-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, und insbesondere auf eine
Ausstoßwiederherstellungs- oder Rückgewinnungsvorrichtung
fur ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät welches mit einer
Kappe versehen ist, die eine
Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßoberfläche abdecken kann,
um zu verhindern, daß sich Ausstoßöffnungen eines
Aufzeichnungskopfes verstopfen, und um die Anfangsladung
oder Einführung einer Aufzeichnungsflüssigkeit herzustellen
und das Saugen von Tinte (Aufzeichnungsflüssigkeit)
und/oder Luft zu gestatten.
-
In einem mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
verwendeten Aufzeichnungskopf werden durch das Ausstoßen
der Aufzeichnungsflüssigkeit von winzigen oder kleinen
Ausstoßanschlüssen oder -öffnungen, von denen jeder einen
Durchmesser in der Größenordnung von etwa 40 bis 50 µm hat,
fliegende Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen erzeugt.
Jedoch können sich in einem derartigen Aufbau Bläschen in
Flüssigkeitsleitungen sammeln, in welche die
Aufzeichnungsflüssigkeit eingeführt wird, und kann sich
Staub um die Ausstoßöffnungen festsetzen und/oder die
Verfestigung der Aufzeichnungsflüssigkeit einen Nicht-
Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit (von den
Ausstoßöffnungen) bewirken und die Ablenkung der
ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen bezüglich eines
Aufzeichnungsmediums verursachen.
-
Aus diesen Gründen wurde bisher gemäß dem US-Patent Nr. 4
600 931, um die vorhergehenden Nachteile zu beseitigen und
um die Anfangseinführung der Aufzeichnungsflüssigkeit zu
den Flüssigkeitsleitungen des Aufzeichnungskopfes zu
erleichtern, sofern der Aufzeichnungskopf abermals
verwendet wird, nachdem er beispielsweise längere Zeit
nicht verwendet wurde, ein saugarbeitsgang, genannt
Wiederherstellungsarbeitsgang, dadurch angewendet, daß die
Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßfläche des
Aufzeichnungskopfes mittels eines Kappenelements abgedeckt
wurde.
-
Ein derartiges Kappenelement wurde derart konstruiert, daß
der in eine Ausgangsposition gebrachte Aufzeichnungskopf
mittels des Kappenelements abgedeckt wurde und die
Aufzeichnungsflüssigkeit durch die an der Ausstoßfläche
angeordneten Ausstoßöffnungen gesaugt wurde, und zwar
mittels einer geeigneten Saugeinrichtung, die mit dem
Kappenelement in Verbindung steht.
-
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Kappenelements der
herkömmlichen Ausstoßwiederherstellungsvorrichtung, wie
etwa in dem offengelegten GB-Patentnummer GB-2184066 A
gezeigt. Diese Figur zeigt einen Zustand, bei dem eine
Vorderplatte 3 eines Aufzeichnungskopfes 2 mittels eines
Kappenelements 1 abgedeckt ist. Der Aufzeichnungskopf 2 hat
eine Vielzahl von nach oben und nach unten auf der
Vorderplatte 3 angeordnete Ausstoßöffnungen 4 und eine
Vielzahl von Flüssigkeitsleitungen 6 für das Verbinden
einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 5 mit den
entsprechenden Ausstoßöffnungen, um die
Aufzeichnungsflüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 5 zu den
Ausstoßöffnungen 4 zu leiten. Wenn der Aufzeichnungsvorgang
begonnen wird, wird die Aufzeichnungsflüssigkeit mittels
Ausstoßenergieerzeugungseinrichtungen (nicht gezeigt), wie
etwa piezoelektrischen Elementen, elektrothermischen
Wandlern und dergleichen von den Ausstoßöffnungen 4
ausgestoßen.
-
Wenn das Kappenelement 1 an der Vorderplatte 3 des
Aufzeichnungskopfes 2 (wie gezeigt) montiert ist, ist ein
mittels der Platte 3 und der Abdeckung 1 definierter Raum 8
dadurch fluiddicht bezüglich der Atmosphäre abgedichtet,
daß eine elastische Dichtung 7 (wie etwa ein
Silikonkautschukring, Butylkautschukring und dergleichen),
der an einer Umfangskante des Kappenelements 3 mit der
Vorderplatte 3 angeordnet ist, in Eingriff gebracht wird.
