DE69224921T2

DE69224921T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69224921T2
Application number: DE69224921T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Abe; Seiichiro Karita; Noribumi Koitabashi; Mitsuru Kurata; Kazuaki Masuda; Miyuki Matsubara; Hitoshi Sugimoto; Akio Suzuki; Hiroshi Tajika; Kazuyoshi Takahashi; Yoshiaki Takayanagi; Haruo Uchida; Kentaro Yano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2012-01-11
Also published as: US6435649B2; US5798775A; ATE164552T1; US6217146B1; CN1056805C; EP0494693A1; CA2059198A1; US20010002837A1; CA2059198C; AU678905B2; EP0494693B1; KR920014622A; AU2484895A; CN1063640A; KR970000084B1; DE69224921D1; AU1016992A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät. Herkömmliche Tintenstrahlaufzeichnungsgeräte weisen Regeneriereinheiten auf, die dazu verwendet werden, nasse Tinte von der mit einer Gruppe von Ausstoßöffnungen versehenen Fläche zu entfernen, welche durch den beim Tintenausstoßen vom Kopf auftretenden Tintennebel, durch die beim Nachfüllen auftretende Satellitentinte oder die beim Regenerieren durch Absaugen auftretende Resttinte auf diese Fläche gelangt ist. Eine solche Regeneriereinheit weist hauptsächlich eine Saugvorrichtung zum Herausziehen von Tinte aus der Ausstoßöffnung und eine Wischvorrichtung zum Wischen und Reinigen der mit einer Gruppe von Ausstoßöffnungen versehenen Ausstoßfläche auf. Um das Wischen (oder Reinigen) der mit Ausstoßöffnungen versehenen Fläche (nachfolgend Ausstoßfläche genannt) auch bei einem mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen versehenen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zu realisieren, ist die Wischvorrichtung so aufgebaut, daß die mit einer Gruppe von Ausstoßöffnungen versehene Ausstoßfläche mittels einer aus elastischem Material gefertigten Lamelle, welche bei ihrer Relativbewegung zum Tintenstrahlaufzeichnungskopf direkt an der Ausstoßfläche anliegt, schabend abgewischt wird, wobei das Reinigen der Ausstoßöffnungen und des angrenzenden Gebiets erfolgt, um ein stabiles Ausstoßen zu gewährleisten.
Nachfolgend wird an einem Beispiel des Tintenabscheidens auf der Ausstoßfläche, welche bei der Saugregenerierung auftreten kann, mit Bezug auf Figur 29 ein herkömmlicher Reinigungsvorgang beschrieben. Ein Schlitten 902 mit aufgesetztem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 901 ist auf einer Hauptabtastschiene 903 angeordnet und kann auf dieser in Druckrichtung (Pfeilrichtung c) bewegt werden. Wenn die Ausstoßöffnung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 901 Verstopfungserscheinungen zeigt, wird ein Halter 905, welcher Gummikappen 904 zur Erzeugung eines geschlossenen Systems für den Kopf aufweist, von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in Pfeilrichtung a bewegt, um die Gummikappen 904 mit der Ausstoßfläche 901a des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 901 in Kontakt zu bringen, und an der Position zum Stehen gebracht, wo das geschlossene System erzeugt wird. In diesem Zustand wird von einer Saugpumpe 907 über Rohre 906 die Saugregenerierung durchgeführt. Die durch die Saugwirkung aus dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf herausgezogene Tinte wird durch ein Rohr 908 in eine Verarbeitungsvorrichtung 909 für verbrauchte Tinte transportiert. Nach Durchführung der Saugregenerierung wird der mit den Gummikappen 904 bestückte Halter 905 von der Antriebsvorrichtung in Pfeilrichtung b zurückgezogen. Zu diesem Zeitpunkt können aus den Düsen herausgezogene Tintentröpfchen I auf der Ausstoßöffnung 901a des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 901 haften bleiben. Der Schlitten 902 mit aufgesetztem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 901 wird in Pfeilrichtung c [Zustand (A)] bewegt und der Wischvorgang an der Ausstoßöffnung 901a mit einer an einem Lamellenhalter 911 befestigten Gummilamelle 910 vorgenommen [Zustand (B)], wobei auf der Ausstoßfläche 901a des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 901 haftende Tintentröpfchen I entfernt werden.
Um jedoch die Reinigungseffektivität an der Ausstoßfläche des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes zu verbessern und die Ausstoßeigenschaft im Langzeiteinsatz zu stabilisieren, müssen die beim herkömmlichen Verfahren, besonders bei Verwendung eines Farbaufzeichnungsgerätes mit Patronenkopf oder mit einer Vielzahl von Köpfen auftretenden Probleme abgestellt werden.
Das erste Problem besteht darin, daß die in einem Spalt zwischen dem Kopf und dem Schlitten sich ansammelnde Tinte einen schädliche Wirkung ausübt.
Das heißt, es besteht die Gefahr, daß beim Abwischen der nach dem Drucken oder Saugen auf der Ausstoßfläche des Kopfes verbliebenen Tintentröpfchen Tinte in den Spalt zwischen dem Kopf und dem Schlitten eindringen kann, wie Zustand (B) in Figur 29 zeigt, und die angesammelte Tinte nach Langzeiteinsatz abtropfen oder durch die Berührung mit der Lamelle weggeschleudert werden kann, wodurch die Druckseite oder die Rückseite des Druckblattes verschmutzt wird. Außerdem besteht die Gefahr, daß die sich ansammelnde Tinte Staub aufnehmen und eindicken kann, beim Reinigen des Kopfes auf die Lamelle übertragen wird und in die Tintenausstoßöffnungen stromabwärts des Wischens gelangt, wodurch Abweichungen beim Drucken oder Ausstoßblockierung auftritt. Außerdem kann eine durch Staub in der Tinte oder durch eingedickte Tinte verursachte Ausstoßblockierung sich schädlich auf die für den Tintenausstoß verwendeten Energieerzeugungselemente auswirken (z.B. Schmoren der Wärmeerzeugungselemente).
Das zweite sich negativ auswirkende Problem ist das Wegschleudern von Tinte beim Wischen.
Das heißt, bei den meisten herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen ist eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen angeordnet und das Wischen erfolgt mit einer Lamelle, deren Breite größer ist als die des Bereichs einer Gruppe von Ausstoßöffnungen, so daß bei Vergrößerung der Anzahl von Ausstoßöffnungen eine wesentlich größere Menge von Tintentröpfchen unterhalb der Lamelle in Wischrichtung auf der mit einer Gruppe von Ausstoßöffnungen versehenen Fläche haften bleiben können. Wenn bei Langzeiteinsatz die auf diesem Abschnitt verbliebenen Tintentröpfchen fest werden, können Schwierigkeiten beim Umschließen des Abdeckabschnitts auftreten. In einem solchen Fall ist durch den Abdeckmangel am unbenutzten Aufzeichnungskopf mit großer Wahrscheinlichkeit eine Abweichung beim Drucken oder Ausstoßblockierung zu erwarten und außerdem kann eine Beeinträchtigung des Saugens oder Wischens eintreten.
Ein drittes Problem besteht bei einem Gerät mit einer Vielzahl von Köpfen entsprechend den verwendeten Tinten unterschiedlicher Farbtöne darin, daß beim Wischen solcher Köpfe in Reihenfolge die nach dem Absaugen oder nach dem Drucken auf der Ausstoßfläche in der Nähe der Ausstoßöffnungen haftende Tinte (nasse Tinte) auf die Lamelle übertragen werden kann, wodurch in Wischrichtung gesehen Tinten unterschiedlicher Farbe in die Ausstoßöffnungen des Kopfes eindringen können. Dadurch ist ein Farbmischen aus unterschiedlichen Tintenfarben oder das Ausstoßblockieren durch Mischen unterschiedlicher Komponenten möglich.
Ein viertes Problem ist mit dem Auswechseln des Patronenkopfes verbunden. Das heißt, beim Auswechseln des Patronenkopfes kann die Bedienungsperson schmutzige Hände bekommen oder seine Kleidung beschmutzen, wenn aus dem oben genannten Grund der Kopf durch Tinte verschmutzt ist.
Um andererseits das Aufzeichnen sehr genau oder in hoher Qualität durchzuführen, macht sich eine Verringerung der Streuung zwischen den Produktköpfen so weit wie möglich erforderlich. Um diese Forderung zu erfüllen, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Daten bezüglich ungleichmäßiger Dichte bei jedem Tintenstrahlkopf während dessen Fertigung gemessen werden und die Korrekturdaten zum Korrigieren der Steuerungsbedingung für den Kopf oder verschiedener Parameter für die Bildverarbeitung in einen Halbleiterspeicher (z.B. ROM) eingegeben werden, welcher am Produkt befestigt ist, wodurch das Ausstoßen gesteuert und eine Verbesserung des genannten Problems erreicht wird.
Obwohl das Reinigen der Ausstoßöffnungen wie oben erwähnt einen wichtigen Faktor hinsichtlich Verbesserung der Aufzeichnungsqualität beim Tintenstrahlaufzeichnen darstellt, kann beim Reinigen der Ausstoßfläche durch Wischen die Lamelle durch die von ihr ausgeübte Regenerierkraft und infolge ihrer Elastizität von der Ausstoßfläche abgehoben werden, wodurch abgewischte Tinte weggeschleudert wird. Dadurch besteht die Gefahr einer inneren Verschmutzung des Gerätes durch weggeschleuderte Tinte oder des Uberströmens von Tinte auf die Kopf seitenflächen und damit des Festhaftens auf der am Kopf angeordneten Speichereinheit, wodurch Fehlfunktionieren oder Ausfall der Einheit verursacht wird.
Das Dokument EP-A-0 398 348 A2 offenbart ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, welches eine Reinigungsvarrichtung zum Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche eines nach dem Ausstoßprinzip arbeitenden Tintenstrahlkopfes und eine Absorbiervorrichtung zum Säubern der Reinigungsvorrichtung während des Kontaktes beider Vorrichtungen aufweist. Die Absorbiervorrichtung ist neben der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes angeordnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, bei dem eine Kopfeinheit mit Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von Tinte verwendet wird, wobei das Gerät eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Tintenausstoßfläche und eine Absorbiervorrichtung zum Säubern der Reinigungsvorrichtung aufweist, wodurch dieses Tintenstrahlaufzeichnungsgerät eine hohe Aufzeichnungsqualität gewährleistet und die Reinigungsvorrichtung in einem guten Betriebszustand gehalten wird, um mit dieser Reinigungsvorrichtung die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes effektiv zu reinigen.
Diese Aufgabe erfüllt ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, welches die im Anspruch 1 definierten Merkmale aufweist, und ein Reinigungsverfahren, welches die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 23 aufweist.
Vorteilhafte Verbesserungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Absorbiervorrichtung zwischen jedem Aufzeichnungskopf angeordnet, um die Lamelle unmittelbar nach dem Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes zu säubern.
Die Absorbiervorrichtung zwischen den Aufzeichnungsköpfen kann aber auch an der Seitenfläche des Aufzeichnungskopfes oder auf dem Abschnitt zwischen der Kopfaufnahmeinheit des Schlittens zur Aufnahme des Aufzeichnungskopfes angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Erfüllung der genannten Aufgaben vorgeschlagen, wobei in Betracht gezogen wurde, daß eine neben der Ausstoßöffnungsfläche und auf der Seitenfläche des Kopfes angeordnete Vorrichtung, welche das Eindringen von Tinte verhindert, eine günstige Wirkung dahingehend hat, daß die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes ohne Verkleben des Halbleiterspeichers oder Verbreiten von Tintennebel im Gerät ausgezeichnet gereinigt wird.
Auf der Grundlage einer solchen Betrachtung besteht ein weitere Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Aufzeichnungsvorrichtung, die einstückig mit der Aufzeichnungskopfeinheit gefertigt ist, welche Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von Tinte, Tintenkanäle, die mit diesen Ausstoßöffnungen verbunden sind und zu diesen führen, und eine Tintenbehältereinheit zum Speichern der an die Aufzeichnungskopfeinheit zu liefernden Tinte hat, wobei die Aufzeichnungskopfeinheit außerdem eine Vorrichtung zum Speichern der die Tintenausstoßcharakteristik betreffenden Parameterinformationen und eine auf der Seitenfläche neben der Ausstoßöffnungsfläche angeordnete Schutzvorrichtung gegen herumwirbelnde Tinte aufweist.
Vorteilhaft ist auch die Schaffung einer Aufzeichnungsvorrichtung, welche einstückig mit der Aufzeichnungskopfeinheit gefertigt ist und diese Aufzeichnungskopfeinheit eine Baugruppe zum Speichern der die Tintenausstoßcharakteristik betreffenden Parameterinformationen, Ausstoßöffnungen zum Aus stoßen von Tinte und mit diesen Ausstoßöffnungen in Verbindung stehende Kanäle, eine auf der Fläche neben der Ausstoßöffnungsfläche angeordnete Schutzvorrichtung gegen herumwirbelnde Tinte, eine Tintenbehältereinheit zum Speichern der an die Aufzeichnungskopfeinheit zu liefernden Tinte hat und außerdem eine am Gerät befestigte und frei von diesem Gerät abnehmbare Aufzeichnungskopfpatrone, ein Stützelement mit Elektroanschlußabschnitt zum Durchlassen eines Aufzeichnungssignäls an die eingesetzte Aufzeichnungskopfpatrone und eine auf einem Bereich außerhalb der Aufzeichnungsfläche der Aufzeichnungskopfpatrone angeordnete Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche bei direktem Kontakt mit dieser aufweist.
Mit einem solchen Aufbau ist es möglich, eine sehr zuverlässige Aufzeichnungsvorrichtung, welche qualitativ hochwertiges Aufzeichnen gewährleistet, und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit montierter Aufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, bei welchem sowohl das Herumwirbeln von Tinte innerhalb des Gerätes als auch das Festhaften von Tinte am Halbleiterspeicher oder an dem auf der Kopfpatrone vorhandenen Elektroanschlußpunkt verhindert wird.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bereitgestellt werden, welches mit einer Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche eines nach dem Prinzip des Tintenausstoßens konstruierten Aufzeichnungskopfes bestückt ist und außerdem eine Einheit zum Säubern der Reinigungsvorrichtung bei unmittelbarem Kontakt mit dieser und eine Vorrichtung zum Einstellen eines ersten Reinigungsmodus für das Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche und eines zweiten Reinigungsmodus für das Säubern der Reinigungsvorrichtung mit der genannten Säuberungseinheit aufweist.
