DE602004008394T2

DE602004008394T2 - Tintenstrahlgerät

Info

Publication number: DE602004008394T2
Application number: DE602004008394T
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Tokyo Hida
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2004-11-03
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: US20050104943A1; US7198361B2; DE602004008394D1; EP1533126B1; EP1533126A1; JP2005144954A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenstrahlvorrichtung, die Tinte als Tintentröpfchen abgibt.
Diskussion des Hintergrunds
Üblicherweise gibt eine Tintenstrahlvorrichtung, wie beispielsweise ein Tintenstrahldrucker, Tinte in einem Tintenstrahlkopf aus Düsen als Tintentröpfchen auf ein Druckmedium ab und führt dadurch eine Bildbildung aus.
Bei dieser Tintenstrahlvorrichtung wird die Tinte von einem Tintentank oder dergleichen dem Tintenstrahlkopf über einen Tintenkanal zugeführt. Wenn die Tinte Fremdmaterialien enthält, tritt ein Verstopfen in den Düsen des Tintenstrahlkopfs auf, das einen Tintenabgabefehler verursacht. Dementsprechend ist ein Filter zur Entfernung von Fremdmaterialien in dem Tintenkanal vorgesehen, wodurch das Eindringen von Fremdmaterialien, die in der Tinte enthalten sind, in den Tintenstrahlkopf verhindert werden kann.
Andererseits wird als ein Tintentank eine entfernbare Tintenpatrone oder dergleichen verwendet. Bei Wechsel der Tintenpatrone ist, wenn die Tintenpatrone aus der Tintenstrahlvorrichtung entfernt wird, der Tintenkanal gegenüber der Atmosphäre geöffnet und Blasen können in den Tintenkanal eindringen. In einem solchen Zustand bewegen sich, wenn die Tinte von der Tintenpatrone dem Tintenstrahlkopf zugeführt wird, die Blasen zusammen mit der Tinte zu der Seite des Tintenstrahlkopfs. Die Blasen können mit dem Filter erfasst werden und auf ihm bleiben oder können durch den Filter durchtreten und in den Tintenstrahlkopf eindringen. Die Tintenzufuhr kann aufgrund des Bleibens der Blasen auf dem Filter unstabil sein und weiter kann ein Tintenabgabefehler aufgrund der Blasen in dem Tintenstrahlkopf auftreten. Dies kann eine Einflussgröße auf ein schlechtes Bedrucken eines Druckmediums werden.
Um dieses Problem zu lösen, wird ein Verfahren zum Verhindern eines Eintritts von Blasen in einen Tintenstrahlkopf durch Vorsehen eines Puffertanks in einem Tintenkanal, der einen Tin tentank mit dem Tintenstrahlkopf verbindet ( japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2003-19811 ), vorgeschlagen.
Weiter wird ein Verfahren zum automatischen Entfernen von Blasen, die mit einem Filter in einem Tintenkanal festgesetzt werden, vorgeschlagen, indem der Tintenkanal derart gestaltet wird, dass er sich in Richtung zu dem Filter erweitert ( japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2001-171142 ).
Weiter wird ein Verfahren zum Entfernen von Blasen, die in einem Tintenkanal bleiben, durch Leerlaufabgabe von Tinte zwischen zwei Düsenansaugvorgängen in dem Tintenstrahlkopf ( japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2001-105629 ), vorgeschlagen. Das heißt, die Blasen, die an dem Tintenkanal anhaften und in dem Tintenkanal bleiben, werden durch Tintenleerlaufabgabe beweglich und die Blasen werden durch den Ansaugvorgang entfernt.
Jedoch können gemäß den japanischen veröffentlichten ungeprüften Patentanmeldungen Nr. 2003-19811 und 2001-171142 Blasen, die einmal in den Tintenstrahlkopf eindringen, nicht ohne Schwierigkeiten entfernt werden, da das Eindringen von Blasen in den Tintenstrahlkopf mit dem Filter verhindert wird.
Weiter tritt das Eindringen von Blasen in den Tintenstrahlkopf nicht nur durch Eindringen von Blasen in den Tintenkanal bei Wechsel der Tintenpatrone auf. Das heißt, Blasen können aus Luft erzeugt werden, die von Düsen aufgrund der Änderung der Temperatur oder des Luftdrucks angesaugt werden, oder aus in der Tinte gelöstem Gas erzeugt werden und in den Tintenstrahlkopf eindringen. Dementsprechend können solche Blasen nicht ohne Schwierigkeit durch die obigen Techniken, die in den japanischen veröffentlichten ungeprüften Patentanmeldungen Nr. 2003-19811 und 2001-171142 offenbart sind, entfernt werden. Im Hinblick auf die Technik in der japanischen veröffentlichten ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2001-105629 ist es möglich, Blasen in dem Tintenstrahlkopf zu entfernen, jedoch ist, da ein Ansaugmechanismus oder dergleichen zum Implementieren des Ansaugvorgangs erforderlich ist, die Vorrichtung in der Größe vergrößert. Weiter ist die Steuerung der Vorrichtung kompliziert und die Kosten sind erhöht.
