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Diese
Anmeldung basiert auf japanischen Patentanmeldungen 2003-405972
und 2003-405973, die am 04. Dezember 2001 eingereicht wurden, und
2003-424453, die am 22. Dezember 2003 eingereicht wurde.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldruckkopf,
der mit einer vorderen Kopfeinheit und einem Tintenkanal ausgerüstet ist, die
eine Einheit definieren, die miteinander verbunden sind, und auch
auf einen Tintenstrahldrucker, der solch einen Tintenstrahldruckkopf
enthält.
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Erörterung
der zugehörigen
Technik
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Es
ist ein Tintenstrahldrucker bekannt, der zum Ausführen einer
Drucktätigkeit
durch Ausstoßen von
Tintentröpfchen
auf ein Druckmedium (z.B. Papierblatt) durch Düsen gemäß einem eingegebenen Signal
angeordnet ist. Herkömmlicherweise
enthält solch
ein Tintenstrahldrucker eine vordere Kopfeinheit, die ein Teil enthält, das
mit Düsen
gebildet ist, und das mit den Düsen
gebildete Teil sieht eine Außenoberfläche der
vorderen Kopfeinheit vor, wobei die Oberfläche einem Druckmedium gegenüber ist. Zum
Beispiel offenbart das US-Patent 5,748,214 (entsprechend zu JP H
08-276586 A) einen Tintenstrahldruckkopf mit einer vorderen Kopfeinheit
einer laminierten Struktur, die ausgerüstet ist mit: einer Düsenplatte,
die mit einer Mehrzahl von Düsen
gebildet ist, die sich in ihre Außenseitenoberfläche öffnen, und
in einer Mehrzahl von Reihen angeordnet sind; einer Mehrzahl von
Tintenkanal definierenden Platten, die Tintenkanäle definieren; und einem piezoelektri schen
Betätigungselement,
das eine Tinte innerhalb eines jeden der Tintenkanäle unter
Druck setzen kann, die mit einer entsprechenden der Düsen verbunden
sind, so dass die Tinte durch die entsprechende Düse ausgestoßen wird.
Der Tintenstrahldruckkopf enthält
weiter eine Tintenkanal definierende Einheit (die in der US-Patentveröffentlichung
als "Kopfhalter" bezeichnet ist),
die die vordere Kopfeinheit hält
und die eine Tinte in die vordere Kopfeinheit durch Tintenauslässe und
Tinteneinlässe
liefert, die entsprechend in der Tintenkanal definierenden Einheit
und der vorderen Kopfeinheit gebildet sind. Die vordere Kopfeinheit
und die Tintenkanal definierende Einheit sind fest miteinander durch
einen Klebstoff befestigt, der auf gegenseitig gegenüberliegende Seiten
davon aufgebracht ist, wobei die Tintenauslässe und -einlässe gegenseitig
ausgerichtet sind.
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Da
sich die gegenseitig ausgerichteten Tintenauslässe und -einlässe in den
oben beschriebenen gegenseitig gegenüberliegenden Oberflächen öffnen (auf
die der Klebstoff aufgebracht ist), könnte Klebstoff in die Tinteneinlässe fließen, wodurch
möglicherweise
die Lieferung der Tinte von der Tintenkanal definierenden Einheit
zu der vorderen Kopfeinheit unterbrochen wird. Die US-Patentveröffentlichung lehrt
eine Technik zum Verhindern, dass Klebstoff in die oben beschriebenen
Tinteneinlässe
fließt.
Genauer beschrieben, bei dem Tintenstrahldruckkopf, der in der US-Patentveröffentlichung
offenbart ist, ist ein Vorsprung auf der Oberfläche der Tintenkanal definierenden
Einheit gebildet, so dass er die Öffnungen der Tintenauslässe umgibt,
so dass die Tinte durch die Vorsprünge daran gehindert wird, in
die Tinteneinlässe
zu fließen
(s. 4 der US-Patentveröffentlichung). Die vordere
Kopfeinheit und die Tintenkanal definierende Einheit sind miteinander
durch den Klebstoff befestigt, der über weite Gebiete der gegeneinander
gegenüberliegenden
Oberflächen aufge bracht
ist mit Ausnahme ihrer Abschnitte, in denen sich die Tintenauslässe und
-einlässe öffnen.
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Es
ist jedoch üblich,
dass die vordere Kopfeinheit und die Tintenkanal definierende Einheit
aus einem metallischen Material bzw. einem Kunstharz hergestellt
sind, die sich deutlich voneinander in dem Koeffizienten der linearen
Ausdehnung unterscheiden. Daher leidet der Tintenstrahldruckkopf
wahrscheinlich an einem Tintenleck aufgrund der Trennung der vorderen
Kopfeinheit und der Tintenkanal definierenden Einheit voneinander,
wobei die Trennung als ein Resultat seines langen Dienstes in einer Umgebung
mit Temperaturfluktuation verursacht werden könnte.
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Es
kann möglich
sein, die Gebiete zu verringern, an denen die zwei Einheiten miteinander
verbunden sind zum Verhindern der Trennung der zwei Einheiten. Die
Verringerung in den Verbindungsgebieten führt jedoch zu einer Verringerung
der Steifheit der vorderen Kopfeinheit, wodurch wahrscheinlich ein
sogenanntes "Übersprechen" zwischen den benachbarten
Reihen von Düsen
verursacht wird. Das heißt,
Druckfluktuationen, die in jeder Reihe der Düsen auftreten, könnten sich
zu einer anderen Reihe der Düsen
ausbreiten, wodurch eine Druckleistung des Druckerkopfes wahrscheinlich
beeinflusst wird.
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Zum
Verhindern der Trennung der zwei Einheiten könnte es auch möglich sein,
ein elastisches Abdichtteil zwischen die Tintenauslässe der
Tintenkanal definierenden Einheit und die Tinteneinlässe der
vorderen Kopfeinheit einzufügen.
Da jedoch die vordere Kopfeinheit als Ganzes dünn ist trotz ihrer metallischen
Laminatstruktur, wird die vordere Kopfeinheit wahrscheinlich gebogen
oder verformt durch eine Reaktionskraft, die durch das elastische
Abdichtteil ausgeübt
wird, das zwischen den zwei Einheiten zusammengepresst wird. Wenn die
vordere Kopfeinheit so verformt wird, werden Richtungen der Düsen problematisch
geändert.
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Das
US-Patent 6,652,081 (entsprechend zu JP 2003-145791 A) offenbart
einen Tintenstrahldruckerkopf, der mit einem Abdichtsystem ausgerüstet ist,
das den zwei Einheiten ermöglicht,
aneinander ohne Verbiegen oder Verformen der vorderen Kopfeinheit
befestigt zu werden. Der Abdichtmechanismus enthält eine Hülse, die auf dem Tinteneinlass
der vorderen Kopfeinheit vorgesehen ist, einen O-Ring, der auf der
Hülse angebracht
ist, und ein Verstärkungsteil,
das zwischen den zwei Einheiten vorgesehen ist, so dass der O-Ring
durch das Verstärkungsteil
gegen die Tintenkanal definierende Einheit gepresst wird, während er
zur gleichen Zeit eng auf die äußere Umfangsoberfläche der
Hülse gepasst
wird. Bei diesem Abdichtsystem wirkt eine Reaktionskraft, die durch
den komprimierten O-Ring ausgeübt
wird, auf das Verstärkungsteil
(das von einem Abschnitt der Tintenkanal definierenden Einheit gehalten
wird) anstatt auf die vordere Kopfeinheit (s. 10A und 10B der US-Patentveröffentlichung). Dieses Abdichtsystem
benötigt
jedoch den O-Ring und die Hülse zum
fluiddichten Verbinden zwischen dem Tintenauslass und -einlass und
auch das Verstärkungsteil
zum Verhindern der Verformung der vorderen Kopfeinheit, was zu einer
erhöhten
Zahl von benötigten
Komponenten und einer erhöhten
Zahl von benötigten Schritten
bei ihrem Herstellungsprozess führt
und folglich in höheren
Kosten der Herstellung des Tintenstrahldruckerkopfes resultiert.
Da weiter ein Klebstoff zum Vorsehen der Hülse auf dem Tinteneinlass der
vorderen Kopfeinheit benutzt wird, ist es wahrscheinlich, dass das
Abdichtsystem immer noch an dem oben beschriebenen herkömmlichen
erlittenen Problem leidet, dass die Lieferung der Tinte von der Tintenkanal
definierenden Einheit zu der vorderen Kopfeinheit durch den Klebstoff
unterbrochen werden kann, der in den Tinteneinlass geflossen ist.
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Andererseits
ist auch eine Anordnung bekannt, bei der eine Treiberschaltung (zum
Treiben der vorderen Kopfeinheit) auf einem Wagen angebracht ist,
der in einer primären
Abtastrichtung (i.e. Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der
das Druckmedium vorzuschieben ist) hin- und herbewegbar ist. Bei
dem Tintenstrahldrucker mit dieser Anordnung wird eine Drucktätigkeit
durch Ausstoßen
der Tinte auf das Druckmedium durch ausgewählte der Düsen als Reaktion auf ein Treibersignal
ausgeführt, dass
von der Treiberschaltung an die vordere Kopfeinheit ausgegeben ist.
Bei der Drucktätigkeit
fließt jedes
Mal, wenn das Signal von der Treiberschaltung an die vordere Kopfeinheit
ausgegeben wird, ein großer
Betrag von elektrischem Strom momentan durch die Treiberschaltung,
wodurch eine abrupte Zunahme in der Temperatur an der Treiberschaltung
verursacht wird. Da die Zahl der Düsen, die in der Kopfeinheit
vorgesehen sind, vergrößert worden
ist zum Erfüllen
einer Notwendigkeit zum Drucken mit einer höheren Dichte eines Bildes bei
einer höheren
Geschwindigkeit, muss die Treiberschaltung mit einer vergrößerten Zahl
von Treiberelementen ausgerüstet sein,
von denen jedes exklusiv für
eine entsprechende der Düsen
dient. Das heißt,
als Resultat des Vorsehens der vergrößerten Zahl von Düsen ist
die Zahl der Treiberelemente, die in der Treiberschaltung vorgesehen
sind, vergrößert worden,
so dass der Temperaturanstieg, der in der Treiberschaltung enthalten ist,
beträchtlicher
geworden ist. Der beträchtliche Temperaturanstieg
verursachte Verschlechterung und Instabilität in elektrischen Eigenschaften
der Treiberschaltung, wodurch ein stabiles Ausstoßen der
Tinte verhindert wird.
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In
Hinsicht auf dieses Problem, das von dem Temperaturanstieg herrührt, ist
eine Anordnung entworfen worden, wie sie in der JP 2003-237037 A
offenbart ist, in der ein Wärmeleitungskörper auf
dem Wagen angebracht ist, so dass an der Treiber schaltung erzeugte
Wärme verteilt
werden kann. Bei der in der JP 2003-237037 A offenbarten Anordnung
ist der Wärmeleitungskörper durch
ein Plattenteil vorgesehen, das so gebogen ist, dass es eine U-Form
in seinem Querschnitt aufweist, und es ist relativ zu dem Wagen
befestigt, so dass sein zentraler Bodenabschnitt in Kontakt mit
der Treiberschaltung gehalten wird, die auf dem Wagen angebracht
ist, und derart, dass Hauptoberflächen seiner entsprechenden
entgegengesetzten Endabschnitte im wesentlichen senkrecht zu der
primären
Abtastrichtung gehalten werden (in der der Wagen bewegbar ist),
wodurch die erzeugte Hitze wirksam verteilt werden kann.
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Weiter
ist eine Anordnung bekannt, wie sie in der
JP 2000-103084 A offenbart ist, bei
der Tinte zu der vorderen Kopfeinheit geliefert wird, die auf dem bewegbaren
Wagen angebracht ist, von einem Tintentank, der stationär in einem
Hauptkörper
des Tintenstrahldruckers gehalten ist, über eine flexible Röhre. Bei
dieser Anordnung jedoch dringt unvermeidbar Luft durch die flexible
Röhre ein
und löst
sich in der Tinte innerhalb der Röhre wegen der Eigenschaften des
Materiales, das die Röhre
bildet. Die Luft oder Blasen, die in der Tinte enthalten sind, können Versagen
bei dem Tintenausstoßen
verursachen und folglich Verschlechterung in der Qualität des gedruckten Bildes.
Es ist daher notwendig gewesen, einen Blasensammler oder eine Zurückhaltekammer
auf einer stromaufwärtigen
Seite der vorderen Kopfeinheit vorzusehen zum Entfernen der Blasen
aus der Tinte.
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Aus
der WO 01/64441 A kann ein Tintenstrahldruckerkopf nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 entnommen werden. Bei dem Druckerkopf steht eine
Mehrzahl von Druckkopfmodulen in Eingriff mit entsprechenden Eingriffsplatten
eines Metallchassis, wobei Tintenkanäle von jedem Druckkopfmodul
in entsprechende Öffnungen
einer entsprechenden Eingriffsplatte gepasst sind. Eine Anordnung
zum feinen Einstellen einer Positionsbe ziehung zwischen der Mehrzahl
von Druckkopfmodulen ist vorgesehen. Ein Einstellblock ist verschiebbar zum
Drehen einer Schraube, wodurch ein Hebel, an dem der Block befestigt
ist, durch eine Passöffnung verschiebbar
ist. Die Verschiebung des Einstellblockes sieht eine kleine Bewegung
der Eingriffsplatte in Bezug auf das Metallchassis vor.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist gemacht worden im Hinblick auf den oben
erörterten
Stand der Technik. Es ist daher eine primäre Aufgabe der Erfindung, einen
Tintenstrahldruckerkopf oder einen Tintenstrahldrucker vorzusehen,
der mit einer vorderen Kopfeinheit versehen ist, der einen hohen
Grad von Steifheit aufweist und der eine Drucktätigkeit mit einem hohen Grad
von Stabilität
seiner Tintenausstoßeigenschaft
ausführen
kann, ohne von einem Tintenlecken oder einem Nachteil zu leiden,
der von einem Klebstoff herrührt,
der zum Vorsehen der vorderen Kopfeinheit benutzt wird. Es ist eine
sekundäre
Aufgabe der Erfindung, einen klein bemessenen Tintenstrahldrucker
vorzusehen, der mit einem klein bemessenen Wagen ausgerüstet ist,
der einen Wärmeverteiler
trägt und
einen Blasenausgeber zum effektiven Verteilen von Wärme, die
an einer Treiberschaltung der vorderen Kopfeinheit erzeugt ist,
und zum Entfernen von Blasen aus der Tinte in der vorderen Kopfeinheit,
so dass Versagen bei dem Tintenausstoßen verhindert wird. Die primäre Aufgabe
kann erzielt werden gemäß irgendeinem
des ersten bis sechsten Aspektes der Erfindung, die unten beschrieben
werden. Die sekundäre
Aufgabe kann erzielt werden gemäß einem
des vierten oder siebten Aspektes der Erfindung, der unten beschrieben
ist.
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Der
erste Aspekt der Erfindung sieht einen Tintenstrahldruckerkopf nach
Anspruch 1 vor.