Das Kappenelement 1 hat einen verbindungsanschluß 9 an
einem Unterabschnitt des Raumes oder Hohlraumes 8, welcher
Anschluß 9 mit einer außen angeordneten Saugpumpe 10 in
Verbindung steht. In diesem Zustand wird durch den
Verbindungsanschluß 9 mittels der Saugpumpe 10 Luft in den
Hohlraum 8 gesaugt, um einen Druck zu erzeugen, der
geringer als der atmosphärische Druck in dem Hohlraum 8
ist, so daß Aufzeichnungsflüssigkeit über die
Ausstoßöffnungen 4 in den Hohlraum 8 eingespeist wird und
anschließend die Aufzeichnungsflüssigkeit aus dem Hohlraum
durch die Wirkung der saugpumpe 10 zu einem geeigneten
Auslaßflüssigkeitstank (nicht gezeigt) ausgelassen wird.
-
Dadurch wurde bei der herkömmlichen
Wiederherstellungsvorrichtung dieser Art der
Verbindungsanschluß 9 in dem unteren Abschnitt des
Hohlraums 8 des Abdeckelements 1 positioniert, um die
Aufzeichnungsflüssigkeit nicht auszulassen, nachdem die
Flüssigkeit durch den Verbindungsanschluß gezogen wurde,
wodurch verhindert wurde, daß die Flüssigkeit aus dem
Hohlraum fließt, und eine Verunreinigung des Geräts
verhindert wurde, sofern das Abdeckelement 1 von der
Vorderplatte des Aufzeichnungskopfes 2 vereinzelt wurde.
-
Wenn jedoch ein bislang bekannter
Mehrfachdüsenaufzeichnungskopf mit einer großen Anzahl
(beispielsweise 128) von Flüssigkeitsdurchlässen und
Ausstoßöffnungen verwendet wird, beispielsweise während der
Anfangseinleitung der Aufzeichnungsflüssigkeit in die
Flüssigkeitskammer 5, gemäß einer gestrichelten Linie aus
Fig. 1, wird die Aufzeichnungsflüssigkeit durch die in dem
unteren Abschnitt angeordneten Ausstoßöffnungen gezogen
oder gesaugt (d.h. nicht durch alle Ausstoßöffnungen),
bevor die Flüssigkeitskammer 5 vollständig mit der
Aufzeichnungsflüssigkeit gefüllt ist. Daraus resultiert,
daß der Wiederherstellungsarbeitsvorgang beendet worden
ist, bevor die gesamte Flüssigkeitskammer mit der
Aufzeichnungsflüssigkeit gefüllt ist (d.h. bevor die in dem
oberen Abschnitt angeordneten Ausstoßöffnungen mit der
Aufzeichnungsflüssigkeit gefüllt sind). Somit bestand bei
dem herkömlichen Mehrfachdüsenaufzeichnungskopf das
Problem, daß, wenn der Aufzeichnungsvorgang nach einem
derartigen Wiederherstellungsarbeitsvorgang begonnen wurde,
die Aufzeichnungsflüssigkeit nicht von den in dem
Oberabschnitt angeordneten Ausstoßöffnungen ausgestoßen
wurde, wodurch wunschgemäße vollständige Bilder nicht auf
dem Aufzeichnungsmittel aufgezeichnet werden konnten.
-
Andererseits sind in einem Aufzeichnungskopf eines
Vollinien-Aufzeichnungsgeräts, welches den
Aufzeichnungsvorgang durch Ausstoß der
Aufzeichnungsflüssigkeit von den Ausstoßöffnungen des
Aufzeichnungskopfes ortsfest hinsichtlich des
Aufzeichnungsmediums durchführt, eine große Anzahl
(beispielsweise etwa 1792) der Ausstoßöffnungen im
wesentlichen entlang einer Einzelreihe angeordnet.
-
Da sich bei einem derartigen Aufzeichnungskopf der
Vollinienbauart die Anordnung der Ausstoßöffnungen im
wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckt, ist der
Abstand zwischen zwei an beiden Enden der Anordnung
angeordneten Ausstoßöffnungen relativ groß und ist demgemäß
die Länge der gemeinsamen Kammer, welche mit allen
Ausstoßöffnungen verbunden werden muß, auch in
Horizontalrichtung relativ groß. Wenn somit, auch in diesem
Fall, durch Anwendung der Saugwirkung durch das
Kappenelement die Aufzeichnungsflüssigkeit in den
Aufzeichnungskopf eingespeist wird und der
Wiederherstellungsarbeitsvorgang, wie im vorhergehende
erwähnten Falle, durchgeführt wird, besteht das gleiche
Problem wie vorhergehend beschrieben.
