DE3030795C2 - - Google Patents

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DE3030795C2
DE3030795C2 DE3030795A DE3030795A DE3030795C2 DE 3030795 C2 DE3030795 C2 DE 3030795C2 DE 3030795 A DE3030795 A DE 3030795A DE 3030795 A DE3030795 A DE 3030795A DE 3030795 C2 DE3030795 C2 DE 3030795C2
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17506Refilling of the cartridge
    • B41J2/17509Whilst mounted in the printer

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tintenaufzeich­ nungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.
Ein derartiges Gerät ist in der DE-OS 27 37 911 A1 be­ beschrieben, wobei dort an einem Aufzeichnungskopf, der von einem Schlitten getragen wird ein Hilfstank ange­ bracht ist. Über eine Tintenversorgungsleitung wird dem Hilfstank die Tinte aus dem abseits angeordneten Haupttank zugeführt. Für das Zuführen der Tinte über die Tintenversorgungsleitung ist jedoch für das Erzeu­ gen des ausreichenden Transportdruckes ein geeigneter Druckgenerator notwendig.
Weiterhin ist aus der DE-OS 23 38 086 A1 ein Gerät be­ kannt, bei dem die Tinte von einer Tintenpumpe über eine beweglich angeordnete Tintenversorgungsleitung zum Aufzeichnungskopf transportiert wird. Durch den Aufprall des Schlittens, auf dem der Aufzeichnungskopf angeordnet ist, wird durch die dadurch verursachte Re­ aktionskraft der Tinte diese zurückgedrängt, wodurch verhindert wird, daß die Tinte den Aufzeichnungskopf unerwünscht verläßt.
Aus DE-OS 25 43 397 A1 ist ein Tintenaufzeichnungsge­ rät bekannt, bei dem ein Hilfstank in dem Aufzeichnungskopf integriert ist. Zur Dämpfung der Flüssigkeitsschwingung in dem Hilfstank ist im oberen Bereich ein Silikonschlauch oder eine elastische Mem­ bran angeordnet.
In der DE-OS 28 08 429 A1 ist ein Tintenaufzeichnungs­ gerät beschrieben, bei dem mehrere Aufzeichnungsköpfe auf einem Schlitten angeordnet sind. Diese sind mit jeweils einem Hilfstank verbunden, dem über beweglich angeordnete Tintenversorgungsleitungen die Tinte aus einem Haupttank mittels eines erzeugten Unterdrucks zugeführt wird.
Somit ergibt sich für alle aus dem Stand der Technik bekannten Tintenaufzeichnungsgeräte der Nachteil, daß mit einer zusätzlichen Druckerzeugungsvorrichtung die Tinte aus einem Haupttank zum Aufzeichnungskopf oder zu einem Hilfstank befördert werden muß.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde ein Tintenaufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs derart weiterzubilden, daß eine zuver­ lässige Tintenförderung vom Haupt- zum Hilfstank ohne eine separate Druckerzeugungsvorrichtung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei einer seitlichen Bewegung des Schlittens entsteht eine Trägheits- oder Zentrifugalkraft, die die Tinte vom tiefer gelegenen Haupttank in den höher gelegenen Hilfstank befördert. Um zu verhindern, daß sich ein den Tintenfluß behindernder Druck aufbaut sind sowohl Haupt- als auch Hilfstank mit einer Einrichtung verse­ hen, die dafür sorgt, daß in diesen der atmosphäri­ sche Druck stabil gehalten wird. Weiterhin verhindert ein in der Transportleitung vorgesehenes Ventil, daß die Tinte vom Hilfstank in den Haupttank zurückfließt.