Die US 3 929 071-A offenbart ein Tintenumlaufsystem für eine Tintenstrahldruckvorrichtung. Das Umlaufsystem weist eine Flasche, die durch Schläuche mit einer Pumpe und mit einer Düse einer Kopfanordnung verbunden ist, auf. Blasenfänger und ein Filter sind zwischen den Schläu chen und der Pumpe miteinander verbunden. Filter sind zwischen der Pumpe und der Düse miteinander verbunden. Die Rücklaufseite des Systems weist eine Rinne, ein J-Rohr, Schläuche und ein Filterelement, das für eine zusätzliche Filtration vorgesehen ist, auf.
Die US 6 217 164-A offenbart einen Tintenstrahlschreiber, der einen Nebentank zum Speichern von Tinte und einen Schreiberkopf einer Kopfeinheit mit einem Verteiler aufweist. Der Tank und der Verteiler sind durch einen Zufuhrschlauch und einen Rücklaufschlauch verbunden. Ein erster Filter ist in dem Zufuhrschlauch angeordnet und ein zweiter Filter ist in dem Rücklaufschlauch angeordnet. Die Filter sind derart positioniert, dass durch sie Tinte nach oben fließen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahlvorrichtung an, die zuverlässig das Auftreten von Tintenabgabefehlern durch Entfernen von Blasen in einem Tintenstrahlkopf mit einer einfachen Konstruktion unterdrückt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch Schaffen einer neuen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und eines Tintenstrahlkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst.
Die neue Tintenstrahlvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Tinteneinlaufkanal, der einen Tintenbehälter, der Tinte enthält, mit dem Inneren eines Tintenstrahlkopfs zum Abgeben von Tinte aus einer Düse als Tintentröpfchen verbindet, eine Einlaufantriebseinheit zum Bewirken, dass die Tinte in den Tintenstrahlkopf über den Tintenkanal aus dem Tintenbehälter fließt, einen Tintenablaufkanal zum Bewirken, dass das Innere des Tintenstrahlkopfs und des Tinteneinlaufkanals miteinander kommunizieren, und Filter, die in dem Tinteneinlaufkanal und in dem Tintenablaufkanal vorgesehen sind. Die Tinte wird gezwungen, dass sie durch das Innere des Tintenstrahlkopfs durch Antreiben mittels der Einlaufantriebseinheit fließt, damit Fremdmaterialien wiederholt aus der Tinte entfernt werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine vollständigere Würdigung der vorliegenden Erfindung und viele mit ihr verbundene Vorteile werden leicht erhalten, da sie durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
1 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch einen Tintenkanal in einer Tintenstrahlvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Längsschnittansicht ist, die schematisch die Struktur einer Filtereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Draufsicht ist, die schematisch einen Filter gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Blockdiagramm ist, das schematisch eine elektrische Verbindung zwischen entsprechenden Elementen der Tintenstrahlvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch den Tintenkanal in der Tintenstrahlvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine Längsschnittansicht ist, die schematisch die Struktur der Filtereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine Längsschnittansicht ist, die schematisch die Struktur der Filtereinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Tintenkanal in einer Tintenstrahlvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Längsschnittansicht, die schematisch die Struktur einer Filtereinheit zeigt. 3 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Filter zeigt.
Eine Tintenstrahlvorrichtung 1 weist einen Tintenstrahlkopf 2, einen Tintentank 3, eine Flüssigkeitspumpe 4, einen Tintenspeicher 5, eine Filtereinheit 6 und dergleichen auf. Diese Elemente sind durch Tintenleitungen 7a bis 7d verbunden und weiter sind der Tintenstrahlkopf 2 und der Tintentank 3 über die Filtereinheit 6 mit Tintenleitungen 8a und 8b verbunden. Die Tintenleitungen 7a bis 7d und der Tintenspeicher 5 arbeiten als ein Tinteneinlaufkanal, durch den Tinte von dem Tintentank 3 zu dem Tintenstrahlkopf 2 fließt, während die Tintenleitungen 8a und 8b als ein Tintenablaufkanal arbeiten, durch den die Tinte, die sich aus dem Tintenstrahlkopf 2 bewegt hat, fließt.
Der Tintentank 3 ist ein Tintenbehälter, der Tinte enthält, die dem Tintenstrahlkopf 2 zugeführt wird. Die Flüssigkeitspumpe 4 ist eine Einlaufantriebseinheit zum Bewirken, dass Tinte aus dem Tintentank 3 in den Tintenstrahlkopf 2 über die Tintenleitungen 7a bis 7d, den Tintenspeicher 5 und die Filtereinheit 6 fließt. Das heißt, die Tinte in dem Tintentank 3 wird durch das Antreiben der Flüssigkeitspumpe 4 dem Tintenstrahlkopf 2 über die Tintenleitung 7a bis 7d, den Tintenspeicher 5 und die Filtereinheit 6 zugeführt.