-
Das heißt, wenn der zu der Saugpumpe führende
Verbindungsanschluß an der linken Seite des Kappenelements
vorgesehen ist, werden die an der rechten Seite des
Aufzeichnungskopfes angeordneten Flüssigkeitsdurchlässe nicht
mit der Aufzeichnungsflüssigkeit gefüllt, wohingegen, wenn der
Verbindungsanschluß an der rechten Seite des Kappenelements
vorgesehen ist, die an der linken Seite des Kopfes angeordneten
Flüssigkeitsleitungen nicht mit der Aufzeichnungsflüssigkeit
gefüllt werden.
-
Die US-A-4 510 510 offenbart einen Tintenstrahldrucker mit
einer Vielzahl von Speicherelementen zur Speicherung von Tinten
unterschiedlicher Farben, einer Vielzahl von
Aufzeichnungseinheiten zum Einspritzen der in dem
Speicherelement gespeicherten Tinten, einer Vielzahl von
Luftansaugpfaden, welche entsprechend dem Speicherelement
angeordnet sind, um die Luft in dem Speicherelement zu ziehen
und welche voneinander unabhängig sind und welche nicht
miteinander verbunden sind, einer Saugeinheit für das Ziehen
der Luft in dem Speicherelement durch die Luftansaugpfade in
der Saugbetriebsweise und für die Abdichtung der
Luftansaugpfade und für die Abdichtverbindung zwischen den
Luftansaugpfaden in der Nicht-Saugbetriebsweise.
-
Erfindungsgemäß ist eine Ausstoßwiederherstellungsvorrichtung
für ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit folgendem versehen:
-
einem Kappenelement für das Abdecken einer Vielzahl von
Ausstoßöffnungen für den Tintenausstoß;
-
zumindest einer Saugeinrichtung für das Saugen der Tinte
und/oder Luft von der Vielzahl von Ausstoßöffnungen durch
das Kappenelement; und
-
einer Vielzahl von Verbindungsanschlüssen, die in dem
Kappenelement vorgesehen sind und mit der Saugeinrichtung
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kappenelement einen Hohlraum hat, welcher der Vielzahl von
Ausstoßöffnungen gemeinsam ist, wobei die Tinte und/oder
Luft durch die Ausstoßöffnungen und die
Verbindungsanschlüsse gesaugt wird/werden, und zwar bei der
Betätigung der Saugeinrichtung.
-
Es zeigen:
-
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Beispiels
einer herkömmlichen Ausstoßwiederherstellungvorrichtung für
einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf;
-
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche eine
Ausstoßwiederherstellungsvorrichtung für einen
Aufzeichnungskopf eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts
zeigt;
-
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung; und
-
Fig. 4 eine Perspektivansicht eines
Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß einem weiteren
Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel aus Fig. 2
erklärt.
-
Ein Kappenelement 11 ist mit einem Hauptsauganschluß oder
einem Verbindungsanschluß 12 versehen, der mit einem
Oberabschnitt eines Raumes oder Hohlraumes 8 des
Kappenelements in Verbindung steht, und mit einem zweiten
Sauganschluß oder Verbindungsanschluß 13 versehen, der mit
einem Unterabschnitt des Hohlraumes 8 in Verbindung steht.
Die Verbindungsanschlüsse 12 und 13 stehen jeweils über
Verbindungskanäle oder Saugpfade 12A und 13A mit einer
Pumpe in Verbindung, so daß eine Aufzeichnungsflüssigkeit
und/oder Luft von dem Hohlraum 8 durch beide
Verbindungsanschlüsse 12 und 13 gezogen oder gesaugt werden
können. Der Durchmesser des Saugpfades 12A ist größer als
der des Saugpfads 13A. Die Saugpfade, d.h. die
Verbindungskanäle 12A und 13A bestehen aus dem gleichen
Material. Daher ist aufgrund des Unterschieds im
Durchmesser, wie vorhergehend erwähnt, der
Durchflußwiderstand in dem Verbindungskanal 12A kleiner als
der des Verbindungskanals 13A. Alternativ können die
Kanalwiderstände der Verbindungskanäle unterschiedlich
ausgeführt werden, wie vorhergehend erwähnt, beispielsweise
durch Änderung der Abmessungen der Ansauganschlüsse
und/oder durch Anfertigung von Wänden der Kanäle mit
unterschiedlich rauhen Oberflächen.