Hiermit ergibt sich aus der ohnehin notwendigen Bewe­ gung des Aufzeichnungskopfes die Möglichkeit der selbsttätigen Tintenbeförderung, die somit auf sehr einfache Weise stets zuverlässig erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
Die Grundform eines herkömmlichen Tintenaufzeichnungsgerätes mit einem offenen Farbzuführsystem, wie er zumindest bei der Anmelderin bekannt ist, ist schematisch in Fig. 5 und 6 dargestellt. Der Aufzeichnungskopf bzw. Kopf 1 weist beispielsweise in an sich bekannter Weise ein piezoelektrisches Element und eine Tintenversorgungs- bzw. Speiseleitung 2 auf, die mit einem Ende des Kopfes verbunden ist. Tinte bzw. Aufzeichnungsflüssigkeit wird dem Aufzeichnungskopf 1 von einem Behälter 3 aus über die Speiseleitung 2 zugeführt. Um den atmosphärischen Druck in dem Behälter 3 aufrechtzuerhalten, ist eine Belüftungsöffnung 5 in der oberen Wandung des Behälters vorgesehen. Die Aufzeichnungsflüssigkeit 4 erreicht auf diese Weise immer das vordere Ende des Kopfes 1. Entsprechend den an das piezoelektrische Element des Kopfes 1 angelegten, elektrischen Signalen werden Tröpfchen der Aufzeichnungsflüssigkeit vom vorderen Ende des Kopfes 1, d. h. an der Ausstoßöffnung 1A, ausgestoßen, um Buchstaben, Zeichen, Marken usw. auf ein Aufzeichnungspapier zu drucken. Die in Form von Tröpfchen 6 im Kopf 1 verbrauchte Aufzeichnungsflüssigkeit wird von dem Behälter 3 aus über die Speiseleitung aufgrund der Oberflächenspannung an der Öffnung 1A und aufgrund des Unterschieds im Flüssigkeitsspiegel zwischen dem Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 3 und dem im Kopf 1 zugeführt. Somit kann der Aufzeichnungskopf 1 immer eine ausreichende Menge Aufzeichnungsflüssigkeit an seiner Öffnung 1A erhalten.
Bei dem vorstehend beschriebenen, Tintenaufzeichnungsgerät ergeben sich jedoch die folgenden Schwierigkeiten. Wenn das vorstehend beschriebene Tintenaufzeichnungsgerät beispielsweise mit einem tragbaren Tischrechner schräggestellt wird, kann dadurch, daß der Behälter 3 und das vordere Ende des Aufzeichnungskopfes 1 weit voneinander angeordnet sind, der Unterschied zwischen dem Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 3 und dem an der Ausstoßöffnung 1A gegenüber dem richtigen Wert abweichen. Dies führt zu einem Zurückfallen des Meniskus der Aufzeichnungsflüssigkeit oder zu einem Ausfließen der Flüssigkeit aus der Öffnung 1A. Wenn sich der Meniskus in die Speiseleitung 2 zurückzieht, muß die Bedienungsperson ihn wieder in die richtige Lage bringen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß ein Druck von der Seite des Behälters 3 aus auf die Aufzeichnungsflüssigkeit ausgeübt wird.
Weiterhin ist bekanntlich der Meniskus an der Ausstoßöffnung 1A sehr empfindlich bezüglich einer Schwingung oder eines Stoßes. Wenn eine bestimmte Schwing- oder Stoßkraft auf das Gehäuse des Geräts, den Aufzeichnungskopf 1 oder die Speiseleitung 2 ausgeübt wird, wird der Meniskus leicht abgerissen, was dann ein Nachinnenfallen des Meniskus in die Zuführleitung 2 oder ein Ausfließen von Tröpfchen nach außen zur Folge haben kann. Wenn in diesem Fall der Flüssigkeitsspiegelunterschied zwischen dem Behälter 3 und dem Kopf 1 höher als der richtige Wert ist, dann kann der Meniskus, wenn er einmal abgerissen ist, nicht in seine richtige Ausgangslage zurückgebracht werden.
Infolgedessen stellt diese Empfindlichkeit des Aufzeichnungskopfes bezüglich einer Schwingung und/oder eines Stoßes einen großen Nachteil dieser Einrichtung dar. Aus diesem Grund ist auch die Geschwindigkeit beim Hin- und Her­ bewegen des Aufzeichnungskopfes 1 sehr stark beschränkt, so daß dies ein großes Hindernis gegenüber einem Beschleunigen oder einem Drucken mit dieser Art Aufzeichnungseinrichtung darstellt.
Weiterhin gelangen manchmal Luftblasen in die Speiseleitung 2. Eine derartige Luftblase behindert das Ausstoßen von Flüssigkeitströpfchen aus der Öffnung des Kopfes 1 so lange nicht, solange sie in der Zuführleitung 2 stehenbleiben. Wenn sich jedoch die Blase zusammen mit der Aufzeichnungsflüssigkeit 1 in Richtung auf den Kopf 1 bewegt und in diesen eintritt, verhindert sie, daß Flüssigkeitströpfchen gleichmäßig aus der Öffnung ausgestoßen werden. Diese Störung wird insbesondere dann noch schwerwiegender, wenn die Verformungswirkung eines elektromechanischen Umsetzers als Ausstoß- Antriebsquelle des Aufzeichnungskopfes 1 ausgenutzt wird. In diesem Fall wird die durch die Verformung erzeugte Energie absorbiert und geht durch die Blase verloren, so daß keine Energie an die Aufzeichnungsflüssigkeit übertragen wird, wodurch die Aufzeichnungsflüssigkeit vollständig angehalten wird.
