DE60026210T2

DE60026210T2 - Flüssigkeitsbehälter, flüssigkeitsausziehmechanismus and flüssigkeitsausziehapparat

Info

Publication number: DE60026210T2
Application number: DE60026210T
Authority: DE
Inventors: Kenta Ohta-ku Udagawa; Eiichiro Ohta-ku Shimizu; Shuzo Ohta-ku Iwanaga
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: US6527381B1; JP2001063081A; EP1078766A3; EP1078766B1; JP3647326B2; EP1078766A2; DE60026210D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsbehälter zur Aufrechterhaltung einer Tintenversorgung, einen Flüssigkeitsausziehmechanismus unter Verwendung des Flüssigkeitsbehälters und einen Flüssigkeitsausziehapparat.
Es soll darauf hingewiesen werden, dass die vorliegende Erfindung nicht nur für einen typischen Drucker, sondern auch für einen Kopierer, ein Faxgerät mit einem Kommunikationssystem, eine Textverarbeitungsvorrichtung mit einem Druckabschnitt usw. und weiter für einen industriellen Drucker, bestehend aus verschiedenen Verarbeitungssystemen, verwendet werden kann.
Allgemein wird ein Flüssigkeitsbehälter als ein Tintentank in einem Drucker bei Tintenstrahldruckern verwendet, der eine Konstruktion zum Einstellen einer Haltekraft für die im Tintentank gespeicherte Tinte aufweist, um zuverlässig die Tintenversorgung für einen Druckerkopf zum Ausstrahlen der Tinte durchführt. Diese Haltekraft wird als ein negativer Druck bezeichnet, da ein Druck des Tintenstrahlabschnitts des Dru ckerkopfes relativ zu einem Atmosphärendruck negativ wird. (Ein derartiges Element zur Erzeugung des negativen bzw. Unterdrucks wird im Folgenden als Unterdruckerzeugungselement bezeichnet).
Eins der einfachsten Verfahren zur Erzeugung eines derartigen Unterdrucks ist das Vorsehen eines Tintenabsorptionskörpers, wie z.B. eines porösen Körpers mit einem Urethanschaum, Filz und ähnlichem, innerhalb des Tintentanks, um die Kapillarwirkung (Tintenabsorptionskraft) des Tintenabsorptionskörpers zu verwenden.
Beispielsweise beschreibt die japanische Offenlegungsschrift Nr. 6-15839 (1994) eine Konstruktion mit mehreren versetzt angeordneten Tintenabsorptionskörpern, die unter einander unterschiedliche Dichte aufweisen, in der Reihenfolge von einem hochdichten Absorptionskörper bis zu einem niedrig dichten Absorptionskörper in Richtung eines Versorgungskanals über den gesamten Tank innerhalb des Tintentanks. Der hoch dichte Absorptionskörper hat eine größere Gesamtlänge der Faser pro Volumeneinheit, sodass er eine höhere Tintenabsorptionsfähigkeit abweist, und der niedrig dichte Absorptionskörper hat eine kürzere Gesamtfaserlänge pro Volumeneinheit, sodass er eine niedrigere Tintenabsorptionsfähigkeit aufweist. Die Verbindungen zwischen den Fasern sind unter Druck eingepasst, sodass eine Unterbrechung der Tinte infolge von Luftzufuhr verhindert wird.
Weiter wurde in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 7-125232 (1995) und 6-40043 (1994) ein Tintentank vorgeschlagen, der eine Flüssigkeitskammer aufweist, mit der eine Tintenspeicherkapazität pro Volumeneinheit des Tintentanks erhöht wird, wobei der Tintenabsorptionskörper verwendet wird, sodass eine stabile Tintenzufuhr verwirklicht werden kann.
In den 14A und 14B sind Querschnitte des Tintentanks unter Verwendung der obigen Konstruktion dargestellt. Wie gezeigt, bildet der Tintentank 10 zwei Räume, die durch eine als Trennwand dienende Teilwand 13 mit einem Verbindungsabschnitt 20, z.B. einer Verbindungsöffnung, getrennt sind. Ein Raum bildet die geschlossenen Flüssigkeitskammer 12 mit Ausnahme des Verbindungsabschnitts 20 der Trennwand 13 zur Aufnahme der Tinte. Der andere Raum bildet ein Unterdruckerzeugungselement in der Kammer 11, die ein Unterdruckerzeugungselement 30 aufnimmt. In einer Wandfläche der Kammer 11, die das Unterdruckerzeugungselement aufnimmt, sind ein Atmosphärenverbindungsabschnitt 14, z.B. eine Atmosphärenverbindungsöffnung zur Einführung atmosphärischer Luft in den Behälter entsprechend dem Tintenverbrauch und eine Zuführöffnung 16 mit einem Druckberührungskörper 15, der als Tintenführungselement zu einem nicht gezeigten Aufzeichnungskopf dient, ausgebildet.
In 14A ist eine gepunktete Zone dargestellt, in der das Unterdruckerzeugungselement die Tinte hält. Andererseits ist die in dem Raum gespeicherte Tinte als gestrichelter Abschnitt dargestellt. Um das Eindringen einer atmosphärischen Luft in die Flüssigkeitskammer 12 durch andere Abschnitte als den Atmosphärenverbindungsabschnitt 14 zu verhindern, muss das Unterdruckerzeugungselement 30 eng auf die Innenumfangswand der Kammer 11 für das Unterdruckerzeugungselement aufgebracht werden.
Ein derartiger kompakter Tank mit einem hohen Wirkungsgrad wurde vom Anmelder der vorliegenden Erfindung auf den Markt gebracht und praktisch verwendet. In dem in 14A gezeigten Beispiel hat der Druckberührungskörper 15 eine höhere Kapillarkraft und eine höhere physikalische Festigkeit als das Unterdruckerzeugungselement 30 und ist in der Zuführöffnung 16 vorgesehen. Der Druckberührungskörper 15 steht mit dem Unterdruckerzeugungselement 30 unter Druck in Berührung. In der Nähe des Verbindungsabschnitts 20 zwischen der Kammer 11 für den Unterdruckerzeugungskörper und der Flüssigkeitskammer 12 ist eine Zuführnut 21 für atmosphärische Luft vorgesehen, um die Zuführung von atmosphärischer Luft in die Flüssigkeitskammer 12 zu unterstützen. In der Nähe des Verbindungsabschnitts zur Atmosphäre besteht ein Raum, in dem kein Unterdruck-Erzeugungselement vorhanden ist, nämlich eine Pufferkammer 18 wird mittels einer Rippe 17 gebildet.
Die obige Konstruktion verwendet einen Urethanschaum als Unterdruckerzeugungselement. Wenn das Unterdruckerzeugungselement aus einer Faser mit der gleichen Form gebildet wird, kann die Dichteverteilung des Unterdruckerzeugungselements infolge des Unterschieds der Elastizität und ihrer Härte differenziert werden.
Eine bestimmte Dichteverteilung, stabiler Gas-/Flüssigkeitsaustausch kann möglicherweise gestört werden, wodurch die Tintenzuführung aufgrund der Tatsache fehlerhaft wird, dass die Tinte in dem Tintentank verbleibt.
Die Erfinder haben umfangreiche Versuche hinsichtlich der Dichteverteilung in der Nähe der Zuführnut für atmosphärische Luft gemacht. Als Ergebnis haben sich die folgenden Probleme ergeben.
Wie in 15A gezeigt, hat das Unterdruckerzeugungselement 30 im Umfangsabschnitt 50 der Zuführnut 21 für atmosphärische Luft eine höhere Dichte als der andere Abschnitt, wodurch eine erzeugte Kapillarkraft größer wird, sodass die Tinte in der Nähe des Unterdruckerzeugungselements 30, das mit der Zuführnut 21 für atmosphärische Luft in Berührung steht, gehalten werden kann, auch wenn die Tinte verbraucht wird, sodass sie nicht in den Verbindungsabschnitt 20 eingeführt wird. Hierdurch wird ein Gas-/Flüssigkeitsaustausch nicht eingeleitet (15B) oder wenn er eingeleitet wird, nimmt der Unterdruck zu, da die Höhe des Unterdrucks infolge des Gas-/Flüssigkeitsaustauschs durch den Abschnitt 50 bestimmt wird, der mit der Zuführnut 21 für atmosphärische Luft des Unterdruckerzeugungselements 30 in Verbindung steht. Somit wird der größte Teil der im Unterdruckerzeugungselement 30 vorhandenen Tinte verbraucht, bevor die Tinte in der Flüssigkeitskammer 12 verbraucht wird, wodurch sich eine Unterbrechung eines Tintenkanals von der Flüssigkeitskammer 12 zur Tintenzuführöffnung 15 ergibt. Es wurde herausgefunden, dass, wenn der Tintenkanal einmal unterbrochen ist, ein Fehler der Tintenversorgung bewirkt werden kann.
Die übliche Zuführnut für atmosphärische Luft ist in einem Puffer ausgebildet, indem man eine Nut in einer Aussparung in der Trennwand ausbildet. Die Dichte des Abschnitts des Unterdruckerzeugungselements 30, der mit dem Nutabschnitt in Berührung steht, ist höher als die Dichte des mit der Trennwand in Berührung stehenden Abschnitts. In dem Fall, indem das Unterdruckerzeugungselement aus Urethanschaum besteht, wird der Urethanschaum relativ gleichförmig zusammengedrückt, da der Urethanschaum eine geeignete Elastizität hat, auch wenn die Größe des Urethanschaums größer als das Volumen der Kammer 11 für das Unterdruckerzeugungselement ist, wodurch eine enge Wandberührung erreicht wird, sodass keine Differenz der Dichteverteilung bewirkt wird.
Das aus Fasern bestehende Unterdruckerzeugungselement hat jedoch eine geringe Elastizität, insbesondere eine geringe Elastizität in Längsrichtung der Fasern. Man hat daher herausgefunden, dass die Dichte des Unterdruckerzeugungselements in dem mit der Zuführnut für atmosphärische Luft in Berührung stehenden Abschnitt durch die Druckberührung des Unterdruckerzeugungselements mit der Trennwand erhöht wird.
Durch eine fortschrittliche Konstruktion gegenüber der üblichen Pufferkonstruktion kann die Erhöhung der Dichte des Abschnitts 50 in der Nähe der Zuführnut für atmosphärische Luft verhindert werden. Infolge der Dimensionstoleranz des Unterdruckerzeugungselements 30 in einer zur Trennwand 13 senkrechten Richtung ist es jedoch möglich, dass ein großer Spalt in dem Pufferabschnitt 51 ausgebildet wird.
Wenn ein derartig großer Spalt im Zuführabschnitt 50 für atmosphärische Luft ausgebildet wird, können sich von dem Unterdruckerzeugungselement 30 abgetrennte Blasen in dem Zuführabschnitt 50 für atmosphärische Luft in dem Spalt zur Bildung einer großen Blase 52 ansammeln. Die große Blase 52 kann die Luftströmung von dem Unterdruckerzeugungselement 30 zur Flüssigkeitskammer 12 behindern. Hierdurch kann eine fehlerhafte Tintenversorgung bewirkt werden.
