-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung. Sie bezieht sich
insbesondere auf eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
welche zur Aufzeichnung von Aufzeichnungsbildern,
beispielsweise Buchstaben, Tintentröpfchen aus Düsen ausstößt,
wobei in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ein
Tintenbehälter auf einem Schlitten angebracht ist.
-
Es gibt verschiedene Typen von
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, d.h., es gibt einen
Typ, bei dem der Tintenbehälter auf einem geeigneten Abschnitt
eines Körpers angeordnet ist und Tinte von dem Tintenbehälter
einer Druckkopfeinheit durch eine Tintenzufuhrleitung,
beispielsweise eine Röhre, zugeführt wird, und einen anderen
Typ, bei dem der Tintenbehälter auf einem Schlitten aufgenommen
ist, auf dem eine Druckkopfeinheit angebracht ist.
-
Der letztgenannte, sogenannte Schlitten-Typ (on-carriage type),
hat den Vorteil, daß die Tintenzufuhrleitung nicht erforderlich
ist. Jedoch müssen in diesem Typ der Tintenbehälter, eine
Tintenzufuhrpassage, ein Filter und ähnliches in einem
begrenzten Raum untergebracht werden, nämlich auf einem
Schlitten. Dies bedeutet, daß die Baufreiheit begrenzt ist. Aus
diesem Grunde wäre es insbesondere technisch schwierig,
Luftblasen zu vermeiden, die sich leicht bilden, wenn Tinte vom
Tintenbehälter zur Druckkopfeinheit zugeführt wird, bzw. sich
einmal gebildete Luftblasen wieder zu entfernen. Wird der
Tintenbehälter manuell auf dem Schlitten montiert, ist es des
weiteren möglich, daß es zu unabsichtlichen Unfällen,
beispielsweise zu einer mechanischen Beschädigung der
peripheren Einrichtungen kommt oder daß Luftblasen in den
Tintenbehälter eindringen können.
-
Des weiteren muß vor Gebrauch eine Füllflüssigkeit in die
Tintenzufuhrpassagen der Tintenkopfeinheit gefüllt sein, um
durch Luftblasen verursachte Probleme zu vermeiden, welche
auftreten können, wenn Tinte erstmals in die Passagen gefüllt
wird.
-
Das Dokument DE-A-2654049 offenbart ein
Flüssigkeitsverteilsystem zur Verwendung in einer
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung. Das System umfaßt eine
Blockier- und Steuervorrichtung. Eine Flüssigkeit wird aus
einem Flüssigkeitsbehälter über Seitenröhren dem Verteilsystem
zugeführt, welches mittels Schrauben auf einem
Flüssigkeitszwischenbehälter angebracht ist. Die Anzahl der
seitlich aus dem Verteilsystem heraustretenden Röhren ist nicht
begrenzt, und es können eine oder mehr Seitenröhren vorhanden
sein. Die aus dem Flüssigkeitsbehälter heraustretende
Flüssigkeit tritt in das Verteilsystem an einem ersten Flansch
ein. Von dieser Stelle aus wird die Flüssigkeit durch Kammern
zu einem zweiten Flansch geführt, der das Verteilsystem mit
einem Flüssigkeitszwischenbehälter verbindet. Die Seitenröhren
sind mit einem dritten Flansch verbunden, der in
Flüssigkeitsverbindung mit einer der Kammern steht. Ein Filter
ist in einer weiteren Kammer des Verteilsystems vorgesehen.
-
Dokument WO-A-8910265 offenbart des weiteren ein System zur
Verminderung von Druckschwankungen in einem
Tintenstrahldruckkopf, welche auf dem Kopf, der während des Druckvorgangs
entlang einer Walze bzw. Platte läuft, einwirken. Auf diese
Weise können Tintentropfen präzise auf einem
Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden. Dieses Ergebnis wird
dadurch erzielt, daß ein mit Druck beaufschlagter
Tintenzufuhrpfad, welcher eine eine komprimierbare Flüssigkeit
enthaltende Dämpfungskammer aufweist und entlang eines
Tintenrückführkanals angeordnet ist, vorgesehen ist.