Der Tintenstrahlkopf 2 ist derart angeordnet, dass er die Tinte, die von dem Tintenstrahlkopf 3 zugeführt wird, hält und die Tinte aus mehreren Düsen 9, die mit dem Inneren des Tintenstrahlkopfs kommunizieren, als Tintentröpfchen abgibt. Der Tintenstrahlkopf 2 weist auf: eine Tinteneinlauföffnung 10, die mit der Tintenleitung 7d verbunden ist und aus der die Tinte einfließt, und eine Tintenablauföffnung 11, die mit der Tintenleitung 8a verbunden ist und aus der die Tinte, die durch die Tinteneinlauföffnung 10 einfließt und durch den Tintenstrahlkopf 2 fließt, abfließt. Die Tinte, die durch die Filtereinheit 6 geflossen ist, fließt durch die Tintenleitung 7d und gelangt aus der Tinteneinlauföffnung 10 in den Tintenstrahlkopf 2, fließt durch den Tintenstrahlkopf 2 und fließt aus der Tintenablauföffnung 11 ab. Man beachte, dass die Tinteneinlauföffnung 10 und die Tintenablauföffnung 11 in einem oberen Teil des Tintenstrahlkopfs an Positionen nahe von beiden Endseiten des Tintenstrahlkopfs 2 vorgesehen sind.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Tintenstrahlkopf 2 ein Kopf der piezoelektrischen Art, der eine piezoelektrische Einrichtung (zum Beispiel eine Piezoeinrichtung) verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Einrichtung beschränkt. Beispielsweise kann ein Tintenstrahlkopf der thermischen Tintenstrahlart, der einen Wärmeerzeuger verwendet, verwendet werden.
Der Tintenspeicher 5 ist ein Bereich, in dem die Tinte, die durch die Flüssigkeitspumpe 4 zugeführt wird, vorübergehend gespeichert wird. Der Tintenspeicher 5 ist mit einer Umgebungsluftleitung 12 versehen, die das Innere mit dem Äußeren verbindet. Die Umgebungsluftleitung 12 ist mit einem Umschaltventil 13 zum Umschalten des Verbindungszustands zwischen dem Inneren und dem Äußeren versehen. Durch das Antreiben des Umschaltventils 13 wird ein Zustand, in dem das Innere mit dem Äußeren des Tintenspeichers 5 verbunden ist, das heißt ein offener Luft zustand, oder ein Zustand, in dem das Innere und das Äußere des Tintenspeichers 5 nicht verbunden ist, das heißt ein nicht offener Luftzustand, gewählt. Der Tintenspeicher 5 übt einen Unterdruck auf die Tinte in den Düsen 9 durch Verwenden des Druckhöhenunterschieds „h" zwischen der Tintenflüssigkeitsoberfläche im Inneren des Speichers und den Düsen 9 des Tintenstrahlkopfs 2 aus. Die Wirksamkeit des Unterdrucks verhindert ein Entweichen der Tinte aus den Düsen 9.
Die Filtereinheit 6 weist einen Filter F zur Tintenfiltration auf (siehe 2). Der Filter F entfernt ein Partikel einer vorbestimmten Größe aus der Tinte, die durch das Innere fließt. Der Filter F ist integral aus beispielsweise einem Einlauffilter Fa und einem Ablauffilter Fb gebildet (siehe 3). Man beachte, dass der Filter F horizontal angeordnet ist.
Der Einlauffilter Fa weist eine Fläche von mehreren Durchgangslöchern K1 mit einem vorbestimmten Lochdurchmesser auf. Der Ablauffilter Fb weist eine Fläche von mehreren Durchgangslöchern K2 mit einem vorbestimmten Lochdurchmesser auf, der größer als der der Durchgangslöcher K1 ist. Das heißt, das Durchgangsloch K2 des Ablauffilters Fb ist größer als das Durchgangsloch K1 des Einlauffilters Fa. Der Lochdurchmesser des Durchgangslochs K2 ist auf eine Größe festgelegt, dass er leicht eine Blase passieren lässt. Weiter ist das Öffnungsflächenverhältnis des Einlauffilters Fa größer als das des Ablauffilters Fb.
Die Widerstandsdifferenz des Filters F gegen einen Tintendurchtritt kann durch Ändern des Öffnungsflächenverhältnisses und der Lochdurchmesser der Durchgangslöcher K1 und K2 eingestellt werden. Die Differenz der Oberflächenspannung entsprechend der Differenz des Lochdurchmessers und die Differenz der Benetzbarkeit der Filteroberfläche entsprechend der Differenz eines Öffnungsflächenverhältnisses beeinflussen die Widerstandsdifferenz. Man beachte, dass der Filter F eine rechteckige äußere Gestalt aufweist, die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Gestalt beschränkt ist. Beispielsweise kann der Filter eine Scheibengestalt aufweisen. Weiter ist die Innenwand der Filtereinheit 6 entsprechend der Gestalt des Filters F ausgebildet.
