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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung,
bei der durch Ausstoßen
von Tintentropfen eine Bilderzeugung stattfindet.
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DISKUSSION DES HINTERGRUNDES
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Auf
die herkömmliche
Art wird in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung Tinte in
einer Druckkammer unter Druck gesetzt, dadurch wird die Tinte als
ein Tintentropfen ausgestoßen
und die ausgestoßenen
Tintentropfen haften an einem Aufzeichnungsmedium an, wodurch eine
Bilderzeugung stattfindet.
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Wenn
die Tinte Luftblasen enthält,
wird die Kraft der Druckbeaufschlagung der Tinte in der Druckkammer
durch die komprimierbaren Luftblasen aufgenommen und die Leistungsfähigkeit
des Ausstoßens
der Tintentropfen nimmt ab. Die Luftblasen werden durch gelöstes Gas
in der Tinte hervorgerufen. Das Phänomen, bei dem auf Grund von
durch die Druckerzeugungseinrichtung erzeugten, hochfrequenten Vibrationen
gelöstes
Gas in der Tinte zu Luftblasen wird, ist als Kavitation bekannt.
Demgemäß ist es
notwendig, gelöstes
Gas aus der einem Tintenstrahlkopf zugeführten Tinte zu entfernen, und verschiedene
Entgasungsvorrichtungen zum Entfernen des gelösten Gases aus der Tinte wurden
vorgeschlagen (siehe beispielsweise die
japanischen veröffentlichten, ungeprüften Patentanmeldungen
Nummer Hei 11-42771 und
Hei
11-48493 ).
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Darüber hinaus
ist es bei der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung vorzuziehen,
dass die Tinte in einer Düse
in einen Zustand mit auf sie einwirkendem Unterdruck gebracht wird,
um ein Entweichen von Tinte aus der Düse zu verhindern. Zu diesem
Zweck wird eine Bauart vorgeschlagen, bei der der Tintenbehälter zum
Aufbewahren der Tinte zwischen der Entgasungsvorrichtung und dem
Tintenstrahlkopf bereitgestellt wird und wobei auf die Tinte in
der Düse
ein Unterdruck einwirkt, wofür
ein Höhenunterschied
zwischen der Oberfläche
des Tintenbehälters
und der Düse
verwendet wird.
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In
einem Fall jedoch, bei dem die Tinte, aus der das gelöste Gas
durch die Entgasungsvorrichtung einmal entfernt wurde, in dem Tintenbehälter aufbewahrt
wird, wirkt auf die Tinte, die bei der Nutzung eines Höhenunterschiedes
zwischen der Oberfläche
des Tintenbehälters
und der Düse
mit Luft in Kontakt kommt, atmosphärischer Druck ein. Während die
Tinte in dem Tintenbehälter
aufbewahrt wird, tritt leicht ein erneutes Auflösen von Gas in der Tinte auf.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist es
in einem Fall, wenn Tinte, aus der gelöstes Gas durch eine Entgasungsvorrichtung
entfernt wurde, zeitweise in einem Tintenbehälter aufbewahrt wird und wenn
Unterdruck auf die Tinte in einer Düse ausgeübt wird, indem ein Höhenunterschied
zwischen der Oberfläche
des Tintenbehälters
und der Düse
genutzt wird, eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu verhindern,
dass sich in der Tinte, die in dem Tintenbehälter aufbewahrt wird, erneut
Gas auflöst.
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Die
oben genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst, indem
eine neuartige Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt wird.
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Die
neuartige Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst: einen Tintenstrahlkopf, der zugeführte Tinte über eine
Düse ausstößt; eine
Entgasungsvorrichtung, die Entgasung von gelöstem Gas aus der dem Tintenstrahlkopf
zugeführten
Tinte durchführt;
einen Tintenbehälter,
der in einem Tintenkanal zwischen der Entgasungsvorrichtung und
dem Tintenstrahlkopf vorhanden ist und durch einen Höhenunterschied zwischen
der Oberfläche
des Tintenbehälters
und der Düse
Unterdruck ausübt;
und ein verhinderndes Element, das auf der Tintenoberfläche in dem
Tintenbehälter
schwimmt und einen Kontakt zwischen der Tinte und Luft verhindert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein
umfassenderes Verständnis
der vorliegenden Erfindung und vieler der damit zusammenhängenden
Vorteile davon sind leicht ersichtlich, indem die Erfindung in Bezug
auf die folgende ausführliche
Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
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1 eine
erläuternde
Ansicht eines Tintenkanals in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ist
ein Graph, der das erneute Auflösen
von Gas in Tinte in einem Fall darstellt, wenn Kunststoffkugeln
als verhindernde Elemente in einem Tintenbehälter bereitgestellt werden
und in einem Fall, wenn die Kunststoffkugeln nicht bereitgestellt werden;
und
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3 ist
eine erläuternde
Ansicht des Tintenkanals in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist
eine erläuternde
Ansicht eines Tintenkanals in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform.