-
Die vorliegende Erfindung wurde insbesondere im Hinblick auf
die oben genannten Schwierigkeiten getätigt, welche mit
herkömmlichen Tintenstrahlauf zeichnungsvorrichtungen vom
Schlitten-Typ (on-carriage type) verbunden sind. Es ist daher
eine spezielle Aufgabe der Erfindung, eine
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, vorzugsweise eine,
bei der ein Druckkopf und ein Tintenbehälter auf einem
Schlitten angebracht sind, bei der Luftblasen sofort nach ihrer
Entstehung ausgestoßen werden können, die Möglichkeit
unbeabsichtigter Unfälle vermindert und Tinte selbst bei
Stellungsabweichungen zwischen dem Tintenbehälter und der
Druckkopfeinheit zugeführt wird.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, bei der
die Erzeugung von Luftblasen in einer vom Tintenbehälter zum
Tintenkopf führenden Tintenzufuhrpassage gesteuert werden kann.
-
Zur Lösung dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß eine
verbesserte Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß
unabhängigem Anspruch 1 zur Verfügung gestellt. Weitere
vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung
gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den
zeichnungen hervor.
-
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfaßt gemäß einem
speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein
Verbindungselement mit einer in einem Schlitten angeordneten
und sich parallel in Richtung einer Druckkopfeinheit
erstreckenden ersten Tintenzufuhrpassage, sowie eine zweite
sich aufwärts erstreckende und mit dem Tintenbehälter und der
ersten Tintenzufuhrpassage kommunizierende Tintenzufuhrpassage,
eine mit dem Verbindungselement verbundene Tintenkopfeinheit
zum Ausstoßen von Tintentröpfchen in Ubereinstimmung mit
Drucksignalen, eine in ein Nadeleinsetzloch des Tintenbehälters
eingreifende Hohlnadel, ein Filterelement, welches parallel zu
einem zwischen der Hohlnadel und der zweiten
Tintenzufuhrpassage angeordneten, sich verjüngenden konkaven
Abschnitt angeordnet ist, ein Kappenmittel, welches lösbar auf
der Druckkopfeinheit angeordnet ist, um eine Verbindung zu
einer Saugpumpe herzustellen, sowie ein Steuermittel zur
Ansteuerung der Saugpumpe in einer ersten Saugbetriebsart, in
der im Intervallbetrieb gearbeitet wird, und in einer zweiten
Saugbetriebsart, in der in kontinuierlichem Betrieb gearbeitet
wird.
-
Wird, nachdem der Tintenbehälter auf den Schlitten angebracht
ist, Tinte dem Druckkopf zugeführt, fließt in der ersten
Betriebsart die Tinte gleichmäßig, um dadurch das Auftreten von
Luftblasen durch das Filterelement zu unterdrücken. Da das
Filterelement zwischen einem oberen und einem unteren sich
verjüngenden konkaven Element angeordnet ist, bewegen sich in
diesem Bereich gebildete Luftblasen entlang geneigter
Oberflächen des konkaven Elements in Richtung auf den
Tintenbehälter, so daß Luftblasen nicht in die Druckkopfeinheit
fließen.
-
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Tintenzufuhrsystems
einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer
in Fig. 1 gezeigten Druckkopfeinheit;
-
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
des Schlittens, auf welchem die Druckkopfeinheit und der
Tintenbehälter angebracht sind;
-
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Zustand der
erfindungsgemäßen Druckkopfeinheit darstellt;
-
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Aufbau
eines Schlittens gemäß der Erfindung zeigt;
-
Fig. 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche ein
Filterelement zeigt;
-
Figuren 7A, 7B und 7C zeigen einzelne Schritte der Montage des
Filtermittels;
-
Figur 8 ist ein Zeitdiagramm, welches den Intervallsaugbetrieb
und den kontinuierlichen Saugbetrieb zeigt; und
-
Figuren 9A, 9B, 9C und 9D sind schematische Ansichten, welche
Stadien von Tintenfluß und Luftblasen zeigen.