In Fig. 6A und 6B ist schematisch eine Ausführungsform eines Tintenaufzeichnungsgerätes dargestellt, welcher zur Lösung der vorstehend angeführten Schwierigkeiten vorgeschlagen worden ist. Hierbei sind mit 10 ein Aufzeichnungskopf und mit 11 ein Tank bezeichnet. Der Kopf 10 und der Tank 11 sind zu einer Einheit miteinander verbunden, die in einem Gefäß 12 untergebracht ist. Das Gefäß 12 ist fest an einem Schlitten 13 angebracht, welcher wieder auf einer Welle 14 verschiebbar gehaltert ist. Beim Drucken wird der Schlitten 13 über die Breite eines nicht dargestellten Papiers bewegt.
Der Aufzeichnungskopf 10 weist ein piezoelektrisches Element 15, einen Düsenteil 16, eine Ausstoßöffnung 17 und eine Tintenversorgungsleitung bzw. ein Zuführrohr 18 auf. Das Zuführrohr 18 ist L-förmig und verläuft von dem Hauptteil des Kopfes in den Behälter 11 mit der Aufzeichnungsflüssigkeit 19. Der Kopf 10 erhält die Aufzeichnungsflüssigkeit 19 über das Zuführrohr 18. Um zu verhindern, daß das Zuführrohr 18 Schwingungen ausgesetzt wird oder einen Stoß erhält, ist es an einer Wandung 20 befestigt, die zum Abdecken des Gefäßes 12 vorgesehen ist. Der Tank 11 weist eine Belüftungsöffnung 21 auf, um den Druck in dem Behälter 11 auf atmosphärischem Druck zu halten. Mit 22 und 23 sind Anschlußteile oder Stecker bezeichnet, um von außen elektrische Signale an das piezoelektrische Element 15 des Kopfes 10 anzulegen. Obwohl es nicht dargestellt ist, sind das piezoelektrische Element 15 und die Anschlußteile 22, 23 durch Leitungen miteinander verbunden. Die Öffnung 17 ist am vorderen Ende des Düsenteils 16 vorgesehen, und das Zuführrohr 18 endet bei 18A. In der dargestellten Ausführungsform kann der Abstand zwischen der Ausstoßöffnung 17 und dem Rohrende 18A auf einen sehr günstigen Wert voreingestellt werden.
Wie den vorstehenden Ausführungen zu entnehmen ist, ist die in Fig. 6 dargestellte Einrichtung so ausgebildet, daß der Aufzeichnungskopf 10 und der Tank 11 zu einer Einheit zusammengefaßt sind, die von einem Gefäß 12 umgeben sind, und daß das Zuführrohr 18, über das die Aufzeichnungsflüssigkeit dem Kopf 10 zugeführt wird, in den Tank 11 eingeführt ist, wobei die Rohrlänge auf einen sehr vorteilhaften Wert voreingestellt ist.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Tintenaufzeichnungsgerät haben sich gewisse Schwierigkeiten ergeben. Bei einem Kleinrechner oder anderen Geräten, bei welchen mit hoher Geschwindigkeit gedruckt werden muß, sollte das Gewicht des sich hin- und herbewegenden Wagenteils so weit wie möglich im Hinblick auf die Leistung des zum Antreiben des Schlittens benutzten Antriebsmotors verringert werden. Um dieser Forderung zu genügen, muß die Menge an Aufzeichnungsflüssigkeit, die in dem Behälter der Einrichtung gespeichert ist, hinsichtlich des Gewichts beschränkt werden.
Der Behälteraustausch oder das Einbringen von Tinte in den Tank zeitigt jedoch eine weitere Schwierigkeit dergestalt, wie häufig nämlich ein solcher Tankaustausch oder eine Tintenzuführung vorgenommen werden muß. Bei einem Tischrechner oder anderen ähnlichen elektronischen Einrichtungen kann es nämlich durch die Arbeit, die zum Austauschen des Tankes oder zum Zuführen von Aufzeichnungsflüssigkeit notwendig ist, zu Betriebsstörungen kommen, selbst wenn die Arbeit bis aufs äußerste vereinfacht ist.