Wenn andererseits das Unterdruckerzeugungselement 30 von oben in die Kammer 11 eingesetzt wird, dehnt sich das Unterdruckerzeugungselement 30 in dem Pufferabschnitt in höherem Maße aus, wodurch die enge Berührung mit der Bodenfläche der Kammer 11 schwierig sichergestellt werden kann.
Das obige Problem ist bei einem Tintentank mit üblichem Urethanschaum nicht entscheidend, da kaum eine unterschiedliche Dichteverteilung bewirkt wird.
In dem Dokument EP 0691207 wird ein Flüssigkeitsbehälter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flüssigkeitsbehälter, einen Flüssigkeitsausziehmechanismus und einen Flüssigkeitsausziehapparat zu schaffen, die die obigen Probleme unter Verwendung eines Unterdruckabsorptionskörpers aus Fasern lösen und eine stabile Tintenversorgung sicherstellen.
Diese Aufgabe wird durch die beigefügten Ansprüche gelöst.
Gemäß der Erfindung wird ein Flüssigkeitsbehälter geschaffen, mit
einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer, die ein Unterdruckerzeugungselement aufnimmt, das mit einem Fasermaterial ausgebildet ist, und die einen Flüssigkeitszuführabschnitt und einen Atmosphärenverbindungsabschnitt hat;
einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer, die einen im Wesentlichen umschlossenen Raum mit einem Verbindungsabschnitt bildet, der mit der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer in Verbindung ist und die eine zu dem Unterdruckerzeugungselement zuzuführende Flüssigkeit speichert;
einer Trennwand, die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer und die Flüssigkeit enthaltende Kammer trennt und die mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet ist;
einem Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus in der Form einer in der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehenen Vertiefung, die mit dem Verbindungsabschnitt in Verbindung ist; und
einem vorstehenden Abschnitt, der in einem Teil des die Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus vorgese hen ist, und der an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehen ist.
Der Atmosphärenluft einbringende Mechanismus kann einen vertieften Abschnitt aufweisen, der den Druckkontakt des Unterdruckerzeugungselements auf die Trennwand puffert, und einen vorstehenden Abschnitt aufweisen, der die Handhabung beim Einbauen des Unterdruckerzeugungselements verbessert.
Der die Atmosphärenluft einbringende Mechanismus kann eine Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Nuten durch den vertieften Abschnitt und den vorstehenden Abschnitt aufweisen.
Der vorstehende Abschnitt kann an einem unteren Abschnitt des Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus vorgesehen sein.
Der vorstehende Abschnitt kann niedriger als eine Wandfläche der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer sein.
Der Verbindungsabschnitt der Trennwand kann an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer teilweise abgeschrägt sein.
Ein Teil des den Atmosphärendruck einbringenden Mechanismus kann rohrförmig sein.
Das Unterdruckerzeugungselement, das aus Fasermaterial ausgebildet ist, kann dadurch ausgebildet sein, dass faserhaltige Körper mit im Wesentlichen der gleichen Bündelungsrichtung aufeinander gestapelt sind und dadurch, dass sich eine Richtung der Faser mit der Trennwand schneidet.
Das faserhaltige Material kann eine Kunstharzfaser des Olefin-Typs sein.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein Flüssigkeitsausziehmechanismus geschaffen, mit einem Flüssigkeitsbehälter mit
einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer, die ein Unterdruckerzeugungselement aufnimmt, das mit einem Fasermaterial ausgebildet ist, und die einen Flüssigkeitszuführabschnitt und einen Atmosphärenverbindungsabschnitt aufweist;
einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer, die einen im Wesentlichen umschlossenen Raum mit einem Verbindungsabschnitt bildet, der mit der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer in Verbindung ist und die eine zu dem Unterdruckerzeugungselement zuzuführende Flüssigkeit speichert; und
einer Trennwand, die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer und die Flüssigkeit enthaltende Kammer trennt und die mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet ist; und
einer Flüssigkeitsausstoßeinrichtung, die eine Zufuhr der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter zum Durchführen des Druckens empfängt,
wobei die Flüssigkeitsausstoßeinrichtung weiter
einem Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus in der Form einer in der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehenen Vertiefung, die mit dem Verbindungsabschnitt in Verbindung ist; und
einem vorstehenden Abschnitt, der in einem Teil des die Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus vorgesehen ist, und der an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehen ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkeitsausziehmechanismus geschaffen, mit
einem Flüssigkeitsbehälter mit:
Einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer, die ein Unterdruckerzeugungselement aufnimmt, das mit einem Fasermaterial ausgebildet ist, und die einen Flüssigkeitszuführabschnitt und einen Atmosphärenverbindungsabschnitt hat;
einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer, die einen im Wesentlichen umschlossenen Raum mit einem Verbindungsabschnitt bildet, der mit der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer in Verbindung ist und die eine zu dem Unterdruckerzeugungselement zuzuführende Flüssigkeit speichert; und
einer Trennwand, die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer und die Flüssigkeit enthaltende Kammer trennt und die mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet ist;
einer Flüssigkeitsausstoßeinrichtung, die eine Zufuhr der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter zum Durchführen des Druckens empfängt, wobei die Flüssigkeitsausstoßeinrichtung weiter einen Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus in Form einer in der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehenen Vertiefung, der mit dem Verbindungsabschnitt in Verbindung steht, wobei die Vertiefung mit dem Unterdruckerzeugungselement an der Trennwand in Berührung steht und einem vorstehenden Abschnitt zum Verbessern der Verarbeitung beim Zusammenbau des Unterdruckerzeugungselements.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung schafft einen Flüssigkeitsausziehapparat mit
einem Flüssigkeitsausziehmechanismus mit
einem Flüssigkeitsbehälter mit
einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer, die ein Unterdruckerzeugungselement aufnimmt, das mit einem Fasermaterial ausgebildet ist, und die einen Flüssigkeitszuführabschnitt und einen Atmosphärenverbindungsabschnitt hat;
einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer, die einen im Wesentlichen umschlossenen Raum mit einem Verbindungs abschnitt bildet, der mit der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer in Verbindung ist und die eine zu dem Unterdruckerzeugungselement zuzuführende Flüssigkeit speichert; und
einer Trennwand, die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer und die Flüssigkeit enthaltende Kammer trennt und die mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet ist;
einer Flüssigkeitsausstoßeinrichtung, die eine Zufuhr der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter zum Durchführen des Druckens empfängt,
einem Laufwagenmechanismus, der zeilenweise zu bewegen ist, während er den Flüssigkeitsausstoßmechanismus trägt,
wobei der Flüssigkeitsbehälter weiter umfasst:
Einen Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus in Form einer in der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehenen Vertiefung, die mit dem Verbindungsabschnitt in Verbindung steht; und
einen vorstehenden Abschnitt, der in einem Teil des die Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus vorgesehen ist, und der an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehen ist.
Gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird eine Flüssigkeitsausstoßeinrichtung geschaffen, mit einem Flüssigkeitsausstoßmechanismus mit
einem Flüssigkeitsbehälter mit
einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer, die ein Unterdruckerzeugungselement aufnimmt, das mit einem Fasermaterial ausgebildet ist, und die einen Flüssigkeitszuführabschnitt und einen Atmosphärenverbindungsabschnitt hat;
einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer, die einen im Wesentlichen geschlossenen Raum mit einem Verbindungsabschnitt bildet, der mit der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer in Verbindung ist und die eine zu dem Unterdruckerzeugungselement zuzuführende Flüssigkeit speichert; und
einer Trennwand, die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer und die Flüssigkeit enthaltende Kammer trennt und die mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet ist;
einer Flüssigkeitsausstoßeinrichtung, die eine Zufuhr der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter zum Durchführen des Druckens empfängt,
einem Laufwagenmechanismus, der zeilenweise zu bewegen ist, während er den Flüssigkeitsausstoßmechanismus trägt,
wobei der Flüssigkeitsbehälter weiter
einen Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus in der Form einer in der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer vorgesehenen Vertiefung umfasst, die die Druckberührung des Unterdruckerzeugungselements auf die Trennwand puffert und einen vorstehenden Abschnitt zum Verbessern der Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau des Unterdruckerzeugungselements.
Mit dem Flüssigkeitsbehälter, der Flüssigkeitsausstoßeinrichtung und dem Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß der Erfindung, wie oben beschrieben, ist der obere Abschnitt des Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus des Flüssigkeitsbehälters pufferförmig ausgebildet, und ein vorstehender Abschnitt ist als ein Teil des Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus so ausgebildet, dass er eine Zunahme der Dichte des zum Gas-/Flüssigkeitsaustausches mittels Puffers beitragenden Abschnitts beschränkt und ebenfalls die Ansammlung einer Blase durch den vorstehenden Abschnitt beschränkt. Hierbei dient der vorstehende Abschnitt ebenfalls als eine Führung zum Einsetzen in die Aufnahmekammer beim Zusammenbau des Unterdruckerzeugungselements. Da der Puffer weiter durch Vorsehen der Atmosphärenluft einbringenden Nut an einer von der Oberfläche der Trennwand zurückgesetzten Stelle ausgebildet wird, stehen beide Seiten des Unterdruckerzeugungselements mit der Oberfläche der Trennwand in Berührung, wodurch ein Teil des Unterdruckerzeugungselements gegenüber der Atmosphärenluft einbringenden Nut sich frei ausdehnen kann, sodass die Atmosphärenluft einbringende Nut in der zurückgesetzten Stelle wirksam die Bildung einer großen Blase aus von dem Unterdruckerzeugungselement frei gegebenen sich ansammelnden Blasen verhindert. Der vorstehende Abschnitt am unteren Teil dient andererseits zur Rückführung des Abschnitts des Unterdruckerzeugungselements, das sich nach dem Einsetzen ausgedehnt hat, zur Position in der Nähe der Höhe der Oberfläche der Trennwand und zum Abtrennen kleiner Blasen voneinander, sodass keine große Blase ausgebildet wird.
Mit der obigen Konstruktion wird eine plötzliche Zunahme der Dichte kaum in der Nähe der Nut für den Gas-/Flüssigkeitsaustausch oder der Nut zum Einbringen der Atmosphärenluft bewirkt. Kleine vom Unterdruckerzeugungselement frei gegebene Blasen neigen nicht zur Ansammlung zur Bildung einer großen Blase und strömen in die Flüssigkeit enthaltende Kammer weiter als kleine Blasen. Beim Zusammenbau des Flüssigkeitsbehälters erhält man so eine stabile Einsetzbedingung für das Unterdruckerzeugungselement ohne ein Aufwickeln oder ein Aufschwimmen.
Die obigen und andere Ziele, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen.