Mit anderen Worten, auf einem Schlitten mit aufgesetzten Aufzeichnungsköpfen sind in einem Abschnitt vor und hinter einem Aufzeichnungskopf in Reinigungsrichtung gesehen poröse Absorbierelemente angeordnet, von welchen die beim Wischen eines vorangehenden Kopfes auf die Lamelle übertragene Tinte aufgesaugt wird, um solche Probleme wie z.B. das Auftreten von Resttinte oder das Farbmischen im nächsten zu wischenden Aufzeichnungskopf zu verhindern, und außerdem ist ein Lamellenreinigungsmodusschalter angeordnet oder ein spezieller Lamellenreinigungsmodus eingestellt, um für jede vorausbestimmte Blattanzahl einen effektiven Lamellenreinigungsmodus zu erhalten.
Bei diesem Lamellenreinigungsmodus wird die Eindringgröße der Lamelle tiefer eingestellt als beim herkömmlichen Wischen und der Bereich, in dem das Reinigen durchgeführt wird, ist größer als der von der Lamelle beim Wischen vorausbestimmter Abstände in einer Richtung oder in beiden Richtungen in einer vorausbestimmte Anzahl von Wischvorgängen bestrichene Bereich. Bei einem solchen Lamellenreinigungsmodus ist es möglich, die auf der Lamelle vorhandene Resttinte vollständiger zu entfernen, welche beim normalen Wischen nicht von einem Absorbierelement aufgenommen werden kann, und ein zuverlässigeres Wischen durchzuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen durch Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmittel bereitgestellt werden, welches aufweist
- ein Wischelement zum Wischen der mit Ausstoßöffnungen versehenen Fläche des Aufzeichnungskopfes durch Berührung, wobei jede Ausstoßöffnung eine Form hat, die nicht in Liniensymmetrie zu einer vorausbestimmten Achse steht, und
- eine Vorrichtung zum Definieren der Wischrichtung, damit vom Wischelement das Wischen durchgeführt wird, und zwar von der kürzeren zur längeren Seite von zwei beiderseits der vorausbestimmten Achse liegenden Peripherielängenkomponenten der Ausstoßöffnung in bezug auf das Liniensegment mit der Maximallänge, welches durch die vorbestimmte Achse von der Kontur der Ausstoßöffnung abgetrennt ist.
Hier wird als die vorausbestimmte Achse die senkrecht zur Wischrichtung liegende Achse genommen.
Die Ausstoßöffnung kann als Polygon oder Polygon mit abgerundeten Kanten geformt sein.
Wenn die Ausstoßöffnung die Form eines Trapezes hat und dessen obere und untere Basis parallel zur vorausbestimmten Achse verlaufen, entspricht das Liniensegment mit der Maximallänge der unteren Basis, so daß die kürzere Komponente der Ausstoßöffnungsperipherie von der unteren Basis und die längere Komponente der Ausstoßöffnungsperipherie von der oberen Basis plus den beiden geneigten Linien gebildet wird.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Aufzeichnungskopf bereitgestellt werden, welcher Öffnungen zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmittel hat, wobei die Form jeder dieser Ausstoßöffnun gen jedoch keine Liniensymmetrie um die vorausbestimmte Achse zeigt, und bei dem das Reinigen der mit den Ausstoßöffnungen versehenen Fläche des Aufzeichnungskopfes durch das am Kopf anliegende Wischelement erfolgt, und zwar von der kürzeren zur längeren Seite von zwei beiderseits der voraus bestimmten Achse liegenden Peripherielängenkomponenten der Ausstoßöffnung in bezug auf das Liniensegment mit der Maximallänge, welches durch die vorbestimmte Achse von der Kontur der Ausstoßöffnung abgetrennt ist.
Unter dem Aspekt, daß bei diese Erfindung das Einstellen der Wischrichtung entsprechend der Form der Ausstoßöffnung möglich ist, kann mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, welcher zur Stabilisierung der Ausstoßcharakteristik Ausstoßöffnungen mit komplizierter Form oder Spezialform hat und Flüssigkeitskanäle aufweist, das Eindringen von Staub oder eingedickter Tinte in die Ausstoßöffnungen verhindert und das Herausziehen von Tinte aus den Ausstoßöffnungen beim Wischen sowie das Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen reduziert werden, so daß durch Stabilisierung der Ausstoßcharakteristik des Kopfes und Verbesserung der Zuverlässigkeit aufgrund der Verringerung des Auftretens einer Tintenstrahlablenkung und Ausstoßblockierung eine stabile Bildqualität erreicht wird. Besonders wenn die Ausstoßöffnung Polygonform (oder die Form eines Polygons mit abgerundeten Kanten) hat, wird beim Wischen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes ein großer Effekt erzielt.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Stirnfläche des Absorbierelements in bezug auf die Stirnfläche des Ausstoßabschnitts konvex und/oder die Stirnfläche des am Absorbierelement angrenzenden Ausstoßabschnitts in bezug auf die Stirnfläche des Absorbierelements konkav ausgebildet ist.
Eine weitere mit der vorliegenden Erfindung erzielte Verbesserung besteht darin, daß der Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit dem Tintenbehälter zum Speichern der an den Kopf zu liefernden Tinte einstückig hergestellt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch ein vorteilhaftes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bereitgestellt werden, welches aufweist
- einen Aufzeichnungskopf,
- ein Montagebauteil zum Befestigen des Aufzeichnungskopfes,
- ein Wischelement, welches mit der Stirnfläche des Ausstoßabschnitts und der Stirnfläche des Absorbierelements in Kontakt gebracht werden kann, und
- eine Vorrichtung zum Definieren der Wischrichtung, damit das Wischelement mit der Stirnfläche des Absorbierelements in Kontakt gebracht werden kann, nachdem es mit der Stirnfläche des Ausstoßabschnitts in Kontakt gebracht worden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch ein weiteres vorteilhaftes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bereitgestellt werden, welches aufweist
- einen Aufzeichnungskopf, welcher einen Ausstoßabschnitt zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmittel und ein in der Nähe dieses Ausstoßabschnitts angeordnetes erstes Absorbierelement hat,
- ein Montagebauteil zum Befestigen des Aufzeichnungskopfes,
- ein zweites Absorbierelement, welches auf dem Montagebauteil neben dem ersten Absorbierelement und ganz in dessen Nähe angeordnet ist,
- ein Wischelement, welches mit dem Ausstoßabschnitt, mit dem ersten Absorbierelement und dem zweiten Absorbierelement in Kontakt gebracht werden kann, und
- eine Vorrichtung zum Definieren der Wischrichtung, um das Wischelement, nachdem es Kontakt mit dem Ausstoßabschnitt hatte, mit dem ersten Absorbierelement und mit dem zweiten Absorbierelement in Kontakt zu bringen.
Der Ausstoßabschnitt ist mit Elementen zur Erzeugung der für das Filmkochen und Ausstoßen von Tinte erforderlichen Wärmeenergie ausgerüstet.
Der Aufzeichnungskopf ist in Patronenform vorhanden und mit dem Tintenbehälter zum Speichern der an den Ausstoßabschnitt zu liefernden Tinte einstückig gefertigt.
Auf dem Montagebauteil kann eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen montiert werden, von denen jeder so angeordnet ist, daß das erste Absorbierelement die gleiche Richtung hat oder das zweite Absorbierelement in Wischrichtung liegend hinter jedem Aufzeichnungskopf angeordnet ist.
Hier kann die Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen entsprechend den sich im Farbton unterscheidenden Tinten angeordnet werden.
Erfindungsgemäß kann das Reinigungsverfahren dahingehend verbessert werden, daß bei einem Aufzeichnungskopf, welcher den Ausstoßabschnitt zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmittel und ein in der Nähe des Ausstoßabschnitts angeordnetes erstes Absorbierelement aufweist, das Wischelement nach dem Reinigen des Ausstoßabschnitts mit dem ersten Absorbierelement und dann mit dem auf dem Montagebauteil für den Aufzeichnungskopf und in der Nähe des ersten Absorbierelements angeordneten zweiten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird.
Hier kann das Wischelement im kontinuierlichen Betrieb bei einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen und einer Vielzahl von zweiten Absorbierelementen eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß ist es möglich, das Wischelement so zu reinigen, indem dieses nach dem Wischen des Ausstoßabschnittes mit einem in der Nähe dieses Abschnitts des Aufzeichnungskopfes angeordneten Absorbierelement oder einem auf dem Kopfmontagebauteil, z.B. auf einem Schlitten angeordneten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird. Es ist aber auch möglich, den Tintenabsorbiervorgang dadurch sicherer zu machen, daß dem Absorbierelement auf der Kopfseite eine konvexe Form und/oder der Stirnfläche auf dem Ausstoßabschnitt eine konkave Form gegeben wird.
Da aber Verunreinigungen wie Staub, eingedickte oder eingetrocknete Tinte, welche am Wischelement oder an der Abdeckkappe haften und sich schädlich für den Kopf erweisen, vorher effektiv entfernt werden können, wird das Auftreten herkömmlicher Mängel wie Ansammeln von Tinte im Spalt zwischen Kopf und Schlitten, Wegschleudern von Tinte beim Wischen, Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen oder Beschmutzen der Bedienungsperson beim Auswechseln der Kopfpatrone verhindert, so daß eine starke Verbesserung der Standzeit und der Druckcharakteristik erreicht werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät kann z.B. aufweisen
- einen Aufzeichnungskopf mit einem Ausstoßabschnitt zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmittel und einem in der Nähe des Ausstoßabschnitts angeordneten Absorbierelement,
- ein Montagebauteil zur Aufnahme des Aufzeichnungskopfes,
- ein Wischelement, welches mit dem Ausstoßabschnitt und dem Absorbierelement in Kontakt gebracht werden kann, und
- eine Vorrichtung zum Definieren der Wischrichtung, um das Wischelement nach dem Wischen des Ausstoßabschnitts mit dem Absorbierelement in Kontakt zu bringen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen eines Aufzeichnungskopfes kann z.B. den Verfahrensschritt einschließen, daß das Wischelement nach dem Reinigen des Ausstoßkopfes, welcher einen Ausstoßabschnitt zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial und ein am Kopf in der Nähe dieses Ausstoßabschnitts angeordnetes Absorbierelement aufweist, mit dem Absorbierelement in Kontakt gebracht wird.
Hier kann das Wischelement im kontinuierlichen Betrieb für eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen verwendet werden.
Gemäß dieser Erfindung ist es möglich, das Wischelement auf die Art und Weise zu reinigen, daß es nach dem Wischen des Ausstoßabschnitts mit dem neben dem Ausstoßabschnitt des Aufzeichnungskopfes angeordneten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird.
Da aber Verunreinigungen wie Staub, eingedickte oder eingetrocknete Tinte, welche am Wischelement oder an der Abdeckkappe haften und sich schädlich für den Kopf erweisen, vorher effektiv entfernt werden können, wird das Auftreten herkömmlicher Mängel wie Ansammeln von Tinte im Spalt zwischen Kopf und Schlitten, Wegschleudern von Tinte beim Wischen, Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen oder Beschmutzen der Bedienungsperson beim Auswechseln der Kopfpatrone verhindert, so daß eine starke Verbesserung der Standzeit und der Druckcharakteristik erreicht werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es außerdem möglich, optimale Bedingungen für die Konstruktion des Absorbierlements hinsichtlich Größe, Funktion und Kosten abzuleiten, wenn die Quellgeschwindigkeit und die Flüssigkeitsabsorptionsgeschwindigkeit des am Kopf angeordneten Absorbierelements und auch die Beziehung zwischen dem Tintengewicht im Tintenbehälter, dem aufzeichenbaren Tintengewicht und der Größe des Absorbierelements vorher klar definiert sind.
Die vorliegende Erfindung wurde aufgrund der oben genannten Probleme entwickelt und kann z.B. aufweisen
- einen Aufzeichnungskopf mit einem Ausstoßabschnitt zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmittel und einem in der Nähe dieses Ausstoßabschnitts angeordneten Absorbierelement und
- ein Wischelement, welches mit dem Ausstoßabschnitt und dem Absorbierelement in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehung erfüllt wird: Bereich der Ausstoßöffnungsgruppe < Breite des Wischelements ≤ Breite des Absorbierelements.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Montagebauteil zur Aufnahme des Kopfes bereitgestellt, wobei das Montagebauteil eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen aufnehmen kann und jeder Kopf so angeordnet ist, daß ein erstes Absorbierelement in gleicher Richtung wie der Aufzeichnungskopf oder ein zweites Absorbierelement sich in Wischrichtung erstreckt.
Hier kann die Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen entsprechend der Tinten unterschiedlicher Farbtöne angeordnet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Wischelement dadurch besser zu säubern, daß ein angemessen dimensioniertes Absorbierelement in der Nähe des Ausstoßabschnitts jedes Aufzeichnungskopfes angeordnet ist und das Wischelement nach dem Wischen des Ausstoßabschnitts mit diesem Absorbierelement und dann mit einem weiteren, auf dem Kopfmontagebauteil, z.B. auf einem Schlitten angeordneten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird.
Da aber Verunreinigungen wie Staub, eingedickte oder eingetrocknete Tinte, welche am Wischelement oder an der Abdeckkappe haften und sich schädlich für den Kopf erweisen, vorher effektiv entfernt werden können, wird das Auftreten herkömmlicher Mängel wie Ansammeln von Tinte im Spalt zwischen Kopf und Schlitten, wegschleudern von Tinte beim Wischen, Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen oder Beschmutzen der Bedienungsperson beim Auswechseln der Kopfpatrone verhindert, so daß eine starke Verbesserung der Standzeit und der Druckcharakteristik erreicht werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNNNGEN

Figur 1 zeigt perspektivisch ein Beispiel für den Außenaufbau eines Patronenkopfes zur Montage auf einem Schlitten eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes,
Figur 2 zeigt die Draufsicht dieses Kopfes zur Erläuterung der Verbindung zwischen einer Grundplatte und einer Leiterplatte in der Kopfeinheit der Kopfpatrone,
Figur 3 zeigt perspektivisch ein typisches Tintenstrahlaufzeichnungsgerät,
Figur 4 zeigt an einem Beispiel die Vorderansicht einer Regeneriereinheit mit allen Einzelheiten,
Figur 5 zeigt an einem Beispiel den Wisch- und Lamellenreinigungsvorgang an der Kopfeinheit der Kopfpatrone,
Figur 6 zeigt perspektivisch den gleichen Vorgang,
Figuren 7A und 7B zeigen vergrößerte Teilschnittansichten des in Figur 6 dargestellten Vorgangs,
Figur 8 zeigt ein weiteres Beispiel für die Konstruktion des Wischabschnitts am Kopf und an der Lamelle,
Figur 9 zeigt noch ein weiteres Beispiel für eine solche Konstruktion,
Figur 10 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Druckwirkleistung und der Menge von nasser Tinte, welche ein Faktor zur Bestimmung der Dimensionen eines auf der Kopfeinheit angeordneten Absorbierelements ist,
Figur 11 zeigt ein weiteres Demonstrationsbeispiel für den Wisch- und Reinigungsvorgang an der Kopfeinheit der Kopfpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 12 zeigt perspektivisch den gleichen Vorgang, Figuren 13A und 13B zeigen vergrößerte Teilschnittansichten des in Figur 11 dargestellten Vorgangs,
Figur 14 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel die Beziehung zwischen dem Bereich der Gruppe von Tintenausstoßöffnungen, der Abdeckkappenbreite, der Lamellenbreite, der Breite des Absorbierelements auf der Kopfseite und der Breite des Absorbierelements auf der Schlittenseite,
Figur 15 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel die Kopfeinheit mit konkav ausgebildeter Tintenausstoßfläche als Variante von Figur 8,
Figur 16 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel die Kopfeinheit mit konkav ausgebildeter Tintenausstoßfläche als Variante von Figur 9,
Figur 17 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel die Beziehung zwischen dem Bereich der Gruppe von Tintenausstoßöffnungen, der Abdeckkappenbreite und der Breite der ersten und der zweiten Lamelle,
Figur 18 zeigt perspektivisch eine typische Kopfpatrone, bei welcher sich Schlittenbewegungsrichtung und Wischrichtung voneinander unterscheiden,
Figur 19 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel die Wischrichtung bei einer trapezförmigen Ausstoßöffnung,
Figur 20 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel ebenfalls den Wischvorgang,
Figuren 21A und 21B zeigen an Demonstrationsbeispielen die Ergebnisse bei unterschiedlichen Wischrichtungen,
Figuren 22A und 22B zeigen die Vorderansicht bzw. Seitenansicht des Kopfes in Schnittdarstellung zur Demonstration des Wischvorgangs bei einer Ausstoßöffnung in anderer Form,
Figur 23 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel ebenfalls den Wichvorgang,
Figuren 24A und 24B zeigen an Demonstrationsbeispielen die Wischrichtung bei Ausstoßöffnungen in anderer Form,
Figuren 25A und 25B zeigen vergrößert Demonstrationsbeispiele für den Wischvorgang,
Figur 26 zeigt eine schematische Darstellung des Reinigungsmodus,
Figur 27 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Reinigungsmodus,
Figur 28 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung eine Spezialpatrone zum Reinigen,
Figuren 29A und 29B zeigen an einem Demonstrationsbeispiel das Verhalten beim herkömmlichen Reinigen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.

