15) Wärme erzeugt, indem er für Elektrizität leitfähig wird, und einen elektrischen Widerstand besitzt, der sich mit der Temperatur ändert, wobei das Tintennachweismittel (21-28) eingerichtet ist zur Feststellung des Vorhandenseins von Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) auf der Grundlage einer Änderung des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands (RL).

13. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 11, dessen Steuerabschnitt (201) vorgesehen ist zum Anlegen eines vorbestimmten elektrischen Signals zu einer vorbestimmten Zeit an den elektrischen Widerstand (15) und wobei der elektrische Widerstand (15) ein Wärmeerzeugungselement enthält, das zum Abschalten eingerichtet ist, wenn sich keine Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements (15) befindet, und kein Abschalten herbeiführt, wenn sich Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements (15) befindet, wobei das Tintennachweismittel das Vorhandensein von Tinte auf der Grundlage davon feststellt, ob das Wärmeerzeugungselement (15) abgeschaltet ist.

14. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 11, dessen Bestimmungsmittel eingerichtet ist, die Änderung des Widerstandswertes eines elektrischen Widerstands (15) unmittelbar nach dem Ausstoß der Tinte aus dem Tintenaustrittsabschnitt festzustellen.

15. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 14, dessen Tintenausstoßoperation ausgeführt wird durch Entfernen von Luftblasen im Aufzeichnungskopf durch Tintenausstoß aus dem Tintenaustrittsabschnitt.

16. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 13, dessen Wärmeerzeugungsmittel mit einer Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (55-1, -- 55-15) ausgestattet ist und dessen Wärmeerzeugungselemente (55-1, --55-15) in Aufeinanderfolge immer dann abschalten, wenn die Tinte über eine vorbestimmte Menge absinkt.

17. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 11 oder 13, dessen elektrischer Widerstand einen Widerstandswert hat, der mit der Temperatur ansteigt, und eine Stromversorgungsschaltung zur Stromlieferung für den Widerstand (RL), die eine Strombegrenzerschaltung zur Begrenzung des Stromes durch den Widerstand enthält.

18. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 11 oder 13, dessen elektrischer Widerstand einen Widerstandswert besitzt, der mit der Temperatur absinkt, und eine Stromversorgungsschaltung zur Stromlieferung an den Widerstand (RL), die eine rückkopplungsstabilisierte Konstantspannungsschaltung enthält.

19. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dessen Austrittsarbeit-Erzeugungselemente (13) zum Erzeugen von Wärmeenergie eingerichtet sind, um das Kochen von Tinte und somit das Wachstum von Blasen zum Tintenausstoß durch die Tintenaustrittsstellen (11) herbeizuführen.

20. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dessen gemeinsame Flüssigkeitskammer (14) eingerichtet ist, mit einem separat vorgesehenen Tintenbehälter (80) zu kommunizieren.

21. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dessen elektrischer Widerstand (15) ein Speichermedium zur Speicherung der ausgestoßenen Tinte gemäß einer Abschaltung des elektrischen Widerstands ist, und wobei das Tintennachweismittel zum Nachweis der Anwesenheit von Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) auf der Grundlage der aus dem Speichermedium (15) gewonnenen Information eingerichtet ist.

22. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 21, bei dem ein Volumen V restlicher Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer im Bereich von 1 mm³ ≤ V ≤ 100 mm³ liegt, wenn das Tintennachweismittel (15) zur Feststellung eines Tintenniederpegels eingerichtet ist.

23. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 21, bei dem der elektrische Widerstand (15) zur Ansteuerung mit einem elektrischen Impuls (P) eingerichtet ist.

24. Gerät nach Anspruch 11, dessen elektrischer Widerstand (42) und dessen Temperaturnachweismittel (43) getrennte Glieder enthalten, die jeweils einen elektrischen Widerstandswert besitzen, der sich mit der Temperatur ändert, wobei der elektrische Widerstand (42) verbunden ist mit einem Leitungsabschnitt und eine geringere Breite besitzt als der Leitungsabschnitt zur Verbindung des elektrischen Widerstands (42) mit einer elektrischen Stromversorgung, und wobei das Temperaturnachweismittel (43) nahe dem elektrischen Widerstand (42) positioniert und mit einer Widerstandswert- Feststellschaltung verbunden ist.

25. Aufzeichnungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, das des weiteren Mittel zum Empfangen und Senden eines Faksimilesignals enthält.

26. Verfahren zum Tintennachweis in einem Tintenabgabeabschnitt, mit den Verfahrensschritten:

Vorsehen eines Tintenaustrittsabschnitts (20) mit einer Vielzahl von Tintenaustrittsstellen, einem Kanal, der mit jeder der Tintenaustrittsstellen (11) kommuniziert, und mit Austrittsarbeit-Erzeugungselementen (13) zum Erzeugen von Energie zum Tintenausstoß;

Vorsehen einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14), die mit dem Tintenaustrittsabschnitt zur Speicherung von an den Tintenaustrittsabschnitt zu liefernder Tinte kommuniziert, wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer zur Verbindung des Tintenabgabeabschnitts mit einem Tintenbehälter (3) eingerichtet ist;

Speichern von an die gemeinsame Flüssigkeitskammer (14) zu liefernde Tinte im Tintenbehälter (3); und

Nachweisen eines Abfalls der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) unter Verwendung eines Tintennachweismittels (15),

gekennzeichnet durch Bereitstellen von Wärmeerzeugungsmitteln in Form eines elektrischen Widerstands (15) an einer Stelle außerhalb der Flüssigkeitskanäle und Feststellen eines Absinkens der Tintenmenge in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer gemäß einer entsprechenden Änderung des elektrischen Widerstandswertes des elektrischen Widerstands (15) oder eines elektrischen Widerstandswertes, der dem elektrischen Widerstand (15) zugehörig ist, wenn sich der elektrische Widerstand durch Zuführen elektrischer Energie erwärmt.

27. Verfahren zum Tintennachweis nach Anspruch 26, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Bereitstellens vom Tintennachweismittel mit einem Temperatursensor zum Feststellen der Temperaturänderung des elektrischen Widerstands (15) abhängig davon, ob die Tinte in der Nähe des elektrischen Widerstands (15) vorhanden ist, und Feststellen der Anwesenheit von Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) durch Anlegen eines elektrischen Signals an den elektrischen Widerstand (15) und Feststellen der Temperaturänderung des elektrischen Widerstands (15) abhängig davon, ob sich keine Tinte in der Nähe des elektrischen Widerstands (15) befindet.

28. Verfahren zum Tintennachweis nach Anspruch 27, das den weiteren Verfahrensschritt des Anlegens eines elektrischen Signals an den elektrischen Widerstand (15) umfaßt, nachdem ein getrennt vom elektrischen Widerstand (15) vorgesehener Tintenrest-Nachweisabschnitt (21-28) feststellt, daß nur wenig Tinte verbleibt.

29. Verfahren zum Tintennachweis gemäß Anspruch 28, bei dem das Anlegen des elektrischen Signals unmittelbar nach einer Wiederherstelloperation des Aufzeichnungskopfes (20) erfolgt.

30. Verfahren nach Anspruch 26, mit den weiteren Verfahrensschritten der Bereitstellung des Tintennachweiselements (15) mit einem Wärmeerzeugungselement und Anlegen eines elektrischen Signals an das Wärmeerzeugungselement in der Weise, daß das Wärmeerzeugungselement abschaltet, wenn sich keine Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements (15) befindet, und das Wärmeerzeugungselement (15) nicht abschaltet, wenn sich Tinte in der Nähe des Wärmeerzeugungselements (15) befindet, wobei restliche Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer (14) abhängig davon festgestellt wird, ob das Wärmeerzeugungselement (15) abgeschaltet ist.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, bei dem ein Volumen V restlicher Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer im Bereich von 1 mm³ ≤ V ≤ 100 mm³ liegt, wenn das Tintenfeststellelement (15) einen Tintenniederpegel feststellt.

32. Verfahren nach Anspruch 26 mit den weiteren Verfahrensschritten des Tintenausstoßes vom Tintenaustrittsabschnitt; und Feststellen der Änderung des elektrischen Widerstandswertes vom elektrischen Widerstands (15) unmittelbar nach dem Ausstoßen.

33. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem der Nachweis eines Absinkens der Tintenmenge unmittelbar nach einer Wiederherstelloperation erfolgt.