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Der
zweite Aspekt der Erfindung sieht einen Tintenstrahldrucker nach
Anspruch 17 vor.
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Bei
dem Tintenstrahldruckerkopf oder Tintenstrahldrucker, der wie oben
aufgebaut ist, ist die vordere Kopfeinheit in ihrer Innenseitenoberfläche an dem
Verstärkungsteil
befestigt, das wiederum an der Tintenkanal definierenden Einheit
befestigt ist, wodurch die vordere Kopfeinheit mit dem Verstärkungsteil
und der Tintenkanal definierenden Einheit integriert ist, und ihr
ist eine vergrößerte Steifheit
gegeben. Aufgrund der vergrößerten Steifheit
ist es möglich,
effektiv Verformung der vorderen Kopfeinheit und das Auftreten von "Übersprechen" zwischen benachbarten Reihen der Düsen zu beschränken. Es wird
angemerkt, dass das Verstärkungsteil
bevorzugt aus einem metallischen Material hergestellt ist, so dass
die vordere Kopfeinheit weiter verstärkt werden kann oder eine erhöhte Steifheit
gegeben werden kann.
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Bei
dem Tintenstrahldruckerkopf nach Anspruch 3 ist das Verstärkungsteil
mindestens in dem Lochanordnungsbereich befestigt, in dem das Tintendurchgangsloch
oder die Löcher
angeordnet sind, an der Tintenkanal definierenden Einheit. Das heißt, wenn
der Tinteneinlass oder die -einlässe
und das Tintendurchgangsloch oder die -löcher in Endabschnitten der
entsprechenden vorderen Kopfeinheit und des Verstärkungsteiles
zum Beispiel angeordnet sind, ist es möglich, einen Tintenlieferkanal oder
-kanäle
zwischen der Tintenkanal definierenden Einheit und dem Verstärkungsteil
durch einfaches Befestigen der Tintenkanal definierenden Einheit
und des Verstärkungsteils
nur an mindestens ihren Endabschnitten herzustellen. Mit anderen
Worten, die Tintenkanal definierende Einheit und das Verstärkungsteil
müssen
nicht an ihrer größeren Zahl
von Abschnitten befestigt sein. Das Befestigen der Tintenkanal definierenden
Einheit und des Verstärkungsteiles
an ihrer minimierten Zahl von Abschnitten ist effektiv zum Sparen
der Zahl von Komponenten und der Zahl von Schritten in einem Prozess
des Herstellens des Tintenstrahldruckerkopfes.
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Bei
dem wie oben aufgebauten Tintenstrahldrucker wird die durch die
Treiberschaltung erzeugte Wärme
effektiv durch den Wärmeverteiler
verteilt, während
die Blase, die in dem Tintenlieferer erzeugt ist, durch den Blasenausgeber
ausgegeben wird, ohne dass der Blase ermöglicht wird, in die vordere Kopfeinheit
einzutreten. Das heißt,
Eigenschaften der Treiberschaltung können stabilisiert werden aufgrund
des Wärmeverteilers,
während
Tintenausstoßeigenschaften
der Düse
stabilisiert werden können aufgrund
des Blasenausgebers. Das Merkmal dieses Tintenstrahldruckers liegt
in seiner Anordnung, bei der der Wärmeverteiler, der Blasenausgeber
und die vordere Kopfeinheit in der primären Abtastrichtung angeordnet
sind, d.h. in einer Richtung, in der der Wagen während einer Drucktätigkeit
hin- und herzubewegen ist. Mit anderen Worten, bei dieser Anordnung
sind der Wärmeverteiler,
der Blasenausgeber und die vordere Kopfeinheit in einer Richtung
angeordnet, in der ein Raum (benötigt
zum Ermöglichen der
Hin- und Herbewegung des Wagens) länglich ist, wodurch eine Notwendigkeit
des Vorsehens eines anderen Raumes beseitigt wird, der nur für die Vorsehungen
des Wärmeverteilers
und des Blasenausgebers dient. Aufgrund dieser Anordnung kann der
Wagen klein in seiner Abmessung hergestellt werden, wie sie in einer
sekundären
Abtastrichtung gemessen wird, die senkrecht zu der primären Abtastrichtung
ist, wodurch der Tintenstrahldrucker in seiner Gesamtheit kompakt
hergestellt werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technische und
industrielle Signifikanz der vorliegenden Erfindung werden besser
durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung einer gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung verstanden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
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1 eine
obere Draufsicht eines Tintenstrahldruckers ist, der gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine
Bodendraufsicht eines Druckerkopfes des Tintenstrahldruckers von
Fig. ist;
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3 eine
perspektivische und auseinandergezogene Ansicht des Druckerkopfes
von 2 ist;
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4 eine
Querschnittsansicht ist, die entlang einer Linie 4-4 in 2 genommen
ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer vorderen Kopfeinheit des Druckerkopfes
von 2 ist;
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6 eine
perspektivische und auseinandergezogene Ansicht einer Hohlraumeinheit
der vorderen Kopfeinheit von 5 ist;
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7 eine
Querschnittsansicht ist, die entlang einer Linie 7-7 in 3 genommen
ist;
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8 eine
Querschnittsansicht eines Teiles des Druckerkopfes von 2 ist,
die eine Position eines Klebeblattes zeigt, das zum Verbinden einer Dämpfereinheit
mit der vorderen Kopfeinheit von 5 vorgesehen
ist;
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9 eine
obere Draufsicht der Dämpfereinheit
in Abwesenheit eines oberen flexiblen Filmes der Dämpfereinheit
ist;
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10 eine
Bodendraufsicht der Dämpfereinheit
in Abwesenheit eines unteren flexiblen Filmes der Dämpfereinheit
ist;
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11 eine
obere Draufsicht eines unteren Gehäuseteiles der Dämpfereinheit
ist;
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12A eine obere Draufsicht eines oberen Gehäuseteiles
der Dämpfereinheit
ist;
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12B eine untere Draufsicht des oberen Gehäuseteiles
der Dämpfereinheit
ist;
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13 eine
Querschnittsansicht ist, die entlang einer Linie 13-13 in 9 genommen
ist;
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14A eine Querschnittsansicht ist, die entlang
einer Linie 14A-14A in 9 genommen ist; und
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14B eine Querschnittsansicht ist, die entlang
einer Linie 14B-14B in 10 genommen ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Es
wird eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung durch Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben. 1 ist eine obere Draufsicht
eines Tintenstrahldruckers 10, der gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung aufgebaut ist. Dieser Tintenstrahldrucker 10 enthält ein Gehäuse 1;
einen Aufzeichnungsabschnitt 2, der in dem Gehäuse 1 enthalten
ist; einen Aufzeichner- oder Druckerkopf 3, der in dem
Aufzeichnungsabschnitt 2 enthalten ist und zum Ausstoßen von
Tintentröpfchen
zu einem Blatt Papier P als ein Druckmedium betreibbar ist, so dass
ein Bild darauf aufge zeichnet oder gedruckt wird; eine Wartungseinheit 4,
die zum Aufrechterhalten der Instandhaltung des Druckerkopfes 3 betreibbar
ist; und vier Tintentanks 5, die abnehmbar innerhalb des
Gehäuses 1 befestigt sind
und entsprechende verschiedene Farben von Tinten speichern, die
zu dem Druckerkopf 3 zu liefern sind. Die vier Tintentanks 5a, 5b, 5c, 5d,
die für
eine Vollfarbdrucktätigkeit
vorgesehen sind, speichern eine schwarze Tinte (BK), eine cyanfarbene
Tinte (C), eine gelbe Tinte (Y) und eine magentafarbene Tinte (M).
Jeder der Tintentanks 5 ist durch einen neuen ersetzbar,
wenn die gespeicherte Tinte aufgebraucht ist.
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In
dem Aufzeichnungsabschnitt sind gegenseitig parallele vordere und
hintere Führungen
in der Form eines Führungsweges 7 und
einer Führungsstange 6 so
vorgesehen, dass sie sich in einer Längsrichtung des Gehäuses 1 erstrecken.
Der Führungsweg 7 und
die Führungsstange 6 wirken
miteinander zum Führen
eines Wagens 9, der darauf gleitfähig in einer primären Abtastrichtung
angebracht ist (d.h. in einer Richtung, die durch einen Pfeil "X" in 1 bezeichnet
ist). Der Wagen 9 trägt
den Druckerkopf 3, der daran angebracht ist.
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Ein
Wagenantriebsmotor 10 ist an einem hinteren rechten Abschnitt
des Gehäuses 1 vorgesehen und
wirkt mit einem Endlossynchronriemen 11 zusammen zum Bewegen
des Wagens 9 entlang der Führungsstange 6 und
des Führungsweges 7 in
der primären
Abtastrichtung hin und her, d.h. in der Längsrichtung des Gehäuses 1.
Weiterhin ist ein bekannter Vorschubmechanismus (nicht gezeigt)
zum Vorschieben des Papierblattes P in einer sekundären Abtastrichtung
(d.h. in einer Richtung, die durch einen Pfeil "Y" in 1 bezeichnet
ist) senkrecht zu der primären
Abtastrichtung vorgesehen, so dass das Papierblatt P unter einer
unteren oder Außenseitenoberfläche des
Druckerkopfes 3 vorbeigeht, während es seine horizontale
Stellung annimmt.
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Eine
Tintenaufnahmeeinheit 12 ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses 1 vorgesehen,
so dass die Tintenaufnahmeeinheit 12 auf einer von breitenmäßig gegenüberliegenden
Seiten des vorgeschobenen Papierblattes P angeordnet ist (d.h. auf
dem linken Endabschnitt des Gehäuses 1,
wie in 1 gesehen wird), während die Wartungseinheit 4 auf
der anderen der breitenmäßig gegenüberliegenden
Seiten des Papierblattes P angeordnet ist. Während einer Drucktätigkeit,
die durch den Tintenstrahldrucker 100 ausgeführt wird,
wird der Druckkopf 3 periodisch so bewegt, dass er an einer
Tintenreinigungsposition positioniert wird, und ihm wird befohlen,
einen bestimmten Betrag von Tinte auszustoßen, so dass Verstopfen von
Düsen 22 verhindert
wird (s. 2), die sich in der Außenseitenoberfläche des
Druckerkopfes 3 öffnen.
In diesen Fall wird die ausgestoßene Tinte durch die Tintenaufnahmeeinheit 12 aufgenommen,
die an der Tintenspülposition
angeordnet ist. Wenn der Druckerkopf 3 an seiner Ausgangsposition positioniert
ist, wird der Druckerkopf 3 einer Reinigungsbehandlung
unterworfen, wenn notwendig, bei der die Düsenöffnung oder die Außenseitenoberfläche des
Druckerkopfes 3 durch die Wartungseinheit 4 gereinigt
wird, die an der Ausgangsstellung angeordnet ist. Während er
an der Ausgangsstellung positioniert ist, wird der Druckerkopf 3 weiter
einer Wiedergewinnungsbehandlung und einer Blasenentfernungsbehandlung
unterworfen, wenn notwendig, wobei beide durch die Wartungseinheit 4 ebenfalls
ausgeführt
werden. Bei der Wiedergewinnungsbehandlung wird eine ausgewählte oder
eine der vier Farbtinten durch die Wartungseinheit 4 gesaugt.
Bei der Blasenentfernungsbehandlung werden Blasen (d.h. Luft), die
von einer Dämpfereinheit 13 des
Druckerkopfes 3 gesammelt oder gehalten werden, von der Wartungseinheit 4 entfernt.
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Die
vier Tintentanks 15 können
unabhängig voneinander
an ihren entsprechenden Positionen innerhalb des Gehäuses 1 vorge sehen
werden, die unter der Düsenöffnung oder
der Außenseitenoberfläche des
Druckerkopfes 3 angeordnet sind, durch Einführen derselben
in die entsprechenden vier Tintentankhalter in einer Richtung weg
von der vorderen Seite zu der hinteren Seite des Gehäuses 1 zum
Beispiel. Der schwarze Tinten-(BK)tank 5a,
der cyanfarbene Tinten-(C)tank 5b, der magentafarbene Tinten-(M)tank 5c und
der gelbe Tinten(Y)tank 5d sind in einer horizontalen Reihen
in dieser Reihenfolge der Beschreibung angeordnet, wie in der linken
Richtung gesehen wird, wie in 1 zu sehen
ist. Es wird angemerkt, dass die vier Tintentanks 5a, 5b, 5c, 5d parallel
zueinander mit entsprechenden Tintenkanälen verbunden sind.
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Jeder
der vier Tankhalter weist eine hohle Tintenliefernadel (nicht gezeigt)
auf, die horizontal von einer hinteren Wand davon in die Vorwärtsrichtung
entgegengesetzt zu der Richtung vorsteht, in der der entsprechende
Tintentank 5 in den Tankhalter eingeführt wird. Die hohlen Tintenliefernadeln
sind an ihren entsprechenden nahen Enden mit dem Druckerkopf 3 über entsprechende
Tintenlieferröhren 14a–14d verbunden,
die einen hohen Grad von Flexibilität aufweisen. Bei dieser Anordnung
sind die schwarze Tintenlieferröhre 14a und
die cyanfarbene Tintenlieferröhre 14b an
ihren entsprechenden mittleren Abschnitten einander überlagert,
während
die magentafarbene Tintenlieferröhre 14c und
die gelbe Tintenlieferröhre 14d einander
an ihren entsprechenden mittleren Abschnitten überlagert sind, wie in 1 gezeigt
ist. Es wird angemerkt, dass jede der Tintenlieferröhren 14 als
ein Tintenlieferer zum Liefern der Tinte von dem entsprechenden
Tintentank 5 als ein Tintenspeicherbehälter zu den Düsen 22 dadurch
dient.
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Als
nächstes
wird der Druckerkopf 3, der auf dem Wagen 9 angebracht
ist, im einzelnen unter Bezugnahme auf 2 bis 8 beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
enthält
der Drucker 3, der zum Ausführen einer Vollfarbdrucktätigkeit ausgelegt
ist: die oben beschriebene Dämpfereinheit 13 als
eine Tintenkanal definierende Einheit; einen Kopfhalter 20,
der direkt mit dem Wagen 9 verbunden ist (s. 4);
eine vordere Kopfeinheit 21, die eine Außenseitenoberfläche entsprechend
der oben beschriebenen Düsenöffnung oder
Außenseitenoberfläche aufweist,
die die Öffnungen
der Düsen 22 definiert;
eine Treiberschaltung 24a, die zum Ausgeben eines Treibersignales
zum Treiben der vorderen Kopfeinheit 21 betreibbar ist;
eine Wärmesenke
oder einen Verteiler 15, der Wärme verteilt, die von der Treiberschaltung 24a erzeugt
wird; und einen Blasenausgeber 26, der zum Ausgeben der
Blasen betreibbar ist, die durch die Dämpfereinheit 13 gesammelt
oder gehalten werden, wie in 3 und 4 gezeigt
ist. Die vordere Kopfeinheit 21 ist durch eine plattenartige
Einheit vorgesehen, so dass ihre Abmessung, wie sie in einer Richtung
senkrecht zu ihrer Außenseitenoberfläche gemessen
wird, kleiner als eine Abmessung ist, die in einer Richtung parallel
zu ihrer Außenseitenoberfläche gemessen
ist. Der Kopfhalter 20 ist durch ein kastenartiges Teil
vorgesehen, das aus einem Kunstharz hergestellt ist, und weist eine
Bodenwand 20a als eine parallele Wand auf, die im wesentlichen
parallel zu einer Innenseitenoberfläche der vorderen Kopfeinheit 21 gehalten
ist. Die vordere Kopfeinheit ist fest auf der unteren Seite der
Bodenwand 20a des Kopfhalters 20 positioniert,
während
die Dämpfereinheit 13,
der Wärmeverteiler 15 und
der Blasenausgeber 26 fest auf der oberen Seite der Bodenwand 20a des
Kopfhalters 20 positioniert sind. Weiter, wie aus 1 und 13 ersichtlich
ist, sind der Wärmeverteiler 15,
der Blasenausgeber 26 und die vordere Kopfeinheit 21 auf
dem Wagen 9 angebracht, so dass sie in der primären Abtastrichtung angeordnet
sind (d.h. in der X-Achsenrichtung).