(1) Kopfpatrone

Figur 1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau einer Kopfpatrone, welche auf dem Schlitten eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes montiert werden kann. In diesem Beispiel hat die Patrone eine in die Tintenbehältereinheit 200 integrierte Kopfeinheit 100, wobei die Kopfeinheit 100 auf der Tintenbehältereinheit 200 montierbar ist, worauf später näher eingegangen wird. Eine Steckverbindung 102 zur Ausgabe eines Signals bezüglich der Tintenrestmenge und zum Empfangen eines Signals zum Ansteuern eines Tintenausstoßabschnitts 101 der Kopfeinheit 100 ist unmittelbar neben der Kopfeinheit 100 und der Tintenbehältereinheit 200 angeordnet. Demzufolge kann die Höhe H der auf dem Schlitten montierten Patrone verkleinert werden, worauf nachfolgend eingegangen wird, und die Dicke der Patrone ebenfalls kleiner ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich, den Schlitten kleiner zu halten und die Patronen nebeneinander anzuordnen, wie mit Bezug auf Figur 29 später beschrieben wird.
Die Kopfpatrone kann durch Erfassen des an der Tintenbehältereinheit 200 vorhandenen Knopfes 201 mit dem Ausstoßabschnitt 101 nach unten gerichtet auf dem Schlitten montiert werden. Bei der Montage greift ein am Schlitten vorhandener Stift in einen Stiftaufnahmeabschnitt 103 der kopfeinheit 100, um die Kopfeinheit zu positionieren.
In diesem Beispiel hat die Kopfpatrone ein unmittelbar am Tintenausstoßabschnitt 101 angeordnetes Absorbierelement 104, welches dazu dient, ein zum Wischen und Reinigen der Oberfläche des Tintenausstoßabschnitts 101 verwendetes Element zu säubern. Eine mit der Atmosphäre verbundene Öffnung zum Einlassen von Luft mit dem Verbrauch von Tinte ist etwa in der Mitte der Tintenbehältereinheit 200 erzeugt.
Figur 2 zeigt die Unteransicht einer mit einer Leiterpiatte 115 einstückig gefertigten Grundplatte 111, wobei die Kontur der Leiterplatte 115 mit der fett ausgezogenen Linie und die Kontur der Grundplatte 111 mit der schraffierten Fläche gekennzeichnet ist. Wie Figur 2 zeigt, sind eine IS 128 in ROM-Form zum Speichern von Informationen, eigenleitend für den Kopf, z.B. die geeignete Treiberbedingung für die Elektrizität/Wärme-Wandler, die ID-Nummer, die Tintenfarbinformation, die Korrekturdaten- Treiberbedingung (Kopfabschattungsdaten), die Impulsbreitenmodulation-Treiberbedingung usw., und ein Kondensator 129 auf der Seite der Verbindungsfläche zwischen der Leiterplatte 115 und der Grundplatte 111 an einer Position angeordnet( welche dem ausgeschnittenen Abschnitt llla der Grundplatte 111 entspricht. Wenn die Montagehöhe der IS geringer ist als die Dicke der Grundplatte 111, ragt beim Verbinden der Leiterplatte 115 mit der Grundplatte 111 die IS nicht aus der Oberfläche vor. Bei der Fertigung macht es sich deshalb nicht erforderlich, eine Speicherform in Betracht zu ziehen, welche der Höhe der vorragenden IS entspricht.