-
Wenn mit der vorhergehend erwähnten Konstruktion ein
Aufzeichnungskopf 2 zu einer Ausgangsposition hin bewegt
wird, um eine Anfangseinführung der
Aufzeichnungsflüssigkeit in eine gemeinsame Kammer 5 und in
Flüssigkeitsleitungen 6 des Kopfes durchzuführen, wird das
Kappenelement 11 verstellt, um eine Ausstoßfläche 3A einer
Vorderplatte 3 des Aufzeichnungskopfes 2 abzudecken.
Anschließend wird die Luft mittels der Saugpumpe 14 von dem
Hohlraum 8 gesaugt, wodurch der Druck in dem Hohlraum 8
steigt, und zwar mit dem Ergebnis, daß die
Aufzeichnungsflüssigkeit von der gemeinsamen
Flüssigkeitskammer 5 und den Flüssigkeitsleitungen 6
eingespeist wird und anschließend durch die
Ausstoßöffnungen 4 in den Hohlraum 8 eingespeist wird.
-
Da die Luft während des Ansaugvorganges, sofern die
Aufzeichnungsflüssigkeit in der in Fig. 1 gezeigten Weise
eingespeist wird, um einen Luftraum oder nicht gefüllten
Bereich in Oberabschnitten der Kammer 5 und des Hohlraums 8
zu hinterlassen, mittels der Saugpumpe durch den
Hauptverbindungsanschluß 12 fortlaufend gesaugt wurde, sind
die Kammer 5, Flüssigkeitsleitungen 6 und der Hohlraum 8
gemäß einem gestrichelten Abschnitt aus Fig. 2 für äußerst
kurze Zeit mit wenig Aufwand vollständig mit der
Aufzeichnungsflüssigkeit gefüllt, und zwar ohne die Luft in
dem Hohlraum zu lassen, wie es bei der herkömmlichen
Vorrichtung der Fall ist. Danach wird durch Umschalten der
Pumpe, um mit dem zweiten Verbindungskanal 13A
zusammenzuwirken, die Aufzeichnungsflüssigkeit in dem
Hohlraum 8 vollständig durch den zweiten unteren
Verbindungsanschluß 13 gezogen, wodurch sich der Hohraum 8
entleert, so daß das Kappenelement 11 von dem
Aufzeichnungskopf ohne Verunreinigung des
Aufzeichnungsgeräts vereinzelbar ist.
-
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird anhand der Fig. 3
erklärt.
-
Bei diesem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät kann der
Aufzeichnungskopf 121a, 121b, 121c und 121d den
Aufzeichnungsvorgang durchführen, während er gemäß dem
Pfeil AA in eine Richtung bewegt wird, und zwar bezüglich
eines Aufzeichnungsmediums P, das mittels einer
Auflagenwalze 101 als eine Fördereinrichtung in eine
Aufzeichnungsposition gebracht wurde. Die
Aufzeichnungsköpfe 121a, 121b, 121c und 121d können jeweils
Cyan-Tinte, Magenta-Tinte, Gelb-Tinte und Schwarz-Tinte
ausstoßen. Die Aufzeichnungsköpfe sind an einem
verstellbaren Schlitten 102 montiert, der entlang einer
Führungsstange 103 geführt wird, so daß sich die Köpfe
bewegen können, um einen Abtastarbeitsvorgang
durchzuführen. Der Schlitten 102 wird mittels eines
Antriebsmotors 104 über einen Riemen 104A betrieben.
Tintenzufuhrkanäle 121 für die Zufuhr von vorbestimmten
Tinten zu den entsprechenden Aufzeichnungsköpfen sind an
einem herkömmlichen flexiblen Kabel 120 befestigt, um sich
damit zu bewegen, und sind mit entsprechenden
Tintenbehältern (nicht gezeigt) verbunden.
-
Wenn der Ausstoßwiederherstellungsarbeitsvorgang
durchgeführt wird, werden die in der Ausgangsposition
positionierten Aufzeichnungsköpfe 121a bis 121d mittels
eines Kappenelements bedeckt. Das Kappenelement hat mit den
entsprechenden Aufzeichnungsköpfen verknüpfte Hohlräume.
Das Saugsystem dieses Ausführungsbeispiels ist im
wensentlichen das gleiche wie das des vorhergehend
beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels, ausgenommen, daß
ein Ablaßventil 112 auf halben Wege in den Verbindungskanal
vorgesehen ist, und zwar für das Verbinden des
entsprechendne Hohlraums mit der Atmosphäre.