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Der
Wagen 9 ist durch ein rahmenartiges Teil vorgesehen mit
einer Öffnung
an seinem zentralen Abschnitt, so dass der kastenartige Kopfhalter 20, der
sich nach oben öffnet,
in der Öffnung
des Wagens 9 aufgenommen ist, wie in 4 gezeigt
ist. Der Kopfhalter 20 ist an dem Wagen 9 durch
Schraubenbolzen (nicht gezeigt) befestigt, die an seinen Endabschnitten
vorgesehen sind, die einander gegenüber sind, wie in der Y-Achsenrichtung gesehen
wird (d.h. in der sekundären
Abtastrichtung). Der Kopfhalter 20 weist gegenüberstehende
Seitenwände 20e, 20f als
seine zwei Seitenabschnitte auf, die einander gegenüber sind,
wie in der X-Achsenrichtung gesehen wird (s. 4). Die
vordere Kopfeinheit 21 ist zwischen den entgegengesetzten
Seitenwänden 20e, 20f angeordnet.
Der Wärmeverteiler 15 ist
in der Nähe
von einer 20e der entgegengesetzten Seitenwände 20e, 20f angeordnet,
während
der Blasenausgeber 26 in der Nähe der anderen Seitenwand 20f angeordnet
ist.
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Die
vordere Kopfeinheit 21 ist im wesentlichen durch eine Hohlraumeinheit 80 und
ein piezoelektrisches Betätigungselement 23 aufgebaut,
das auf einer oberen Oberfläche
der Hohlraumeinheit 80 vorgesehen ist. Auf einer oberen
Oberfläche
des piezoelektrischen Betätigungselementes 23 ist
ein flexibles Flachkabel 24 so vorgesehen, dass eine Treiberspannung
an das piezoelektrische Betätigungselement 23 durch
das Flachkabel 24 angelegt werden kann. Das Flachkabel 24 enthält einen
Endabschnitt 24b, der als sein fester Abschnitt dient,
an dem das Flachkabel 24 an dem piezoelektrischen Betätigungselement 23 befestigt
ist. Das Flachkabel 24 enthält weiter einen flexiblen Abschnitt 24c,
der einen hohen Grad von Flexibilität aufweist und sich nach oben
von der oberen Oberfläche
des piezoelektrischen Betätigungselementes 23 erstreckt,
wie in 13 gezeigt ist. Die oben beschriebene
Treiberschaltung 24a in der Form eines integrierten Schaltungschips
ist auf diesem flexiblen Abschnitt 24c des Flachkabels 24 vorgesehen.
Das Flachkabel 24 ist entfernbar an einem anderen Endabschnitt
davon mit einem anderen flexiblen Flachkabel (nicht gezeigt) auf
bekannte Weise verbunden, das sich von einer Steuertafel (nicht
gezeigt) erstreckt, die stationär
innerhalb des Gehäuses 1 gehalten
wird.
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Die
vordere Kopfeinheit 21 weist vier Tinteneinlässe 81 auf,
die an einem ihrer Endabschnitte angeordnet sind, die einander gegenüber sind,
wie in der Y-Achsenrichtung gesehen wird, wie in 3 und 5 gezeigt
ist. Die vier Tinteneinlässe 81 öffnen sich
in der oberen oder Innenseitenoberfläche der vorderen Kopfeinheit 21 (d.h.
in der oberen oder Innenseitenoberfläche der Hohlraumeinheit 80),
so dass die vier Farbtinten in die Hohlraumeinheit von den Tintentanks 5 durch
die Dämpfereinheit 13 und die
entsprechenden vier Tinteneinlässe 81 geliefert werden
können.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
weist das piezoelektrische Betätigungselement 23 einen äußeren Umriss
auf, der kleiner als der der Hohlraumeinheit 80 ist, so
dass die Tinteneinlässe 81 und
ein Randabschnitt der Innenseitenoberfläche der Hohlraumeinheit 80 nicht
von dem piezoelektrischen Betätigungselement 23 und
dem Flachkabel 24 bedeckt sind, die auf der Innenseitenoberfläche der Hohlraumeinheit 80 vorgesehen
sind.
-
Der
Druckerkopf 3 enthält
weiter ein Verstärkungsteil 65,
das auf der Innenseitenoberfläche
der vorderen Kopfeinheit 21 vorgesehen ist, so dass die vordere
Kopfeinheit 21 relativ zu der Dämpfereinheit 13 und
dem Kopfhalter 20 befestigt ist, wobei das Verstärkungsteil 65 dazwischen
eingefügt
ist, wie in 3 und 4 gezeigt
ist. Die vordere Kopfeinheit 21 ist auf einer von entgegengesetzten
Seiten des Verstärkungsteils 65 vorgesehen,
während
die Dämpfereinheit 13 und
der Kopfhalter 20 auf der anderen der entgegengesetzten
Seiten des Verstärkungsteils 65 vorgesehen
sind. Das Verstärkungsteil 65 ist
mit einem rahmenartigen Körper
mit einer Öffnung 65d versehen,
die durch einen Zentralabschnitt davon gebildet ist. Die Öffnung 65d in
dem Verstärkungsteil 65 ist
etwas größer als
der äußere Umriss des
piezoelektrischen Betätigungsele mentes 23 und ist
kleiner als der äußere Umriss
der Hohlraumeinheit 80, so dass das piezoelektrische Betätigungselement 23 und
der feste Abschnitt 24b des Flachkabels 24 (die
auf der Innenseitenoberfläche
der Hohlraumeinheit 80 vorgesehen sind) von einer inneren
Umfangsoberfläche
des rahmenartigen Verstärkungsteiles 65 umgeben
sind, das die Öffnung 65d definiert.
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In
der Bodenwand 20a des Kopfhalters 20 sind eine Öffnung 20b,
ein Schlitz 20c und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 20d gebildet,
wie in 3 gezeigt ist. Die Öffnung 20b ist in
einem von Endabschnitten angeordnet, die einander in der Y-Achsenrichtung
gegenüber
sind. Der Schlitz 20c ist in der Nähe der Seitenwand 20e angeordnet,
so dass er in der Y-Achsenrichtung
länglich
ist. Die Durchgangslöcher 20d sind
in zwei Reihen (von denen eine nicht in 3 gezeigt
ist) angeordnet, die sich entlang von Innenseitenoberflächen der
entsprechenden Seitenwände 20e, 20f erstrecken.
Weiter weist der Kopfhalter 20 ein Paar von Vorsprüngen 20g auf, die
zwischen dem Schlitz 20c und der Seitenwand 20e angeordnet
sind und nach oben von der Bodenwand 20a vorstehen.
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Die
Dämpfereinheit 13 ist
durch die Öffnung 20b der
Bodenwand 20a mit dem Verstärkungsteil 65 verbunden,
das an der vorderen Kopfeinheit 21 anhaftet, wie in 4 und 7 gezeigt
ist. Der oben beschriebene Schlitz 20c ist durch die Bodenwand 20a gebildet
zum Ermöglichen,
dass sich das flexible Flachkabel 24 nach oben von dem
piezoelektrischen Betätigungselement 23 dadurch
erstreckt. Die Mehrzahl von Durchgangslöchern 20d ist durch
die Bodenwand 20a gebildet, so dass sie als ein Klebstoffeinlass
dienen, durch den ein Klebstoff angewendet werden kann zum Sichern
der Bodenwand 20a an dem Verstärkungsteil 65 und
der vorderen Kopfeinheit 21.
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Der
Wärmeverteiler 15 weist
einen Kontaktabschnitt 15a, der in Kontakt mit der Treiberschaltung 24a gehalten
ist, und einen offenliegenden Abschnitt 15b, der anschließend an
den Kontaktabschnitt 15a ist, auf. Der offenliegende Abschnitt 15b ist
auf der Außenseite
der Seitenwand 20e des Kopfhalters 20 angeordnet,
nämlich
ist außerhalb
des Kopfhalters 20 angeordnet, wie in der primären Abtastrichtung (d.h.
in der X-Richtung)
gesehen wird, wie in 3 und 13 gezeigt
ist. Der Wärmeverteiler 15 ist durch
ein Plattenteil vorgesehen, das aus Aluminium oder einem anderen
metallischen Material hergestellt ist, und das so gebogen ist, dass
es eine allgemeine umgekehrte U-Form im Querschnitt aufweist (s. 13).
Die metallische Platte, die den Wärmeverteiler 15 vorsieht,
ist um eine Linie parallel zu ihren Hauptoberflächen (d.h. gegenüberliegende
Oberflächen,
die einander in der Dickenrichtung gegenüber sind und die jeweils eine
relativ große
Breite aufweisen) gebogen und weist einen Außenseitenabschnitt, der sich
entlang einer Außenseitenoberfläche der Seitenwand 20e erstreckt,
so dass er als der offenliegende Abschnitt 15b dient, und
einen Innenseitenabschnitt, der sich entlang einer Innenseitenoberfläche der
Seitenwand 20e erstreckt, auf. Der Innenseitenabschnitt
des Wärmeverteilers 15 enthält einen
Endabschnitt, der als der oben beschriebene Kontaktabschnitt 15a dient,
und der gebogen ist, so dass er parallel zu der Bodenwand 20a des
Kopfhalters 20 gehalten wird. Der Wärmeverteiler 15 weist
weiter einen Ausschnitt 15d auf, der zwischen den oben
beschriebenen Innenseiten- und Außenseitenabschnitten gebildet
ist, so dass er in der Y-Achsenrichtung länglich ist. Dieser Ausschnitt 15d ist über einem oberen
Ende der Seitenwand 20e angeordnet und ermöglicht dem
flexiblen Abschnitt 24a des Flachkabels 24, sich
dadurch nach oben von dem piezoelektrischen Betätigungselement 23 zu
erstrecken, wie in 13 gezeigt ist.
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Der
Wärmeverteiler 15 weist
weiter ein Paar von Durchgangslöchern 15c auf,
die in Endabschnitten des Kontaktabschnittes 15a gebildet
sind, die einander in der Y-Achsenrichtung gegenüber sind (s. 13).
Jeder der oben beschriebenen Vorsprünge 20g des Kopfhalters 20 geht
durch ein entsprechendes der Durchgangslöcher 15c des Wärmeverteilers 15 und
weist einen oberen Endabschnitt auf, der wärmegeschmolzen ist, so dass
er einen vergrößerten Durchmesser
aufweist (s. 13) zum Verhindern der Entfernung
des Wärmeverteilers 15 von
dem Kopfhalter 20. Ein elastisches Teil wie ein Gummiteil ist
zwischen die Treiberschaltung 24a und die Bodenwand 20a des
Kopfhalters 20 eingefügt
und ist dazwischen zusammengedrückt.
Aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Teiles 16 wird
die Treiberschaltung 24a in engem Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 15a des
Wärmeverteilers 15 gehalten.
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Der
allgemein umgekehrte U-förmige
Wärmeverteiler 15,
der durch die metallische Platte vorgesehen wird, die um die Linie
parallel zu ihrer Hauptoberfläche
gebogen ist, ist relativ zu dem Kopfhalter 20 befestigt,
wie oben beschrieben wurde, so dass ihre Hauptoberfläche des
offenliegenden Abschnittes 15b im wesentlichen senkrecht
zu der primären
Abtastrichtung gehalten wird (d.h. der X-Achsenrichtung).
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Das
Verstärkungsteil 65 weist
vier Tintendurchgangslöcher 66 auf,
die in seinem Lochanordnungsbereich angeordnet sind, der mit der
Stelle der oben beschriebenen vier Tinteneinlässe 81 der Hohlraumeinheit 80 ausgerichtet
ist oder ihnen entspricht, wie in 3 gezeigt
ist, so dass die Tinteneinlässe 81 und
die Tintenauslässe 41 der
Dämpfereinheit 13 miteinander
durch die Tintendurchgangslöcher 66 verbunden
sind. Das rahmenartige Verstärkungsteil 65 ist
aus einem metallischen Material (z.B. SUS 430) hergestellt
und weist eine Dicke größer als
die der Hohlraumeinheit 80 auf, so dass ihm ein hoher Grad
von Steifheit gegeben ist. Das Verstärkungsteil 65 ist mit
der vorderen Kopfeinheit 21 verbunden und trägt zum Verhindern
der Verformung der vorderen Kopfeinheit 21 bei.
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Zwischen
der Dämpfereinheit 13 und
dem Verstärkungsteil 65 ist
ein elastisches Abdichtteil 67 vorgesehen, wie in 3 und 8 gezeigt
ist. Dieses elastische Abdichtteil 67 umgibt die Tintendurchgangslöcher 66 und
ist zwischen der Dämpfereinheit 13 und
dem Verstärkungsteil 65 zusammengedrückt, die
gut aneinander durch Befestiger in der Form von drei Schrauben 17 gesichert
sind (s. 7), wodurch jedes der Tintendurchgangslöcher 66 fluiddicht
mit dem entsprechenden Tintenauslass 41 verbunden ist.
Die drei Schrauben 17 gehen durch entsprechende Durchgangslöcher 13a–13c,
die durch entsprechende drei Befestigeraufnahmeabschnitte 18 der Dämpfereinheit 13 gehen,
die durch horizontal nach außen
vorstehende flanschartige Abschnitte der Dämpfereinheit 13 vorgesehen
werden, und sind in entsprechende drei mit Innengewinde versehene
Löcher 65a–65d geschraubt,
die durch das Verstärkungsteil 65 gebildet
sind. Zwei 65a, 65b der drei mit Gewinde versehenen
Löcher 65a–65c sind
auf gegenüberliegenden
Seiten der vier Tintendurchgangslöcher 66 positioniert,
die in einem Endabschnitt des Verstärkungsteiles 65 angeordnet
sind und die in einer Reihe angeordnet sind, während ein anderes 65c der
drei mit Gewinde versehenen Löcher 65a–65c in dem
anderen Endabschnitt des Verstärkungsteiles 65 positioniert
ist. Die fluiddichten Verbindungen der Tintendurchgangslöcher 66 und
der Tintenauslässe 41 können durch
zwei der drei Schrauben 17 hergestellt werden, die in die
oben beschriebenen zwei mit Gewinde versehenen Löcher 65a, 65b geschraubt sind
zum Beitragen zum Zusammendrücken
des elastischen Abdichtteiles 67, selbst ohne eine andere der
drei Schrauben 17, die in das oben beschriebene andere
mit Gewinde versehene Loch 65c zu schrauben ist. In diesem
Sinne ist das mit Gewinde versehene Loch 65c, das nicht
besonders zum Zusammendrücken
des elastischen Abdichtteiles 67 beiträgt, nicht wesentlich. Das mit Gewinde
versehene Loch 65c braucht nicht notwendigerweise in dem oben
beschriebenen anderen Endabschnitt des Verstärkungsteiles 65 vorgesehen
zu sein, aber es kann in einem anderen Abschnitt des Teiles 65 vorgesehen sein.