(2) Beschreibung der Regeneriereinheit

Nachfolgend wird die in diesem Beispiel verwendete Regeneriereinheit beschrieben.
Figur 3 zeigt perspektivisch ein typisches Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zur Erläuterung des ausgeschnittenen Bereichs und den schematischen Aufbau für die Verwendung einer Regeneriereinheit in diesem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, wobei in diesem Beispiel die Regeneriereinheit an der rechten Endstellung angeordnet ist.
In dieser Regeneriereinheit kennzeichnet das Bezugszeichen 300 eine Abdeckeinheit, welche entsprechend jeder mit der Kopfeinheit 100 bestückten Patrone C angeordnet ist, wobei. die Abdeckeinheit zusammen mit dem Schlitten 2 nach rechts und links in dieser Figur bewegt und in vertikaler Richtung angehoben oder abgesenkt wird. Wenn der Schlitten 2 die Endstellung erreicht hat, kommt die Abdeckeinheit mit der Kopfeinheit in Kontakt und bedeckt deren Ausstoßabschnitt 101. Der Aufbau der Abdeckeinheit wird mit Bezug auf Figur 4 später beschrieben.
In dieser Regeneriereinheit kennzeichnet das Bezugszeichen 401 eine als Wischelement dienende Lamelle und das Bezugszeichen 403 ein z.B. aus absorbierendem Material gefertigtes Lamellenreinigungselement, um das Reinigen vollständiger durchzuführen. In diesem Beispiel wird die Lamelle 401 von einem mit der Bewegung des Schlittens 2 gesteuerten Lamellenhubmechanismus getragen und dieser kann an einer Position angeordnet sein, wo die Lamelle zum Wischen und Reinigen des Ausstoßöffnungsabschnitts herausgedrückt (angehoben) oder zurückgezogen (abgesenkt) wird und den Ausstoßöffnungsabschnitt nicht mehr berührt. Wenn in diesem Beispiel der Schlitten 2 von rechts nach links in dieser Figur bewegt wird, erfolgt das Reinigen durch das Wischen mit der Lamelle. Der Hnbmechanismus für die Lamelle 401 wird mit Bezug auf Figur 2 später beschrieben. Wenn ein über der Ausstoßöffnungsfläche der Kopfeinheit 100 liegender Abschnitt von der Lamelle 401 nicht gewischt wird, kann an einer entsprechenden Position eine Hilfslamelle (in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 402 gekennzeichnet) angeordnet werden, um das Reinigen dieses Abschnitts durchzuführen.
Die Regeneriereinheit ist auch mit einer an die Abdeckeinheit 300 angeschlossenen Pumpe 500 ausgerüstet, welche beim Anlegen der Abdeckeinheit 300 an die Kopfeinheit 100 durch Saugen einen Unterdruck erzeugt.
Figur 4 zeigt an einem Beispiel die Vorderansicht einer Regeneriereinheit mit allen Einzelheiten. Eine solche Regeneriereinheit kann der vom Anmelder dieser Erfindung vorgeschlagenen und im japanischen Dokument 2-12655 offenbarten Regeneriereinheit entsprechen und deren Aufbau wird nachfolgend kurz beschrieben.
Die Abdeckeinheit 300 weist auf
- eine Abdeckkappe 302, welche den Ausstoßabschnitt der Kopfeinheit 100 umhüllt,
- einen Halter für die Abdeckkappe,
- ein Absorbierelement zum Aufnehmen von Tinte zu einem Zeitpunkt, wenn kein Ausstoßen und kein Absaugen erfolgt,
- ein Saugrohr 304 zum Aufnehmen der abgesaugten Tinte und
- ein Verbindungsrohr 305, welches an die Pumpeneinheit 500 angeschlossen ist.
Die Abdeckeinheit 300 ist an einer Position und in einer Anzahl angeordnet, welche der Position der entsprechenden Patrone und der Anzahl von Patronen C entspricht (in diesem Beispiel vier) und wird von einem Abdeckkappenhalter 330 getragen.
Die Bezugszeichen 332 und 334 kennzeichnen am Abdeckkappenhalter 330 vorstehende Stifte, welche in die in einer Grundplatte 350 der Regeneriereinheit erzeugte Nockennut 352 bzw. 354 greifen und den Abdeckkappenhalter nach links oder rechts und nach oben oder unten führen, wie in dieser Figur gezeigt ist. Eine Feder ist zwischen dem Stift 334 des Abdeckkappenhalters 330 und einem Frontabschnitt der Grundplatte 350 der Regeneriereinheit gespannt, welche den Abdeckkappenhalter 330 nach links in dieser Figur zieht und diesen in der linken und damit abgesenkten Position hält. Wenn der Abdeckkappenhalter 330 oder die Abdeckkappeneinheit 300 in dieser Position gehalten wird, befindet die Kopfeinheit 100 der auf dem Schlitten 2 montierten Patrone C sich in Gegenüberlage der Startposition des Schlittens 2 beim Aufzeichnen eines Abtastvorgangs.
Das Bezugszeichen 342 kennzeichnet einen Abschnitt an der rechten Seite des Abdeckkappenhalters 330, welcher vom Schlitten 2 erfaßt wird. Bei der Weiterbewegung des Schlittens 2 nach rechts wird auch der Abdeckkappenhalter 330 über den vom Schlitten 2 erfaßten Abschnitt 342 gegen die Wirkung der Zugf eder 360 nach rechts bewegt. Über die in den Nockennuten 352 und 354 gleitenden Stift 332 bzw. 334 wird der Abdeckkappenhalter 330 nach rechts und damit nach oben geführt. Dabei wird die Abdeckkappe 302 in engen Kontakt mit der Ausstoßöffnungsfläche gebracht und deckt diese ab. Zu beachten ist, daß diese Abdeckposition des Schlittens 2 die Regenerierposition darstellt.
Zu beachten ist auch, daß die Kappe 302, einschließlich dem Abschnitt für die Befestigung am Halter 303 und einem Kantenabschnitt als Erweiterung des rohrförmigen Abschnitts vom Befestigungsabschnitt aus einem elastischen Material einstückig geformt ist. Das für die Abdeckkappe 302 verwendete elastische Material kann Silikongummi oder Butylgummi sein.
Nachfolgend wird der Hubmechanismus für die Lamelle 401 beschrieben.
In Figur 4 kennzeichnet das Bezugszeichen 410 einen anhebbaren Lamellenhalter, an dessen oberem Abschnitt die Lamelle 401 entsprechend befestigt ist. Dieser Lamellenhalter 410 wird von einer Rückzugsfeder in die untere Endstellung gezogen.
Das Bezugszeichen 430 kennzeichnet einen Verriegelungshebel, welcher auf den am Blatthalter 410 vorstehenden Bolzen 414 drehbar gelagert ist, von einer Feder 434 in Uhrzeigerrichtung in dieser Figur gedreht wird und in die obere Stirnfläche eines Anschlags 432 greift, um den Blatthalter 410 in angehobener Stellung zu verriegeln. In dem gezeigten Zustand greift er auch in einen am Lamellenhalter 410 vorstehenden Abschnitt 416 und wird in dieser Position gehalten.
Das Bezugszeichen 440 kennzeichnet einen Entriegelungshebel, welcher auf dem am Lamellenhalter 410 vorstehenden Bolzen 418 drehbar gelagert ist und durch Drehen um den Bolzen 418 in Uhrzeigerrichtung, wie in dieser Figur gezeigt ist, den Verriegelungszustand des Verrieglungshebels 430 aufhebt, wenn der Blatthalter 410 sich in der oberen Stellung befindet. Das heißt, der Entriegelungshebel 440 hat einen vorstehenden Stift 442 (nicht dargestellt), welcher in den Vernegelungshebel 430 greift und beim Drehen des Entriegelungshebels 440 in Uhrzeigerrichtung in dieser Figur um den Bolzen 418 den Verriegelungshebel 430 um den Bolzen 414 dreht und die Verriegelungsverbindung zwischen dem Verriegelungshebel 430 und der oberen Stirnfläche des Anschlags 432 löst.
Das Bezugszeichen 450 kennzeichnet ein Nockenbauteil zum Anheben des Lamellenhalters 410 bei der Bewegung des Schlittens 2, welches auf einem an der Grundplatte 350 der Regeneriereinheit vorstehenden Bolzens 370 drehbar gelagert ist.
Bei diesem Mechanismus wird mit der Gleitbewegung der Abdekkeinheit 300, verursacht durch Verschiebung des Schlittens 2 nach rechts, die Lamelle 401 angehoben, welche beim Bewegen des Schlittens 2 nach links und nach Abschluß der Saugregenerierung mittels der Pumpeneinheit 500 das Wischen durchführt. In diesem Beispiel wird die von der Lamelle 401 abgewischte und aufgenommene Tinte in ein auf der Kopfeinheit angeordnetes Absorbierelement und ein weiters auf dem Schlitten angeordnetes Absorbierelement absorbiert, wodurch Probleme wie Farbmischen zwischen den Köpfen verhindert werden, ausgenommen, wenn ein Teil der Tinte entlang einer Oberfläche der Lamelle 401 nach unten fließen kann. Diese Oberfläche kann aber auf die nachfolgend beschriebene Weise gereinigt werden.
Wenn der Schlitten 2 von der linken Seite aus bewegt wird, ist die Lamelle 401 abgesenkt. Das Lamellenreinigungselement 403 befindet sich im Kontakt mit der Lamelle 401, weil die Abdeckeinheit 300 mit dem darauf montierten Lamellenreinigungselement 403 bereits in die Ausgangsposition zurückgekehrt ist. Beim Absenken der Lamelle 401 wird dann die auf ihrer Oberfläche haftende Tinte vollständig von dem als Absorbierelement vorhandenen Reinigungselement 403 aufgenommen und dadurch die Lamelle 401 sicher abgewischt.
Der mit der Ausstoßöffnungsfläche im Kontakt stehende Lamellenabschnitt wird von dem an der Kopfeinheit angeordneten Absorbierelement, welches nachfolgend beschrieben wird, und von dem auf dem Schlitten angeordneten Absorbierelement gereinigt, so daß eventuell daran haftende Tinte kein Farbmischen zwischen den Köpfen verursachen kann. Wenn das Reinigen mit dem auf der Kopfeinheit angeordneten Absorbierelement und dem auf dem Schlitten angeordneten Absorbierelement vollständig durchgeführt wird, muß das Lamellenreinigungselement 403 nicht unbedingt vorgesehen werden.
In dem genannten Beispiel ist die Regeneriereinheit mit einem Mechanismus zum Anheben der Abdeckkappe und der Lamelle in mechanischer Verbindung mit dem Schlitten und dessen Bewegung ausgerüstet, doch besser als die genannte mechanische Verbindung ist eine weitere Hubvorrichtung.