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Die
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 1 besitzt einen Tintenstrahlkopf 2,
einen Tintentank 3, eine Flüssigkeitsförderpumpe 4, eine
Entgasungsvorrichtung 5 sowie einen Tintenbehälter 6.
Diese Elemente sind mit Tintenleitungen 7a bis 7d miteinander
verbunden.
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Der
Tintentank 3 ist ein Teil, in dem die dem Tintenstrahlkopf 2 zugeführte Tinte
aufbewahrt wird. Durch das Antreiben der Flüssigkeitsförderpumpe 4 wird die
Tinte in dem Tintentank 3 dem Tintenstrahlkopf 2 über die
Entgasungsvorrichtung 5 und den Tintenbehälter 6 zugeführt. Die
in der Vorrichtung verwendete Tinte ist flüssige Tinte wie beispielsweise Tinte
auf Wasserbasis, Tinte auf Ölbasis
oder unter Ultraviolettlicht abbindende Tinte. Es werden Farbmittel
wie beispielsweise Pigment oder Farbstoff verwendet.
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Die
Entgasungsvorrichtung 5 als ein Teil zum Entgasen von gelöstem Gas
aus der Tinte besitzt eine Heizvorrichtung (nicht dargestellt) zum
Erhitzen der Tinte, eine Saugpumpe (nicht dargestellt) zum Absaugen
von entferntem, gelöstem
Gas und dergleichen.
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Der
Tintenbehälter 6 ist
ein Teil, in dem die durch die Entgasungsvorrichtung 5 entgaste
Tinte zeitweise aufbewahrt wird.
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Durch
das Verwenden einer Differenz „h" der Höhe der Oberfläche des
Tintenbehälters 6 und
der Düse 8,
die in dem Tintenstrahlkopf 2 bereitgestellt wird, wird
ein Unterdruck auf die Tinte in der Düse 8 ausgeübt. Der
Einsatz des ausgeübten
Unterdruckes verhindert ein Entweichen von Tinte aus der Düse 8.
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In
dem Tintenbehälter 6 schwimmen
mehrere Kunststoffkugeln 9 als verhindernde Elemente auf der
Tintenoberfläche,
um Kontakt zwischen der Tinte und der Luft zu verhindern. Die Kunststoffkugel 9 ist aus
tintenfestern Material und des Weiteren in einer Kugelform ausgebildet.
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In
dieser Bauweise wird die Änderung
der Menge des gelösten
Gases in der ehemals entgasten Tinte, die in dem Tintenbehälter 6 aufbewahrt
wird, in dem Graphen aus 2 dargestellt. 2 ist
ein Graph, der das erneute Auflösen
von Gas in Tinte in einem Fall darstellt, wenn Kunststoffkugeln 9 als
verhindernde Elemente in dem Tintenbehälter bereitgestellt werden,
und in einem Fall, wenn die Kunststoffkugeln nicht bereitgestellt
werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 2 eine durchgezogene
Linie den Fall anzeigt, in dem die Kunststoffkugeln 9 in dem
Tintenbehälter 6 bereitgestellt
werden, und eine unterbrochene Linie stellt den Fall dar, in dem
die Kunststoffkugeln 9 nicht bereitgestellt werden.
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Wie
in diesem Graphen dargestellt, kann durch das Verhindern des Kontaktes
zwischen der Tintenoberfläche
in dem Tintenbehälter 6 und
der Luft durch die Kunststoffkugeln 9 das erneute Auflösen von
Gas in der Tinte in dem Tintenbehälter 6 unterdrückt werden
und ein Anstieg der Menge des in der Tinte gelösten Gases kann unterdrückt werden.