Das mit Gewinde versehene Loch 65c kann durch eine Mehrzahl
von mit Gewinde versehenen Löchern
ersetzt werden, die in jedem gewünschten Abschnitt
des Teiles 65 vorgesehen sind.
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Das
Verstärkungsteil 65 und
die vordere Kopfeinheit 21 sind miteinander durch einen
blattartigen Klebstoff oder Klebeblatt 68 verbunden, das
dazwischen eingefügt
ist. Wie in 2 und 8 gezeigt
ist, ist das Klebeblatt 68 kontinuierlich das piezoelektrische
Betätigungselement
umgebend und ebenfalls die Tinteneinlässe 81a–81d umgebend
geformt.
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Das
Klebeblatt 68 kann durch irgendeinen von verschiedenen
Typen von Klebstoff vorgesehen sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform
jedoch ist das Klebeblatt 68 durch einen wärmehärtenden Klebstoff
vorgesehen, der Polyethylenharz als sein Basismaterial enthält und der
einen hohen Grad des Widerstandes gegen Tinte aufweist. Das Klebeblatt 68 weist
als seine eigenen Eigenschaften einen Youngs-Modulus von 1–1000 MPa
und einen Schmelzpunkt von 80–180°C auf und
kann die vordere Kopfeinheit 21 und das Verstärkungsteil 65 miteinander
mit einer Verbindungsstärke
von mindestens 10 N (mehr bevorzugt mindestens 200 N) verbinden. Weiter
ist es bevorzugt, dass das Klebeblatt 68 eine Dicke von
5–100 μm aufweist,
wie es gemessen wird, nachdem es ausgehärtet ist, nachdem die vordere Kopfeinheit 21 und
das Verstärkungsteil 65 nämlich miteinander
verbunden worden sind.
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Als
nächstes
wird die vordere Kopfeinheit 21 im einzelnen beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
besteht die Vielzahl von Düsen 22 aus Düsen 22a, 22a', die in zwei
Reihen angeordnet sind, denen schwarze Tinte (BK) zugeordnet ist, Düsen 22b,
die in einer Reihe angeordnet sind, denen die cyanfarbene Tinte
(C) zugeordnet ist, Düsen 22c,
die in einer Reihe angeordnet sind, denen die gelbe Tinte (Y) zugeordnet
ist, und Düsen 22d,
die in einer Reihe angeordnet sind, denen die magentafarbene Tinte (M)
zugeordnet ist. Die zwei Reihen von Düsen 22a, 22a', die Reihe
von Düsen 22b,
die Reihe von Düsen 22c und
die Reihe von Düsen 22d sind
in dieser Reihenfolge der Beschreibung angeordnet, wie von links nach
rechts in 2 gesehen wird, und alle erstrecken
sich in einer Richtung senkrecht zu der primären Abtastrichtung (d.h. in
der Y-Achsenrichtung). Alle die Düsen 22 öffnen sich
in der Düsenöffnungs- oder
Außenseitenoberfläche der
vorderen Kopfeinheit 21, so dass sie der oberen Oberfläche des
Papierblattes P gegenüber
sind.
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Die
vier Farbtinten werden in die vordere Kopfeinheit 21 durch
die entsprechenden Tinteneinlässe 81a–81d geliefert,
die sich in der oberen Oberfläche
der Kopfeinheit 21 öffnen,
und jede der vier Farbtinten wird unter den Düsen 22 der entsprechenden
Reihe oder Reihen durch einen entsprechenden Tintenkanal oder -kanäle verteilt,
die sich von dem entsprechenden Tinteneinlass 81 erstrecken.
Die Tintentröpfchen
werden durch ausgewählte
der Düsen 22 durch
das piezoelektrische Betätigungselement 23 ausgestoßen, das
durch die Treiberschaltung 24a gemäß dem daran angelegten Signal
getrieben wird.
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Die
Hohlraumeinheit 80 der vorderen Kopfeinheit 21 ist
eine Laminarstruktur, wie in 6 gezeigt
ist, die eine Düsenplatte 83,
eine erste Abstandsplatte 84, eine Hilfsplatte 85,
zwei Verteilerplatten 86a, 86b, eine zweite Abstandshalterplatte 87,
eine dritte Abstandshalterplatte 88 und eine Basisplatte 89 enthält. Die
acht Platten 83–89 sind durch
entsprechende dünne
Platten vorgesehen und aneinander durch einen Klebstoff befestigt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist die Düsenplatte 83 aus
einem Kunstharz gebildet, während
die anderen Platten 84–89 aus
einer Stahllegierung mit 42% Nickel gebildet sind, und weisen Dickenwerte
von ungefähr
50–150 µm auf.
Die Düsenplatte 83 weist
die oben beschriebene Vielzahl von Düsen 22 dadurch gebildet
auf. Die Düsen 22,
die jeweils einen extrem kleinen Durchmesser (ungefähr 25 µm in der
Ausführungsform)
aufweisen, sind in den oben beschriebenen fünf Reihen angeordnet, die sich
in einer Längsrichtung
der Düsenplatte 83 (d.h. in
der Y-Achsenrichtung) erstrecken, so dass die Düsen 22 eines jeden
benachbarten Paares von den Reihen in einem Zick-Zack-Muster angeordnet
sind.
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Die
Basisplatte 89 weist eine Mehrzahl von Druckkammern 82 darin
gebildet auf. Die Druckkammern 82 sind in fünf Reihen
angeordnet, die sich in einer Längsrichtung
der Basisplatte 89 (d.h. in der Y-Achsenrichtung) erstrecken,
so dass die Druckkammern 82 eines jeden benachbarten Paares
von den Reihen in einem Zick-Zack-Muster angeordnet sind. Jede der
Platten 84–88 (d.h.
die erste Abstandshalterplatte 84, die Hilfsplatte 85,
zwei Verteilerplatten 86a, 86b, zweite Abstandshalterplatte 87 und
dritte Abstandshalterplatte 88) weist eine Vielzahl von
Durchgangslöchern 90 auf,
die jeweils einen extrem kleinen Durchmesser aufweist. Wie die Düsen 24 und
die Druckkammern 82 sind die Durchgangslöcher 90 in
einem Zick-Zack-Muster
angeordnet. Die Druckkammern 82 sind in Verbindung an ihren
entsprechenden Endabschnitten mit den entsprechenden Düsen 22 der
Düsenplatte 83 über die Durchgangslöcher 90 gehalten.
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Die
dritte Abstandshalterplatte 88, die in Kontakt mit einer
unteren Oberfläche
der Basisplatte 89 gehalten ist, weist Tintendurchgänge in der
Form von Verbindungslöchern 91 auf,
die dadurch gebildet sind, so dass sie an entsprechenden Positionen
entsprechend zu den anderen Endabschnitten der ent sprechenden Druckkammern 82 positioniert
sind. Die Verbindungslöcher 91 sind
somit mit den anderen Endabschnitten der entsprechenden Druckkammern 82 verbunden.
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Die
zweite Abstandshalterplatte 87, die in Kontakt mit einer
unteren Oberfläche
der dritten Abstandshalterplatte 88 gehalten ist, definiert
Verbindungsdurchgänge 93,
durch die die Tinte von gemeinsamen Kammern (Verteilerkammern) 92 zu
den entsprechenden Druckkammern 82 geliefert wird.
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Die
zwei Verteilerplatten 86a, 86b wirken zum Definieren
von fünf
gemeinsamen Kammern 92 zusammen, die durch die gesamte
Dicke von jeder der zwei Verteilerplatten 86a, 86b gebildet
sind. Die fünf
gemeinsamen Kammern 92 sind in der Y-Achsenrichtung länglich, so dass sie sich entlang
der entsprechenden fünf
Reihen der Düsen 82 erstrecken, die
sich ebenfalls in der Y-Achsenrichtung erstrecken. Die fünf gemeinsamen
Kammern 92 sind durch die zwei Verteilerplatten 86a, 86b definiert,
die einander überlagert
sind, wobei die zweite Abstandshalterplatte 87 auf einer
oberen Oberfläche
der Verteilerplatte 86b überlagert ist, und die Hilfsplatte 85 einer unteren
Oberfläche
der Verteilerplatte 86a unterliegt. Jede der gemeinsamen
Kammern 92 ist in einer Richtung im wesentlichen parallel
zu den Reihen von Druckkammern 82 länglich und weist einen Abschnitt auf,
der die Druckkammern 82 überlappt, die in einer entsprechenden
der Reihen angeordnet sind, wie in einer Draufsicht der Hohlraumeinheit 80 zu
sehen ist.
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Die
Hilfsplatte 85, die in Kontakt mit einer unteren Oberfläche der
Verteilerplatte 86 gehalten ist, weist Hilfskammern 94 auf,
die durch Ausnehmungen vorgesehen sind, die in einer unteren Oberfläche davon
gebildet sind und die von den gemeinsamen Kammern 92 isoliert
sind. Die Hilfskammern 94 sind in der Y-Achsenrichtung
länglich
entsprechend zu der Längsrichtung
der gemeinsamen Kammern 92 und überlappen die ge meinsamen Kammern 92,
wie in der Draufsicht der Hohlraumeinheit 80 zu sehen ist. Die
Hilfskammern 94 sind von den gemeinsamen Kammern 92 durch
dünne Bodenwände davon
isoliert, die durch einen oberen Abschnitt der Hilfsplatte 85 vorgesehen
sind. Da die Hilfsplatte 85 aus einem elastisch verformbaren
metallischen Material hergestellt ist, sind die dünnen Bodenwände verformbar oder
zu entweder den gemeinsamen Kammern 92 oder den Hilfskammern 94 verschiebbar.
Während eine
Drucktätigkeit
durch den vorliegenden Tintenstrahldrucker 100 ausgeführt wird,
selbst wenn eine Druckänderung,
die in den Druckkammern 82 verursacht wird, zu der gemeinsamen
Kammer 92 übertragen
wird, wird daher die Druckänderung
gedämpft oder
absorbiert durch die elastische Verformung oder Oszillationsbewegung
der Bodenwand der Hilfskammer 94, wodurch die Übertragung
der Druckänderung
zu den anderen Druckkammern 92 beschränkt wird, nämlich das Auftreten eines sogenannten "Übersprechens" zwischen benachbarten
Druckkammern 82 beschränkt
wird.
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Jede
der Basisplatte 89, der dritten Abstandshalterplatte 88 und
der zweiten Abstandshalterplatte 87 weist vier Öffnungen
in ihrem Endabschnitt auf, so dass jede der vier Öffnungen
der Basisplatte 89, eine entsprechende der vier Öffnungen
der dritten Abstandshalterplatte 88 und eine entsprechende
der vier Öffnungen
der zweiten Abstandshalterplatte 87 miteinander in der
vertikalen Richtung der Hohlraumeinheit 80 ausgerichtet
sind. Jeder der oben beschriebenen Tinteneinlässe 81a, 81b, 81c, 81d ist
durch die vertikal ausgerichteten Öffnungen vorgesehen, die durch
die drei Platten 89, 88, 87 gebildet
sind. Die oben beschriebenen Tintenauslässe 41 sind in Verbindung
mit den Tinteneinlässen 81a, 81b, 81c, 81d gehalten,
so dass die Tinten, die von den Tintentanks 5 geliefert
werden, zu den gemeinsamen Kammern 92 durch die Tinteneinlässe 81 geliefert
werden können.
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Nachdem
sie zu den gemeinsamen Kammern 32 geliefert sind, werden
die Tinten zu den oben beschriebenen anderen Endabschnitten der
Druckkammern 82 über
die Verbindungsdurchgänge 93 der
zweiten Abstandshalterplatte 87 und die Verbindungslöcher 91 der
dritten Abstandshalterplatte 88 geliefert. Die so zu den
Druckkammern 82 gelieferten Tinten werden nach Aktivierung
des piezoelektrischen Betätigungselementes 23 zu
den Düsen 22 über die
Durchgangslöcher 90 (die
durch die Platten 84–88 gebildet
sind, wie oben beschrieben wurde) geliefert.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform,
bei der die Zahl von Tinteneinlässen 81 vier
beträgt,
während
die Zahl der gemeinsamen Kammern 92 gleich fünf ist (s. 6),
ist der Tinteneinlass 81a, der der schwarzen Tinte (BK)
zugeordnet ist, in Verbindung mit zwei der fünf gemeinsamen Kammern 92 gehalten
(die die linken zwei der fünf
gemeinsamen Kammern 92 sind, wie in 6 zu sehen
ist) anstatt nur mit einer der fünf
gemeinsamen Kammern 92. Diese Anordnung beruht auf einer
Tatsache, dass die schwarze Tinte (BK) dazu neigt, mehr als die
anderen Farbtinten verbraucht zu werden. Jeder der anderen Tinteneinlässe 81b, 81c, 81d,
die entsprechend der cyanfarbenen Tinte (C), der gelben Tinte (Y)
und der magentafarbenen Tinte (M) zugeordnet ist, ist in Verbindung
mit einer entsprechenden der gemeinsamen Kammern 92 gehalten.
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Die
Bildungen der oben beschriebenen Durchgangslöcher und Ausnehmungen in den
Platten 84–89 zum
Definieren der gemeinsamen Kammern 92, der Durchgangslöcher 90,
der Verbindungslöcher 91,
der Verbindungsdurchgänge 93 und
der Hilfskammern 94 wird zum Beispiel durch Ätzen, elektrische
Entladungsbearbeitung, Plasmastrahlbearbeitung oder Laserbearbeitung
hergestellt.
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Andererseits
ist die piezoelektrische Betätigungseinheit 23 eine
Laminarstruktur, die aus einer Mehrzahl von piezoelek trischen Platten
(jede mit einer Dicke von ungefähr
30 μm) und
einer obersten Platte, die den anderen überlagert ist, besteht. Auf
einer oberen Oberfläche
(d.h. Oberfläche
mit einer relativ großen
Breite) einer jeden der untersten piezoelektrischen Platte und den
ungeradzahligen der piezoelektrischen Platten (wie von der untersten
piezoelektrischen Platte gezählt
wird) sind individuelle Elektroden in der Form von länglichen
Streifen gebildet, die mit den entsprechenden Druckkammern 82 der Hohlraumeinheit 80 ausgerichtet
sind und die in fünf Reihen
parallel zu der Längsrichtung
der piezoelektrischen Platte angeordnet sind, d.h. der Y-Richtung. Jede
der individuellen Elektroden in den fünf Reihen ist in der X-Achsenrichtung
länglich
(d.h. senkrecht zu der Y-Achsenrichtung).