(3) Lamellenreinigung

(3.1) Wirkungsweise des Absorbierelements 104.

Die in Figur 1 gezeigte Kopfeinheit 100 ist mit einem Absorbierelement 104 als das erste, neben der Ausstoßöffnungsfläche angeordnete Absorbierelement ausgerüstet. Wenn in diesem Beispiel der an der Abdeckposition stehende Schlitten 2 nach links in der Figur bewegt wird, erfolgt das Wischen der Ausstoßöffnungsfläche eines Kopfes mit der Lamelle 401 und das auf dem gleichen Kopf angeordnete Absorbierelement 104 kommt mit der Lamelle 401 in Kontakt und säubert diese, wodurch Nachteile wie das Farbmischen am nächsten Kopf, das Wegschleudern abgewischter Tinte auf die Tintenausstoßfläche oder das Fließen abgewischter Tinte um den Kopf und den Schlitten oder das Verunreinigen beim Auswechseln der Kopfpatrone verhindert werden können. Einzelheiten und Wirkungsweise dieses Absorbierelements werden nachfolgend beschrieben.
Die Figuren 5 und 6 zeigen die Schnittansicht bzw. eine vergrößerte perspektivische Darstellung der in diesem Beispiel verwendeten Regeneriereinheit, von der Vorderseite betrachtet (Gegenseite von Figur 3).
Die Kopfeinheit 100 ist wie oben beschrieben am Schlitten 2 befestigt, welcher von einer Hauptabtastschiene 11 getragen wird und in Druckrichtung (Pfeilrichtung c) bewegt werden kann. Wenn z.B. die Ausstoßöffnung 101b der Kopfeinheit 100 verstopft ist, wird der Halter 330 mit den Abdeckkappen 300, welche an der Nichtdruck-Position (Zustand (A) in Figur 5) einen geschlossenen Raum im Kopf erzeugen, in Pfeilrichtung a bewegt, um die Kappen 303 mit den Ausstoßflächen 101a in Kontakt zu bringen, und an der Position gestoppt, an welcher das geschlossene System erzeugt wird. In diesem Zustand wird von der Pumpeneinheit 500 über die Rohre 304 die Saugregenerierung durchgeführt. Die durch die Saugwirkung aus der Kopfeinheit 100 gesaugte Tinte wird durch ein Rohr 508 in ein Bauteil 509 zur Verarbeitung verbrauchter Tinte transportiert. Nach der Saugregenerierung wird der mit den Abdeckkappen 300 bestückte Halter 330 in Pfeilrichtung b zurückgezogen. Zu diesem Zeitpunkt kann die bei der Saugregenerierung aus der Ausstoßöffnung 101b gesaugte Tinte I auf der Ausstoßfläche 101a der Kopfeinheit 100 verbleiben. Der Schlitten 2 (Zustand (A)) wird jetzt in Pfeilrichtung c bewegt und das Wischen der Ausstoßfläche 101a mit der am Lamellenhalter 410 befestigten Lamelle 401 durchgeführt (Zustand (B) in Figur 5), wodurch die auf der Ausstoßfläche 101a haftende Tinte abgewischt wird.
In Wischrichtung gesehen ist hinter jedem Kopf der Kopfeinheit 100 ein Absorbierelement 104 angeordnet und mit einem Kleber oder einer Thermodichtmasse am Kopf befestigt. In Wischgegenrichtung gesehen ist ein Abschnitt der hinter dem Absorbierelement 104 liegenden Ausstoßfläche 101a konisch ausgeführt, so daß der Kantenabschnitt des Absorbierelements 104 gegenüber diesem konischen Abschnitt etwas vorsteht.
Das für die Fertigung des Absorbierelements 104 verwendete Material ist poröses Polyolefin mit der Eigenschaft, beim Absorbieren von Flüssigkeit etwas zu quellen (z.B. ein poröser Sinterpreßkörper aus Polyäthylen, auf Hydophilieren behandelt, mit einer Quellrate von 0,01 bis 0,02 %, Handelsname: Sunf ine AQ, hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.).
Das Verhalten der Tintentröpfchen bei Wischen wird nachfolgend mit Bezug auf die Figuren 7A und 7B beschrieben.
Figur 7 zeigt vergrößert den in Figur 5 dargestellten Ausstoßöffnungsabschnitt. Die bei der Saugregenerierung auf der Ausstoßfläche 101a verbliebene Tinte 1 wird während der Bewegung des Schlittens 2 in Pfeilrichtung c von der Lamelle 401 erfaßt, über einen Abschnitt der Ausstoßfläche 101a geschoben und dann an der Kante 104a des am Kopf befestigten Absorbierelements 104 abgestreift und im konisch ausgebildeten Abschnitt 101c der Ausstoßfläche 101a zunächst gespeichert. Diese gespeicherte Tinte I' wird dann sofort in das Absorbierelement 104 absorbiert (I' entspricht Zustand (a)) Der Schlitten 2 wird in Pfeilrichtung c weiterbewegt und dabei die Tinte vollständig von der Kante 401a der Lamelle 401 abgewischt, bevor die Lamelle 401 den nächsten Kopf erreicht (Zustand (b)). Deshalb hat die von der Ausstoßfläche 101a abgestreifte Tinte keinen Einfluß auf den nächsten Kopf, so daß Nachteile wie z.B. das Farbmischen eliminiert werden und das Wischen dann erfolgt, wenn die Lamelle 401 immer eine saubere Kante 401a hat.
Die an der Lamelle 401 haftende Tinte kann effektiv entfernt werden, wenn das Absorbierelement unmittelbar am Kopf angeordnet wird.In diesem Beispiel sind die integrierten Schaltkreise IS zum Speichern von Informationen auf der Seite des Aufzeichnungskopf substrats angeordnet, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben ist. Diese IS können aber zerstört werden, wenn die beim Reinigen weggeschleuderte Tinte an ihnen haften bleibt.Deshalb wird das Absorbierelement bevorzugt auf der Substratseite angeordnet, auf welcher die IS angeordnet sind.
Mehr bevorzugt wird jedoch die Anordnung der IS auf der Substratseite, welche sich in Reinigungsrichtung gesehen hinter den Kopfausstoßöffnungen befindet, damit diese auf die gleiche Weise wie die Lamelle gereinigt werden.
Wenn das Absorbierelement wie in diesem Beispiel auf der Gegenseite zu den IS angeordnet ist, werden diese nicht von der herumwirbelnden Tinte beeinträchtigt, weil beim Reinigen einer Vielzahl von Köpfen in Reihenfolge die mit den IS bestückte Seitenfläche vor dem Reinigen des Kopfes mit der Lamelle in Kontakt kommt.
In diesem Beispiel ist die Kopfeinheit 100 so konstruiert, daß der konische Abschnitt 101c der Ausstoßfläche 101a neben dem Absorbierelement 104 liegt, doch der gleiche Effekt kann auch erzielt werden, wenn die an das Absorbierelement 104 grenzende Ausstoßfläche 101a einen in Nutform abgesetzten Abschnitt lold aufweist, wie Figur 8 zeigt.
Das Absorbierelement 104 kann bezüglich der Ausstoßfläche 101a aber auch etwas vorstehen, wie in Figur 9 gezeigt ist, wodurch der rücksprungartige Abschnitt in der Ausstoßfläche entfällt. Das heißt, die an das Absorbierelement 104 grenzende und in Wischrichtung gesehen vor diesem Absorbierelement 104 liegende Ausstoßfläche 101a erhält durch das Absorbierelement 104 den Rücksprung, was bedeutet, daß mit dem vorstehenden Kantenabschnitt 104a des Absorbierelements 104 der gleiche Effekt erzielt werden kann. Eine Kombination beider Ausführungen ist aber ebenfalls möglich.
In diesem Beispiel wird das Wischen in der Hauptabtastrichtung (Druckrichtung) durchgeführt, aber der gleiche Effekt wie in diesem Beispiel kann auch erzielt werden, wenn das Wischen senkrecht zur Hauptabtastrichtung durchgeführt wird. Die Beschreibung dazu erfolgt spater mit Bezug auf Figur 18.
Das zum Säubern der Lamelle verwendete Absorbierelement 3 kann an einem leicht abgestuften Abschnitt der Ausstoßfläche des nach unten zum Schlitten 2 gerichteten Aufzeichnungskopfes angeordnet werden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät kann helle oder dunkle Streifen im Bild erzeugen, wenn die Positioniergenauigkeit der vom Kopf ausgestoßenen und auf das Aufzeichnungsmittel P auftreffenden Tintentröpfchen schlecht ist. Eine Maßnahme, eine solche Bildverschlechterung zu verhindern, besteht darin, den Abstand zwischen der Ausstoßöffnungsfläche 1 des Aufzeichnungskopfes und dem Aufzeichnungsmittel P kleiner einzustellen, um einen geringeren Auftreffehler der Tintentröpfchen zu erhalten und dadurch die Bildqualität zu verbessern. In diesem Fall entsteht beim Ausstoßen von Tinte auf das Aufzeichnungsmaterial P jedoch ein großer Unterschied im Wassergehalt zwischen der Fläche des Aufzeichnungsmaterials P, auf welches die Tinte ausgestoßen wird, und dessen Rückfläche oder zwischen einem Abschnitt, auf welchen Tinte ausgestoßen wird, und einem Abschnitt, auf welchen kein Tintenausstoß erfolgt, und dieser Unterschied im Wassergehalt erzeugt einen Unterschied in der Quellrate, woraus die als Wellen auf dem Aufzeichnungsmaterial P bezeichneten Unregelmäßigkeiten resultieren. Wenn dann der Abstand zwischen beiden zu gering ist, ergibt. sich ein Problem dahingehend, daß der Aufzeichnungskopf mit dem Aufzeichnungsmaterial P in Kontakt kommt, wodurch die Aufzeichnungsfläche verschmutzt wird. Deshalb ist es ratsam, den Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsmaterial P nur so klein zu wählen, daß der Kopf die Wellen nicht berührt. Dadurch kann das am Bodenabschnitt des Schlittens 2 angeordnete Absorbierelement 3 mit dem nach unten zum Schlitten 2 gerichteten Aufzeichnungskopf bündig gehalten werden oder zum Aufzeichnungsmaterial einen größeren Abstand erhalten als der Aufzeichnungskopf. Insbesondere ist sehr wahrscheinlich, daß das Absorbierelement 3 zum Säubern der Lamelle das Aufzeichnungsmaterial P deshalb verunreinigt, weil es eine Menge Tinte absorbiert hat, so daß es ratsam ist, dieses Absorbierelement an einer um 0,5 mm vom Aufzeichnungskopf zurückgesetzten Position anzuordnen, um die gewünschte Sicherheit zu gewährleisten.