-
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher
erläutert.
-
Figur 1 ist eine schematische Ansicht, welche eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine
Druckkopfeinheit 1 vom Tintenstrahltyp ist mit einem
Tintenbehälter 3 mittels eines Verbindungselements 2 verbunden.
-
Tinte, welche in einem im Tintenbehälter 3 aufgenommenen
Schaumelement 11 imprägniert ist, wird der Druckkopfeinheit
durch eine Hohlnadel 9 und eine in dem Verbindungselement 2
ausgebildete Tintenzufuhrpassage 13 zugeführt, so daß die
Druckkopfeinheit 1 Tintentröpfchen in Übereinstimmung mit
Drucksignalen ausstößt.
-
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der
in Figur 1 gezeigten Druckkopfeinheit 1 darstellt. Die Tinte
fließt durch einen mit der Tintenzufuhrpassage 13 gekoppelten
Aufstiegskanal 15 in ein Reservoir 20 und das Reservoir 20
führt darin befindliche Tinte durch eine Tintenzufuhröffnung 21
in einer Menge zu, wie sie von jeder Druckerzeugungskammer 22
verbraucht wird. Eine Vibrationsplatte 23 dichtet die
Druckerzeugungskammern 22 ab, wobei ein Ende eines jeden
piezoelektrischen Vibratorelements 24,24,24 ... an der
Vibrationsplatte 23 in einer Position anliegt, welche den
jeweiligen Druckerezeugungskammern 22, 22, 22 ... entspricht.
-
Jedes der piezeolektrischen Vibrationselemente 24, 24, 24 ...
expandiert und zieht sich zusammen in Übereinstimmung mit dem
Drucksignal, wodurch sich das Volumen einer jeden der
Druckerzeugungskammern 22 verkleinert bzw. vergrößert und Tinte
vom Reservoir 20 zur Druckerzeugungskammer 22 gesaugt wird,
bzw. die Tintentröpfchen aus den in einer Düsenplatte 26
ausgebildeten Düsenöffnungen 27 ausgestoßen werden.
-
Es wird nun noch einmal auf Figur 1 Bezug genommen. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt des weiteren ein
Kappenelement 4, welches in einem Bereich angeordnet ist, in
dem nicht gedruckt wird und durch einen (nicht gezeigten)
Ansteuermechanismus in Anlage an die Düsenplatte 26 der
Druckkopfeinheit 1 gelangt, um ein Austrocknen der
Düsenöffnungen 27,27,27... zu verhindern. Das Kappenelement 4
steht über eine Röhre 12 mit einer Saugpumpe 5 in Verbindung,
welche von einer Steuereinrichtung 6 so betrieben wird, daß
korrigierte Tinte in das Kappenelement 4 gesaugt wird. Die
Saugpumpe 5 kann vom sogenannten Röhrenpumpentyp sein, bei
welchem eine Vielzahl von Walzen, welche voneinander
beabstandet auf einem Stützelement auf einem gemeinsamen Umfang
desselben angeordnet sind, elastisch an einer kreisförmig
angeordneten Röhre anliegen, und das Stützelement in eine
Richtung mittels eines Gleichstrommotors rotiert wird. Die in
Figur 1 gezeigte Vorrichtung ist des weiteren mit einem
Abflußbehälter 10 versehen, der durch eine Röhre 113 mit einer
Auslaßöffnung der Saugpumpe 5 verbunden ist.
-
Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine
Ausführungsform des Schlittens zeigt, auf welchem die
Druckkopfeinheit und der Tintenbehälter angebracht sind. Ein
Schlitten 30 bewegt sich, geführt von einem Führungsschloß 31
auf einer Platte bzw. Walze (nicht gezeigt) hin und her. Ein
Tintenbehälterhalter 32 ist auf einer oberen Oberfläche des
Schlittens 30 zum Halten des Tintenbehälters 3 angeordnet. Ein
Hebel 33 ist drehbar auf dem Halter 32 gelagert zur Halterung
und Sicherung des Tintenbehälters 3, indem er in einen
Eingriffsabschnitt des Tintenbehälters 3 eingreift.