Die erste Reihe von individuellen Elektroden und die fünfte Reihe
von individuellen Elektroden sind nahe zu den entsprechenden gegenüberliegenden
langen Seitenkanten der piezoelektrischen Platte angeordnet. Auf
einer oberen Oberfläche
einer jeden geradzahligen der piezoelektrischen Platten (wie von
der untersten gezählt
wird) ist eine gemeinsame Elektrode gebildet, die der Mehrzahl von
Druckkammern 82 gemeinsam ist. Auf einer oberen Oberfläche der
oberen Platte sind Oberflächenelektroden 95 gebildet,
von denen einige mit den individuellen Elektroden elektrisch verbunden sind
und die anderen von denen sind elektrisch mit den gemeinsamen Elektroden
verbunden.
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Es
wird angemerkt, dass das piezoelektrische Betätigungselement 23 eine
Laminarstruktur sein kann, die aus einer größeren Zahl von piezoelektrischen
Platten besteht, wie ein in dem US-Patent 5,402,159 (entsprechend
zu JP H 04-341853 A) offenbart ist.
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Die
untere Oberfläche
des plattenartigen piezoelektrischen Betätigungselements 83 (d.h.
die Oberfläche
gegenüber
den Druckkammern 82) ist gesamt durch eine Klebeplatte
(nicht ge zeigt) bedeckt, die aus einem tintenundurchlässigen Kunstharz
gebildet ist, und das piezoelektrische Betätigungselement 23 ist
dann an dem Klebeblatt mit der oberen Oberfläche der Hohlraumeinheit 80 verbunden,
so dass die individuellen Elektroden mit den entsprechenden Druckkammern 82 ausgerichtet
sind, die in der Hohlraumeinheit 80 gebildet sind. Weiter
ist das flexible Flachkabel 24 an seinem festen Abschnitt 24b auf
die obere Oberfläche
des piezoelektrischen Betätigungselementes 23 gepresst,
so dass elektrische Leitungsdrähte
(nicht gezeigt) des Flachkabels 24 elektrisch mit den Oberflächenelektroden 95 verbunden
sind.
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Als
nächstes
wird die Dämpfereinheit 13 als die
Tintenkanal definierende Einheit im einzelnen unter Bezugnahme auf 9 bis 14 beschrieben. Die Dämpfereinheit 13 weist
eine primäre
(horizontale) Trennwand 35 und sekundäre (vertikale) Trennwände 35a, 35b, 30 auf,
die miteinander zum Definieren einer Gesamtheit von fünf gegenseitig
unabhängigen Dämpferkammern 27 (27a, 27b, 27c, 27d)
zusammenwirken, die den entsprechenden vier Farben zugeordnet sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist eine erste Unterkammer 27a-1 der schwarzen Tinten-(BK)dämpferkammer 27a auf
einer unteren Seite der primären
Trennwand 35 angeordnet, während die cyanfarbene Tinten-(C)dämpferkammer 27b,
die gelbe Tinten-(Y)dämpferkammer 27c und die
magentafarbene Tinten-(M)dämpferkammer 27d, die
voneinander durch die sekundären
Trennwände 35a, 35b, 30 getrennt
sind, auf einer oberen Seite der primären Trennwand 35 vorgesehen
sind. Somit sind die vier Dämpferkammern 27 in
zwei Schichten, d.h. in einer oberen und einer unteren Schicht vorgesehen.
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Genauer
beschrieben, ein Dämpfergehäuse 25 der
Dämpfereinheit 13 weist
eine im allgemeinen rechteckige kastenartige äußere Wand auf und ist durch
ein oberes Gehäuseteil 31 und
ein unteres Gehäuseteil 32 zusammengesetzt,
die fluiddicht mitein ander zum Beispiel durch Ultraschallschweißen befestigt
sind. Das untere Gehäuseteil 32 weist
eine untere Öffnung
und eine obere Öffnung
auf, die durch das obere Gehäuseteil 31 geschlossen
ist, das fest auf dem unteren Gehäuseteil 32 vorgesehen
ist (s. 14a und 14b).
Es wird angemerkt, dass jedes des oberen und des unteren Gehäuseteiles 31, 32 durch
Spritzen eines Kunstharzes gebildet ist.
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Die
oben beschriebene primäre
Trennwand 35 ist als ein Abschnitt des unteren Gehäuses 32 vorgesehen
und ist von einer oberen und einer unteren Oberfläche des
unteren Gehäuseteiles 32 beabstandet.
Die untere Öffnung
des unteren Gehäuseteiles 32 ist
durch eine Ausnehmung definiert, die in einem Hauptabschnitt der
unteren Oberfläche
des unteren Gehäuseteiles 32 gebildet
ist. Die untere Öffnung
des unteren Gehäuses 32 ist
fluiddicht durch einen unteren flexiblen Film 36 (s. 13, 14A und 14B)
verschlossen, der durch einen Dünnfilm vorgesehen
ist, der aus Kunstharz gebildet ist und Durchdringen von Luft oder
Flüssigkeit
dadurch verhindert. Genauer beschrieben, der untere flexible Film 36 ist
an seinem äußeren Randabschnitt
zum Beispiel durch einen Klebstoff oder durch Ultraschallschweißen an einer
unteren Endfläche
einer Randwand 37 des unteren Gehäuseteiles 32 befestigt,
die die untere Öffnung
des unteren Gehäuseteiles 32 definiert
(s. 10). Der untere flexible Film 36 und
die primäre
Trennwand 35 wirken miteinander zusammen zum Definieren
der oben beschriebenen ersten Unterkammer 27a-1 der schwarzen
Tinten-(BK)dämpferkammer 27a.
Die Dämpfereinheit 13 ist
relativ zu dem Kopfhalter 20 befestigt, so dass der untere
flexible Film 36 und die Bodenwand des Kopfhalters 20 miteinander
zusammenwirken zum Definieren eines Freiraumes dazwischen, der Verformung
des unteren flexiblen Filmes 36 ermöglicht (s. 13).
-
Die
zwei sekundären
Trennwände 35a und die
eine sekundäre
Trennwand 35b erstrecken sich nach oben von der oberen
Oberfläche
der primären Trennwand 35 (s. 11 und 13).
Somit wirkt ein oberer Abschnitt des unteren Gehäuseteiles 32 (welcher
Abschnitt auf der oberen Seite der primären Trennwand 35 angeordnet
ist) zusammen mit dem oberen Gehäuseteil 31 zum
Definieren von zweiten Unterkammern 39 (39a, 39b, 39c, 39d)
der vier Dämpferkammern 27.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
wirken die zwei sekundären
Trennwände 35a,
die voneinander beabstandet sind, mit einer Seitenwand des unteren
Gehäuseteiles 32 und
der sekundären
Trennwand 35b zusammen zum Definieren der zweiten Unterkammer 39b, 39c, 39d der
cyanfarbenen Tinten-(C)-, der gelben Tinten-(Y)- und der magentafarbenen
Tinten-(M)-Dämpferkammern 27b, 27c, 27d.
Wie in 11 gezeigt ist, erstrecken sich die
sekundären
Trennwände 35a horizontal über im wesentlichen
eine gesamte Länge
des unteren Gehäuseteiles 32.
Die zweiten Unterkammern 39b, 39c, 39d der
drei Dämpferkammern 27b, 27c, 27d sind
in Verbindung an entsprechenden Abschnitten horizontal beabstandet
von der oberen Oberfläche
der primären
Trennwand 35 mit den entsprechenden Tintenauslässen 41b, 41c, 41d gehalten,
die der cyanfarbenen Tinte (C), der gelben Tinte (Y) bzw. der magentafarbenen
Tinte (M) zugeordnet sind.
-
Die
sekundäre
Trennwand 35b wirkt mit der Seitenwand des unteren Gehäuses 32 zum
Definieren der zweiten Unterkammern 39a der schwarzen Tinten-(BK)dämpferkammer 27a zusammen
(s. 11). Die sekundäre Trennwand 35b erstreckt sich
horizontal zu einer Position, die horizontal von der oberen Oberfläche der
primären
Trennwand 35 beabstandet ist und nahe zu den Tintenauslässen 41b, 41c, 41d ist.
Die zweite Unterkammer 39a der schwarzen Tinten-(BK)dämpferkammer 27a ist
in Verbindung mit seinem unteren Endabschnitt mit einem Tintenauslass 41a gehalten
(s. 14B). Es wird angemerkt, dass
die zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d der
entsprechenden vier Dämp ferkammern 27a, 27b, 27c, 27d als
Blasensammler oder -halter funktionieren.
-
Die
erste Unterkammer 27a-1 der schwarzen Tinten-(BK)dämpferkammer 27a steht
mit der zweiten Unterkammer 39a der schwarzen Tinten-(BK)dämpferkammer 27a über einen
sich vertikal erstreckenden Tintenflussdurchgang 42 in
Verbindung, der durch eine zylindrische Wand definiert ist, die
entlang der sekundären
Trennwand 35b gebildet ist (s. 10, 11 und 14B). Der Tintenflussdurchgang 42, der
als ein Flussbeschränker
dient, weist eine Querschnittsfläche
kleiner als die der ersten Unterkammer 27a-1 auf und sieht
folglich einen höheren
Widerstand gegen den Fluss der Tinte, die dadurch geht, als der
der ersten Unterkammer 27a-1 vor.
-
Das
obere Gehäuseteil 31 ist
durch ein plattenartiges Teil vorgesehen und weist eine Mehrzahl von
Ausnehmungen auf, die in einer oberen Oberfläche davon gebildet sind. Die
Ausnehmungen sehen erste Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 der
cyanfarbenen Tinten-(C)-, der gelben Tinten-(Y)- und der magentafarbenen
Tinten-(M)-Dämpferkammern 27b, 27c, 27d vor,
die voneinander durch die oben beschriebenen zwei sekundären Trennwände 30 getrennt
sind (s. 9). Die drei ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 sind
im wesentlichen direkt über der
oben beschriebenen ersten Unterkammer 27a-1 der schwarzen
Tinten-(BK)dämpferkammer 27a angeordnet
und nach oben offen. Die zweiten sekundären Trennwände 30 des oberen
Gehäuseteiles 31 liegen
auf entsprechenden sich vertikal erstreckenden Ebenen, auf denen
die zwei sekundären
Trennwände 35a des
unteren Gehäuseteiles 32 entsprechend
liegen (s. 9 und 11). Untere
Enden der entsprechenden ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 der
cyanfarbenen Tinten-(C)-, der gelben Tinten-(Y)- und der magentafarbenen
Tinten-(M)-Dämpferkammern 27b, 27c, 27d sind
durch eine Bodenwand 29 definiert, die eine Mehrzahl von
sich vertikal erstreckenden Verbindungslöchern 44 aufweist,
die dadurch gebildet sind (s. 14A).
Die Verbindungslöcher 44 wirken
miteinander zusammen zum Funktionieren als ein Flussbeschränker wie
der oben beschriebene Tintenflussdurchgang 42. Jede der
drei ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 steht über die
Verbindungslöcher 24 mit
einer Kammer in Verbindung, die direkt unterhalb einer jeden der
ersten Unterkammern angeordnet ist, nämlich mit einer entsprechenden
der drei zweiten Unterkammern 39b, 39c, 39d,
die durch die zweiten Trennwände 35a in dem
unteren Gehäuseteil 32 definiert
sind.
-
Jedes
der Verbindungslöcher 44 weist
eine Querschnittsfläche
kleiner als die von jeder der ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 auf
und sieht folglich einen höheren
Widerstand gegen den Fluss der Tinte vor, die dadurch geht, als
jede der ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1.
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Obere
offene Enden der drei ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 der
cyanfarbenen Tinten-(C)-, der gelben Tinten-(Y)- und der magentafarbenen Tinten-(M)-Tintenkammern 27b, 27c,
27d sind gemeinsam durch einen oberen flexiblen Film 43 verschlossen
(s. 14A), der durch einen einzelnen Dünnfilm vorgesehen
ist, der aus Kunstharz gebildet ist und Durchdringen von Luft oder
Flüssigkeit
dadurch verhindert. Genauer beschrieben, der obere flexible Film 43 ist
zum Beispiel durch einen Klebstoff oder durch Ultraschallschweißen an oberen
Endflächen
einer Randwand und der zwei sekundären Trennwände 30 befestigt,
die die drei ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 definieren.
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Wie
in 10 gezeigt ist, sind die oben beschriebenen vier
Tintenauslässe 41a, 41b, 41c, 41d in
einer Reihe in der unteren Oberfläche des unteren Gehäuseteiles 32 angeordnet
und weisen entsprechende Öffnungen
auf, die sich nach oben öffnen
und die in einer Höhenposition
niedriger als eine Höhenposi tion
des unteren flexiblen Filmes 36 angeordnet sind (s. 14A und 14B).
Weiterhin weist die vordere Kopfeinheit 21 in der oberen
Oberfläche
davon die vier Tinteneinlässe 81a, 81b, 81c, 81d auf, von
denen jeder mit einem Ende eines entsprechenden von den vier Tintenlieferkanälen in Verbindung steht
(d.h. vier gemeinsamen Kammern), die den entsprechenden vier Farben
zugeordnet sind. Die vier Tintenauslässe 41a–41d sind
durch die oben beschriebene Öffnung 20b,
die durch die Bodenwand 20a des Kopfhalters 20 gebildet
sind, mit den entsprechenden vier Tinteneinlässen 81a–81d in
Verbindung gehalten (die den entsprechenden vier Tintenauslässen 41a–41d gegenüber sind),
wobei das oben beschriebene elastische Abdichtteil 67 dazwischen
eingefügt
ist (s. 8).
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Das
untere Gehäuseteil 32 enthält einen flanschartigen
vorstehenden Abschnitt 32a, der in einem von gegenüberliegenden
Endabschnitten davon angeordnet ist, der von den Tintenauslässen 41 entfernt
ist, wie in der Y-Achsenrichtung gesehen wird (s. 4, 9 und 11).
Der vorstehende Abschnitt 32a weist vier Tinteneinlässe 47 (47a, 47b, 47c, 47d)
auf, die sich nach oben öffnen
und die der schwarzen Tinte (BK), der cyanfarbenen Tinte (C), der
gelben Tinte (Y) bzw. der magentafarbenen Tinte (M) zugeordnet sind.
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Vier
Verbindungsteile 45 sind mit den entsprechenden vier Tinteneinlässen 47 über entsprechende
Abdichtteile 46 wie Gummipackungsteile (s. 4)
verbunden. Die Verbindungsteile 45 sind an ihren entsprechenden
entfernten Enden mit den vier Tintenlieferröhren 14a, 14b, 14c, 14d verbunden,
die den entsprechenden vier Farben zugeordnet sind. Somit ist jede
der Tintenlieferröhren 14 an
ihrem stromaufwärtigen
Ende mit dem entsprechenden Tintentank 5 verbunden und
ist an dem stromabwärtigen Ende
mit dem entsprechenden Verbindungsteil 45 verbunden.