(3.2) Abmessungen. des Absorbierelements.

Nachfolgend wird die Konstruktion des Absorbierelements beschrieben.
Zunächst erfolgt aber eine Beschreibung der bei dieser Konstruktion während des Reinigens von der Kopfeinheit 100 auf das Absorbierelement 104 zu übertragenden Tintenmenge.
In diesem Beispiel hat der Tintenstrahlkopf 128 Ausstoßöffnungen und eine Bilddichte von 400 dpi (10160 Tröpfchen/mm). Die Tinte wird von dem mit der Kopfeinheit 100 einstückig gefertigten Tintenbehältereinheit 200 geliefert, wie oben beschrieben ist. Die von der Tintenbehältereinheit 200 aufgenommene Tintenmasse hat ein Gewicht von 60 g und das spezifische Gewicht der Tinte beträgt 1,05. Die zum Drucken nutzbare Tintenmenge beträgt 40 bis 50 g. Die Tintenrestmenge dient dazu, die Bedienungsperson über die verbleibende Zeit bis zum Wechseln der Tintenpatrone unmittelbar vor Eintritt eines instabilen Tintenausstoßes zu informieren, und diese Information erfolgt auf die Weise, daß im oben beschriebenen Tintenbehälter ein Elektrodenstift zum Erfassen der im Behälter noch vorhandenen Tintenrestmenge angeordnet ist, welcher die Widerstandsänderung zwischen Elektroden bei absinkendem Tintenpegel erfaßt.
Nachfolgend wird auf die Anzahl druckbarer Blätter mit der in einer solchen Tintenbehältereinheit vorhandenen Tintenmenge näher eingegangen.
Die am häufigsten genutzte normale Druckleistung ist 10 bis 30 % pro Kopf und bei Annahme eines Tintengewichtes von 60 g im Tintenbehälter (bei einem nutzbaren Gewicht von 40 bis 50g) wird die Anzahl druckbarer Blätter auf 300 bis 1000 geschätzt. Bei einer solchen Einschätzung schließt die zum Drucken verwendete Tintenmenge die für die Saugregenerierung benötigte Tintenmenge und die Tintenmenge ein, welche zur Durchführung des sogenannten unproduktiven Ausstoßens oder Vorausstoßens von Tinte durch alle Ausstoßöffnungen in einer bestimmten Anzahl benötigt wird, und zwar vor oder nach dem Drucken oder während des Druckens (nach dem Drucken einer Zeile und vor dem Drucken der nächsten Zeile) zu dem Zweck, den Ausstoßzustand jeder Düse konstant zu halten, und nach dem Reinigen mit der Lamelle 401, wobei die genannten 300 bis 1000 druckbaren Blätter als Effektivwert bei einem Druckmodus oder Regeneriermodus erhalten wurden, auf welchen später näher eingegangen wird.
Nachfolgend wird auf die beim Reinigen mit der Lamelle 401 von der Kopfeinheit auf das Absorbierelement 104 übertragene Tintenmenge näher beschrieben.
Der mit der Lamelle 401 durchgeführte Reinigungsvorgang wird im wesentlichen in zwei Arten klassifiziert, in
(i) das Beseitigen der nach der Saugregenerierung auf der Kopffläche verbliebenen Tinte und
(ii) das Beseitigen der beim Drucken an der Kopffläche haftenden Tinte.
Zunächst wird auf die Tintenmenge beim Reinigen nach der Art (i), d.h. auf die nach der Saugregenerierung auf der Kopffläche verbleibenden Tinte eingegangen. Die bei Durchführung eines einzigen Saugregeneriervorgangs auf der Kopffläche verbleibenden Tinte beträgt 0,0003 bis 0,0015 g, einschließlich der an der Ausstoßöffnung verbleibenden Tinte und der Tinte (Tintenspur auf der Abdeckkappe), die auf dem Abschnitt (Abdeckkappenspur) der Kopfeinheit 100 verbleibt, welcher mit der Abdeckkappe 300 im Kontakt gestanden hat. Dieser Wert wurde bei einem Spalt von 0,2 bis 1 mm zwischen der Ausstoßfläche 101a und dem Absorbierelement beim Abdekken (Saugen) experimentell ermittelt( wobei die Kopfoberfläche (Ausstoßfläche 101a und Abdeckkappenkontaktabschnitt) und die Abdeckkappe 300 um den Kopfkontaktabschnitt wasserabweisend behandelt und das Absorbierelement (nicht gezeigt) in der Abdeckkappe 300 angeordnet war.
Die Saugregenerierungsfolge kann so eingestellt werden, daß eine Saugregenerierung jeweils nach dem Drucken einer vorbestimmten Anzahl von Blättern erfolgt (z.B. 10 Blatt). Dadurch soll im voraus das Entstehen von Bläschen innerhalb einer Flüssigkeitskammer des Kopfes während des Druckens und somit das Verstopfen der Flüssigkeitskammer mit dem Wachsen der Bläschen und zwangsläufig ein Ausstoßblockieren verhindert werden, und das kann bei Durchführung eines Saugregeneriervorgangs nach jeweils 10 Blatt erreicht werden. Demzufolge beträgt bei der genannten Regenerierfolge das geschätzte Maximum der in das Kopfabsorbierelement zu übertragenden Tintenmenge 0,0015 g (Resttintenmaximalwert) x 100 (Anzahl zu druckender Blätter 100 Blatt/10 Blatt) 0,15 g und das geschätzte Minimum 0,0003 g (Resttintenminimalwert) x 30 (Anzahl zu druckender Blättere 300 Blatt/10 Blatt) = 0,009 g.
Nachfolgend wird auf die beim Drucken gemäß (b) an der Kopfoberfläche haftenden Tintenmenge eingegangen. Die Menge der beim Drucken an der Kopfoberfläche haf tenden Tinte (nasse Tinte genannt) hängt ab von der Druckwirkleistung und sie ist bei geringer Druckwirkleistung klein und vergrößert sich mit höherer Druckwirkleistung allmählich und dieser Anstieg nimmt zwischen 70 und 100 % der Druckwirkleistung zu, wie Figur 10 zeigt. Beim Drucken eines Blattes der Größe A4 beträgt die Menge an nasser Tinte 0,5 x 10&supmin;&sup5; g bei einer Druckwirkleistung von 10 % und 1,5 x 10&supmin;&sup5; g bei einer Druckwirkleistung von 30 %.
Die Menge an nasser Tinte ändert sich mit der Größe des Spaltes zwischen der Ausstoßfläche 101a und dem Aufzeichnungsblatt (Blattspalt) und sie tendiert zum Ansteigen bei enger werdendem Spalt. Die Menge an nasser Tinte vergrößert sich auch proportional mit der Anzahl von Ausstoßöffnungen Figur 10 zeigt den Wert bei 128 Düsen.
Bei Annahme einer Reinigungsfolge nach dem Drucken von jeweils einem Blatt beträgt die Maximalmenge der auf das Absorbierelement zu übertragenden Tinte 1,5 x 10&supmin;&sup5; g (Menge an nasser Tinte bei einer Druckwirkleistung von 30 %) x 1000 = 0,015 g und die Minimalmenge 0,5 x 10 g (Menge an nasser Tinte bei einer Druckwirkleistung von 10 %) x 300 = 0,0015 g.
Auf der Grundlage der bei (i) und (ii) erzielten Ergebnisse) wird eingeschätzt, daß die Maximalmenge der beim Reinigen in das Absorbierelement 104 zu übertragenden Tinte 0,15 g (Maximalwert aus (i)) + 0,015 g (Maximalwert aus (ii)) = 0, 165 g und die Minimalmenge 0,009 g (Minimalwert aus (i)) + 0,0015 g (Minimalwert aus (ii)) = 0,0105 g beträgt.
Aus den Berechnungsergebnissen kann abgeleitet werden, daß das Kopfabsorbierelement eine maximale Tintenmenge von 0,165 g und mehr aufnehmen muß.
Nachfolgend wird die Konstruktion des Absorbierelements 104 beschrieben.
Für das Absorbierelement kann jedes beliebige Material verwendet werden, welches der vorstehend beschriebenen Tintenabsorption genügt, und es kann Quelleigenschaft haben. Nichtquellende Material wird vom Gesichtspunkt eines kleineren Gerätes und des Nichtabtropfens absorbierter Tinte jedoch bevorzugt. Das heißt, ein poröser Sinterkörper aus Polyolefin, auf Hydrophilisation behandelt (Handelsname: Sunfine AQ, hergestellt von Asahi Chemical Co., Ltd.), wie vorstehend beschrieben, und mit einer Quellrate von 0.01 bis 0.02 % wird bevorzugt. Da das Volumen des Absorbierkörpers bei Aufnahme von Tinte sich kaum ändert( besteht der Vorteil darin, daß dieses Absorbierelement auf einem Abschnitt mit äußerster Präzision verwendet werden kann. Das heißt, wenn das Absorbierelement wie in diesem Beispiel am Kopf befestigt ist, sichert es effektiv den Spalt zum Hauptabtastschlitten 2 beim Einbau oder Ausbau der Kopfpatrone oder erhöht die Genauigkeit des Spaltes zwischen dem Absorbierelement 104 und dem Aufzeichnungsblatt. Demzufolge kann auch das Material mit Quelleigenschaft verwendet werden, doch aufgrund des sehr kleinen Raumes an der Stelle, an welcher das Absorbierelement angeordnet werden soll, besteht die Gefahr, daß durch das Quellen des Materials es zum Lecken von Tinte in diesem Bereich kommen kann, und von diesem Gesichtspunkt aus gesehen wird nichtquellendes Material bevorzugt. Die Flüssigkeitsabsorptionsrate bei einem solchen Absorbiermaterial beträgt 35 bis 50 %.
Nachfolgend wird das Verdampfen von Tinte beschrieben. Das Verdampfen von Tinte ist von der Umgebung abhängig. Sie ist in einer Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit (z.B. einer Luftfeuchtigkeit von 10% und weniger) groß, so daß alle verdampfbaren Komponenten der Tinte verdampfen. In einer Umgebung mit höherer Luftfeuchtigkeit (z.B. einer Luftfeuchtigkeit von 80% und mehr) ist die Verdampfungsgeschwindig keit jedoch geringer und dadurch das Verdampfen selbst geringer. Im praktischen Einsatz müssen die Abmessungen des Absorbierelements auf der Grundlage des Verdampfens in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit bestimmt werden. In diesem Beispiel verdampfen 80% der Tinte und 20% verbleiben bei einer Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit, während bei einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit 30% der Tinte verdampfen und 70% verbleiben.
Die Abmessungen des Absorbierelements 104 werden auf der Grundlage der genannten Bedingungen festgelegt.
Zwischen dem Volumen des Absorbierelements 104 und der Menge der von der Kopfeinheit 100 auf das Absorbierelement 104 übertragenen Tinte besteht folgende Beziehung:
Volumen des Kopfabsorbierelements: A [cm]
Absorptionsvermögen des Kopfabsorbierelements: B Spezifisches Gewicht der Tinte: C [g/cm³] (1,0 bis 1,1).
Menge der vom Kopf auf das Absorbierelement übertragenen Tinte: i [g]
Anteil der Resttinte nach dem Verdampfen: D
ABC > iD ..... (1)
A > iD/BC ..... (2)
Das Volumen A des Kopfabsorbierelements wird aus der Gleichung (2) erhalten.