1 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des äußeren Aufbaus eines Tintenstrahldruckers als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Druckers von 1, wobei die Abdeckung entfernt ist;
3 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer zusammengebauten Druckerkopfpatrone für den Drucker der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht zur Darstellung der Druckerkopfpatrone von 3;
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Druckerkopfes von 4, gesehen diagonal von unten;
6A und 6B sind perspektivische Ansichten zur Darstellung einer Konstruktion einer Abtastpatrone von unten, die in dem Drucker der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung statt der Druckerkopfpatrone von 3 angeordnet werden kann;
7 ist ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung der Gesamtausbildung eines elektrischen Schaltkreises des Druckers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den 8A und 8B, wobei 8A und 8B Blockdiagramme zur Darstellung eines Beispiels des inneren Aufbaus einer hauptgedruckten Schaltungskarte (PCB) in dem elektrischen Schaltkreis von 7 darstellt;
9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den 9A und 9B, wobei die 9A und 9B Blockdiagramme zur Darstellung eines Beispiels des inneren Aufbaus eines spezifischen anwendungsintegrierten Schaltkreises (ASIC) in der Haupt PCB von 8A und 8B ist;
10 ist ein Fließbild zur Darstellung eines Beispiels des Betriebs des Druckers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11A und 11B sind Teildarstellungen zur Darstellung der ersten Ausführungsform eines Tintentanks in einem Druckgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 11A einen Längsschnitt des Tintentanks und 11B eine perspektivische Ansicht eines Atmosphärenluft einbringenden Abschnitts darstellt;
12 ist ein Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Tintentanks in einem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 ist ein Längsschnitt einer dritten Ausführungsform des Tintentanks in einem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung;
14A und 14B sind allgemeine Darstellungen eines Tintentanks eines üblichen Druckers, wobei 14A einen Längsschnitt des Tintentanks zur Erläuterung einer Tintenversorgung in den Tintentank und 11B einen ähnlichen Längsschnitt zur Darstellung eines Versorgungsfehlers darstellen;
15A und 15B sind allgemeine Ansichten zur Darstellung eines Tintentanks in dem bekannten Drucker, wobei 15A einen Längsschnitt des Tintentanks zur Erläuterung des Versorgungsfehlers aufgrund der Tintenversorgung in dem Tintentank und 15B einen ähnlichen Längsschnitt zur Darstellung des Versorgungsfehlers darstellen; und
16 ist ein Längsschnitt des Tintentanks zur Erläuterung des Versorgungsfehlers in dem Tintentank des bekannten Druckers.
Ausführungsformen des Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der folgenden Beschreibung wird als Beispiel ein Tintenstrahldrucker unter Verwendung eines Tintenstrahldrucksystems beschrieben.
In der Beschreibung bezieht sich das Wort „drucken" (oder „aufzeichnen") nicht nur auf die Ausbildung einer bezeichnenden Information, wie z.B. Zeichen und Figuren, sondern ebenfalls auf die Ausbildung von Bildern, Designs oder Muster auf dem Druckmedium und dem Verarbeitungsmedium, gleichgültig ob die Information bezeichnend oder nicht bezeichnend ist, oder sie sichtbar ist, sodass sie von einem Menschen wahrgenommen werden kann.
Das Wort „Druckmedium" oder „Druckblatt" umfasst nicht nur das in üblichen Druckern verwendete Papier, sondern ebenfalls Gewebe, Kunststofffolien, Metallplat ten, Glas, Keramik, Holz, Leder oder irgendwelche anderen Materialien, die Tinte aufnehmen können. Dieses Wort bezieht sich ebenfalls auf „Papier".
Das Wort „Tinte" (oder „Flüssigkeit") soll im weitesten Sinn wie das Wort „drucken" ausgelegt werden und bezieht sich auf eine Flüssigkeit, die auf ein Druckmedium zur Ausbildung von Bildern, Designs oder Mustern aufgebracht wird, auf die Verarbeitung des Druckmediums oder die Verarbeitung der Tinte (z.B. das Koagulieren oder die Unlöslichkeit eines Farbmittels in der auf das Druckmedium aufgebrachten Tinte).
1. Gerätekörper
1 und 2 zeigen die äußere Konstruktion eines Druckers unter Verwendung eines Tintenstrahldrucksystems. 1 zeigt ein Gehäuse eines Druckerkörpers M1000 dieser Ausführungsform mit einem Schalenteil, einschließlich einer unteren Schale M1001, einer oberen Schale M1002, einem Zutrittsdeckel M1003 und einem Ausgabeboden M1004 und einem Chassis M3019 (siehe 2), das in der Schale aufgenommen ist.
Das Chassis M3019 besteht aus mehreren plattenähnlichen Metallteilen mit einer bestimmten Festigkeit, um ein Gerüst des Druckers zu bilden und trägt verschiedene Druckmechanismen, die weiter unten beschrieben werden.
Die untere Schale M1001 bildet ungefähr eine untere Hälfte des Gehäuses des Druckerkörpers M1000 und die obere Schale M1002 bildet ungefähr eine obere Hälfte des Druckerkörpers M1000. Diese obere und untere Schale bilden zusammen eine hohle Struktur mit einem Aufnahmeraum darin, um die weiter unten beschriebenen verschiedenen Mechanismen aufzunehmen. Der Druckerkörper M1000 weist an seinem oberen Abschnitt und an seinem vorderen Abschnitt eine Öffnung auf.
Der Ausgabeboden M1004 ist mit seinem einen Ende drehbar an der unteren Schale M1001 gelagert. Wenn der Ausgabeboden M1004 gedreht wird, öffnet oder schließt er eine Öffnung im vorderen Abschnitt der unteren Schale M1001. wenn das Drucken durchgeführt wird, wird der Ausgabeboden M1004 nach vorne zum Öffnen der Öffnung gedreht, sodass die bedruckten Blätter ausgegeben werden und aufeinanderfolgend gestapelt werden können. Der Ausgabeboden M1004 nimmt zwei Hilfsböden M1004a, M1004b auf. Diese Hilfsböden können in drei Schritten nach vorne herausgezogen werden, wenn es erforderlich ist, die Papierlagerfläche zu vergrößern oder zu verkleinern.
Der Zutrittsdeckel M1003 ist mit seinem einen Ende drehbar an der oberen Schale M1002 gelagert, und öffnet oder schließt eine in der oberen Fläche der oberen Schale M1002 ausgebildete Öffnung. Durch Öffnen des Zutrittsdeckels M1003 kann eine Druckkopfpatrone H1000 oder ein Tintentank H1900 in dem Körper ersetzt werden. Wenn der Zutrittsdeckel M1003 geöffnet oder geschlossen wird, schwenkt ein an der Hinterseite des Zutrittsdeckels ausgebildeter Vorsprung (nicht dargestellt) einen Hebel zum Öffnen/Schließen des Deckels. Durch Erfassen der Schwenkstellung des Hebels durch einen Mikroschalter usw. kann bestimmt werden, ob der Zutrittsdeckel geöffnet oder geschlossen ist.
An der oberen hinteren Fläche der oberen Schale M1002 ist eine Stromtaste E0018, eine Aufnahmetaste E0019 und eine LED E0020 vorgesehen. Wenn die Stromtaste E0018 gedrückt wird, leuchtet die LED E0020 auf und zeigt einer Bedienungsperson an, dass das Gerät zum Drucken bereit ist. Die LED E0020 hat verschiedene Anzeigefunktionen, wie z.B. die Warnung der Bedienungsperson bei Druckerfehlern durch Ändern der Blinkabstände und der Farbe. Weiter kann ein Summer E0021 (7) ertönen. Wenn der Fehler behoben ist, wird die Aufnahmetaste E0019 zur Wiederaufnahme des Druckvorgangs gedrückt.
2. Druckmechanismus
Im Folgenden wird ein in dem Druckerkörper M1000 eingebauter Druckmechanismus gemäß der Ausführungsform erläutert.
Der Druckmechanismus dieser Ausführungsform umfasst eine automatische Blattzuführeinheit M3022 zur automatischen Zuführung eines Druckblatts in den Druckerkörper; eine Blattfördereinheit M3029 zur Führung der Druckblätter, einzeln von der automatischen Blattzuführeinheit zu einer bestimmten Druckposition und zur Führung des Druckblatts von der Druckposition zu einer Ausgabeeinheit M3030; eine Druckeinheit zur Durchführung eines gewünschten Druckvorgangs auf dem zur Druckposition geförderten Druckblatt; und eine Strahl leistungserneuerungseinheit M5000 zum Erneuern der Tintenstrahlleistung der Druckereinheit.
Im Folgenden wird die Druckereinheit beschrieben. Die Druckereinheit umfasst einen Wagen M4001, der bewegbar auf einer Wagenwelle M4021 gelagert ist und eine Druckkopfpatrone H1000, die lösbar an dem Wagen M4001 befestigt ist.
2.1 Druckkopfpatrone
Im Folgenden wird die in der Druckeinheit verwendete Druckkopfpatrone unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben.
Die Druckkopfpatrone H1000 dieser Ausführungsform gemäß 3 weist einen Tinte enthaltenden Tintentank H1900 und einen Druckkopf H1001 zum Ausstrahlen der von dem Tintentank. H1900 durch Düsen ausgegebenen Tinte entsprechend der Druckinformation auf. Der Druckkopf H1001 ist eine sogenannte Patrone, die lösbar an dem Wagen M4001 befestigt ist, wie weiter unten beschrieben.
Der Tintentank dieser Druckkopfpatrone H1000 besteht aus getrennten Tintentanks H1900 für beispielsweise schwarz, hell Cyan, hell Magenta, Cyan, Magenta und gelb, um Farbdrucke mit hoher Bildqualität als Fotos zu ermöglichen. Wie in 4 gezeigt, sind diese einzelnen Tintentanks lösbar an dem Tintentank H1001 befestigt.
Der Druckkopf H1001 umfasst, wie in der perspektivischen Ansicht von 5 gezeigt, ein Druckelementsubstrat H1100, eine erste Platte H1200, eine elektrische Leitungskarte H1300, eine zweite Platte H1400, einen Tankhalter H1500, ein strömungskanalbildendes Teil H1600, einen Filter H1700 und ein Dichtgummi H1800.
Das Druckelement Silikonsubstrat H1100 weist auf einer seiner Oberflächen mehrere Druckelemente auf, die mittels der Filmbeschichtungstechnologie ausgebildet sind, um die Energie zum Tintenstrahlen und der elektrischen Leitungen, wie z.B. Aluminium, zur Versorgung der einzelnen Druckelemente mit Energie zu erzeugen. Mehrere Tintenkanäle und mehrere Düsen H1100T entsprechend den Druckelementen sind ebenfalls mittels der Fotolithographietechnologie ausgebildet. Auf der Rückseite des Druckelementsubstrats H1100 sind Tintenzuführöffnungen zur Zuführung der Tinte zu den mehreren Tintenkanälen ausgebildet. Das Druckelementsubstrat H1100 ist fest mit der ersten Platte H1200 verklebt, die mit Tintenzuführöffnungen H1201 zur Zuführung der Tinte zu dem Druckelementsubstrat H1100 versehen ist. Die erste Platte H1200 ist fest mit der zweiten Platte H1400 mit Öffnungen verklebt. Die zweite Platte H1400 hält die elektrische Leitungskarte H1300 zur elektrischen Verbindung der elektrischen Leitungskarte H1300 mit dem Druckelementsubstrat H1100. Die elektrische Leitungskarte H1300 dient zur Zuführung elektrischer Signale zum Ausstrahlen der Tinte zu dem Druckelementsubstrat H1100 und weist dem Druckelementsubstrat H1100 zugeordnete elektrische Leitungen und Eingangsanschlüsse H1301 für ein externes Signal an den Enden der elektrischen Leitungen auf, um elektrische Signale vom Druckerkörper aufzunehmen. Die Eingangsanschlüsse für externe Signale H1301 sind an der Rückseite eines weiter unten beschriebenen Tankhalters H1500 angeordnet und befestigt.