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Der
Tinteneinlass 47a, der der schwarzen Tinte (BK) zugeordnet
ist, ist in Verbindung mit der ersten Unterkammer 27a-1 der
schwarzen Tintendämpferkammer 27a über einen
entsprechenden von horizontalen Verbindungsdurchgängen 48 gehalten, die
durch entsprechende sich nach unten öffnende Ausnehmungen vorgesehen
sind, die in der unteren Oberfläche
des unteren Gehäuseteiles 32 gebildet sind
(s. 10 und 14B).
Die anderen drei Tinteneinlässe 47b, 47c, 47d,
die den anderen Farben von Tinten zugeordnet sind, sind in Verbindung
mit den entsprechenden ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 der
anderen drei Dämpferkammern 27b, 27c, 27d gehalten über die
anderen horizontalen Verbindungsdurchgänge 48, entsprechende
drei vertikale Verbindungsdurchgänge 49,
die innerhalb der Seitenwand des unteren Gehäuseteiles 32 gebildet
sind und sich in der vertikalen Richtung erstrecken (d.h. in einer
Richtung im wesentlichen senkrecht zu der primären Trennwand 35)
und entsprechende drei vertikale Verbindungsdurchgänge 50, die
durch das obere Gehäuseteil 31 gebildet
sind und sich in der vertikalen Richtung erstrecken (s. 10 und 14A).
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Während einer
Drucktätigkeit
durch den vorliegenden Tintenstrahldrucker 100 werden,
während sich
der Wagen 9 in der X-Achsenrichtung
hin- und herbewegt (d.h. in der linken und rechten Richtung, wie
in 1 gesehen wird), die Tintenlieferröhren 14 ebenfalls
in der X-Achsenrichtung bewegt, so dass sie dem Wagen 9 folgen.
In diesen Fall wird der Druck der Tinte, die in jeder der Tintenröhren 14 enthalten
ist, deutlich geändert
nach dem Zurückkehren des
Wagens 9 aufgrund einer Trägheitskraft, die auf die Tintenlieferröhren 14 wirkt.
Diese Druckänderung,
die in jeder Tintenlieferröhre 14 verursacht
wird, wird zu der entsprechenden Dämpferkammer 27 über den
entsprechenden Tinteneinlass 47 ausgebreitet. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
sind die oberen offenen Enden der entsprechenden drei vertikalen
Verbindungsdurchgänge 50 des
oberen Gehäuseteiles 31 in
ihrer Höhenposition
nahe zu einer unteren Oberfläche
des oberen flexiblen Filmes 43 angeordnet (s. 14A), so dass die Tinten, die in die ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 durch
die oberen Enden der Verbindungsdurchgänge 50 fließen, direkt
mit dem flexiblen Film 43 kollidieren können, der nahe und gegenüber den
oberen offenen Enden der Verbindungsdurchgänge 50 ist, wodurch die Änderung
des dynamischen Druckes der Tinten, die innerhalb der flexiblen
Tintenlieferröhren 14b, 14c, 14d eingeführt sind,
effektiv absorbiert oder gedämpft
werden kann durch den flexiblen Film 43.
-
Die
oben beschriebenen sich nach unten öffnenden Ausnehmungen, die
die horizontalen Verbindungsdurchgänge 48 vorsehen (die
mit den Tinteneinlässen 47a–47d in
Verbindung stehen), sind durch den unteren flexiblen Film 36 bedeckt
(s. 14A und 14B).
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Auf
der unteren Oberfläche
der primären Trennwand 35,
nämlich
auf einer Deckenoberfläche der
ersten Unterkammer 27a-1 der schwarzen Tintendämpferkammer 27a ist
eine Rippe 35c gebildet, die eine allgemeine U-Form aufweist,
wenn sie in ihrer Draufsicht gesehen wird (s. 10 und 14B). Die U-förmige
Rippe 35c ist an ihren entgegengesetzten Enden mit Abschnitten
der Randwand 37 des unteren Gehäuseteiles 32 verbunden, die
nahe zu den horizontalen Verbindungsdurchgängen 48 sind. Die
Rippe 35c weist ein unteres Ende auf, das von dem unteren
flexiblen Film 36 beabstandet ist, wie in der vertikalen
Richtung (s. 14B) gesehen wird. Bei diesem
Aufbau tritt die schwarze Tinte nicht in einen Raum 35d ein
(s. 10), der von der U-förmigen Rippe 35c umgeben
ist, so dass dieser Raum 35d und der untere flexible Film 36 miteinander
zusammenwirken zum Absorbieren der Änderung des Druckes der schwarzen
Tinte.
-
Das
obere Gehäuseteil 31 weist
in seiner oberen Oberfläche
vier Ausnehmungen auf, die entsprechende dritte Unterkammern 55a, 55, 55c, 55d für die vier
Dämpferkammern 27a, 27b, 27c, 27d an entsprechenden
Positionen vorsehen, die vertikal mit Abschnitten der entsprechenden
zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d ausgerichtet
sind, die nahe zu den vier Tintenauslässen 41a, 41b, 41c, 41d sind, so
dass die vier dritten Unterkammern 55a, 55b, 55c, 55d unabhängig voneinander
sind (s. 9, 11, 14A und 14BI. Die
vier dritten Unterkammern 55a, 55b, 55c, 55d stehen
mit den entsprechenden zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d über entsprechende
Luftlöcher 54 in
Verbindung, die durch das obere Gehäuseteil 31 gebildet
sind (s. 9, 14A und 14B). Das heißt,
jede der vier Dämpferkammern 27,
die den entsprechenden vier Farbtinten zugeordnet sind, enthalten
drei Unterkammern, d.h. die erste Unterkammer 27-1, die
zweite Unterkammer 39 und die dritte Unterkammer 55.
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Zusätzlich sind
in der oberen Oberfläche
des oberen Gehäuseteiles 31 vier
längliche
Ausnehmungen gebildet, die vier Luftausgabedurchgänge 51 vorsehen,
die sich allgemein in einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung
des Dämpfergehäuses 25 erstrecken,
in dem die vier Tinteneinlässe 47a–47d und
die vier Tintenauslässe 41a–41d einander
gegenüber
sind (s. 9). Weiterhin sind vier Luftausgabelöcher 53 gebildet,
die zwischen den drei ersten Unterkammern 27b-1, 27c-1, 27d-1 und
den vier dritten Unterkammern 55a, 55b, 55c, 55d angeordnet
sind, wie in der Draufsicht des oberen Gehäuseteiles 31 gesehen
wird (s. 9). Die vier Luftausgabelöcher 53 sind
durch das obere Gehäuseteil 31 gebildet,
so dass sie an ihren entsprechenden unteren Enden mit den entsprechenden
vier zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d in
Verbindung gehalten werden. Jeder der vier Luftausgabedurchgänge 51 ist
an einem seiner entgegengesetzten Enden mit einem entsprechenden
der vier Luftausgabelöcher 53 verbunden
und an dem anderen Ende mit einem entsprechenden von vier Verbindungslöchern 52a, 52b, 52c, 52d verbunden,
die wiederum mit dem Blasenausgeber 26 verbunden sind,
der später
im einzelnen beschrieben wird (s. 9 und 13).
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Die
sich vertikal erstreckenden Luftausgabelöcher 53 sind durch
entsprechende röhrenförmige Wände gebildet,
die nach unten von dem oberen Gehäuseteil 31 in die
entsprechenden zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d vorstehen
(s. 13, 14A und 14B).
Die Luftausgabelöcher 53 weisen
entsprechend untere Öffnungen
auf, die in den entsprechenden zweiten Unterkammern 39 offen sind
und die an entsprechenden Höhenpositionen beabstandet
von dem oberen Gehäuseteil 31 um
einen vorbestimmten vertikalen Abstand positioniert sind. Bei dieser
Anordnung wird, selbst wenn die Luftblasen von jeder der zweiten
Unterkammern 39 über
das entsprechende Luftausgabeloch 53 ausgegeben sind, eine
Luftschicht, deren Dicke dem oben beschriebenen vorbestimmten vertikalen
Abstand entspricht (d.h. Abstand zwischen den Abwärtsvorsprüngen der
röhrenförmigen Wände von
dem oberen Gehäuseteil 31),
in einem oberen Abschnitt der zweiten Unterkammer 39 belassen.
Zusätzlich
wird gewöhnlich
eine Luftschicht auch in jeder der dritten Unterkammern 55a, 55b, 55c, 55d gehalten
und trägt zum
Dämpfen
oder Absorbieren der Änderung
des Druckes der Tinte bei, die in einer entsprechenden der Dämpferkammern 27a, 27b, 27c, 27d induziert ist,
so dass Tintentröpfchen
unter gleichförmigen Ausstoßdrücken durch
die Düsen 22a, 22b, 22c, 22d der
vorderen Kopfeinheit 21 ausgestoßen werden, was in einer verbesserten
Qualität
des Bildes resultiert, das durch den vorliegenden Tintenstrahldrucker 100 gedruckt
wird.
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Die
oben beschriebenen Ausnehmungen, die die dritten Unterkammern 55a, 55b, 55c, 55d für die vier
Dämpferkammern 27a, 27b, 27c, 27d vorsehen,
und die vier Luftausgabedurchgänge 51 sind durch
den oberen flexiblen Film 43 bedeckt (s. 14A und 14B).
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Die
Dämpfereinheit 13 ist
relativ zu dem Wagen 9 fest, so dass die primäre Trennwand 35 und der
obere und der untere flexible Film 36, 43 sich
parallel zu der Richtung erstrecken, in die der Wagen 9 zu
bewegen ist, nämlich
parallel zu der Außenseitenoberfläche der
vorderen Kopfeinheit 21, in der die Düsen 22 offen sind.
-
Als
nächstes
wird der Blasenausgeber 26 im einzelnen beschrieben. Das
untere Gehäuseteil 32 enthält einen
einstückig
gebildeten Aufnahmeabschnitt 34, der in seinem Endabschnitt
(d.h. in seinem rechten Endabschnitt, wie in 9 und 13 gesehen
wird) angeordnet ist und der den Blasenausgeber 26 aufnimmt.
Dieser Aufnahmeabschnitt 34 weist vier sich vertikal erstreckende
Verbindungslöcher 56 auf,
die den vier Farbtinten zugeordnet sind und an ihren entsprechenden
oberen Enden mit den entsprechenden Verbindungslöchern 52 verbunden
sind (die wiederum mit den entsprechenden Luftausgabedurchgängen 51 verbunden
sind, wie oben beschrieben wurde). Der Aufnahmeabschnitt 34 ist
an seinem oberen Ende durch das obere Gehäuseteil 31 bedeckt
(s. 9 und 13).
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Jedes
der vier Verbindungslöcher 56 weist einen
oberen Abschnitt 56a großen Durchmessers und einen
unteren Abschnitt 56b kleinen Durchmessers auf (s. 13).
Innerhalb von jedem dieser Verbindungslöcher 56 ist ein Ventilteil
vorgesehen mit einem Ventilkopfabschnitt 57 großen Durchmessers und
einem Ventilstangenabschnitt 58 kleinen Durchmessers, der
sich von dem Kopfabschnitt 57 nach unten erstreckt. Ein
Abdichtteil 59, das bevorzugt durch ein elastisches Packungsteil
vorgesehen ist, ist auf einer unteren Seite des Ventilkopfabschnittes 57 des
Ventilteiles vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform nimmt das Abdichtteil 59 die
Form eines O-Ringes an, der auf dem Ventilstangenabschnitt 58 des Ventilteiles
angebracht ist. Weiter ist ein Vorspanner 60 wie eine Schraubenfeder
innerhalb des oberen Abschnittes 56a großen Durchmessers
eines jeden Verbindungsloches 56 vorgesehen, so dass das
Ventilteil in solch einer Richtung vorgespannt wird, die bewirkt,
dass der untere Abschnitt 56b kleinen Durchmessers des
Verbindungsloches 56 geschlossen ist. Der Ventilstangenabschnitt 58 des
Ventilteiles ist in dem unteren Abschnitt 56b kleinen Durchmessers
aufgenommen, so dass ein unteres Ende des Ventilstangenabschnittes 58 in
der Nähe
eines unteren Öffnungsendes
des Abschnittes 56b kleinen Durchmessers des Verbindungsloches 56 angeordnet
ist (s. 13).
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Jedes
Ventilteil, das den Kopfabschnitt 57 und den Stangenabschnitt 58 enthält, ist
konstant in die Abwärtsrichtung
durch den Vorspanner 60 vorgespannt, so dass das Abdichtteil 59 zwischen
dem Kopfabschnitt 57 und einem Ventilsitz, der durch eine Bodenoberfläche des
oberen Abschnittes 56a großen Durchmessers des Verbindungsloches 56 vorgesehen
wird, gepresst oder ergriffen wird, wodurch das Ventilteil in seinem
geschlossenen Zustand gehalten wird (s. 13). Es
sei angemerkt, dass jedes Ventilteil in seinem offenen Zustand platziert
ist, wenn das Ventilteil durch einen Vorsprungsabschnitt 72a eines
Kappenteiles 72 angehoben wird, das in Kontakt mit dem
Ventilstangenabschnitt 58 gebracht wird.
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Die
Wartungseinheit 4 enthält
ein Abdeckteil 71, das zum Abdecken der Düsenöffnungsoberfläche der
vorderen Kopfeinheit 21 betreibbar ist, so dass alle Düsen 22 bedeckt
sind; und vier Kappenteile 72, die unabhängig voneinander
zum Bedecken der unteren Öffnungsenden
der vier unteren Abschnitte 56b kleinen Durchmessers der
Verbindungslöcher 56 betätigbar sind
(s. 13). Die Wartungseinheit 4 enthält weiter
eine Hebe- und Senkvorrichtung 73,
die in einer bekannten Wartungseinheit verwendet wird. Wenn der
den Druckerkopf 3 tragende Wa gen 9 an seiner Ausgangsposition
positioniert ist (d.h. an der rechten Endposition, wie in 1 gesehen
wird), werden das Abdeckteil 71 und die Kappenteile 72 durch
diese Hebe- und
Senkvorrichtung 73 angehoben, so dass sie in engen Kontakt
mit der Düsenöffnungsoberfläche der
vorderen Kopfeinheit 21 und der unteren Endoberfläche des
Blasenausgebers 26 kommen, zum Schließen der Öffnungen der Düsen 22 und
der unteren Öffnungen
der Verbindungslöcher 56.
Wenn der Wagen 9 von seiner Ausgangsposition weg ist, sind
das Abdeckteil 71 und die Kappenteile 72 durch
die Hebe- und Senkvorrichtung 73 gesenkt, so dass sie von
diesen Oberflächen
getrennt sind. Das Abdeckteil 71 ist betriebsmäßig mit
einer Saugpumpe 74 wie in der bekannten Wartungseinheit
verbunden, so dass verdickte Tinte und fremde Materie angesaugt
werden können
mit Aktivierung der Saugpumpe 74 durch das Abdeckteil 71,
so dass sie von den Düsen 22 entfernt
werden.