-
Figur 4 ist eine Schnittansicht, in der ein Zustand gezeigt
wird mit der Druckkopfeinheit 1, dem Schlitten 30 und dem
dazwischen verbundenen Verbindungselement 2. Das
Verbindungselement 2, insbesondere ein elastischer
Verbindungsabschnitt 95 davon, ist zwischen dem Tintenbehälter
3 und der Druckkopfeinheit 1 angeordnet, um zu verhindern, daß
eine nach unten wirkende Kraft des Tintenbehälters 3 sich im
wesentlichen auf die Druckkopfeinheit 1 überträgt, wenn der
Tintenbehälter 3 auf dem Schlitten 30 angebracht wird, und um
eine sich zwischen diesen ergebende Positionsabweichung zu
absorbieren. Aus diesem Grund stehen der Tintenbehälter 3 und
die Druckkopfeinheit 1 fest in Eingriff damit.
-
Die Tintenzufuhröffnung 46 weist eine Wand 46a auf, welche nach
innen aus dem Gehäuse des Tintenbehälters 3 hervorragt und das
Schaumelement 11 in der Nähe der Tintenzufuhröffnung 46
komprimiert. Da die Porengröße des von der Wand 46a der
Tintenzufuhröffnung 46 komprimierten Schaumelements 11 kleiner
ist als die des anderen Teils, ist die Kapillarkraft des
Schaumelements 11 in der Umgebung der Tintenzufuhröffnung 46
groß im Vergleich zu dessen anderem Abschnitt. Daher sammelt
sich in dem Schaumelement 11 imprägnierte Tinte in Richtung auf
die Tintenzufuhröffnung 46 hin, so daß Tinte bis zum letzten
Tropfen verbraucht werden kann. Die Wand 46a der
Tintenzufuhröf fnung 46 ist in der Nähe und beabstandet von der
Wand des Tintenbehältergehäuses angeordnet, wie in Figur 4
gezeigt.
-
Wie in Figur 5 gezeigt, ist das Verbindungselement 2 im
allgemeinen U-förmig und weist einen Körper 42 und ein Paar
Schenkelabschnitte 41,41 auf, die an den beiden Seiten des
Körpers 42 angeordnet sind. Ein zylindrischer Körper 44 zur
Aufnahme eines Verbindungskanals 43 des Tintenbehälters 3 ist
auf einem oberen zentralen Bereich des Körpers 42 zwischen den
Schenkelabschnitten 41 und 41 ausgebildet. Ein erster
Tintenzufuhrpfad 45, welcher sich im wesentlichen parallel zu
der Aufzeichnungsvorrichtung erstreckt, verbindet eine innere
Seitenoberfläche 42a des Körpers 42 mit dem Zentrum des
zylindrischen Körpers 44. Eine Hohlnadel 9 ragt nach oben aus
dem zentralen Teil des zylindrischen Körpers 44 hervor und
kommuniziert mit dem Tintenzufuhrpfad 45. Die Hohlnadel 9
durchdringt die Tintenzufuhröffnung 46 des Tintenbehälters 3.
-
Wie in Figur 6 gezeigt, kommuniziert ein Durchgangsloch 50 der
Nadel 9 mit dem ersten Tintenzufuhrpfad 45 über einen zweiten
Tintenzufuhrpfad 47, welcher sich im wesentlichen senkrecht zur
Aufzeichnungsvorrichtung erstreckt. Ein Filterelement 51 ist in
einer die Hohlnadel 9 und den zweiten Tintenzufuhrpfad 47
verbindenden Durchflußpassage angeordnet. Insbesondere ist das
Filterelement 51 zwischen einem in dem Verbindungselementkörper
ausgebildeten, sich verjüngenden konkaven Abschnitt 52, bei dem
ein oberer Abschnitt sich erweitert, und einem unter der
Hohlnadel 9 ausgebildeten, sich verjüngenden konkaven Abschnitt
53, bei dem ein unterer Abschnitt sich erweitert, angeordnet.