Zu einer weiteren Schwierigkeit kommt es aufgrund der Gewichtsänderung auf dem Schlitten, welcher den Tank trägt. Wenn nämlich die Aufzeichnungsflüssigkeit in dem Tank verbraucht wird, ändert sich im Laufe der Zeit allmählich das Gewicht und damit die Belastung des Schlittens. Wenn beispielsweise ein Tank mit einem Fassungsvermögen von 3 cm³ verwendet wird, erreicht die Gewichtsänderung etwa 3 g, wenn das Gewicht des vollen Tankes mit dem des leeren Tanks verglichen wird. Wenn ein Linearmotor u. ä. als Wagenantriebsmotor verwendet wird, hat diese Gewichtsänderung, die auf den Schlitten wirkt, eine Änderung in der Schlittenantriebsgeschwindigkeit und damit auch eine Änderung der Druckgeschwindigkeit zur Folge. Wenn sich die Druckgeschwindigkeit von Zeit zu Zeit ändert, ist es nicht mehr länger möglich, eine geforderte Druckqualität beizubehalten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform eines Tintenaufzeichnungsgerätes,
Fig. 3 die Arbeitsweise dieser Ausführungsform,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Tintenaufzeichnungsgerätes und
Fig. 6A und 6B eine verbesserte Ausführungsform eines herkömmlichen Tintenaufzeichnungsgerätes.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Tintenaufzeichnungsgerätes wird im einzelnen anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben. In Fig. 1 sind ein Aufzeichnungskopf bzw. Kopf 32 und ein Hilfstank 33 zu einer Einheit, nämlich einer Kopf/Behältereinheit 31 zusammengefaßt, welche an einem Schlitten 34 angebracht ist. Der Schlitten 34 ist auf einer Welle 35 verschiebbar gehaltert und wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben. Folglich kann der Schlitten 34 entlang der Welle gesteuert durch den Antriebsmotor hin- und herbewegt werden. Der Hilfstank 33 weist im unteren Teil einer Seitenwandung einen Flüssigkeitseinlaß 36 auf. Ein Ende einer flexiblen, schmiegsamen Tintenversorgungsleitung 37 ist mit dem Einlaß 36 verbunden. Das andere Ende der Tintenversorgungsleitung 37 ist über eine festgelegte Stelle 38 mit einer weiteren Tintenversorgungsleitung 39 verbunden. Die Tintenversorgungsleitung 39 ist mit einem Auslaß 41 verbunden, die im unteren Teil einer Seitenwandung eines Haupttanks 40 vorgesehen ist. Der Hilfstank 33 und der Haupttank 40 weisen jeweils Belüftungsöffnungen bzw. eine Einrichtung 42 und 43 auf, so daß der Druck in den Behältern unabhängig von einer Volumenänderung der Aufzeichnungsflüssigkeit in den jeweiligen Tankbehältern unverändert auf atmosphärischem Druck verbleibt.
Das in Fig. 1 dargestellte Tintenaufzeichnungsgerät arbeitet folgendermaßen: Der Aufzeichnungskopf 32 erhält einen von außen eingegebenen Druckbefehl. Entsprechend diesem Signal werden Tröpfchen der Tintenflüssigkeit von dem Kopf 32 aus in Richtung auf ein nicht dargestelltes Papier ausgestoßen. Gleichzeitig treibt der durch das Signal gesteuerte (nicht dargestellte) Antriebsmotor den Schlitten 34 an, welcher die Kopf/Behältereinheit 31 trägt. Folglich wird der Schlitten 34 entlang der Welle 35 bewegt, um ein bestimmtes Zeichen, beispielsweise einen Buchstaben, eine Zahl, ein Symbol usw. auf das Papier zu drucken. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird, da sich der Schlitten 34 und folglich die Kopf/Behältereinheit 31 entlang der Welle 35 nach rechts und nach links bewegen, wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, die mit der Kopf/Behältereinheit 31 verbundene Tintenversorgungsleitung 37 ebenfalls bewegt und beschreibt Kreisbogen, deren Mittelpunkt die festgelegte Stelle 38 ist. Als Folge dieser Kreisbogenbewegung der Tintenversorgungsleitung 37 um die festgelegte Stelle 38 wird eine Zentrifugalkraft erzeugt, die auf die Tintenflüssigkeit in der Tintenversorgungsleitung 37 wirkt. Auf diese Weise wird eine sogenannte Pumpwirkung erhalten, welche als Farbzuführkraft in der Tintenversorgungsleitung 37 wirkt. Aufgrund dieser Farbzuführkraft wird die Tintenflüssigkeit dem Hilfstank 33 von dem Haupttank 40 aus wirksam zugeführt, wenn die Tintenflüssigkeit in dem Hilfstank 33 beim Drucken verbraucht wird.