Der Tankhalter H1500, der lösbar den Tintentank H1900 hält, ist sicher mittels Ultraschallschweißen mit dem Strömungskanal bildenden Element H1600 verbunden, um einen Tintenkanal H1501 von dem Tintentank H1900 zur ersten Platte H1200 zu bilden. An dem Tintentankseitenende des Tintenkanals H1501, der mit dem Tintentank H1900 in Eingriff steht, ist ein Filter H1700 vorgesehen, um das Eindringen von äußerem Staub zu verhindern. Ein Dichtgummi H1800 ist an einem Abschnitt vorgesehen, an dem der Filter H1700 mit dem Tintentank H1900 in Eingriff steht, um ein Verdampfen der Tinte aus dem Eingriffsabschnitt zu verhindern.
Wie oben beschrieben, werden die Tankhaltereinheit, die den Tankhalter H1500, das Strömungskanal bildende Teil H1600, den Filter H1700 und das Dichtgummi H1800 umfasst, und die Druckelementeinheit, die das Druckelementsubstrat H1100, die erste Platte H1200, die elektrische Leitungskarte H1300 und die zweite Platte H1400 umfasst, mittels eines Adhäsivs zur Bildung des Druckkopfes H1001 verbunden.
2.2 Wagen
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 der die Druckkopfpatrone H1000 tragende Wagen M4001 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, weist der Wagen M4001 einen Wagendeckel M4002 zur Führung des Druckkopfes H1001 zu einer bestimmten Befestigungsposition an dem Wagen M4001 und einen Kopfeinsetzhebel M4007, der mit dem Tankhalter H1500 des Druckkopfes H1001 in Eingriff tritt und dagegen drückt, um den Druckkopf H1001 an einer bestimmten Befestigungsposition einzusetzen, auf.
D.h., der Kopfeinsetzhebel M4007 ist an dem oberen Teil des Wagens M4001 vorgesehen, sodass er um den Kopfeinsetzhebel schwenkbar ist. Eine federvorgespannte Kopfeinsetzplatte (nicht dargestellt) an dem Eingriffsabschnitt ist vorgesehen, wo der Wagen M4001 mit dem Druckkopf H1001 in Eingriff tritt. Mit der Federkraft wird der Kopfeinsetzhebel M4007 gegen den Druckkopf H1001 gedrückt, um ihn an dem Wagen M4001 zu befestigen.
An einem anderen Eingriffsabschnitt des Wagens M4001 mit dem Druckkopf H1001 ist ein flexibles Druckkabel zum Kontakt (siehe 7: Einfach als Kontakt FPC im Folgenden bezeichnet) E0011 vorgesehen, dessen Kontaktabschnitt elektrisch einen Kontaktabschnitt (Außensignaleingangsanschlüsse) H1301 in dem Druckkopf H1001 berührt, um verschiedene Informationen zum Drucken und zur Stromversorgung des Druckkopfes H1001 zu übertragen.
Zwischen dem Kontaktabschnitt des Kontakt FPC E0011 und dem Wagen M4001 ist ein nicht dargestelltes elastisches Teil, wie z.B. Gummi, vorgesehen. Die elastische Kraft des elastischen Teils und die Druckkraft der Kopfeinsetzhebelfeder stellen zusammen einen zuverlässigen Kontakt zwischen dem Kontaktabschnitt des Kontakts FPC E0011 und dem Wagen M4001 sicher. Weiter ist der Kontakt FPC E0011 mit einem Wagensubstrat E0013 an der Rückseite des Wagens M4001 verbunden (siehe 7).
3. Abtasteinrichtung
Der Drucker dieser Ausführungsform kann eine Abtasteinrichtung in dem Wagen M4001 anstelle der Druckkopfpatrone H1000 aufweisen, die als Leseeinrichtung verwendet wird.
Die Abtasteinrichtung bewegt sich zusammen mit dem Wagen M4001 in der Hauptabtasteinrichtung und liest ein Bild auf einem zugeführten Dokument anstelle des Druckmediums, wenn sich die Abtasteinrichtung in der Hauptabtastrichtung bewegt. Durch abwechselndes Abtastlesen in der Hauptabtastrichtung und der Dokumentenzuführung in der Unterabtastrichtung ist es möglich, eine Seite einer Dokumentbildinformation zu lesen.
6A und 6B zeigen die Abtasteinrichtung M6000 von unten zur Erläuterung ihrer Konstruktion.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist ein Scannerhalter M6001 tastenförmig ausgebildet und enthält ein optisches System und einen zum Lesen notwendigen Verarbeitungsschaltkreis. An einem der Oberfläche des Dokuments gegenüberliegenden Abschnitt ist eine Leselinse M6006 vorgesehen, wenn der Scanner M6000 auf den Wagen M4001 befestigt ist. Die Linse M6006 fokussiert das von der Dokumentoberfläche reflektierte Licht auf eine im Inneren des Scanners angeordnete Leseeinheit zum Lesen der Dokumentabbildung. Eine Beleuchtungslinse M6005 weist eine im Inneren des Scanners nicht dargestellte Lichtquelle auf. Das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht bestrahlt das Dokument durch die Linse M6005.
Der an dem Boden des Scannerhalters M6001 befestigte Scannerdeckel M6003 schirmt das Innere des Scannerhalters M6001 gegen das Licht ab. Schlitzförmige Griffabschnitte sind an den Seiten vorgesehen, um das Befestigen und Lösen des Scanners an bzw. von dem Wagen M4001 zu erleichtern. Die äußere Form des Scannerhalters M6001 entspricht im Wesentlichen der des Druckkopfes H1001, und der Scanner kann an dem Wagen M4001 im Wesentlichen ähnlich wie der Druckkopf H1001 befestigt bzw. davon gelöst werden.
Der Scannerhalter M6001 nimmt ein Substrat mit einem Leseschaltkreis auf, und ein mit diesem Substrat verbundener Scannerkontakt PCB M6004 erstreckt sich nach außen. Wenn der Scanner M6000 an dem Wagen M4001 befestigt ist, berührt der Scannerkontakt PCB M6004 den Kontakt FPC E0011 des Wagens M4001, um das Substrat elektrisch mit einem Steuersystem am Druckerkörper über den Wagen M4001 zu verbinden.
4. Beispielhafte Ausbildung des elektrischen Druckerschaltkreises
Im Folgendes wird der Aufbau eines elektrischen Schaltkreises in dieser Ausführungsform der Erfindung erläutert.
7 zeigt schematisch den Gesamtaufbau des elektrischen Schaltkreises dieser Ausführungsform.
Der elektrische Schaltkreis dieser Ausführungsform umfasst im Wesentlichen ein Wagensubstrat (CRPCB) E0013, eine Haupt-PCB (gedruckte Schaltungskarte) E0014 und eine Stromversorgungseinheit E0015.
Die Stromversorgungseinheit E0015 ist mit der Haupt-PCB E0014 verbunden, um verschiedene Antriebsströme zuzuführen.
Das Wagensubstrat E0013 ist eine gedruckte Schaltungskarte, die an dem Wagen M4001 (2) befestigt ist und dient als Schnittstelle zur Signalübertragung zu und von dem Druckkopf durch den Kontakt FPC E0011. Weiter erfasst das Wagensubstrat E0013 auf der Grundlage eines Impulssignalausgangs von einem Codiersensor E0004 eine Änderung der Positionsbeziehung zwischen einem Codiermaß E0005 und dem Codiersensor E0004, wenn sich der Wagen M4001 bewegt und sendet sein Ausgangssignal zu der Haupt-PCB E0014 durch ein flexibles flaches Kabel (CRFFC) E0012.
Weiter ist die Haupt-PCB E0014 eine gedruckte Schaltungskarteneinheit, die den Betrieb der verschiedenen Teile der Tintenstrahldruckvorrichtung dieser Ausführungsform steuert, und weist EIN/AUS-Öffnungen für einen Papierend-Sensor (PE-Sensor) E0007, einen automa tischen Blattzuführsensor (ASF) E0009, einen Deckelsensor E0022, eine parallele Schnittstelle (parallele I/F) E0016, eine serielle Schnittstelle (serielle I/F) E0017, eine Wiederaufnahmetaste E0019, eine LED E0020, eine Energietaste E0010 und einen Summer E0021 auf. Die Haupt-PCB E0014 ist mit einem Motor (CR Motor) E0001, der eine Antriebsquelle zur Bewegung des Wagens M4001 in Hauptabtastrichtung darstellt; einem Motor (LF Motor) E0002, der eine Antriebsquelle für die Förderung des Druckmediums darstellt; und einem Motor (PG Motor) E0003, der die Funktionen der Wiederherstellung der Strahlleistung des Druckkopfes und der Zuführung des Druckmediums aufweist, verbunden und steuert diese. Die Haupt-PCB E0014 weist ebenfalls Verbindungsschnittstellen mit einem Tintenleerstandsensor E0006, einem Spaltsensor E0008, einem PG Sensor E0010, der CRFFC E0012 und der Stromversorgungseinheit E0015 auf.
8 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den 8A und 8B, wobei 8A und 8B Blockdiagramme zur Darstellung des inneren Aufbaus der Haupt-PCB E0014 sind.
Bezugszeichen E1001 stellt eine CPU dar, die einen Taktgenerator (CG) E1002 aufweist, der mit einem Schwingkreis E1005 verbunden ist, um einen Systemtakt auf der Grundlage eines Ausgangssignals E1019 des Schwingkreises E1005 zu erzeugen. Die CPU E1001 ist mit einem ASIC (Anwendungsspezifischer integraler Schaltkreis) und einem ROM E1004 über einen Steuerbus E1014 verbunden. Entsprechend einem in dem ROM E1004 gespeicherten Programm steuert die CPU E1001 den ASIC E1006, überprüft den Status eines Ausgangssignals E1017 von der Stromtaste, eines Eingangssignals E1016 von der Wiederaufnahmetaste, ein Deckelerfassungssignal E1042 und ein Kopferfassungssignal (HSENS) E1013, treibt den Summer E0021 entsprechend einem Summersignal (BUZ) E1018 an und überprüft den Status eines Tintenleererfassungssignals (INKS) E1011, das mit einem eingebauten A/D Wandler E1003 verbunden ist, und eines Temperaturerfassungssignals (TH) E1012 von einem Thermistor. Die CPU E1001 führt weiter verschiedene andere Logikoperationen durch und macht Zustandsbestimmungen zur Steuerung des Betriebs der Tintenstrahldruckvorrichtung.
Das Kopferfassungssignal E1013 ist ein Kopfbefestigungserfassungssignal, das von der Druckkopfpatrone H1000 über das flexible flache Kabel E0012, das Wagensubstrat E0013 und den Kontakt FPC E0011 eingegeben wird. Das Tintenleererfassungssignal E1011 ist ein analoger Signalausgang von dem Tintenleersensor E0006. Das Temperaturerfassungssignal E1012 ist ein analoges Signal von dem Thermistor (nicht dargestellt), der an dem Wagensubstrat E0013 vorgesehen ist.