Das Filterelernent 51 ist senkrecht zu einer vertikalen
Tintenzufuhrpassage eingebracht, welche die Verbindung zwischen
dem Durchgangsloch 50 der Hohlnadel 9 und dem zweiten
Tintenzufuhrpfad 47 herstellt. Das Filterelement 51 ist aus
SUS-Feindraht mittels Köperbindung mit einer Maschenzahl von
2000 gebildet.
-
Die Verjüngungswinkel θ1 und θ2 der konkaven Abschnitte 52 und
53 liegen jeweils in einem Bereich von im wesentlichen 30º und
60º. Diese Winkel sind so gewählt, daß sie bewirken, daß sich
Luftblasen effektiv innerhalb der konkaven Bereiche 52 und 53
aufwärts an diesen entlang bewegen.
-
Figuren 7A, 7B und 7C zeigen den Verlauf der Montage des
Filterelements 51. Eine Höhlung 80, die am Öffnungsabschnitt
des am Verbindungselement 42a ausgebildeten, sich verjüngenden
konkaven Abschnitts 52 vorgesehen ist, weist einen Durchmesser
auf, der zum Eingriff mit einer Unterseite der Hohlnadel 9
geeignet ist. Der sich verjüngende konkave Abschnitt 52 ist im
Zentrum der Höhlung 80 ausgebildet. Ein ringartiger Vorsprung
82 ist auf einem Stufenabschnitt 81 ausgebildet und umgibt den
sich verjüngenden konkaven Abschnitt 52.
-
Das Filterelment 51 wird auf den ringartigen Vorsprung 82
aufgelegt, wie in Figur 7A gezeigt. In diesem Zustand wird der
Vorsprung 82 durch das Filterelement 51 hindurch mit Wärme
beaufschlagt, so daß ein Schmelzteil 82' des Vorsprungs 82
selektiv geschmolzen wird, um in das Gitter des Filterelments
51 einzudringen, wie in Figur 7B gezeigt.
-
Andererseits ist die Hohlnadel 9 mit einem Flansch 86 versehen,
der eine obere Oberfläche 87 des Verbindungsteilkörpers 42 in
der Nähe eines Bodens 85 davon berührt, der mit dem Höhlung 80
des Verbindungsteilkörpers 42 in Eingriff bringbar ist. Der
Flansch 86 ist mit einer Ringnute 88 an dessen unterer
Oberfläche sowie mit einem ringförmigen Vorsprung 89 mit
Vförmigem Querschnitt versehen. Der ringförmige Vorsprung 89 ist
an einer Außenseite der Ringnut 88 angeordnet.
-
Als nächstes wird, wie in Figur 7C gezeigt, die Hohlnadel 9 in
den konkaven Abschnitt 52 eingebracht, auf welchem das
Filterelement 51 mittels Schrnelzverbindung aufgebracht ist. Der
Flansch 86 wird anschließend mit Ultraschallbestrahlung
beauf schlagt, so daß der Vorsprung 89 selektiv geschmolzen
wird, um so an dem Verbindungsteilkörper 42 mittels
Schmelzverbindung befestigt zu werden. Während des
Schmelzprozesses fließt der verbleibende Teil des Vorsprungs 89
in die Ringnute 88. Auf diese Weise wird der verbleibende Teil
nicht aus dem Flansch 86 gedrängt. Dadurch wird das
Filterelement 51 luftdicht zwischen dem
Verbindungselementkörper 42 und der Hohlnadel 9 befestigt.
-
Die Schenkelabschnitte 41, 41 des Verbindungselernents 2 sind mit
einem Paar von Positionierzapfen 90, 90 versehen, welche aus dem
Zentrum der Innenseite davon herausragen und in Montagelöcher
93 eingreifen, welche in sich von beiden Seiten des
Kopfbasiskörpers 91 erstreckenden Flanschabschnitten 92
ausgebildet sind. Die Zapfen 90 und Montagelöcher 93 werden
abschließend integral miteinander durch Schrauben 94 verbunden.