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In
dem Fall, wenn die Menge des in der Tinte, die dem Tintenstrahlkopf 2 aus
dem Tintenbehälter 6 zugeführt wird,
gelösten
Gases verringert wird, indem die Kunststoffkugeln 9 in
dem Tintenbehälter 6 bereitgestellt
werden, kann auf die Tinte durch Druck erzeugende Einrichtungen
wie beispielsweise ein piezoelektrisches Element in dem Tintenstrahlkopf 2 zuverlässig Druck
ausgeübt
werden und Tintentropfen können
exzellent aus der Düse 8 ausgestoßen werden.
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Da
darüber
hinaus die verhindernden Elemente mehrere Kugeln sind, ist es nicht
notwendig, das verhindernde Element in Übereinstimmung mit der inneren
Form des Tintenbehälters 6 auszubilden, somit
können
die Kosten verringert werden.
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Im
Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 3 dargestellt. 3 ist
eine erläuternde
Ansicht des Tintenkanals in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten
Ausführungsform. Es
ist darauf hinzuweisen, dass in 3 Elemente, die
denen entsprechen, die in den 1 und 2 beschrieben
werden, dieselben Referenznummern besitzen und die Erläuterungen
davon ausgelassen werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird an Stelle der Kunststoffkugeln 9 in dem Tintenbehälter 6 eine
scheibenförmige
Platte 10 als ein verhinderndes Element bereitgestellt.
Die anderen konstituierenden Elemente sind dieselben wie die der
ersten Ausführungsform.
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Die
scheibenförmige
Platte 10, die aus einem tintenfesten Material ausgebildet
wurde, das ein geringeres spezifisches Gewicht besitzt als Tinte, schwimmt
auf der Oberfläche
der Tinte und die scheibenförmige
Platte besitzt ein Durchloch 11, durch das die Tintenleitungen 7c und 7d in
ihr Mittenteil eingefügt
werden.
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Auch
in der vorliegenden Ausführungsform kann
der Kontakt zwischen der Tintenoberfläche in dem Tintenbehälter 6 und
der Luft durch die scheibenförmige
Platte 10 verhindert werden, und das erneute Auflösen von
Gas in der Tinte in dem Tintenbehälter 6 kann unterdrückt werden
und ein Anstieg der Menge des in der Tinte gelösten Gases kann unterdrückt werden.
Wenn demgemäß die Tinte
durch die Druck erzeugende Einrichtung wie beispielsweise ein piezoelektrisches
Element in dem Tintenstrahlkopf 2 unter Druck gesetzt wird,
kann auf die Tinte zuverlässig
Druck ausgeübt
werden und Tintentropfen können
exzellent aus der Düse 8 ausgestoßen werden.
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Da
darüber
hinaus das verhindernde Element eine Platte ist, kann die Oberfläche der
Tinte in dem Tintenbehälter 6 leicht
und zuverlässig
mit der Platte abgedeckt werden. Als ein Ergebnis kann der Kontakt
zwischen der Tinte in dem Tintenbehälter 6 und der Luft
leicht und zuverlässig
verhindert werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie in der ersten und der zweiten Ausführungsform
beschrieben, schwimmen die verhindernden Elemente 9 und 10 zum
Verhindern von Kontakt zwischen der Tinte und der Luft auf der Oberfläche der
Tinte in dem Tintenbehälter 6,
der in den Tintenkanälen 7c und 7d zwischen
dem Tintenstrahlkopf 2 und der Entgasungsvorrichtung 5 zum
Durchführen
der Entgasung von gelöstem
Gas aus der dem Tintenstrahlkopf zugeführten Tinte 2 bereitgestellt
ist. Selbst wenn die Tinte, aus der das gelöste Gas durch die Entgasungsvorrichtung 5 entfernt
wurde, in dem Ablauf des Bereitstellungsprozesses der Tinte in dem
Tintenbehälter 6 aufbewahrt
wird, kann das erneute Auflösen von
Gas in der Tinte in dem Tintenbehälter 6 unterdrückt werden.
Somit kann auf die Tinte in dem Tintenstrahlkopf 2 zuverlässig Druck
ausgeübt
werden, wenn auf die Tinte Druck ausgeübt wird, und Tintentropfen
können
aus der Düse 8 exzellent
ausgestoßen
werden.