Die Filtereinheit 6 ist mit 2 Tintenverteilungskammern 6a und 6b für den geteilten Einlauffilter Fa und den Ablauffilter Fb des Filters F versehen. Die Tintenverteilkammer 6a ist mit einer Einlauföffnung 14, die mit der Tintenleitung 7c verbunden ist und durch die die Tinte, die durch die Flüssigkeitspumpe 4 zugeführt wird, einfließt, und einer Ablauföffnung 15, die mit der Tintenlei tung 7d verbunden ist und aus der die Tinte, die durch den Einlauffilter Fa geflossen ist, abfließt, versehen. Weiter ist die Tintenverteilungskammer 6b mit einer Einlauföffnung 16, die mit der Tintenleitung 8a verbunden ist und durch die die Tinte, die sich aus dem Tintenstrahlkopf 2 bewegt hat, einfließt, und einer Ablauföffnung 17, die mit der Tintenleitung 8b verbunden ist und aus der die Tinte, die durch den Ablauffilter Fb geflossen ist, abfließt, versehen. Man beachte, dass die Tintenverteilungskammer 6a als ein Tinteneinlaufkanal arbeitet und die Tintenverteilungskammer 6b als ein Tintenablaufkanal arbeitet.
Die Tinte, die von der Einlauföffnung 14 einfließt, fließt durch den Einlauffilter Fa und fließt aus der Ablauföffnung 15 ab. Ähnlich fließt die Tinte, die von der Einlauföffnung 16 einfließt, durch den Ablauffilter Fb und fließt aus der Ablauföffnung 17 ab. Durch diese Anordnung wird die Tinte mit dem Einlauffilter Fa und dem Ablauffilter Fb gefiltert, damit Fremdmaterialien, die ein Verstopfen in den Düsen 9 verursachen, und kleine Partikel, die Kerne von Blasen werden, die in dem Tintenstrahlkopf 2 erzeugt werden, zuverlässig entfernt werden können.
4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine elektrische Verbindung zwischen entsprechenden Bauteilen der Tintenstrahlvorrichtung zeigt. Die Tintenstrahlvorrichtung 1 weist eine Steuerung 20 auf. Die Steuerung 20 weist eine CPU (Zentralprozesseinheit) 21, die die entsprechenden Bauteile in einer konzentrierten Weise steuert, ein ROM (Festwertspeicher) 22, in dem verschiedene Programme, die durch die CPU 21 und dergleichen ausgeführt werden, gespeichert werden, und einen RAM (Arbeitsspeicher) 23, der als ein Arbeitsgebiet für die CPU 21 arbeitet, auf. Sie sind durch eine Busleitung 24 verbunden. Weiter ist die CPU 21 mit dem Tintenstrahlkopf 2 über eine Tintenstrahlkopfsteuerungsschaltung 25, mit der Flüssigkeitspumpe 4 über eine Pumpensteuerungsschaltung 26 und mit dem Umschaltventil 13 über eine Umschaltventilsteuerungsschaltung 27 verbunden.
Als nächstes wird eine Betriebsweise der Tintenstrahlvorrichtung 1 mit der obigen Konstruktion bei Befüllen des Tintenstrahlkopfs 2 mit Tinte aus dem Tintentank 3 beschrieben. Als erstes stellt die Tintenstrahlvorrichtung 1 den Tintenspeicher 5 auf den nicht offenen Luftzustand durch Steuern des Antriebs des Umschaltventils 13. Als nächstes wird durch Steuern des Antriebs der Flüssigkeitspumpe 4 in einem anfänglichen Befüllungsvorgang beispielsweise die Tinte veranlasst, dass sie langsam mit einer geringen Geschwindigkeit fließt, so dass sie nicht Luft um innere Ecken des Tintenstrahlkopfs 2 ansammelt und dass sie eine gleichmäßige Benetzbarkeit erreicht. Nach einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise nachdem die Tinte einmal durch den Tintenkanal zirkuliert ist, wird in einem Tintenzirkulationsvorgang durch Steuern des Antriebs der Flüssigkeitspumpe 4 die Tinte veranlasst, dass sie mit einer hohen Geschwindigkeit fließt, so dass sie Blasen, die im Innern des Tintenstrahlkopfs 2 bleiben, herausbewegt. Man beachte, dass die Flüssigkeitspumpe 4 zum Verhindern von Entweichen von Tinte aus den Düsen 9 des Tintenstrahlkopfs 2 antriebsgesteuert ist.