-
Ein Ende des aufsteigenden Kanals 15 der Druckkopfeinheit 1 ist
dem Kopfbasiskörper 91 an einem Abschnitt zugewandt, welcher
der Tintenpassage des Verbindungselements 2 entspricht. Der
aufsteigende Kanal 15 kommuniziert mit dem ersten
Tintenzufuhrpfad 45 des Verbindungselements 2 über die
elastische Verbindungsstelle 95. Wie in Figur 5 gezeigt, umfaßt
die Vorrichtung auch ein Schaltungsubstrat 97, welches auf
einer oberen Oberfläche des Kopfbasiskörpers 91 befestigt ist.
-
In der oben beschriebenen Ausführungsform tritt, wenn der
Tintenbehälter 3 auf dem Schlitten 30 installiert und der Hebel
33 heruntergezogen wird, die Hohlnadel 9 in den
Verbindungskanal 43 des Tintenbehälters ein. In diesem Zustand
werden, wenn das Kappenelement 4 auf der Druckkopfeinheit 1
montiert ist und die Saugpumpe 5 betätigt wird, die
Düsenöffnungen 27,27,27... über das Kappenelement 4 mit der
Saugkraft der Pumpe 5 beaufschlagt. Dieser Unterdruck wird dann
dem Tintenbehälter 3 über den ersten Tintenzufuhrpfad 45, das
Filterelement 51, dem zweiten Tintenzufuhrpfad 47 und der
Hohlnadel 9 zugeführt, so daß die in dem Schaumelernent 11
imprägnierte Tinte in die Tintenflußpassagen gedrückt wird.
-
Figur 8 ist ein Zeitdiagramm, welches einen
Intervailsaugbetrieb und kontinuierlichen Saugbetrieb zeigt,
die nachfolgend beschrieben werden.
-
Nachdem eine bestimmte Zeitspanne, die beispielsweise im
Bereich zwischen 0,1 und 1 sec liegt, verstrichen ist, wird die
Pumpe zunächst deaktiviert, wodurch der Saugbetrieb angehalten
wird. Danach wird die Pumpe in einem Stadium, in dem eine
bestimmte Zeitspanne, die beispielsweise im Bereich zwischen
0,1 und 1 sec liegt, verstrichen ist, wieder aktiviert, um
Tinte aus dem Schaumelement 11 zu saugen.
-
Durch den Intervailsaugbetrieb, bei dem die Saugpumpe 5 in
Intervallen betätigt und inaktiviert wird, wird die
Fließgeschwindigkeit V1 der durch die Tintenzufuhrpassagen
fließenden Tinte soweit reduziert, daß sie unter 1 mm/sec
beträgt, wobei die Fließrate derselben ebenfalls so weit
reduziert wird, daß sie 0,01 cm³/sec oder weniger beträgt.
Dadurch fließt die Tinte gleichmäßig durch das Filterelement 51
und dementsprechend wird die Bildung von Luftblasen durch das
Gitter des Filterelements 51 wirksam vermieden. Selbst wenn
sich Luftblasen F bilden, wie in Fig. 9A gezeigt, werden die
Blasen durch das Gitter des Filterelements 51 bei deren
Durchtritt durch dasselbe aufgebrochen, wie dies in Fig. 9B
gezeigt ist. Die kleinen Luftblasen f,f,f... fließen dann vom
Tintenzufuhrpfad 47 zur Druckkopfeinheit 1, wie in Fig. 9C
gezeigt.