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Die
vier Kappenteile 72 weisen die entsprechenden Vorsprungsabschnitte 72a auf,
die nach oben von Hauptkörpern
der entsprechenden Kappenteile 72 vorstehen. Wenn die Kappenteile 72 in Kontakt
mit der oberen Endoberfläche
des Blasenausgebers 26 gebracht werden, schieben die Vorsprungsabschnitte 72a die
Ventilstangenabschnitte 58 der Ventilteile nach oben gegen
die vorspannenden Kräfte,
die durch die Vorspanner 60 erzeugt werden, wodurch die
Abdichtteile 59 zusammen mit den Ventilteilen weg von den
Ventilsitzen bewegt werden (d.h. den Bodenoberflächen der oberen Abschnitte 56a großen Durchmessers
der Verbindungslöcher 56),
wodurch nämlich
die Ventilteile in ihre offenen Zustände versetzt werden. Die vier
Kappenteile 72 sind betriebsmäßig mit der Saugpumpe 74 über einen
gemeinsamen Flussdurchgang verbunden, so dass die Luftblasen, die
in den zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d der
entsprechenden vier Dämpferkammern 27 gesammelt
oder gehalten werden, zusammenlaufen, angesaugt und ausgegeben werden
mit der Aktivierung der Saugpumpe 74. Bei dem Tinten strahldruckerkopf 3,
der gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
aufgebaut ist, werden, während
die vier Farbtinten, die von den Tintentanks 5 über die
flexiblen Tintenlieferröhren 14 geliefert werden,
zeitweilig in den zweiten Unterkammern 39a–39d gespeichert
werden, die Luftblasen von den Tinten getrennt und schwimmen auf
oberen Oberflächen
der Tinten. Die so getrennten Luftblasen werden gesammelt oder gehalten
in oberen Abschnitten der zweiten Unterkammern 39a–39d,
und die gehaltenen Luftblasen werden gesaugt und ausgegeben durch
die Saugpumpe 74.
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Ein
Auswahlventil 75 ist zum selektiven Verbinden des Abdeckteiles 71 oder
der Kappenteile 72 mit der Saugpumpe 74 vorgesehen.
Obwohl das Abdeckteil 71 und die Kappenteile 72 gleichzeitig
gehoben werden durch die Hebe- und Senkvorrichtung 73, so
dass sie in engen Kontakt mit der Außenseitenoberfläche der
vorderen Kopfeinheit 21 und der unteren Oberfläche des
Blasenausgebers 26 gebracht werden, ist es bevorzugt, dass
die Luftblasen, die in den oberen Abschnitten der zweiten Unterkammern 39a–39d gehalten
werden, zuerst durch die Kappenteile 72 ausgegeben werden
und dann die verdickten Tinten aus den Düsen 22 über das
Abdeckteil 71 ausgegeben werden. Wenn die Luftblasen, die
in den zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d gehalten werden,
durch nur das Abdeckteil 71 ausgegeben werden sollten,
müssen
beträchtlich
große
Beträge von
Tinten ausgegeben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform
jedoch kann die Ausgabe der Luftblasen und die Zurückgewinnung
der vorderen Kopfeinheit 21 durchgeführt werden durch Ausgeben von
verringerten Beträgen
von Tinten. Es wird angemerkt, dass die Tätigkeit des Saugens der Tinten
aus den Düsen 22 und
die Tätigkeit
des Ausgebens der Luftblasen aus den zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d entweder
zusammen miteinander oder unabhängig
voneinander ausgeführt
werden kann.
-
Die
Saugpumpe 74 kann durch eine Überdruck anlegende Pumpe ersetzt
werden, die zum Anlegen eines Überdruckes
(d. h. Druckluft) an die Tinten angeordnet ist, die in den Tintentanks 5 gespeichert
sind, zum Entfernen der verdickten Tinten und der Fremdmaterie aus
den Düsen 22 und
Ausgeben der Luftblasen von den zweiten Unterkammern 39a, 39b, 39c, 39d.
Weiter ist es auch möglich,
sowohl die Saugpumpe 74 als auch die Überdruck anlegende Pumpe zu
verwenden.
-
Als
nächstes
wird ein Prozess des Zusammensetzens des Druckerkopfes 3 beschrieben,
der wie oben beschrieben aufgebaut ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind die vordere Kopfeinheit 21 und das Verstärkungsteil 65 mit
dem Klebeblatt 68, das dazwischen eingefügt ist,
verbunden (s. 8), so dass jeder der Tinteneinlässe der
Hohlraumeinheit 80 und ein entsprechendes der Tintendurchgangslöcher 66 des
Verstärkungsteiles 65 miteinander
ausgerichtet sind. In diesem Fall, in dem die vordere Kopfeinheit 21 und
das Verstärkungsteil 65 miteinander
verbunden sind, liegen das piezoelektrische Betätigungselement 23 und
das Flachkabel 24 nach oben durch die Öffnung 65d des Verstärkungsteiles 65 offen,
und der flexible Abschnitt 24c des flexiblen Flachkabels 24 ist
so hergestellt, dass er sich nach oben durch die Öffnung 65a des
rahmenartigen Verstärkungsteiles 65 erstreckt.
Die vordere Kopfeinheit 21 und das Verstärkungsteil 65,
zwischen denen das Klebeblatt 68 eingefügt ist, werden gegeneinander
gepresst und erwärmt,
so dass sie aneinander durch das ausgehärtete Klebeblatt 68 befestigt
werden. Die so fixierte vordere Kopfeinheit 21 und Verstärkungsteil 65 wirken
miteinander zum Darstellen einer Unteranordnung zusammen, die als
eine einzelne Einheit in den folgenden Schritten gehandhabt werden
kann.
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Die
durch die vordere Kopfeinheit 21 und das Verstärkungsteil 65 dargestellte
Unteranordnung wird dann fest mit einer unte ren Oberfläche der
Bodenwand 20a des Kopfhalters 20 durch einen Klebstoff
wie einen UV-Klebstoff verbunden. In diesen Fall sind die Unteranordnung
und der Kopfhalter 20 relativ zueinander positioniert,
so dass die Tintendurchgangslöcher 66 des
rahmenartigen Verstärkungsteiles 65 nach
oben durch die Öffnung 20b des
Kopfhalters 20 offenliegen, und derart, dass der flexible
Abschnitt 24c des Flachkabels 24 so gebildet ist,
dass er sich nach oben durch den Schlitz 20c des Kopfhalters 20 erstreckt
(s. 4 und 13). Der benutzte Klebstoff
kann durch die Durchgangslöcher 20d des Kopfhalters 20 auf
die Oberfläche
der Unteranordnung aufgebracht werden, die mit dem Kopfhalter 20 zu
verbinden ist. Es wird angemerkt, dass eine Lücke zwischen einem Rand der
vorderen Kopfeinheit 21 und einer Randwand des Kopfhalters 20 mit
einem Klebstoff oder einem Füllmittel
gefüllt
wird.
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Als
nächstes
wird das elastische Teil 16 über der Reihe von Durchgangslöchern 20d vorgesehen, das
den Schlitz 20c schließen
soll, und die Treiberschaltung 24a des Flachkabels 24 wird
auf einer oberen flachen Oberfläche
des elastischen Teiles 16 vorgesehen (s. 13).
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Als
nächstes
wird der Wärmeverteiler 15 mit der
allgemein umgekehrten U-Form in seinem Querschnitt auf die Seitenwand 20e des
Kopfhalters 20 gehängt
(s. 13). In diesen Fall wird der flexible Abschnitt 24c des
Flachkabels 24 so gebildet, dass er sich nach oben durch
den Ausschnitt 15d des Wärmeverteilers 15 erstreckt,
während
jeder der Vorsprünge 20g des
Kopfhalters 20 zum Durchgehen durch ein entsprechendes
der Durchgangslöcher 15c des
Wärmeverteilers 15 gebracht
wird, wodurch der Wärmeverteiler 15 in
Kontakt mit einer oberen Oberfläche
der Treiberschaltung 24a gebracht wird (s. 13).
Der obere Endabschnitt eines jeden Vorsprunges 20g wird
wärmegeschmolzen,
so dass er einen vergrößerten Durchmesser
aufweist, so dass der Wärmeverteiler 15 relativ
zu dem Kopf halter 20 fixiert wird, wobei die Treiberschaltung 24a zwischen dem
elastischen Teil 16 und dem Kontaktabschnitt 15a des
Wärmeverteilers 15 ergriffen
wird und dazwischen ist. Es wird angemerkt, dass der Wärmeverteiler 15 zu
dem Kopfhalter 20 nach Befestigen des Wärmeverteilers 15 relativ
zu dem Kopfhalter 20 gedrückt wird, so dass die Treiberschaltung 24a konstant
durch das elastische Teil 16 zu dem Kontaktabschnitt 15a des
Wärmeverteilers 15 nach
dem Fixieren vorgespannt wird.
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Schließlich wird
die Dämpfereinheit 13 auf dem
Kopfhalter 20 angebracht, so dass jeder der Tintenauslässe 41 der
Dämpfereinheit 13 und
ein entsprechendes der Tintendurchgangslöcher 66 des Verstärkungsteiles 65 miteinander
ausgerichtet sind, wobei das elastische Abdichtelement 67 dazwischen vorgesehen
ist. Die drei Schrauben 17 werden benutzt zum Durchgehen
durch die entsprechenden Durchgangslöcher 13a–13c der
Dämpfereinheit 13, und
sie werden in die entsprechenden mit Gewinde versehenen Löcher 65a–65c des
Verstärkungsteiles 65 geschraubt
(s. 3 und 7). Somit sind die Tinteneinlässe 81 und
die Tinteneinlässe 41 durch das
elastische Abdichtteil 67 und die Tintendurchgangslöcher 66 verbunden
(s. 4). Da das elastische Abdichtteil 67 zwischen
der Dämpfereinheit 13 und
dem Verstärkungsteil 65 aufgrund
der Befestigung mittels der Schrauben 17 zusammengedrückt gehaltert
wird, wird eine fluiddichte Verbindung zwischen den Tintenauslässen und
-einlässen 41, 81 durch
das komprimierte Abdichtteil 76 sichergestellt ohne das
Risiko eines Leckens der Tinten. Weiter kann die Dämpfereinheit 13 leicht
durch Abschrauben z.B. der Schrauben 17 entfernt werden,
wenn sie durch eine neue zu ersetzen ist.
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Bei
dem wie oben beschrieben aufgebauten Tintenstrahldruckerkopf 3 ist
die vordere Kopfeinheit 21 an dem Verstärkungsteil 65 gesichert,
und ihr ist folglich eine erhöhte
Steifheit ge geben. Selbst wenn daher die Dämpfereinheit 13 und
das Verstärkungsteil 65 so
eng befestigt sind, dass das elastische Abdichtteil 67,
das dazwischen eingefügt
ist, zusammengedrückt
wird, ist die vordere Kopfeinheit 21 frei von Verformung
aufgrund des Verstärkungsteiles 65, das
eine Reaktionskraft stützt,
die durch das zusammengedrückte
elastische Abdichtteil 67 ausgeübt wird.
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Wie
oben in der Erörterung
des zugehörigen Standes
der Technik erörtert
wurde, benötigt
der in dem US-Patent 6,652,081 offenbarte Tintenstrahldruckerkopf
die Hülse,
die in den O-Ring
als ein elastisches Abdichtteil gepasst ist, und auch das Verstärkungsteil,
das die Reaktionskraft aufnimmt, die durch den zusammengedrückten O-Ring
ausgeübt
wird. Bei dem Tintenstrahldruckerkopf 3, der gemäß der Erfindung
aufgebaut ist, besteht das Verstärkungsteil 65 aus
einem einzelnen Element, das die gleichen Funktionen vorsieht wie
jene, die durch die Hülse
und das Verstärkungsteil
in dem Druckerkopf vorgesehen werden, die in dem US-Patent 6,652,081
offenbart sind. Somit kann der Druckerkopf 3 mit einer
verringerten Zahl von Komponenten aufgebaut werden.
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Weiter
ist bei dem Druckerkopf 3 das Verstärkungsteil 65 im wesentlichen
mit einer Gesamtheit der vorderen Kopfeinheit 21 verbunden,
so dass die vordere Kopfeinheit 21 im wesentlichen in ihrer Gesamtheit
durch das Verstärkungsteil 65 mit
einem hohen Grad von Steifheit getragen wird. Daher wirkt bei einem
Prozess des Herstellens des Druckerkopfes 3 das Verstärkungsteil 65 mit
der vorderen Kopfeinheit 21 zusammen zum Darstellen der
steifen Unteranordnung, die an andere Komponenten wie der Kopfhalter 20 und
die Dämpfereinheit 13 anzubringen
und davon zu entfernen ist. Das heißt, die vordere Kopfeinheit 21 kann
zusammen mit dem steifen Verstärkungsteil 65 an
andere Komponenten angebracht oder davon entfernt werden, wodurch
ein höherer
Grad von Stabilität
ihrer Tintenausstoßeigen schaft
sichergestellt wird als in einem Fall, in dem die vordere Kopfeinheit 21 individuell
an die anderen Komponenten angebracht oder davon entfernt wird. Weiter
kann in Schritten, die dem Schritt folgen, in dem die vordere Kopfeinheit 21 und
das Verstärkungsteil 65 miteinander
verbunden werden, die Unteranordnung, die durch die vordere Kopfeinheit 21 und
das Verstärkungsteil 65 dargestellt
wird, leicht als eine einzelne Einheit gehandhabt werden.
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Weiter
ist bei dem Druckerkopf 3 die Dämpfereinheit 13, die
auf der oberen Oberfläche
der Bodenwand 20a des Kopfhalters 20 vorgesehen
ist, an dem Verstärkungsteil 65 durch
die Schrauben 17 befestigt, wodurch die vordere Kopfeinheit 21 nicht
nur durch das Verstärkungsteil 65,
sondern auch durch den inneren Kopf 20 und die Dämpfereinheit 13 unterstützt wird.
Das heißt,
die vordere Kopfeinheit 21 stellt einen Teil einer Anordnung
dar mit einer großen Abmessung,
wie sie in der vertikalen Richtung gemessen wird, d.h. in einer
Richtung senkrecht zu der Düsenöffnungs-
oder Außenseitenoberfläche der vorderen
Kopfeinheit 21, wodurch die Steifheit der vorderen Kopfeinheit 21 weiter
vergrößert wird.
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Bei
der herkömmlichen
vorderen Kopfeinheit zum Beispiel, wenn die Tinten zusammenlaufend durch
die Düsen
ausgestoßen
werden, die in zwei oder mehr benachbarten Reihen angeordnet sind, werden
die Ausstoßungen
der Tinten durcheinander aufgrund des "Übersprechens" zwischen benachbarten
Reihen der Düsen
beeinflusst. Die oben beschriebene Zunahme in der Steifheit der
vorderen Kopfeinheit 21 ist wirksam zum Beschränken der
Vibration der Hohlraumeinheit 80, die durch die Betätigung des piezoelektrischen
Betätigungselementes 23 verursacht
wird, und folglich zum Verhindern des Ausbreitens von Vibration
zwischen benachbarten Reihen der Düsen 22. Somit ist
der Druckerkopf 3, der mit der steifen vorderen Kopfeinheit 21 ausgestattet
ist, in der Lage, eine zuverlässige Drucktätigkeit
auszuführen,
wodurch ein höherer
Grad von Stabilität
seiner Tintenausstoßeigenschaft
sichergestellt wird.