Ein CR Motorantrieb E1008 ist ein Motor, der eine Motorstromversorgung (VM) E1040 zur Erzeugung eines CR Motorantriebsignals E1037 entsprechend einem CR Motorsteuersignal E1036 von dem ASIC E1006 zum Antrieb des CR Motors E0001 erzeugt. Ein LF/PG Motortreiber verwendet die Motorstromversorgung E1040, um eine LF Motorantriebssignal E1035 entsprechend einem Impulsmotorsteuersignal (PM Steuersignal) E1033 von der ASIC E1006 zum Antrieb des LF Motors zu erzeugen. Der LF/PG Motortreiber E1009 erzeugt ebenfalls ein PG Motorantriebssignal E1034 zum Antrieb des PG Motors.
Ein Stromversorgungsschaltkreis E1010 steuert die Stromversorgung zu den entsprechenden Sensoren mit lichtaussendenden Elementen entsprechend einem Stromversorgungssteuersignal E1024 von der ASIC E1006. Der parallele I/F E0016 überträgt ein paralleles I/F Signal E1030 von der ASIC E1006 zu einem parallelen I/F Kabel E1031, das mit externen Schaltkreisen verbunden ist und überträgt ebenfalls ein Signal des parallelen I/F Kabels E1031 zu der ASIC E1006. Die Serien I/F E0017 überträgt ein Serien I/F Signal E1028 von der ASIC E1006 zu einem Serien I/F Kabel E1029, das mit externen Schaltkreisen verbunden ist und überträgt ebenfalls ein Signal von dem Serien I/F Kabel E1029 zu der ASIC E1006.
Die Stromversorgungseinheit E0015 schafft ein Kopfstromsignal (VH) E1019, ein Motorstromsignal (VM) E1040 und ein Logikstromsignal (VDD) E1041. Ein Kopfstrom EIN-Signal (VHON) E1022 und ein Motorstrom EIN-Signal (VMON) E1023 wird von der ASIC E1006 zu der Stromversorgungseinheit E0015 gesendet, um eine EIN/AUS-Steuerung des Kopfstromsignals E1039 des Motorstromsignals E1040 durchzuführen. Das Logikstromsignal (VDD) E1041 von der Stromversorgungseinheit E0015 ist ein nach Bedarf spannungsgewandeltes Signal und wird zu den verschiedenen Teilen im Inneren und Äußeren der Haupt-PCB E0014 gegeben.
Das Kopfstromsignal E1039 ist ein mittels eines Schaltkreises der Haupt-PCB E0014 geglättetes Signal, das dann zu dem flexiblen flachen Kabel E0011 für den Antrieb der Druckkopfpatrone H1000 verwendet wird. E1007 bezeichnet einen Rückstellschaltkreis, der eine Verminderung in dem Logikstromsignal E1041 erfasst und ein Rückstellsignal (RESET) zu der CPU E1001 und der ASIC E1006 zu deren Initialisierung sendet.
Die ASIC E1006 ist ein einchiphalbleiterintegrierter Schaltkreis, der von der CPU E1001 über den Steuerbus E1014 zur Ausgabe des CR Motorsteuersignals E1036, des PM Steuersignals E1033, des Stromversorgungssteuersignals E1024, des Kopfstroms EIN-Signals E1022 und des Motorstroms EIN-Signals E1023 gesteuert wird. Er überträgt ebenfalls Signale zu und von der parallelen Schnittstelle E0016 und der Serienschnittstelle E0017. Weiter erfasst die ASIC E1006 den Status eines PE Erfassungssignals (PES) E1025 von dem PE Sensor E0007, ein ASF Erfassungssignal (ASFS) E1026 von dem ASF Sensor E0009, ein Spalterfassungssignal (GAPS) E1027 von dem Spaltsensor E0008 zur Erfassung eines Spalts zwischen dem Druckkopf und dem Druckmedium und ein PG Erfassungssignal (PGS) E1032 von dem PG Sensor E0010 und sendet dem Status dieser Signale entsprechende Daten über den Steuerbus E1014 zu der CPU E1001. Auf der Grundlage der empfangenen Daten steuert die CPU E1001 den Betrieb eines LED Treibersignals E1038, um die LED E0020 EIN- oder AUS- zuschalten.
Weiter prüft die ASIC E1006 den Status eines Codiersignals (ENC) E1020, erzeugt ein Taktsignal, bildet eine Schnittstelle mit der Druckkopfpatrone H1000 und steuert den Druckvorgang durch ein Kopfsteuersignal E1021. Das Codiersignal (ENC) E1020 ist ein Ausgangs signal des CR Codiersensors E0004, das durch das flexible flache Kabel E0012 empfangen wird. Das Kopfsteuersignal E1021 wird durch das flexible flache Kabel E0012, das Wagensubstrat E0013 und den Kontakt FPC E0011 zum Druckkopf H1001 gesandt.
9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den 9A und 9B und 9A und 9B sind Blockdiagramme zur Darstellung eines Beispiels eines inneren Aufbaus der ASIC 1006.
In diesen Figuren ist nur der Datenfluss, wie z.B. der der Druckdaten, der Motorsteuerdaten, die der Steuerung des Kopfes und verschiedener mechanischen Komponenten zugeordnet sind, zwischen jedem Block gezeigt, und die Steuersignale und dem Lese-/Schreibvorgang der Register in jedem Block und die der DMA Steuerung zugeordneten Steuersignale sind zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen.
In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen E2002 eine PLL Steuerung, die auf der Grundlage eines von der CPU E1001 ausgegebenen Taktsignals (CLK) E2031 und eines PLL Steuersignals (PLLON) E2033 einen (nicht dargestellten) Takt erzeugt, der den meisten Teilen der ASIC E 1006 zugeführt wird.
Das Bezugszeichen E2001 bezeichnet eine CPU Schnittstelle (CPU I/F) E2001, die den Lese-/Schreibvorgang des Registers in jedem Block steuert, einigen Blöcken einen Takt zuführt und ein von der CPU E1001 ausgegebenes Unterbrechungssignal (keine dieser Operationen ist dargestellt) entsprechend einem Rückstellsignal E1015, einem Softwarerückstellsignal (PDWN) E2032 und einem Taktsignal (CLK) E2031 und Steuersignale von dem Steuerbus E1014 empfängt. Die CPU I/F E2001 gibt dann ein Unterbrechungssignal (IND) E2034 zur CPU E1001 zur Information über das Auftreten einer Unterbrechung in der ASIC E1006.
E2005 bezeichnet einen DRAM, der verschiedene Zonen zum Speichern von Druckdaten aufweist, wie z.B. einen Empfangspuffer E2010, einen Arbeitspuffer E2011, einen Druckpuffer E2014 und einen Datenentwicklungspuffer E2016. Der DRAM E2005 weist weiter einen Motorsteuerpuffer E2023 für eine Motorsteuerung und Puffer, die anstelle der obigen Druckdatenpuffer während des Scannvorgangs verwendet werden, auf, wie einen Scannereingangspuffer E2024, einen Scannerdatenpuffer E2026 und einen Ausgangspuffer E2028.
Der DRAM E2005 wird weiter als eine Arbeitszone durch die CPU E1001 für ihren eigenen Betrieb verwendet. E2004 ist eine DRAM Steuereinheit E2004, die die Lese-/Schreibvorgänge auf dem DRAM E2005 durch Umschalten zwischen dem DRAM Zugang von der CPU E1001 durch den Steuerbus und den DRAM Zugang von einer DMA Steuerungseinheit E2003, die weiter unten beschrieben wird, durchführen.
Die DMA Steuerungseinheit E2003 nimmt Anforderungssignale (nicht dargestellt) von verschiedenen Blöcken und Ausgangsadresssignale und Steuersignale (nicht dargestellt) auf und im Fall eines Schreibvorgangs, Schreibdaten E2038, E2041, E2044, E2053, E2055, E2057 usw. zu der DRAM Steuerungseinheit zur Durchführung von Zugängen zu der DRAM auf. Im Fall eines Lesevorgangs überträgt die DMA Steuerungseinheit E2003 die Lesedaten E2040, E2043, E2045, E2051, E2054, E2056, E2058, E2059 von der DRAM Steuerungseinheit E2004 zu den Anfrageblöcken.
E2006 ist eine IEEE 1284 I/F, die als eine bidirektionale Verbindungsschnittstelle mit äußeren Host-Einrichtungen, nicht dargestellt, durch die Parallel I/F E0016 dient, und die durch die CPU E1001 über die CPU I/F E2001 gesteuert wird. Während des Druckvorgangs überträgt die IEEE 1284 I/F die empfangenen Daten (PIF-Empfangsdaten E2036) von der Parallel I/F E0016 zu einer Empfangssteuereinheit E2008 durch die DMA Verarbeitung. Während des Abtastlesevorgangs sendet die 1284 I/F die in dem Ausgangspuffer E2028 in dem DRAM E2005 gespeicherten Daten (1284 Übertragungsdaten (RDPIF) E2059) zu der Parallel I/F E0016 durch die DMA Verarbeitung.
E2007 ist ein Universalserienbus (USB) I/F, die eine bidirektionale Verbindungsschnittstelle mit externen Host-Einrichtungen, nicht dargestellt, durch die Serien I/F E0017 bietet, und wird durch die CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert. Während des Druckvorgangs überträgt die Universalserienbus (USB) I/F E2007 von der Serien I/F E0017 empfangene Daten (USB empfangene Daten E2037) zu der Empfangssteuereinheit E2008 durch die DMA Verarbeitung. Während des Abtastlesens sendet die Universalserienbus (USB) I/F E2007 in dem Ausgangspuffer E2008 in dem DRAM E2005 gespeicherte Daten (USB Übertragungsdaten (RDUSB) E2058) zu der Serien I/F E0017 durch die DMA Verarbeitung. Die Empfangssteuereinheit E2008 schreibt von der 1284 I/F E2006 oder der Universalserienbus (USB) I/F E2007 empfangene Daten (WDIF E2038), welche auch immer ausgewählt wurden, in eine Empfangspufferschreibadresse, die von einer Empfangspuffersteuereinheit E2039 überwacht wird. E2009 ist eine Kompressions-/Dekompressions-EMA Steuerung, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um in einem Empfangspuffer E2010 von einer Empfangspufferleseadresse, die von der Empfangspuffersteuereinheit E2039 überwacht wird, gespeicherte Empfangsdaten (Rasterdaten) zu lesen, und komprimiert oder dekomprimiert die Daten (RDWK) E2040 entsprechend einer besonderen Betriebsart und schreibt die Daten als Druckcodierungskette (WDWK) E2041 in die Arbeitspufferzone.
E2013 ist eine Druckpufferübertragungs-DMA Steuerung, die durch die CPU E1001 über die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um Druckcodierungen (RDWP) E2043 auf dem Arbeitspuffer E2011 zu lesen und die Druckcodierungen auf den Adressen auf dem Druckpuffer E2014 neu so anzuordnen, dass die Folge der Datenübertragung zu der Druckkopfpatrone H1000 vor der Übertragung der Codierungen (WDWP E2044) zusammenpassen. E2012 bezeichnet eine Arbeitszonen DMA Steuerung, die von der CPU E1001 über die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um wiederholt besondere Arbeitsfülldaten (WDWF) E2042 in die Zone des Arbeitspuffers zu schreiben, dessen Datenübertragung durch die Druckpufferübertragungs- DMA Steuerung E2013 beendet wurde.