Zu diesem Zeitpunkt fließt die Tinte in dem Tintentank 3 durch die Tintenleitungen 7a bis 7d, den Tintenspeicher 5 und die Filtereinheit 6 durch das Antreiben mittels der Flüssigkeitspumpe 4 und dringt in den Tintenstrahlkopf 2 aus der Tinteneinlauföffnung 10 ein. Die Tinte fließt durch die Tintenverteilungskammer 6a der Filtereinheit 6 und wird mit dem Einlauffilter Fa gefiltert, wodurch Fremdmaterialien aus der Tinte entfernt werden. Die Tinte, die in den Tintenstrahlkopf 2 gelangt ist, fließt durch den Tintenstrahlkopf 2, fließt aus der Tintenablauföffnung 11 ab, fließt durch die Tintenleitungen 8a, 8b und die Filtereinheit 6 und fließt in den Tintentank 3. Während die Tinte durch die Tintenverteilungskammer 6b der Filtereinheit 6 fließt, wird sie mit dem Ablauffilter Fb gefiltert, wodurch Fremdmaterialien aus der Tinte entfernt werden.
Anschließend fließt die Tinte in dem Tintentank 3 wieder durch die Tintenleitung 7a bis 7d, den Tintenspeicher 5 und die Filtereinheit 6 und gelangt in den Tintenstrahlkopf 2 aus der Tinteneinlauföffnung 10. Auf diese Weise zirkuliert die Tinte, die von dem Tintentank 3 zugeführt wird, in dem Tintenkanal, der das Innere des Tintenstrahlkopfs 2 aufweist. Man beachte, dass die Tinte, die in den Tintenstrahlkopf 2 eingedrungen ist, fast von Ende zu Ende im Innern des Tintenstrahlkopfs 2 fließt.
Da die Tinte durch das Innere des Tintenstrahlkopfs 2 auf diese Weise fließt, werden Blasen, die in dem Tintenstrahlkopf 2 existieren, mit der Tinte nach außen bewegt. Auf diese Weise können die Blasen, die in dem Tintenstrahlkopf 2 existieren, entfernt werden und das Auftreten von einem Tintenabgabefehler kann zuverlässig mit einer einfachen Konstruktion unterdrückt werden. Weiter kann, da die Tinte zirkuliert wird, der Verbrauch an Tinte gesenkt werden und die Kosten können verringert werden. Weiter kann, da der Einlauffilter Fa zur Tintenfiltration in den Tintenleitungen 7c und 7d vorgesehen ist und der Ablauffilter Fb zur Tintenfiltration in den Tintenleitungen 8a und 8b vorgesehen ist, die Tinte, die durch die Tintenleitung 7a bis 7d, 8a und 8b fließt, wiederholt gefiltert werden, damit Fremdmaterialien zuverlässig aus der Tinte entfernt werden können.
Weiter kann in der vorliegenden Ausführungsform, da die Tintenleitungen 8a und 8b als ein Tintenablaufkanal mit den Tintenleitungen 7a bis 7d auf der stromaufwärtigen Seite des Filters F kommunizieren, die Tinte wiederholt den Filter F passieren, damit Fremdmaterialien zuverlässig aus der Tinte entfernt werden können.
Weiter können in der vorliegenden Ausführungsform, da die Tintenleitungen 8a und 8b mit dem Tintentank 3 verbunden sind, so dass sie mit den Tintenleitungen 7a bis 7d kommunizieren, das Auftreten von einem Tintenabgabefehler zuverlässig mit einer einfachen Konstruktion unterdrückt werden.
Weiter ist in der vorliegenden Ausführungsform die Filtereinheit 6 vorgesehen, die die Tintenverteilungskammer 6a zum Arbeiten als ein Tinteneinlaufkanal und die Tintenverteilungskammer 6b zum Arbeiten als ein Tintenablaufkanal aufweist. Der Einlauffilter Fa ist in der Tintenverteilungskammer 6a zum Arbeiten als ein Tinteneinlaufkanal vorgesehen und der Ablauffilter Fb ist in der Tintenverteilungskammer 6b zum Arbeiten als ein Tintenablaufkanal vorgesehen. Dementsprechend können die Filter Fa und Fb leicht befestigt/entfernt werden.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch den Tintenkanal in der Tintenstrahlvorrichtung zeigt. 6 ist eine Längsschnittansicht, die schematisch die Struktur der Filtereinheit zeigt.
Da die grundlegende Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform annähernd die gleiche wie die der ersten Ausführungsform ist, wird lediglich der Unterschied von der ersten Ausführungsform beschrieben. Man beachte, dass die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen aufweisen und ihre Erklärung entfällt.
Eine Filtereinheit 30 weist eine Tintenverteilungskammer 30a, von der ein Teil der Filter F ist, eine Tintenverteilungskammer 30b, von der ein Teil der Einlauffilter Fa ist und die der Tintenverteilungskammer 30a über den Einlauffilter Fa gegenüberliegt, und eine Tintenverteilungskammer 30c, von der ein Teil der Ablauffilter Fb ist und die der Tintenverteilungskammer 30a über den Ablauffilter Fb gegenüberliegt, auf. Man beachte, dass die Tintenverteilungskammern 30a und 30b als ein Tinteneinlaufkanal arbeiten, durch den die Tinte aus dem Tintentank 3 zu dem Tintenstrahlkopf 2 fließt, und die Tintenverteilungskammern 30a und 30c als ein Tintenablaufkanal arbeiten, durch den die Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 2 fließt.
