DE3030795C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J2/17506—Refilling of the cartridge
- B41J2/17509—Whilst 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.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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