E2015 ist eine Druckdatenentwicklungs-DMA Steuerung E2015, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird. Die Druckdatenentwicklungs-DMA Steuerung E2015 liest, getriggert durch ein Datenentwicklungstaktsignal E2050 von einer Kopfsteuereinheit E2018 die Druckcodierung, die erneut angeordnet und in den Druckpuffer geschrieben wurde, und die Entwicklungsdaten, die in den Entwicklungsdatenpuffer E2016 geschrieben wurden, und schreibt Entwicklungsdruckdaten (RDHDG) E2045 in den Säulenpuffer E2017 als Säulenpufferschreibdaten (WDHDG) E2047. Der Säulenpuffer E2017 ist ein SRAM, der vorübergehend die Übertragungsdaten (Entwicklungsdruckdaten), die zu der Druckkopfpatrone H1000 gesendet werden sollen, speichert, und wird geteilt und durch sowohl die Druckdatenentwicklungs-DMA Steuerung und die Kopfsteuerungseinheit durch ein Handschlagsignal (nicht dargestellt) überwacht.
E2018 ist eine Kopfsteuerungseinheit E2018, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um mit der Druckkopfpatrone H1000 oder den Scanner durch das Kopfsteuersignal eine Schnittstelle zu bilden. Sie gibt ebenfalls ein Datenentwicklungstaktsignal E2050 zu der Druckdatenentwicklungs- DMA Steuerung entsprechend eines Kopftreibertaktsignals E2049 von der Codiersignalverarbeitungseinheit E2019 aus.
Während des Druckvorgangs liest die Kopfsteuereinheit E2018, wenn sie das Kopftreibertaktsignal E2049 empfängt, von dem Säulenpuffer entwickelte Druckdaten (RDHD) E2048 und gibt die Daten zu der Druckkopfpatrone H1000 als das Kopfsteuersignal E1021 aus.
Bei der Scannerleseart überträgt die Kopfsteuereinheit E2018 DMA, die als Kopfsteuersignale E1021 empfangenen Eingangsdaten (WDHD) E2053 zu dem Scannereingangspuffer E2024 in dem DRAM E2005. E2025 ist eine Scannerdatenverarbeitungs-DMA Steuerung E2025, die durch die CPU E1001 über die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um Eingangspufferlesedaten (RDAV) E2054 zu lesen, die in dem Scannereingangspuffer E2024 gespeichert wurden, und schreibt die Durchschnittsdaten (WDAV) E2055 in den Scannerdatenpuffer E2026 auf dem DRAM E2005.
E2007 ist eine Scannerdatenkompressions-DMA Steuerung, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um verarbeitete Daten (RDYC) E2026 auf dem Scannerdatenpuffer E2026 zu lesen, die Datenkompression durchzuführen, und die komprimierten Daten (WDYC) E2057 in den Ausgangspuffer E2028 zur Übertragung zu schreiben.
E2019 ist eine Codiersignalverarbeitungseinheit, die, wenn sie ein Codiersignal (ENC) empfängt, das Kopftreibertaktsignal E2049 entsprechend einem von der CPU E1001 bestimmten Modus ausgibt. Die Codiersignalverarbeitungseinheit E2019 speichert ebenfalls in einem Register eine von dem Codiersignal E1020 erhaltene Information über die Position und die Geschwindigkeit des Wagens N4001 und gibt es zu der CPU E1001. Auf der Grundlage dieser Information bestimmt die CPU E1001 verschiedene Parameter für den CR Motor E0001. E2020 ist eine CR Motorsteuereinheit, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um das CR Motorsteuersignal E1031 auszugeben.
E2022 ist eine Sensorsignalverarbeitungseinheit, die die Erfassungssignale E1032, E1025, E1026 und E1027, die von dem PG Sensor E0010, dem PE Sensor E0007, dem ASF Sensor E0009 und dem Spaltsensor E0008 ausgegeben werden, und überträgt diese Sensorinformation zu der CPU E1001 entsprechend dem von der CPU E1001 bestimmten Art. Die Sensorsignalverarbeitungseinheit E2022 gibt weiter ein Sensorerfassungssignal E2052 zu einer DMA Steuerung E2011 zur Steuerung des LF/PG Motors aus.
Die DMA Steuerung E2021 zum Steuern des LF/PG Motors wird von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert, um eine Impulsmotorantriebstabelle (RDPM) E2051 aus dem Motorsteuerpuffer E2023 auf dem DRAM E2005 zu lesen, und ein Impulsmotorsteuersignal E1033 auszugeben. Abhängig von der Betriebsart gibt die Steuerung das Impulsmotorsteuersignal E1033 nach dem Empfang des Sensorerfassungssignals als ein Steuertrigger aus.
E2030 ist eine LED Steuereinheit, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um ein LED Treibersignal E1038 auszugeben. E2029 ist weiter eine Öffnungssteuereinheit, die von der CPU E1001 durch die CPU I/F E2001 gesteuert wird, um das Kopfstrom EIN-Signal E1022, das Motorstrom EIN-Signal E1023 und das Stromversorgungssteuersignal E1024 auszugeben.
5. Betrieb des Druckers
Im Folgenden soll die Arbeitsweise der Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung mit dem obigen Aufbau unter Bezugnahme auf das Fließbild von 10 beschrieben werden.
Wenn der Druckerkörper M1000 mit einer Wechselstromversorgung verbunden ist, wird eine erste Initialisierung bei Schritt S1 durchgeführt. Bei dieser Initialisierung wird der elektrische Schaltkreis mit dem ROM und dem RAM in der Vorrichtung überprüft, um festzustellen, ob die Vorrichtung elektrisch in Betrieb ist.
Im Folgenden wird bei Schritt S2 überprüft, ob die Stromtaste E0018 an dem oberen Gehäuse M1002 des Druckerkörpers M1000 eingeschalten ist. Wenn festgestellt wird, dass die Stromtaste E0018 heruntergedrückt ist, geht das Programm zum nächsten Schritt S3, in dem eine zweite Initialisierung durchgeführt wird.
Bei dieser zweiten Initialisierung werden die verschiedenen Treibermechanismen und der Druckkopf dieser Ausführungsform überprüft. D.h., wenn die verschiedenen Motoren initialisiert sind und die Kopfinformation gelesen wird, wird geprüft, ob die Vorrichtung normal betriebsbereit ist.
Im folgenden Schritt S4 wird auf einen Vorgang gewartet. D.h., dieser Schritt überwacht die Anfrage eines Vorgangs von der externen I/F, einem Tastaturvorgang von der Benutzereingabe und einem internen Steuervor gang, und, wenn irgendeiner dieser Vorgänge auftritt, wird das entsprechende Programm durchgeführt.
Wenn beispielsweise bei Schritt S4 ein Druckbefehl von der externen I/F empfangen wird, geht das Programm zu Schritt S5. Wenn ein Stromtastenvorgang durch die Bedienung des Benutzers bei Schritt S4 auftritt, geht das Programm zu Schritt S10. Wenn ein anderer Vorgang auftritt, geht das Programm zu Schritt S11.
Bei Schritt S5 wird der Druckbefehl von der externen I/F analysiert, eine besondere Papierart, eine Papiergröße, eine Druckqualität, eine Papierzuführung und anderes analysiert und die das Prüfergebnis wiedergebenden Daten in dem DRAM E20005 der Vorrichtung gespeichert, bevor das Programm zu Schritt S6 geht.
Im Folgenden beginnt bei Schritt S6 die Zuführung des Papiers entsprechend dem Papierzuführverfahren gemäß Schritt S5, bis sich das Papier an der Druckstartposition befindet. Das Programm geht dann zu Schritt S7.
Bei Schritt S7 wird das Drucken durchgeführt. Bei diesem Druckvorgang werden die von der externen I/F gesendeten Druckdaten vorübergehend in dem Druckpuffer gespeichert. Dann wird der CR Motor E0001 gestartet, um den Wagen M4001 in die Hauptabtastrichtung zu bewegen. Hierbei werden die in dem Druckpuffer gespeicherten Druckdaten E2014 zu dem Druckkopf H1001 zum Drucken einer Zeile übertragen. Wenn eine Zeile der Druckdaten gedruckt wurde, wird der LF Motor E0002 angetrieben, um die LF Walze M3001 anzutreiben, um das Papier in der Unterabtastrichtung zu bewegen. Danach wird der obige Vorgang wiederholt durchgeführt, bis eine Seite der Druckdaten von der externen I/F vollständig gedruckt ist, woraufhin dann das Programm zu Schritt S8 geht.
Bei Schritt S8 wird der LF Motor E0002 angetrieben, um die Papierausgabewalze M2003 zu drehen, um das Papier zuzuführen, bis bestimmt wird, dass das Papier vollständig aus der Vorrichtung ausgegeben ist, wobei das Papier vollständig auf den Papierausgabeboden M1004 ausgegeben ist.
Im Folgenden wird bei Schritt S9 geprüft, ob alle zu druckenden Seiten gedruckt wurden, und wenn zu druckende Seiten verblieben sind, geht das Programm zurück zu Schritt S5 und die Schritte S5 bis S9 werden wiederholt. Wenn alle zu druckenden Seiten gedruckt wurden, wird der Druckvorgang beendet, und das Programm geht zu Schritt S4 und wartet auf den nächsten Vorgang.
Schritt S10 führt die Druckbeendigung durch, um den Betrieb der Vorrichtung zu unterbrechen. D.h., die verschiedenen Motoren und der Druckkopf werden abgeschaltet, wobei die Vorrichtung bereit bleibt, um von der Stromversorgung abgetrennt zu werden, woraufhin dann der Strom abgeschaltet wird, bevor bei Schritt S4 auf den nächsten Vorgang gewartet wird.
Schritt S11 führt andere Programmschritte durch. Beispielsweise führt dieser Schritt Programmschritte entsprechend dem Befehl zur Erneuerung der Strahlleistung von verschiedenen Tastaturen oder der externen I/F und der Strahlleistungserneuerung durch, die intern stattfindet. Nachdem der Erneuerungsprozess beendet ist, geht der Druckbetrieb zu Schritt S4 und wartet auf den nächsten Vorgang.
Im Folgenden werden Ausführungsformen eines Druckers mit einem Tintentank als Flüssigkeitsbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Die 11A und 11B zeigen die erste Ausführungsform eines Tintentanks einer Tintenpatrone oder ähnlichem zur Darstellung des besonderen Merkmals des Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 11A einen Längsschnitt des Tintentanks und 11B eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Atmosphärenlufteinführabschnitts des Tintentanks ist.
Der Tintentank für den Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden für einen Tintentank, wie z.B. einer Tintenpatrone, beschrieben.