-
Durch einen wiederholten Intervalisaugbetrieb wird Tinte in die
Durchflußpassagen gefüllt, welche den Tintenbehälter 3 mit der
Druckkopfeinheit 1 verbinden. Wird in einem Stadium, in dem
alle Passagen zwischen dem Tintenbehälter 3 und der
Druckkopfeinheit 1 vollständig mit Tinte gefüllt sind, die
Saugpumpe 5 für eine Zeitspanne zwischen 2 bis 10 sec
kontinuierlich betätigt, fließt Tinte mit einer hohen
Geschwindigkeit V2 von dem Tintenbehälter 3 zur
Druckkopfeinheit 1, wobei die Durchflußmenge in diesem Stadium
beispielsweise etwa 0,2 cm³/sec beträgt. Bei diesem Betrieb
fließen die zur Druckkopfeinheit 1 getriebenen oder an den
Wandoberf lächen der Druchflußpassagen anhaftenden kleinen
Luftblasen ebenfalls zur Druckkopfeinheit 1 aufgrund der hohen
Fließgeschwindigkeit der Tinte und werden in das Kappenelement
4 durch die Düsenöffnungen 27 ausgestoßen. Während des
kontinuierlichen Saugbetriebs bilden sich keine Luftblasen, da
die Tintenzufuhrpassagen vollständig mit Tinte gefüllt sind.
-
Wenn, nachdem sämtliche Durchflußpassagen mit Tinte gefüllt
sind, Drucksignale an die Druckkopfeinheit 1 abgegeben werden,
werden Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsblatt in
übereinstimmung mit den Aufzeichnungssignalen mittels eines
bekannten Verfahrens ausgestoßen. Die von der Druckkopfeinheit
verbrauchte Tintenmenge wird aus dem Tintenbehälter 3 durch die
Tintenzufuhrpassagen aufgefüllt.
-
Wie oben beschrieben, wird dadurch, daß die
Fließgeschwindigkeit der Tinte in einer anfänglichen Füllphase
auf einen sehr niedrigen Wert voreingestellt ist, die
Möglichkeit der Luftblasenbildung auch in dem Fall unterdrückt,
in dem die Tintenzufuhrpassagen nicht mit Tinte gefüllt sind.
Dadurch ist es nicht mehr nötig die Tintenzufuhrpassagen vor
Gebrauch mit einer Füllflüssigkeit zu füllen, wie dies bisher
üblich war.
-
Selbst wenn ein Tintenbehälter, der Tinte in imprägnierter Form
enthält und nicht einer Luftentfernungsbehandlung unterworfen
wird, auf einem Schlitten angebracht ist, verbleiben keine
Luftblasen nach der vollständigen Befüllung mit Tinte in den
Tintenzufuhrpassagen.
-
In der Phase der Tintenbefüllung bewegen sich die von dem
Tintenbehälter 3 zur Hohlnadel 9 fließenden Luftblasen aufwärts
entlang einer sich verjüngenden Wand 53a des konkaven
Abschnitts 53, welcher die Filterkammer bildet, wie dies in
Figur 9D gezeigt ist. Die Luftblasen geraten so nicht in den
Tintenzufuhrpfad 45, welcher sich im wesentlichen parallel zur
Aufzeichnungsvorrichtung erstreckt. Des weiteren werden kleine
Staubpartikel oder kleine Partikel des Schaurnelements 11,
welche möglicherweise aus dem Tintenbehälter 3 herausgespült
werden, von dem Filterelernent 51 aufgefangen und treten so
nicht in die Druckkopfeinheit 1 ein.