In einem Tintenaufzeichnungsgerät, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, wird in der vorbeschriebenen Weise ein Pumpdruck in der Tintenversorgungsleitung erzeugt, die von dem Haupttank 40 zu dem Hilfstank 33 verläuft. Der Wert des Pumpdrucks kann mathematisch bestimmt werden, was anhand der Fig. 3 nachstehend beschrieben wird. Hierzu ist der Hilfstank 33 der Kopf/Behältereinheit 31 ohne eine zwischengeschaltete, festgelegte Stelle über die Tintenversorgungsleitung 37 unmittelbar mit dem Haupttank 40 verbunden. In Fig. 3 wird die Kopf/Behältereinheit 31 entlang der Welle 35 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω (einer Geschwindigkeit Vl) bewegt. Die Tintenversorgungsleitung 37 von dem Haupttank 40 zu der Kopf/Behältereinheit 31 hat eine Länge l und eine Querschnittsfläche S. Wenn mit p das spezifische Gewicht der Tintenflüssigkeit, mit g die Schwerebeschleunigung, mit Vr die Geschwindigkeit der Tintenversorgungsleitung 37 an einer von der Seitenwand des Haupttankes 40 entfernt liegenden Stelle r, mit dr ein sehr kleiner Bereich der Tintenversorgungsleitung im Abstand r von dem Haupttank 40, der dP eine Druckdifferenz zwischen den strömungsaufwärts und -abwärts liegenden Seiten der Tintenflüssigkeit in dem Bereich dr und mit f eine Zentrifugalkraft, welche auf die Tintenflüssigkeit im Bereich dr wirkt und sich aus der Schwing-(Kreisbogen-)Bewegung um den Haupttank 40 (als Mittelpunkt) ergibt, bezeichnet sind, dann kann die Kraft F, welches die Kraft ist, die die Tintenflüssigkeit in dem Bereich dr durch den Druckunterschied dP erhält, dargestellt werden durch F=f. Die Kraft F und die Zentrifugalkraft f können wie folgt dargestellt werden:
Aus F=f folgt:
Infolgedessen kann der Druck P durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
Wenn dieser Druck P der Pumpdruck ist, dann ist der Pumpdruck P dem Quadrat der Geschwindigkeit des Schlittens 34, nämlich dem Quadrat von Vl proportional. Auf diese Weise wird, jedesmal wenn der Schlitten 34 bewegt wird, eine Zentrifugalkraft erzeugt, die auf die Tintenstrahlflüssigkeit in der Tintenversorgungsleitung 37 wirkt. Die Zentrifugalkraft hängt von der Geschwindigkeit des Schlittens 34 ab und schafft eine Pumpwirkung, durch welche die Tintenflüssigkeit von dem Haupttank 40 aus dem Hilfstank 33 wirksam zugeführt wird.
Für ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit sollte das Gewicht und die Größe der Kopf/Behältereinheit 31 soweit wie möglich verringert werden. In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Kopf/Behältereinheit dargestellt, welche dieser Forderung genügt. In Fig. 4 weist der in seiner Gesamtheit mit 50 bezeichnete Aufzeichnungskopf ein piezoelektrisches Element 51, ein Düsenteil 52, eine Ausstoßöffnung 53 und ein Zuführrohr 54 auf. Ferner ist ein Hilfstank 55 vorgesehen, welcher einen Ansatz bzw. eine Verlängerung 55A aufweist. Der Ansatz 55A ist durch eine Verlängerung einer Seitenwand (in Fig. 4 der linken Seitenwand) des Hilfstanks 55 gebildet und zu dem Schlitten 34 hin etwa unter rechtem Winkel bezüglich der oberen Fläche des Hilfstankes 55 abgebogen. Der Ansatz 55A ist an dem Schlitten 34 befestigt, und der Aufzeichnungskopf 50 ist an dem Ansatz 55A befestigt. Auf diese Weise trägt der Schlitten 34 den Kopf an seiner oberen Fläche und den Hilfstank an einer Seitenfläche. Aus einem Vergleich mit dem in Fig. 6 dargestellten Aufbau ist ohne weiteres zu ersehen, daß der Aufbau der Fig. 4 kleiner, leichter und flacher ausgebildet ist.