Die Tintenverteilungskammer 30a ist mit einer Einlauföffnung 31 versehen, die mit der Tintenleitung 7c verbunden ist und durch die die Tinte, die durch die Flüssigkeitspumpe 4 zugeführt wird, einfließt. Die Einlauföffnung 31 ist an einer Position gegenüber dem Einlauffilter Fa vorgesehen. Da die Tinte, die aus der Einlauföffnung 31 eingedrungen ist, in Richtung zu dem Einlauffilter Fa fließt, wird sie daran gehindert, zu der Seite des Ablauffilters Fb zu fließen. Die Tintenverteilungskammer 30b ist mit einer Ablauföffnung 32 versehen, die mit der Tintenleitung 7d verbunden ist und durch die die Tinte, die durch den Einlauffilter Fa geflossen ist, abfließt. Weiter ist die Tintenverteilungskammer 30c mit einer Einlauföffnung 33 versehen, die mit der Tintenleitung 8a verbunden ist und durch die die Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 2 einfließt.
Als nächstes wird eine Betriebsweise der Tintenstrahlvorrichtung 1 mit der obigen Konstruktion bei Befüllen des Tintenstrahlkopfs 2 mit Tinte aus dem Tintentank 3 beschrieben. Als erstes stellt die Tintenstrahlvorrichtung 1 den Tintenspeicher 5 auf den nicht offenen Luftzustand durch Steuern des Antriebs des Umschaltventils 13. Als nächstes wird in einem anfänglichen Befüllungsvorgang durch Steuern des Antriebs der Flüssigkeitspumpe 4 beispielsweise die Tinte veranlasst, langsam mit geringer Geschwindigkeit zu fließen, so dass sie nicht Luft um innere Ecken des Tintenstrahlkopfs 2 ansammelt und dass sie eine gleichmäßige Benetzbarkeit erreicht. Nach einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise nachdem die Tinte durch den Tintenkanal einmal zirkuliert ist, wird in einem Tintenzirkulationsvorgang durch Steuern des Antriebs der Flüssigkeitspumpe 4 die Tinte veranlasst, dass sie mit einer hohen Geschwindigkeit fließt, so dass sie Blasen, die im Innern des Tintenstrahlkopfs 2 bleiben, herausbewegt. Man beachte, dass die Flüssigkeitspumpe 4 zum Verhindern von Entweichen von Tinte aus den Düsen 9 des Tintenstrahlkopfs 2 antriebsgesteuert ist.
Zu diesem Zeitpunkt fließt die Tinte in dem Tintentank 3 durch das Antreiben der Flüssigkeitspumpe 4 durch die Tintenleitungen 7a bis 7d, den Tintenspeicher 5 und die Filtereinheit 30 und tritt in den Tintenstrahlkopf 2 aus der Tinteneinlauföffnung 10. Die Tinte, die aus der Einlauföffnung 31 der Filtereinheit 30 in die Tintenverteilungskammer 30a eingedrungen ist, fließt durch den Einlauffilter Fa, der einen Teil der Tintenverteilungskammer 30a bildet, gelangt dann durch die Tintenverteilungskammer 30b und fließt von der Ablauföffnung 32 ab. Zu diesem Zeitpunkt wird die Tinte mit dem Einlauffilter Fa gefiltert, damit auf diese Weise Fremdmateria lien aus der Tinte entfernt werden. Man beachte, dass, da der Ablauffilter Fb eine geringe Benetzbarkeit aufweist, die Tinte, die in die Tintenverteilungskammer 30a eingedrungen ist, durch den Einlauffilter Fa fast ohne Fließen zu der Seite des Ablauffilters Fb fließt.
Die Tinte, die in den Tintenstrahlkopf 2 fließt, fließt durch den Tintenstrahlkopf 2, fließt aus der Tintenablauföffnung 11 ab, fließt durch die Tintenleitungen 8a und fließt in der Tintenverteilungskammer 30c der Filtereinheit 30 aus der Einlauföffnung 33. Die Tinte, die in die Verteilungskammer 30c aus der Einlauföffnung 33 fließt, fließt durch den Ablauffilter Fb und fließt in die Tintenverteilungskammer 30a. Dann fließt die Tinte, die in die Tintenverteilungskammer 30a eingedrungen ist, wieder durch den Einlauffilter Fa und die Tintenverteilungskammer 30b, fließt durch die Tintenleitung 7d und dringt in den Tintenstrahlkopf 2 aus der Tinteneinlauföffnung 10 ein. Auf diese Weise zirkuliert die Tinte, die aus dem Tintentank 3 zugeführt wird, in dem Tintenkanal, der das Innere des Tintenstrahlkopfs 2 aufweist. Man beachte, dass die Tinte, die in den Tintenstrahlkopf 2 eingedrungen ist, fast durchgängig im Innern des Tintenstrahlkopfs 2 fließt.