-
Die oben beschriebene Wirkung des Intervallsaugbetriebs der
Saugpumpe ist am größten, wenn die Pausendauer des Saugbetriebs
zwischen ungefähr 0,2 bis 0,5 sec eingestellt ist. Wird, wenn
sämtliche Tinte im Tintenbehälter 3 während des Tintenbetriebs
verbraucht ist, der Tintenbehälter 3 ausgetauscht, steuert die
Steuerungseinrichtung 6 die Saugpumpe 5 derart, daß der erste
Intervalisaugbetrieb durchgeführt wird und anschließend der
zweite kontinuierliche Saugbetrieb, um die Druckkopfeinheit 1
wie oben beschrieben mit neuer Tinte zu befüllen
-
Wie oben beschrieben enthält die erfindungsgemäße
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ein Verbindungselement,
welches eine erste Tintenzufuhrpassage aufweist, die in einem
Schlitten angeordnet ist und sich parallel in Richtung einer
Druckkopfeinheit erstreckt, sowie eine zweite
Tintenzufuhrpassage, welche sich aufwärts erstreckt und mit dem
Tintenbehälter und der ersten Tintenzufuhrpassage kommuniziert,
eine mit dem Verbindungselement verbundene Tintenkopfeinheit
zum Ausstoß von Tintentröpfchen in Übereinstimmung mit
Drucksignalen, eine in ein Nadeleinsetzloch des Tintenbehälters
eingreifende Hohlnadel, ein Filterelement, welches parallel zu
einem zwischen der Hohlnadel und der zweiten
Tintenzufuhrpassage ausgebildeten, sich verjüngenden konkaven
Abschnitt vorgesehen ist, ein auf der Druckkopfeinheit
abnehmbar angebrachtes Kappenelement, welches mit der Saugpumpe
kommuniziert, und ein Steuerelement zur Ansteuerung der
Saugpumpe in einer ersten Saugbetriebsart, in der in
Intervallbetrieb gearbeitet wird, und einer zweiten
Saugbetriebsart, in der kontinuierlich gearbeitet wird. Nachdem
der Tintenbehälter auf dem Schlitten angebracht ist, fließt
daher bei Zufuhr von Tinte zur Druckkopfeinheit in der ersten
Saugbetriebsart Tinte gleichmäßig durch den Filter, wodurch das
Auftreten von Luftblasen durch das Filterelement unterdrückt
wird. Da das Filterelement zwischen einem oberen und einem
unteren sich verjüngenden konkaven Element angeordnet ist,
bewegen sich die in diesem Bereich gebildeten Luftblasen
entlang der geneigten Oberflächen des konkaven Elements in
Richtung des Tintenbehälters, so daß die Luftblasen nicht in
die Druckkopfeinheit fließen.
-
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung das Verbindungselement zur
Verbindung des Tintenbehälters mit der Druckkopfeinheit derart
umfaßt, daß die Druckkopfeinheit auf dem Schlitten in
paralleler Richtung angebracht ist, kann der Tintenbehälter des
weiteren auf dem Schlitten so angebracht werden, daß keine
größere Kraft auf die Druckkopfeinheit ausgeübt wird, welche
auf diese Weise präzise und leicht montierbar ist. Der
Tintenbehälter kann des weiteren mit der Druckkopfeinheit in
einem Zustand verbunden werden, in dem unerwünschte
Positionsabweichungen, welche die Qualität des
Tintentröpfchenausstoßes verschlechtert, so weit wie möglich
unterdrückt werden können.
-
Da der elastische Verbindungsabschnitt zwischen dem
Verbindungselement und der Druckkopfeinheit vorgesehen ist und
ein auf dessen Oberfläche ausgebildeter Dichtabschnitt die
Öffnung der Tintenpassage bedeckt und abdichtet, kann der
Druckkopf präzise montiertt werden, um mit dem
Verbindungselement zu kommunizieren, auch wenn zwischen diesen
eine Positionsabweichung besteht, indem die Druckkopfeinheit
einfach auf dem Verbindungselement angebracht wird.
-
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform eine
Aufzeichnungsvorrichtung vom Einfarbtyp gezeigt ist, in welcher
ein einziger Tintenbehälter verwendet wird( ist die Erfindung
dadurch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die
Erfindung in einer Farbaufzeichungsvorrichtung Verwendung
finden, bei welcher vier Tintenbehälter Tinte in den Farben
Zyan, Magenta, Gelb bzw. Schwarz enthalten. In dieser Art von
Vorrichtung entsprechen der Aufbau und die Funktion eines jeden
Tintenbehälters, des Schlittens, der Druckkopfeinheit und des
Verbindungselements denen der oben beschriebenen
Ausführungsform.