Wie in den 11A und 11B gezeigt, ist in der ersten Ausführungsform des Tintentanks als Flüssigkeitsbehälter in dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung der Tintentank H1900 in eine einen Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H1901 und eine Flüssigkeit enthaltende Kammer H1902 durch eine Trennwand H1903 bestimmter Dicke getrennt. Die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H1901 und die Flüssigkeit enthaltende Kammer H1902 stehen miteinander durch eine Verbindungsöffnung H1910 im unteren Abschnitt (der Bodenseite der gezeigten ersten Ausführungsform) der Trennwand H1903 in Verbindung. In der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H1901 ist ein Unterdruckerzeugungselement H1920, wie z.B. ein Faserabsorptionskörper aus einem Olefin-Kunstharz, wie z.B. Polyäthylen oder ähnlichem, einer Faser aus anderem geeigneten Kunststoff usw., aufgenommen. In der Flüssigkeit enthaltenden Kammer H1902 ist eine Flüssigkeit; wie z.B. eine Tinte, aufgenommen. Es soll darauf hingewiesen werden, dass das Unterdruckerzeugungselement H1920 durch Übereinanderstapeln von Faserkörpern, bestehend aus Fasern mit im Wesentlichen der gleichen Richtung, gebildet ist. Die Richtung der Fasern schneidet sich mit einer Richtung längs einer Oberfläche der Trennwand H1903. Andererseits wird bevorzugt, dass die Verbindungsöffnung H1910 in der Trennwand H1903, die den Tintentank H1900 in die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H1901 und die Flüssigkeit enthaltende Kammer H1902 trennt, an dem unteren Abschnitt an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H1901 geeignet herausgeschnitten oder abgeschrägt ist, um einen geneigten Abschnitt H1910a auszubilden, um die Einsetzstabilität für das Unterdruckerzeugungselement zu schaffen.
In einer oberen Wand der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H1901 des Tintentanks H1900 ist eine Atmosphärenverbindungsöffnung H1904 als ein Atmosphärenverbindungsabschnitt vorgesehen. An der Innenseite der oberen Wand sind mehrere sich nach unten erstreckende Rippen H1907 beabstandet vorgesehen. Zwi schen den Rippen H1907 sind mehrere Pufferkammern H1908 ausgebildet. Im unteren Abschnitt der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H1901 ist ein Versorgungsrohr H1905 mit einer Versorgungsöffnung H1905a am Ende zur Zuführung von Tinte zu einem Druckkopf H1001 (3) vorgesehen. Ein Druckberührungskörper H1906, wie z.B. ein Tintenführteil, ist in das Versorgungsrohr H1905 eingefüllt. Die Zuführöffnung H1905a ist entsprechend so aufgebaut, dass sie mit dem Druckkopf H1001 z.B. durch Eingriff in Verbindung steht.
In der Trennwand H1903 des Tintentanks H1900 ist ein Atmosphärenluftzuführabschnitt H1911 mit einem Druckberührungspufferabschnitt H1912 für das Unterdruckerzeugungselement an einer Stelle unmittelbar oberhalb der unteren Verbindungsöffnung H1910 ausgebildet. Der Atmosphärenluftzuführabschnitt H1911 ist mit mehreren sich vertikal erstreckenden Atmosphärenluftzuführnuten H1913 ausgebildet. Diese Atmosphärenluftzuführnuten H1913 werden zwischen mehreren der Rippenabschnitte H1914 ausgebildet. An der unteren Stellung der Rippenabschnitte H1914 sind vorstehende Abschnitte H1915 vorgesehen. Durch eine Höhendifferenz zwischen der Oberfläche der Trennwand H1903 und dem Druckberührungspufferabschnitt H1912 wird die Erhöhung der Dichte des Unterdruckerzeugungselements H1920 in der Nähe des Druckberührungspufferabschnitts H1912 vermindert. In Verbindung damit dienen die vorstehenden Abschnitte H1915 zum Verhindern der Bildung eines Zusatzraums, um so die Bildung von Blasenansammlungen zu verhindern. Der Druckberührungspufferabschnitt H1912 kann durch Bearbeiten des entsprechenden Abschnitts der Trennwand H1903 durch Punktfräsen oder andere Verfahren ausgebildet werden.
Ein Abschnitt rings um den Atmosphärenluftzuführabschnitt H1911 mit dem Pufferabschnitt H1912, der die Berührungsfläche bei hohem Druck vermindert, ist für das Unterdruckerzeugungselement H1920 im Einzelnen in 11B vergrößert dargestellt. Wie in 11B gezeigt, umfasst der Atmosphärenluftzuführabschnitt H1911 einen Druckberührungspufferabschnitt H1912 mit einer Breite „w", der in der Mitte der Trennwand H1903 mit einer Breite „w" in Breitenrichtung durch ein Verfahren, wie z.B. Punktfräsen oder ähnlichem, ausgebildet ist, und mehrere Atmosphärenluftzuführnuten H1913 sind nach innen zwischen den Rippenabschnitten H1914 ausgebildet. Die positionsmäßige Beziehung in Tiefenrichtung von der Oberfläche der Trennwand H1903 dient zur Abstufung in der Reihenfolge der Oberfläche der vorstehenden Abschnitte H1915, der Oberfläche des Rippenabschnitts H1914 und der Bodenfläche der Atmosphärenluftzuführnut H1913. Eine Berührungszone des Unterdruckerzeugungselements H1920, wie z.B. ein Faserabsorptionskörper oder ähnliches, wird durch den Druckberührungspufferabschnitt H1911 im Vergleich zu dem Fall, in dem das Unterdruckerzeugungselement H1920 die gesamte Fläche der Trennwand H1903 berührt, vermindert, sodass der Berührungsdruck gepuffert wird, um die Bildung des hoch dichten Abschnitts zu verhindern. Andererseits wird durch die Form der Vorsprünge H1915 am untern Abschnitt der Rippen H1914 in dem Atmosphärenluftzuführabschnitt H1911 die Bildung einer Blasenansammlung verhindert. Wenn das Unterdruckerzeugungselement H1920 vom oberen Abschnitt der Aufnahmekammer H1901 beim Zusammenbau des Flüssigkeitsbehälters H1900 eingesetzt wird, wird das Unterdruckerzeugungselement H1920, das sich teilweise einmal in den Druckberührungspufferabschnitt H1912 ausgedehnt hat, zu der Höhe zurückgeführt, die im Wesentlichen der Höhe der Fläche der Trennwand H1903 entspricht, und wird zu dem geneigten Abschnitt H1910a der Trennwand H1903 unter der Verbindungsöffnung H1910 geführt. Andererseits wird, wie in 11B gezeigt, der Druckberührungspufferabschnitt H1912 mit dem Vorsprungsabschnitt H1915 am unteren Abschnitt von der Oberfläche der Trennwand H1903 ausgespart. Hierdurch wird das Unterdruckerzeugungselement H1920 so geformt, dass es die Trennwand H1903 an beiden Enden berührt, um sich in Richtung des mittleren Abschnitts auszudehnen oder zu erstrecken.
(Zweite Ausführungsform)
12 ist eine allgemein ähnliche Schnittansicht wie 11A und zeigt die zweite Ausführungsform des Tintentanks als Flüssigkeitsbehälter in dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in der gezeigten Ausführungsform dargestellt, ist ähnlich wie bei der obigen Ausführungsform ein Druckberührungspufferabschnitt H2012 zum Puffern der Druckberührung eines Unterdruckerzeugungselements H2020 vorgesehen. Der Aufbau des Druckberührungspufferabschnitts H2012 unterscheidet sich jedoch durch das Weglassen des oberen Abschnitts mehrerer der vertikal sich erstreckenden Atmosphärenluftzuführnuten H2013. In einem bestimmten beschränkten Zustand der Elastizität des Unterdruckerzeugungselements H2020 oder der Dicke der Trennwand H2003 und Weiterem ist es unmöglich, dass die Nuten in dem Pufferabschnitt H2012 angeordnet sind. Auch in einem derartigen Fall, wenn ein großer Raum in dem Pufferabschnitt H2012 nicht ausgebildet wird, sammeln sich die Blasen nicht an. Die Nuten als oben relevanter Abschnitt können daher entfallen.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Tintentank H2000 in eine Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H2001 und eine Flüssigkeit enthaltende Kammer H2002 durch die Trennwand H2003 unterteilt. Durch eine am unteren Abschnitt der Trennwand H2003 vorgesehenen Verbindungsöffnung H2010 an der Unterseite der gezeigten zweiten Ausführungsform stehen die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H2001 und die Flüssigkeit enthaltende Kammer H2002 miteinander in Verbindung. In der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H2001 wird das Unterdruckerzeugungselement H2020, wie z.B. ein Faserabsorptionskörper, bestehend aus Fasern von dem Olefin-Typ Kunststoff, wie z.B. Polyäthylen oder ähnlichem aufgenommen. In der Flüssigkeit enthaltenden Kammer H2002 wird eine Flüssigkeit, wie z.B. Tinte gespeichert.
In der oberen Wand der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H2001 des Tintentanks H2000 ist eine Atmosphärenverbindungsöffnung H2004 als Atmosphärenverbindungsabschnitt vorgesehen. An der Innenseite der oberen Wand sind mehrere Rippen H2007 beabstandet vorgesehen. Mehrere Pufferkammern H2008 werden zwischen den Rippen H2007 ausgebildet. Andererseits ist in dem unteren Abschnitt der das Unterdruckerzeugungs element enthaltenden Kammer H2001 ein Versorgungsrohr H2005 mit Versorgungsöffnungen H2005a an dem Endabschnitt zur Zuführung der Tinte zu dem Druckkopf H1001 (3) ausgebildet. In dem Versorgungsrohr H2005 ist ein Druckberührungskörper H2005, wie z.B. ein Tintenführungsteil eingefüllt. Entsprechend steht die Versorgungsöffnung H2005a mit dem Druckkopf H1001 beispielsweise durch Eingriff in Verbindung.
Unmittelbar oberhalb der Verbindungsöffnung H2010 der Trennwand H2003 des Tintentanks H2000 ist der Atmosphärenluftzuführabschnitt H2011 mit dem Druckberührungspufferabschnitt H2012 für das Unterdruckerzeugungselement ausgebildet. In der dargestellten zweiten Ausführungsform sind Vorsprungsabschnitte H2015 entsprechend den Vorsprungsabschnitten H1915 vorgesehen, wobei ein Teil der Atmosphärenluftzuführnuten durch Entfernen des oberen Abschnitts der Rippenabschnitte H1914 in der ersten Ausführungsform weggelassen sind. Durch eine Höhendifferenz zwischen der Oberfläche der Trennwand H2003 und der Druckberührungspufferzone H2012 wird die Zunahme der Dichte des Unterdruckerzeugungselements H2020 in der Nähe des Druckberührungspufferabschnitts H2012 gepuffert. In Verbindung hiermit wird durch den vorstehenden Abschnitt H2015 kein Zusatzraum gebildet, um die Bildung einer Blasenansammlung zu verhindern. Ähnlich der ersten Ausführungsform wird der Pufferabschnitt H2012 durch Bearbeitung des entsprechenden Abschnitts der Trennwand H2003 zu einer zurückgesetzten Form mittels bekannter Verfahren gebildet.
(Dritte Ausführungsform)
13 ist eine allgemeine Schnittansicht zur Darstellung der dritten Ausführungsform des Tintentanks als Flüssigkeitsbehälter in dem Drucker gemäß der Erfindung.