-
Das heißt, bei dem Arbeitsvorgang wird zunächst das
Kappenelement 110 verstellt, um mittels einer
Verstelleinrichtung 111 die Ausstoßöffnungen der
Aufzeichnungsköpfe abzudecken. Wenn danach ein Signal für
das Auslösen des Wiederherstellungsarbeitsvorgangs in eine
Steuereinheit 105 eingegeben wird, schaltet die
Steuereinheit 105 die Drei-wege-Ventile 112, um Pumpen 113
mit entsprechenden Verbindungsanschlüssen 114 zu verbinden.
Anschließend erregt die Steuereinheit 105 die Pumpe 113, um
die Druckdifferenz zwischen dem Kappenelement und der
Atmosphäre zu schaffen, wodurch die Tinte und/oder Luft von
den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsköpfe 121a-121d durch
die an dem Kappenelement 110 vorgesehenen
Verbindungsanschlüsse 114, 115 gesaugt werden.
-
Nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist,
schaltet die Steuereinheit 105 die Drei-Wege-ventile 112,
um die Hohlräume des Kappenelements 110 zur Atmosphäre hin
zu entlüften, wodurch die die entsprechenden Hohlräume
füllenden Tinten durch die unteren Verbindungsanschlüsse
115 gesaugt werden, um die Hohlräume zu entleeren und um
die Luft durch die Ventile 112 in die Hohlräume
einzuführen.
-
Auf diese Weise ist es gemäß diesem zweiten
Ausführungsbeispiel möglich, die Ausstoßöffnungen in gutem
Zustand zu erhalten und die Tinten in dem Kappenelement
wirkungsvoll abzulassen. Während das Drei-Wege-Ventil 112
und die Pumpe 113 lediglich in Verknüpfung mit dem
Aufzeichnungskopf 121a gezeigt wurden, können diese
Elemente 112, 113 für jeden der Aufzeichnungsköpfe (für
jede der gefärbten Tinten) vorgesehen werden oder für alle
gefärbten Tinten gemeinsam vorgesehen werden.
-
Ferner kann jeder der Aufzeichnungsköpfe darin den
Tintenbehälter enthalten und kann individuell an dem
Schlitten entfembar angebracht werden.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird nachstehend anhand der Fig. 4 beschrieben, welche ein
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät der Vollinienbauart zeigt.
-
Das Aufzeichnungsgerät hat einen Aufzeichnungskopf 212,
welcher den Aufzeichnungsarbeitsvorgang durchführen kann,
sofern dieser bezüglich eines Aufzeichnungsmittels P
ortsfest ist, und eine Walze 201 für die Beförderung des
Aufzeichnungsmittels P.
-
Eine Kappe 201 ist derart konstruiert, daß sie sich bewegt
und Ausstoßöffnungen 212A des Aufzeichnungskopfes 212 in
nicht operativem Zustand abdeckt. Die Kappe 210 hat
Verbindungsanschlüsse 214 und 215, die mit einer Saugpumpe
213 über entsprechende Verbindungskanäle 214A und 215A
verbunden sind, wodurch das Innere der Kappe 210 mit der
Saugpumpe 213 in Verbindung steht. Der Verbindungsanschluß
215 ist in gegenüberliegender Beziehung mit der äußerst
linken (Fig. 4) Ausstoßöffnung 212A positioniert,
wohingegen der Verbindungsanschluß 214 in
gegenüberliegender Beziehung mit der äußerst rechten
Ausstoßöffnung 212A positioniert ist.
-
Da auf diese Weise die Kappe mit der Saugerzeugungsquelle
an einer Vielzahl von Punkten, vorzugsweise an beiden Enden
der Kappe, in Verbindung steht, ist es möglich, den
Unterschied in den Saugkräften für die jeweiligen
Ausstoßöffnungen zu verringern, und den wirkungsvollen
Wiederherstellungs-(Saug-)Arbeitsvorgang durchzuführen,
selbst mit dem Aufzeichnungskopf der Vollinienbauart.
-
Bei den gezeigten Aufzeichnungsköpfen ist es vorzuziehen,
ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern mit einer
Aufzeichnungsflüssigkeit aufzunehmen, daß Wärmeenergie für
die Bildung von Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen
verwendet. Überdies ist es erwünscht, elektrothermische
Wandler in Übereinstimmung mit den jeweiligen
Ausstoßöffnungen zu schaffen, um Wärmeenergie zu erzeugen.
-
Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann vorzugsweise
verwendet werden, da es leicht ist, einen Mehrfachöffnungs-
Aufbau auszubilden.