Da die Tinte durch das Innere des Tintenstrahlkopfs 2 auf diese Weise fließt, werden Blasen, die in dem Tintenstrahlkopf 2 existieren, mit der Tinte nach außen bewegt. Auf diese Weise können die Blasen, die in dem Tintenstrahlkopf 2 existieren, entfernt werden und das Auftreten eines Tintenabgabefehlers kann zuverlässig mit einer einfachen Konstruktion unterdrückt werden. Weiter kann, da die Tinte zirkuliert wird, der Verbrauch an Tinte unterdrückt werden und die Kosten können verringert werden. Man beachte, dass die vorliegende Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die der ersten Ausführungsform aufweist.
Weiter ist die Filtereinheit 30 bei der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen, die in sich die Tintenverteilungskammern 30a und 30b, die als ein Tinteneinlaufkanal arbeiten, und die Tintenverteilungskammer 30c, die mit der Tintenverteilungskammer 30a zum Arbeiten als ein Tintenablaufkanal verbunden ist, aufweist. Der Einlauffilter Fa ist in den Tintenverteilungskammern 30a und 30b vorgesehen, die als ein Tinteneinlaufkanal arbeiten, und der Ablauffilter Fb ist in der Tintenverteilungskammer 30c vorgesehen, die als ein Tintenablaufkanal arbeitet. Dementsprechend können die Filter Fa und Fb leicht befestigt/entfernt werden.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist eine Längsschnittansicht, die schematisch die Struktur der Filtereinheit zeigt.
Da die grundlegende Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform annähernd die gleiche wie die der zweiten Ausführungsform ist, wird lediglich der Unterschied von der zweiten Ausführungsform beschrieben. Man beachte, dass die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen aufweisen und ihre Erklärungen entfallen.
Eine Filtereinheit 40 weist eine Blasenkammer 41 auf, in der Blasen, die durch den Ablauffilter Fb geflossen sind, gespeichert werden. Die Blasenkammer 41 ist in einem oberen Teil der Filtereinheit 40 an einer Position über dem Ablauffilter Fb vorgesehen. Die Filtereinheit 40 kann mit einem Blasenentfernungsmechanismus (nicht dargestellt) zum Abgeben der Blasen, das heißt Luftgas, die in der Blasenkammer 41 gespeichert sind, nach außen, versehen sein. Der Blasenentfernungsmechanismus kann beispielsweise durch eine Leitung, die die Filtereinheit 40 und ihr Äußeres miteinander verbindet, ein Umschaltventil zum Umschalten des Leitungsverbindungszustands und dergleichen gebildet sein.
In der obigen Konstruktion fließen, wenn die Tinte durch den Tintenstrahlkopf 2 fließt und in die Tintenverteilungskammer 30c der Filtereinheit 40 eindringt, wie in dem Fall der zweiten Ausführungsform, Blasen, die in dem Tintenstrahlkopf 2 existieren, mit der Tinte in die Tintenverteilungskammer 30c der Filtereinheit 40, fließen durch den Ablauffilter Fb und bewegen sich zu der Blasenkammer 41. Wenn die Tinte im Innern des Tintenstrahlkopfs 2 zirkuliert, werden Blasen allmählich in der Blasenkammer 41 gespeichert. Auf diese Weise können, da die Blasen in einem Abschnitt gespeichert werden, die Blasen daran gehindert werden, sich auszubreiten, und die Tinte kann auf eine stabile Art und Weise zugeführt werden. Man beachte, dass in einem Fall, in dem die Filtereinheit 40 mit dem Blasenentfernungsmechanismus versehen ist, die Blasen, die in der Blasenkammer 41 gespeichert sind, das heißt die Luft, nach außen von der Filtereinheit 40 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt durch den Blasenentfernungsmechanismus abgegeben werden können. Weiter weist die vorliegende Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die der zweiten Ausführungsform auf.
Man beachte, dass in den entsprechenden Ausführungsformen, da der Einlauffilter Fa mehrere Durchgangslöcher K1 aufweist und der Ablauffilter Fb mehrere Durchgangslöcher K2 aufweist, Fremdmaterialien zuverlässig aus der Tinte entfernt werden können und weiter die Eigenschaften der Filter Fa und Fb leicht durch Ändern der Lochdurchmesser der Durchgangslöcher K1 und K2 geändert werden können.
Weiter kann in den entsprechenden Ausführungsformen, da der Lochdurchmesser des Durchgangslochs K1 des Einlauffilters Fa kleiner ist als der des Durchgangslochs K2 des Ablauffilters Fb und das Öffnungsflächenverhältnis des Einlauffilters Fa höher als das des Ablauffilters Fb ist, Fremdmaterialien ausgezeichnet aus der Tinte mit dem Filter Fa entfernt werden und weiter können Blasen, die sich aus dem Tintenstrahlkopf 2 bewegen, ausgezeichnet durch den Ablauffilter Fb fließen.