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Weiter
sind bei dem Druckerkopf 3 die Dämpfereinheit 13 und
das Verstärkungsteil 65 an
ihren Abschnitten verbunden, die innerhalb der Öffnung 20b angeordnet
sind, die durch die Bodenwand 20a des Kopfhalters 20 gebildet
ist, miteinander durch die Schrauben 17. Das heißt, die
fluiddichte Verbindung zwischen den Tintenauslässen und -einlässen 41, 81 wird
durch die Verbindung zwischen der Dämpfereinheit 13 und
dem Verstärkungsteil 65 hergestellt
und wird nicht durch den Kopfhalter 20 beeinflusst. Daher
ist der Druckerkopf 3 frei von einem Tintenlecken selbst
in dem Fall des Trennens des Kopfhalters 20 von der vorderen
Kopfeinheit 21 und dem Verstärkungsteil 65.
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Da
weiter das Verstärkungsteil 65 aus
einem metallischen Material hergestellt ist, weist das Verstärkungsteil 65 einen
Koeffizienten der linearen Expansion auf, der nahe zu dem der vorderen
Kopfeinheit 21 ist, die auch aus einem metallischen Material hergestellt
ist. Daher ist der Druckerkopf 3 hochgradig widerstandsfähig gegen
eine Umweltänderung, die
zum Beispiel einen Thermoschock verursacht, und er leidet nicht
an Nachteilen, die durch die Umweltänderung verursacht werden könnte, so
wie Trennung des Verstärkungsteiles 65 und
der vorderen Kopfeinheit 21 voneinander. Da zusätzlich das Klebeblatt 68,
das zwischen dem Verstärkungsteil 65 und
der vorderen Kopfeinheit 21 eingefügt ist, eine bestimmte Dicke
aufweist, wie sie gemessen wird, nachdem sie ausgehärtet worden
ist, wird eine Differenz zwischen dem Verstärkungsteil 65 und
der vorderen Kopfeinheit 21 in der linearen Expansion bei der
Umweltänderung
absorbiert, wodurch die oben beschriebene Trennung weiter effektiv
verhindert werden kann.
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Da
weiter das Verstärkungsteil 65 und
die vordere Kopfeinheit 21 durch das Klebeblatt 68 anstelle
eines flüssigen
Klebstoffes verbunden werden, ist es möglich, solch ein Problem zu
vermeiden, das verursacht werden würde, wenn der Klebstoff in
die Tinteneinlässe 81 fließt. Zusätzlich ist
es möglich, Unebenheiten
in dem Aufbringen des Klebstoffes zu minimieren und gleich die Dicke
des aufgebrachten Klebstoffes zu steuern.
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Weiter,
wenn die Klebeschicht 68 einen Youngs-Modulus von 1–1000 MPa,
einen Schmelzpunkt von 80–180°C, eine Dicke
von 5–100 μm (gemessen,
nachdem sie ausgehärtet
ist) und eine Verbindungsstärke
von mindestens 10 N aufweist, trägt die
Klebeschicht 68 zum Verhindern des Auftretens des "Übersprechens" zwischen den benachbarten Reihen
von Düsen 22 bei,
wie die vergrößerte Steifheit
der vorderen Kopfeinheit 21, die auch zum Verhindern des
Auftretens des "Übersprechens" beiträgt, wie
oben beschrieben wurde.
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Wenn
weiter das Verstärkungsteil 65 etwas verbogen
ist und keinen hohen Grad von Flachheit aufweist, trägt das Klebeblatt 68 dazu
bei, Verschlechterung in der Flachheit der vorderen Kopfeinheit 21 zu
verhindern. Das heißt,
wenn das Klebeblatt 68 zwischen das Verstärkungsteil 65 und
die vordere Kopfeinheit 21 mit der Anwendung von Wärme daran gepresst
wird, wird das Klebeblatt 68 erweicht und verdünnt auf
solche ausgleichende Weise, dass sie die Reflexion des Verbiegens
des Verstärkungsteiles 65 auf
die Flachheit der vorderen Kopfeinheit 21 minimiert.
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Da
weiter das Klebeblatt 68, das zwischen das Verstärkungsteil 65 und
die vordere Kopfeinheit 21 eingefügt ist, so aufgebaut ist, dass
es kontinuierlich das piezoelektrische Betätigungselement 23 umgibt,
ist das piezoelektrische Betätigungselement 23 durch
das Klebeblatt 68 vor den Tinten ge schützt. Selbst wenn daher Tinte
auf die Innenseiten- oder Seitenoberfläche der vorderen Kopfeinheit 21 zum Beispiel
fließt,
wenn die Düsenöffnungsoberfläche der
vorderen Kopfeinheit 21 der Reinigungsbehandlung durch
die Wartungseinheit 4 unterworfen wird, oder wenn die Düsenöffnungsoberfläche durch
einen Wischer gewischt wird, ist es möglich zu vermeiden, dass das
piezoelektrische Betätigungselement 23 den
Tinten ausgesetzt ist, wodurch Probleme vermieden werden, wie unerwünschter
elektrischer Kontakt zwischen den Elektroden des piezoelektrischen
Betätigungselementes 23 durch
die Tinten. Da zusätzlich
das Klebeblatt 68 derart aufgebaut ist, dass jeder der
Tinteneinlässe 81 vollständig an
seinem Rand durch das Klebeblatt 68 umgeben ist, ist es
möglich zu
verhindern, dass die Tinten aus den Tinteneinlässen 81 zwischen gegenüberliegenden
Oberflächen des
Verstärkungsteiles 65 und
der Hohlraumeinheit 80 lecken.
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Bei
dem wie oben beschrieben aufgebauten Tintenstrahldrucker 100 wird
während
einer Drucktätigkeit
das piezoelektrische Betätigungselement 23 als
Reaktion auf ein Treibersignal getrieben, das von der Treiberschaltung 24a ausgegeben
wird, zum Ausstoßen
der Tintentröpfchen
auf das Papierblatt P durch die Düsen 22, während zur
gleichen Zeit die durch die Treiberschaltung 24a erzeugte
Wärme durch
den Wärmeverteiler 15 verteilt
wird. In diesen Fall wird die erzeugte Wärme zu dem offenliegenden Abschnitt 15b des
Wärmeverteilers 15 durch
dem Kontaktabschnitt 15a übertragen, der in Kontakt mit der
Treiberschaltung 24a gehalten ist, und somit wird die übertragene
Wärme schließlich von
dem offenliegenden Abschnitt 15b freigegeben.
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Nach
der Drucktätigkeit
wird der Wagen 9 zu seiner Ausgangsposition zurückgeführt, an
der die Wartungseinheit 4 angeordnet ist. Während der
Wagen 9 an seiner Ausgangsposition gehalten wird, werden
die Ventilteile (die jeweils den Ven tilkopfabschnitt 57 und
den Ventilstangenabschnitt 58 enthalten) und die Abdichtteile 59 des
Blasenausgebers 26 nach oben durch die Vorsprungsabschnitte 72a der Kappenteile 72 bewegt,
wodurch die Ventilteile in ihre entsprechenden offenen Zustände versetzt
werden. Während
die Ventilteile in ihren entsprechenden offenen Zuständen gehalten
werden, wird die Saugpumpe 74 aktiviert zum Saugen der
Luftblasen, die in den oberen Abschnitten der zweiten Unterkammern 39a–39d der
Dämpferkammern 27 gehalten
werden, wodurch die Luftblasen zu dem Äußeren über die Luftausgabedurchgänge 51 und
die Verbindungslöcher 56 des
Blasenausgebers 26 ausgegeben werden. Somit werden die
Luftblasen daran gehindert, in die vordere Kopfeinheit 21 einzutreten.
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Bei
dem Tintenstrahldrucker 100 sind, wie oben beschrieben
wurde, die auf dem Wagen 9 angeordneten Wärmeverteiler 15,
der Blasenausgeber 26 und die vordere Kopfeinheit 21 in
der primären
Abtastrichtung (d.h. in der X-Achsenrichtung) angeordnet. Mit anderen
Worten, bei dieser Anordnung sind der Wärmeverteiler 15, der
Blasenausgeber 26 und die vordere Kopfeinheit 21 in
einer Richtung angeordnet, in der ein Raum (der zum Ermöglichen
der Hin- und Herbewegung des Wagens 9 benötigt wird)
länglich ist,
so dass eine Notwendigkeit des Vorsehens eines anderen Raumes beseitigt
wird, der ausschließlich für das Vorsehen
des Wärmeverteilers 15 und
des Blasenausgebers 26 dient. Weiter kann aufgrund dieser
Anordnung der Wagen in seiner Abmessung klein gemacht werden, die
in der sekundären
Abtastrichtung gemessen wird, wodurch der Tintenstrahldrucker 100 insgesamt
kompakt hergestellt werden kann.
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Der
Wärmeverteiler 15 enthält den Kontaktabschnitt 15a,
der in Kontakt mit der Treiberschaltung 24a gehalten wird,
und den offenliegenden Abschnitt 15b, der an dem Kontaktabschnitt 15a anschließend ist
und der außerhalb
des Wagens 9 angeord net ist, wie in der primären Abtastrichtung
gesehen wird. Daher wird die durch die Treiberschaltung 24a erzeugte Wärme zuerst
von dem Kontaktabschnitt 15a empfangen und dann zu dem
offenliegenden Abschnitt 15b übertragen, der zu dem Äußeren offenliegt,
so dass die Wärme
schließlich
zu dem Äußeren verteilt wird.
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Weiter
ist, wie oben beschrieben wurde, der Wärmeverteiler 15, der
durch das gebogene Plattenteil vorgesehen ist, auf die Seitenwand 20e des
Kopfhalters 20 gehängt,
so dass der Kontaktabschnitt 15a und der offenliegende
Abschnitt 15b sich vertikal entlang der inneren Oberfläche und
der äußeren Oberfläche der
Seitenwand 20e erstrecken. Diese Anordnung macht es möglich, eine
Abmessung des Wärmeverteilers 15 zu
minimieren, wie sie in der primären
Abtastrichtung gemessen wird. Dieses bedeutet, dass das Vorsehen
des Wärmeverteilers 15 auf
dem Wagen 9 nicht die Bewegung des Wagens 9 über einen
notwendigen Abstand in der primären
Abtastrichtung beeinträchtigt.
Da weiter die Seitenwand 20e des Kopfhalters 20 zwischen
dem Kontaktabschnitt 15a und dem offenliegenden Abschnitt 15b eingefügt ist,
ist die Treiberschaltung 24a durch die Seitenwand 20e vor
der Wärme
geschützt,
die einmal von dem offenliegenden Abschnitt 15b verteilt
worden ist, die Treiberschaltung 24a wird nämlich nicht
durch die Wärme
beeinflusst, die von dem offenliegenden Abschnitt 15b verteilt
wird.
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Da
weiter der Wärmeverteiler 15 aus
einem metallischen Material hergestellt ist, weist er einen hohen
Grad der Wärmeübertragungskapazität und auch
einen hohen Grad der Verformbarkeit und der Bearbeitbarkeit auf,
so dass ihm leicht eine gewünschte
Form oder Aufbau gegeben werden können.
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Weiter
erstreckt sich, wie oben beschrieben wurde, der offenliegende Abschnitt 15b des
Wärmeverteilers 15 entlang
der Außenseitenoberfläche der Seitenwand 20e des
Kopfhalters 20, so dass die Hauptoberfläche des offenliegenden Abschnittes
15b im wesentlichen senkrecht zu der primären Abtastrichtung gehalten
wird (d.h. die X-Achsenrichtung). Bei dieser Anordnung kann der
Wärmeverteiler 15 die
Wärme zu
einem großen
offenen Raum verteilen, der zum Ermöglichen der Hin- und Herbewegung
des Wagens 9 in der primären Abtastrichtung vorgesehen ist.
Da weiter der offenliegende Abschnitt 15b durch den Wind
gekühlt
werden kann, der durch die Hin- und Herbewegung des Wagens 9 erzeugt
wird und der voll von der Hauptoberfläche des offenliegenden Abschnittes 15b empfangen
wird, kann die Wärme durch
den Wärmeverteiler 15 mit
hoher Effektivität verteilt
werden.
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Noch
weiter, da die Treiberschaltung 24a durch und zwischen
dem Kopfhalter 20 und dem Kontaktabschnitt 15a des
Wärmeverteilers 15 ergriffen
wird, wird die Wärme
zuverlässig
von der Treiberschaltung 24a zu dem Kontaktabschnitt 15a des
Wärmeverteilers 15 übertragen.
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Während die
bevorzugte Ausführungsform dieser
Erfindung oben beschrieben worden ist, ist es zu verstehen, dass
die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Ausführungsform
begrenzt ist, sondern sie kann mit verschiedenen Änderungen
und Modifikationen ausgeführt
werden, die für
den Fachmann auftreten, ohne das der Umfang der vorliegenden Erfindung
verlassen wird, wie sie beansprucht wird.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
ist der kastenartige Kopfhalter 20 in dem rahmenartigen
Wagen 9 angebracht, und der Wärmeverteiler 15 und
der Blasenausgeber 26 sind auf den entsprechenden Seitenwänden 20e, 20f des
kastenartigen Kopfhalters 20 als die oben beschriebenen zwei
Seitenabschnitte vorgesehen, während
die vordere Kopfeinheit 21 zwischen den zwei Seitenwänden 20e, 20f vorgesehen
ist. Das heißt,
bei der oben beschriebenen Ausführüngsform
sind der Wärmeverteiler 15,
der Blasenausgeber 26 und die vordere Kopfeinheit 21 relativ
zu dem Wagen 9 durch den Kopfhalter 20 befestigt.
Der Wagen 9 kann jedoch modifiziert werden, so dass er
die zwei Seitenabschnitte enthält,
so dass der Wärmeverteiler 15,
der Blasenausgeber 26 und die vordere Kopfeinheit 21 direkt
an dem Wagen 9 befestigt sind.
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Während der
Kopfhalter 20 an dem Wagen 9 durch die Schraubenbolzen
in der oben beschriebenen Ausführungsform
befestigt ist, kann der Kopfhalter 20 einstückig mit
einem Abschnitt oder der Gesamtheit des Wagens 9 gebildet
sein. Unabhängig davon,
ob der Kopfhalter 20 und der Wagen 9 unabhängig voneinander
oder einstückig
miteinander gebildet sind, ist es auch möglich zu betrachten, dass der
Kopfhalter in dem Wagen enthalten ist und einen Teil des Wagens
bildet.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
ist der Blasenausgeber 26 mit den Ventilteilen (jedes enthält den Kopfabschnitt 57 und
den Stangenabschnitt 58) ausgestattet, die in den Verbindungslöchern 56 vorgesehen
sind, die in Verbindung mit den zweiten Unterkammern 39 der
Dämpferkammern 27 als
die Blasenrückhalter
gehalten sind. Der Blasenausgeber 26 braucht nicht notwendigerweise mit
den Ventilteilen ausgestattet zu sein, solange der Blasenausgeber 26 so
angeordnet ist, dass er die Luftblasen von den zweiten Unterkammern 39 ausgeben
kann.