Um den Druck in dem Hilfstank 55 auf dem Wert zu halten, der gleich dem atmosphärischen Druck ist, ist wieder eine Belüftungsöffnung 56 in der oberen Wandung des Behälters vorgesehen. Vorzugsweise ist die obere Wandung aus Polyäthylen, Fluorharz oder Silikonharz gebildet. Eine Anzahl Belüftungslöcher 56 mit einem Innendurchmesser von weniger als 100 µm kann in der oberen Fläche vorgesehen sein. Auch kann ein Membranfilter verwendet werden. Der Hilfstank 55 weist im unteren Teil einer Seitenwand (in Fig. 4 in der rechten Seitenwand) einen Einlaß 57 auf. Die Tintenversorgungsleitung 37 ist mit dem Einlaß 57 verbunden, um die Tintenflüssigkeit dem Hilfstank 55 zuzuführen.
Aus dem Obigen ist zu ersehen, daß das Tintenaufzeichnungsgerät viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen Ausführungen aufweist.
Obwohl die Kopf/Behältereinheit 31 grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Einheit der herkömmlichen, in Fig. 6 dargestellten Einrichtung aufweist, ist die Kopf/Behältereinheit 31 kleiner, leichter und flacher als die herkömmliche Einheit. Ähnlich wie die vorstehend anhand von Fig. 1 und 2 beschriebene Ausführungsform ist auch die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform unempfindlich gegenüber Schrägstellen, Schwingungen und Stößen auf den Hauptteil der Einrichtung. Auch besteht keine Gefahr, daß die Tintenflüssigkeit aus dem vorderen Ende des Aufzeichnungskopfes 50 ausfließt, oder daß der Meniskus an der Öffnung 53 durch ein derartiges Schrägstellen, ein Schwingen oder einen Stoß in die Speiseleitung 54 zurückfällt. Auch eine Störung aufgrund von Luftblasen ist beseitigt. Selbst wenn sich Blasen in der Tintenversorgungsleitung 37 und 39 befinden, können sie im Unterschied zu den herkömmlichen Ausführungen, bei welchen eine Blase unmittelbar in den Aufzeichnungskopf gelangen kann, nicht zu dem Aufzeichnungskopf 50 gelangen. Die Blasen können aus der Speiseleitung nicht unmittelbar in den Aufzeichnungskopf hineingehen, sondern gelangen in den Hilfstank 55. Da der Hilfstank 55 mit einer Belüftungsöffnung 56 versehen ist, verschwinden die Blasen dort und kommen auf keinen Fall in den Aufzeichnungskopf 50. Folglich ist eine Störung aufgrund eines Versperrens der Öffnung beseitigt, und es ist ein zuverlässiger und unverständlich gleichbleibender Druckbetrieb gewährleistet. Da der Hilfstank auch als Puffer für den Pumpdruck dient, ist ferner auch eine Störung aufgrund eines Ausströmens von Farbe aus der Öffnung beseitigt. Folglich kann der Schlitten mit einer höheren Geschwindigkeit als in der herkömmlichen, in Fig. 5 dargestellten Einrichtung angetrieben werden.
Wie im einzelnen anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, wird Farbe dem Hilfstank durch eine Pumpwirkung zugeführt. Daher kann die Bodenfläche des Hauptbehälters 40 auf einem Niveau liegen, das niedriger liegt als der Boden des Hilfstankes 33. Folglich kann die Einrichtung als Ganzes sehr schmal und flach ausgebildet werden und es kann ein Haupttank mit einem größeren Fassungsvermögen verwendet werden. Wenn in diesem Fall der Flüssigkeitsspiegel der Farbe in dem Haupttank 40 bis auf ein Niveau absinkt, das tiefer liegt als die Bodenfläche des Hilfstanks 33, dann könnte die Tintenflüssigkeit von dem Hilfstank 33 zurück in den Haupttank 40 fließen. Um eine derartige Gegenströmung der Tintenflüssigkeit zu vermeiden, ist ein Rückschlagventil in der Tintenversorgungsleitung 39 vorgesehen.