Weiter können in der entsprechenden Ausführungsform, da der Filter F über dem Tintenstrahlkopf 2 positioniert ist, Blasen, die im Innern des Tintenstrahlkopfs 2 bleiben, sich nach außen von dem Tintenstrahlkopf 2 nicht nur durch die Presskraft durch die Tinte, sondern auch durch ihren Auftrieb bewegt werden. Dementsprechend können Blasen, die in dem Tintenstrahlkopf 2 existieren, zuverlässiger entfernt werden.
Weiter können in der entsprechenden Ausführungsform, da der Einlauffilter Fa und der Ablauffilter Fb integral als der Filter F ausgebildet sind, die Kosten im Vergleich zu einem Fall, in dem die Filter Fa und Fb jeweils in den Tintenleitungen 7a bis 7d und in den Tintenleitungen 8a und 8b vorgesehen sind, reduziert werden. Weiter kann die Befestigungsarbeit des Filters F an der Filtereinheit 6 vereinfacht werden.
Man beachte, dass in den entsprechenden Ausführungsformen der Filter F horizontal vorgesehen ist, jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf diese Position beschränkt ist. Beispielsweise kann der Filter F schräg zu einer horizontalen Ebene sein. In diesem Fall können Blasen, die sich aus dem Tintenstrahlkopf 2 bewegen, zu einem Teil der Peripherie des Filters F geführt und dort gesammelt werden. Dementsprechend können die Blasen daran gehindert werden, sich auszubreiten, und die Tinte kann auf eine stabile Art und Weise zugeführt werden.

Claims

Tintenstrahlvorrichtung (1), die einen Tintenstrahlkopf (2), der die Tinte im Innern enthält und der die Tinte als Tintentröpfchen aus einer Düse (9), die mit dem Innern des Tintenstrahlkopfs kommuniziert, abgibt, welche Tintenstrahlvorrichtung aufweist: einen Tintenbehälter (3), der die Tinte enthält, einen Tinteneinlaufkanal (5, 7a bis 7d), der zum Bewirken, dass der Tintenbehälter und das Innere des Tintenstrahlkopfs miteinander kommunizieren, angepasst ist und der zum Bewirken, dass die Tinte in den Tintenstrahlkopf aus dem Tintenbehälter fließt, angepasst ist, eine Einlaufantriebseinheit (4), die zum Bewirken, dass die Tinte aus dem Tintenbehälter in den Tintenstrahlkopf über den Tinteneinlaufkanal gelangt, angepasst ist, einen Einlauffilter (Fa), der in dem Tinteneinlaufkanal vorgesehen ist und die Tinte filtert, einen Tintenablaufkanal (8a, 8b), der zum Bewirken, dass das Innere des Tintenstrahlkopfs und des Tinteneinlaufkanals miteinander kommunizieren, angepasst ist und der zum Bewirken, dass die Tinte aus dem Tintenstrahlkopf fließt, angepasst ist, und einen Ablauffilter (Fb), der in dem Tintenablaufkanal vorgesehen ist und die Tinte filtert, dadurch gekennzeichnet, dass der Tinteneinlaufkanal (5, 7a bis 7d) einen Tintenspeicher (5) aufweist, der angepasst ist, einen Unterdruck auf die Tinte in den Düsen (9) durch Verwenden eines Druckhöhenunterschieds (h) zwischen der Tintenflüssigkeitsoberfläche im Innern des Speichers und den Düsen zum Verhindern eines Entweichens der Tinte aus den Düsen zu erzeugen.
Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Tintenablaufkanal mit dem Tinteneinlaufkanal auf der stromaufwärtigen Seite des Einlauffilters kommuniziert.
Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Tintenablaufkanal mit dem Tintenbehälter verbunden ist.
Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiter aufweist: eine Filtereinheit (6, 30, 40), die in sich eine erste Tintenverteilkammer (6a, 30b) zum Wirken als der Tinteneinlaufkanal und eine zweite Tintenverteilkammer (6b, 30c) zum Wirken als der Tintenablaufkanal aufweist, bei der der Einlauffilter in der ersten Tintenverteilkammer vorgesehen ist, und der Ablauffilter in der zweiten Tintenverteilkammmer vorgesehen ist.
Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die erste Tintenverteilkammmer (30b) zum Kommunizieren mit der zweiten Tintenverteilkammmer angepasst ist.
Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Filtereinheit (40) eine Blasenkammer (41) aufweist, in der Blasen, die den Ablauffilter durchströmen, gespeichert werden.
Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Einlauffilter eine Vielzahl von Durchgangslöchern (K1) aufweist, und der Ablauffilter eine Vielzahl von Durchgangslöchern (K2) aufweist.
Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Durchgangsloch des Einlauffilters kleiner als das des Ablauffilters ist, und der Einlauffilter ein Öffnungsflächenverhältnis aufweist, das größer als das des Ablauffilters ist.
Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Einlauffilter und der Ablauffilter oberhalb des Tintenstrahlkopfs positioniert sind.
Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Einlauffilter und der Ablauffilter integral ausgebildet sind.
Tintenstrahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Einlauffilter angepasst ist, zu einer horizontalen Ebene geneigt zu werden.