Bei der dritten Ausführungsform wird der untere Abschnitt des Atmosphärenluftzuführabschnitts H3011 rohrförmig statt nutenförmig ausgebildet. Im Unterschied zur obigen Ausführungsform wird hierdurch, wenn ein Unterdruckerzeugungselement H3020 in einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H3001 eingesetzt und durch einen vorstehenden Abschnitt H3015 geführt wird, eine Oberfläche des Unterdruckerzeugungselements H3020 nicht durch die Oberfläche des vorstehenden Abschnitts H3015 behindert. Weiter kann die Möglichkeit des Einsetzens eines Atmosphärenluftzuführabschnitts H3011 mittels Eindringen eines Teils des Unterdruckerzeugungselements H3020 in die Nuten, wie z.B. die Atmosphärenluftzuführnuten oder ähnlichem, verhindert werden.
Ähnlich wie bei den obigen Ausführungsformen wird ein Tintentank H3000 in eine ein Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H3001 und eine Flüssigkeit enthaltende Kammer H3002 mittels einer Trennwand H3003 unterteilt. Durch eine Verbindungsöffnung H3010 am unteren Abschnitt der Trennwand H3003 stehen die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H3001 und die Flüssigkeit enthaltende Kammer H3002 miteinander in Verbindung. In der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H3001 wird das Unterdruckerzeugungselement H3020, wie z.B. ein Faserabsorptionskörper aus Fasern eines Olefin-Kunststoffs, wie z.B. Polyäthylen oder ähnlichem, aufgenommen. In der Flüssigkeit enthaltenden Kammer H3002 wird eine Flüssigkeit, wie z.B. Tinte, gespeichert.
In der oberen Wand der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer H3001 des Tintentanks H3000 ist eine Atmosphärenverbindungsöffnung H3004 als Atmosphärenverbindungsabschnitt vorgesehen. An der Innenseite der obigen Wand sind mehrere Rippen H3007 in bestimmtem Abstand vorgesehen. Mehrere Pufferkammern H3008 werden zwischen den Rippen H3007 ausgebildet. Andererseits ist an dem unteren Abschnitt der das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H3001 ein Versorgungsrohr H3005 mit Versorgungsöffnungen H3005a am Endabschnitt zur Zuführung der Tinte zum Druckkopf H1001 ausgebildet. In dem Versorgungsrohr H3005 ist ein Druckberührungskörper H3006, wie z.B. das Tintenführungsteil, eingesetzt. Entsprechend ist die Versorgungsöffnung H3005a mit dem Druckkopf H1001 beispielsweise durch Eingriff verbunden.
Unmittelbar oberhalb der Verbindungsöffnung H3010 der Trennwand H3003 des Tintentanks H3000 ist der Atmosphärenluftzuführabschnitt H3011 mit dem Druckberührungspufferabschnitt H3012 für das Unterdruckerzeugungselement ausgebildet. In der dargestellten dritten Ausführungsform ist ein vorstehender Abschnitt H3015 so vorgesehen, dass eine Oberfläche des vorstehenden Abschnitts H3015 durch Fortführung der Oberflächenab schnitte der vorstehenden Abschnitte H1915 in der ersten Ausführungsform ausgebildet ist. Durch die Höhendifferenz zwischen der Oberfläche der Trennwand H3003 und dem Druckberührungspufferabschnitt H3012 wird eine Zunahme der Dichte des Unterdruckerzeugungselements H3020 in der Nähe des Druckberührungspufferabschnitts H3012 gepuffert. In Verbindung hiermit wird durch den vorstehenden Abschnitt H3015 kein Extraraum ausgebildet, um die Bildung einer Blasenansammlung zu verhindern. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform wird der Pufferabschnitt H3012 durch Bearbeiten des entsprechenden Abschnitts der Trennwand H3003 zu einer zurückgesetzten Form mittels bekannter Verfahren gebildet.
Da der untere Abschnitt des Atmosphärenluftzuführabschnitts H3011 rohrförmig statt nutenförmig ausgebildet ist, wird, wenn das Unterdruckerzeugungselement H3020 durch den vorstehenden Abschnitt H3015 beim Einsetzen von oben in die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer H3001 geführt wird, die Oberfläche des Unterdruckerzeugungselements H3020 nicht behindert, da keine Unebenheit in dem vorstehenden Abschnitt H3015 vorhanden ist.
Bei den obigen Ausführungsformen ist es ebenfalls möglich, den vorstehenden Abschnitt etwas oberhalb der Verbindungsöffnung auszubilden, obwohl die beschriebene Konstruktion vorsieht, dass der vorstehende Abschnitt in dem Atmosphärenluft-Zuführabschnitt oder -Mechanismus, der in der Trennwand zurückgesetzt ist, unmittelbar oberhalb der Verbindungsöffnung ausgebildet wird. Es ist jedoch bevorzugt, den vorstehenden Abschnitt mindestens benachbart zur Verbindungsöffnung vorzusehen, wobei die Funktion des vorstehenden Abschnitts berücksichtigt wird. Obwohl die beschriebene Konstruktion vorsieht, dass die Höhe des vorstehenden Abschnitts in dem zurückgesetzten Atmosphärenluft-Zuführabschnitt oder -Mechanismus eine bestimmte geringere Tiefe als die bestimmte Tiefe aufweist, ist es ebenfalls möglich, die Höhe des vorstehenden Abschnitts gleich oder höher als die bestimmte Tiefe des zurückgesetzten Atmosphärenluft-Zuführabschnitt oder -Mechanismus zu bilden. Bevorzugt wird jedoch, dass die Höhe des vorstehenden Abschnitts gleich oder niedriger als die bestimmte Tiefe des zurückgesetzten Atmosphärenluftzuführabschnitts ist, wobei die Funktion des vorstehenden Abschnitts berücksichtigt wird.
Wie oben beschrieben, wird, wenn das Unterdruckerzeugungselement Kurzfasern mit niedrigen Elastizitätsmodulen als das Unterdruckerzeugungselement in dem Tintentank verwendet wird, der Unterschied der Dichte kaum in dem Unterdruckerzeugungselement durch die Berührung des Unterdruckerzeugungselements mit der Trennwand bewirkt, um das Auftreten von einem Fehler der Tintenzuführung infolge von einer lokalen übermäßigen Kapillarkraft zu verhindern.
Man erhält somit einen Tintentank mit einer stabilen Tintenversorgung.
Eine Ausführungsform, bei der die vorliegende Erfindung wirksam verwendet werden kann, besteht in der Ausbildung einer durch Filmverdampfung gebildeten Bla se in der Flüssigkeit, die thermische Energie von einem elektrothermischen Leiter verwendet.
Die vorliegende Erfindung wurde im Einzelnen unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben, und es ist für den Fachmann ersichtlich, dass Änderungen und Abänderungen erfolgen können, ohne sich vom weitesten Schutzumfang der Erfindung zu entfernen, und es ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche derartige Änderungen und Abänderungen mit umfassen sollen.

Claims

Flüssigkeitsbehälter (H1900; H2000; H3000) mit: einer ein Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer (H1901; H2001; H3001), die ein Unterdruckerzeugungselement (H1920; H2020; H3020) aufnimmt, das mit einem Fasermaterial ausgebildet ist, und die einen Flüssigkeitszuführabschnitt (H1905; H2005; H3005) und einen Atmosphärenverbindungsabschnitt (H1904; H2004; H3004) hat; einer Flüssigkeit enthaltenden Kammer (H1902; H2002; H3002), die einen im Wesentlichen umschlossenen Raum mit einem Verbindungsabschnitt (H1910; H2010; H3010) bildet, der mit der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer (H1901; H2001; H3001) in Verbindung ist und die eine zu dem Unterdruckerzeugungselement (H1920; H2020; H3020) zuzuführende Flüssigkeit speichert; einer Trennwand (H1903; H2003; H3003), die das Unterdruckerzeugungselement enthaltende Kammer (H1901; H2001; H3001) und die Flüssigkeit enthaltende Kammer H1902; H2002; H3002) trennt und die mit dem Verbindungsabschnitt (H1910; H2010; H3010) ausgebildet ist; einem Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus (H1911; H2011; H3011) in der Form einer in der Trennwand (H1903; H2003; H3003) an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer (H1901; H2001; H3001) vorgesehenen Vertiefung, die mit dem Verbindungsabschnitt (H1910; H2010; H3010) in Verbindung ist; gekennzeichnet durch einen vorstehenden Abschnitt (H1915; H2015; H3015), der in einem Teil des die Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus (H1911; H2011; H3011) vorgesehen ist, und der an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer (H1901; H2001; H3001) vorgesehen ist, wobei der vorstehende Abschnitt (H1915; H2015) an einem unteren Abschnitt des die Atmosphärenluft einbringenden Mechanismus (H1911; H2011) vorgesehen ist, und wobei der vorstehende Abschnitt (H1915; H2015; H3015) niedriger als eine Wandfläche der Trennwand (H1903; H2003; H3003) an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer (H1901; H2001; H3001) ist.
Flüssigkeitsbehälter (H1900; H2000; H3000) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Atmosphärenluft einbringende Mechanismus (H1911; H2011; H3011) einen vertieften Abschnitt (H1912) hat, der den Druckkontakt des Unterdruckerzeugungselements (H1920; H2020; H3020) auf die Trennwand (H1903; H2003; H3003) puffert, und einen vorstehenden Abschnitt hat, der die Handhabung beim Einbauen des Unterdruckerzeugungselements (H1920; H2020; H3020) verbessert.
Flüssigkeitsbehälter (H1900; H2000) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Atmosphärenluft einbringende Mechanismus (H1911; H2011; H3011) eine Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Nuten (H1913; H2013) durch den vertieften Abschnitt und den vorstehenden Abschnitt (H1915; H2015) aufweist.
Flüssigkeitsbehälter (H1900; H2000; H3000) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (H1910; H2010; H3010) der Trennwand an der Seite der das Unterdruckerzeugungselement enthaltenden Kammer (H1901; H2001; H3001) teilweise abgeschrägt (H1910a) ist.
Flüssigkeitsbehälter (H3000) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des den Atmosphärendruck einbringenden Mechanismus (H3011) rohrförmig ist.
Flüssigkeitsbehälter (H1900; H2000; H3000) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterdruckerzeugungselement (H1920; H2020; H3020), das aus Fasermaterial ausgebildet ist, dadurch ausgebildet ist, dass faserhaltige Körper mit im Wesentlichen der gleichen Bündelungsrichtung aufeinander gestapelt sind, und dadurch, dass sich eine Richtung der Faser mit der Trennwand (H1903; H2003; H3003) schneidet.
Flüssigkeitsbehälter (H1900; H2000; H3000) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das faserhaltige Material eine Kunstharzfaser des Olefin-Typs ist.
Flüssigkeitsausstoßmechanismus, mit: einem Flüssigkeitsbehälter gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, und einer Flüssigkeitsausstoßeinrichtung, die eine Zufuhr der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter zum Durchführen des Druckens empfängt.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 8, ferner mit: einem Laufwagenmechanismus, der zeilenweise zu bewegen ist, während er den Flüssigkeitsausstoßmechanismus trägt.