Somit sind der Hilfstank, der ein kleineres Fassungsvermögen als der Haupttank hat, und der Aufzeichnungskopf zu einer Einheit zusammengefaßt, welche am Schlitten angebracht ist, und der Hilfstank und der Haupttank sind unmittelbar oder über eine festgelegte Stelle durch eine flexible, schmiegsame Tintenversorgungsleitung miteinander verbunden. Aufgrund dieses Aufbaus wird die flexible, schmiegsame Tintenversorgungsleitung 37, 39 auf Kreisbogen jedesmal dann bewegt, wenn der Schlitten bewegt wird. Infolge dieser Schwing- oder Schwenkbewegung wird auf die Tintenflüssigkeit in der Tintenversorgungsleitung 97, 99 eine Zentrifugalkraft ausgeübt, welche eine Pumpwirkung schafft. Infolgedessen wird die Tintenflüssigkeit dem Hilfstank aus dem Haupttank automatisch zugeführt, ohne daß eine besondere Pumpeinrichtung verwendet wird.
Aufgrund dieser Ausbildung kann ein an dem Schlitten angebrachter Hilfstank mit einem sehr geringen Fassungsvermögen verwendet werden. Da das Fassungsvermögen des Hilfstankes äußerst klein ist, wird auch die Gewichtsänderung bzw. die Belastung des Schlittens 34 vernachlässigbar klein. Infolgedessen kommt es durch eine Gewichtsänderung zu keiner Änderung in der Laufgeschwindigkeit des Schlittens 34, selbst wenn ein Linearmotor u. ä. als Schlittenantriebsmotor verwendet wird. Alle Stöße, welche erzeugt werden können, wenn der sich mit hoher Geschwindigkeit bewegende Schlitten gegen das Führungsende stößt, werden von dem Hilfstank selbst und auch von der in ihm enthaltenen Tintenflüssigkeit aufgenommen. Folglich kann eine Störung aufgrund eines Ausfließens von Tinte am vorderen Kopfende im Vergleich zu der bekannten Einrichtung auf ein Minimum herabgesetzt werden, bei welcher ein derartiger Stoß unmittelbar auf den Aufzeichnungskopf wirkt. Es ist somit ein Tintenaufzeichnungsgerät geschaffen, bei welchem ein Drucken hoher Güte und mit hoher Geschwindigkeit gewährleistet ist.

Claims (3)

1. Tintenaufzeichnungsgerät mit einem Haupttank (40), der Tintenflüssigkeit enthält und über eine Tintenversorgungsleitung (37, 39) mit einem Hilfstank (33; 55) verbunden ist, der Tintenflüssigkeit vom Haupttank (40) erhalten kann und von einem Schlitten (34) getragen wird, der seinerseits seitlich entlang einer Aufzeichnungszeile bewegbar ist und zusätzlich einen Aufzeichnungskopf (30; 50) trägt, dem die Tintenflüssigkeit vom Hilfstank (33; 55) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttank tiefer als der Hilfstank (33; 55) angeordnet ist, daß die Tintenversorgungsleitung (37, 39) bei einer seitlichen Bewegung des Schlittens (34) derart schwingend bewegt wird, daß die Tinte aufgrund der Trägheits- oder Zentrifugalkraft vom Haupttank (40) zum Hilfstank (33; 55) gefördert wird, daß in der Tintenversorgungsleitung (37, 39) ein Ventil zum Hemmen des Rückflusses der Tinte vom Hilfstank (33; 55) zum Haupttank (40) vorgesehen ist und der Haupttank (40) und der Hilfstank (33; 55) eine Einrichtung (42, 43; 56) zum Aufrechterhalten des atmosphärischen Druckes aufweisen.
2. Tintenaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenversorgungsleitung (37, 39) an einer frei gewählten Stelle (38) befestigt ist, und daß ein Abschnitt (37) der Tintenversorgungsleitung (37, 39), der zwischen dem Hilfstank (33; 55) und der gewählten Stelle (38) verläuft, auf einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt die festgelegte Stelle (38) ist, in Abhängigkeit von der Bewegung des Schlittens (34) beweglich verschwenkt wird.
3. Tintenaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfstank (33; 55) an der Seite des Schlittens (34) angebracht ist.
DE19803030795 1979-08-15 1980-08-14 Farbstrahldrucker Granted DE3030795A1 (de)

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