(a) Maximalwert A

i = Maximalwert von A+B = 0,165 g; D = Wert unter hoher Luftfeuchtigkeit 0,7; B = Minimalwert = 0,35; C = minimales spezifisches Gewicht der Tinte = 1,00. Somit wird A = (0,165 x 0,7)/(0,35 x 1,00) = 0,33 [cm³].

(b) Minimalwert A

(i) = Minimalwert von A+B = 0,0105 g; D = Wert unter geringer Luftfeuchtigkeit = 0,2; B = Maximalwert = 0,5;
C = maximales spezifisches Gewicht der Tinte = 1< 1. Somit wird A = (0,0105 x 0,2)/(0,5 x 1,1) = 0,004 [cm2].

(c) Minimal erforderliches Volumen A in diesem Beispiel

(i) = Maximalwert von A+B = 0< 165 g; D = Wert unter hoher Luftfeuchtigkeit = 0,7; B = 0,35; C = 1,05. Somit wird A = (0,165 x 0(7)/(0,35 x 1,05) = 0,31 [cm³]
Wird angenommen, daß die in der Tintenpatrone vorhandene Tintenmenge 1 [g] = 60 [g] (druckbare Tintenmenge ist 40 bis 50 g), gilt bei einem Volumen A des Kopfabsorbierelements
(a) A/I > 0,33/60 = 11/2000
(b) A/I > 0,004/60 = 1/15000
(c) A/I > 0,31/60 = 1/200.
Das heißt, es reicht ein Volumen A des Kopfabsorbierelements von 1/15000 oder mehr der Tintenmenge bei besten Bedingungen und 11/2000 oder mehr bei schlechtesten Bedingungen.
In diesem Beispiel ist das Volumen des Absorbierelements 0,34 bis 0,4 [cm] und das genügt der Bedingung besser als dem geforderten Minimalvolumen von 0,31 [cm³] unter (c) in diesem Beispiel.
Nachfolgend wird der Faktor zur Bestimmung des Maximalwertes von A für das Absorbierelement beschrieben. Zunächst wird die Maximalmenge der bei der Saugregenerierung auf der Kopffläche verbleibenden Resttinte (i) wie oben beschrieben eingeschätzt. Die Saugregenerierung wird bei jedem Blatt durchgeführt. Somit beträgt die Tintenmenge 0,0015 g (Maximalwert der Resttinte) x 1000 = 1,5 g.
Wenn von der Bedienungsperson ein zusätzlicher Saugvorgang pro Blatt ausgelöst wird, beträgt auch hier die Tintenmenge 0,0015 g (Maximalwert der Resttinte) x 1000 1,5 g.
Demzufolge ist der schlechteste Wert von (i) 115 g + 1,5 g = 3 g.
Als nächstes wird der Maximalwert der beim Drucken an der Kopfoberfläche haftenden und zu beseitigenden Tinte geschätzt. Wenn das Drucken bei einer Druckwirkleistung von 100 % erfolgt, beträgt die Tintenmenge 7 x 10&supmin;&sup5; g (nasse Menge bei einer Druckwirkleistung von 100 % gemäß Figur 10) x 1000 = 0,07 g.
Das Maximalgewicht der in das Absorbierelement zu befördernden Tinte i ist
(i) + (ii) = 3 g + 0,07 g = 3,07 g.
Die Berechnung des Volumens A des Kopfabsorbierelements aus i = 3,07 g; D = 0,7; B = 0,35 und C = 1,00 ergibt
A = (3,07 x 0,7)/(0,35 x 1,00) = 6,14 [cm³].
A/I = 6,14/60 1/6
Somit sind 6,14 g oder mehr als Volumen A des Absorbierelements erwünscht, so dafl die Beziehung A/I gleich 1/6 oder größer eingehalten werden mufl. In der Praxis ist vom Gesichtspunkt des Sicherheitsfaktors ein Volumen erwünscht, welches etwa doppelt so groß ist wie das oben angesetzte Volumen. Das heißt,
6,14 x 2 = 12,28 [cm³].
A/I = 12,28/60 1/5,
wobei es kein funktionelles Problem gibt, wenn A/I auf 1/5 oder größer festgelegt wird.
Da der Raum um den Kopf jedoch begrenzt ist, wobei die Kosten mit zunehmendem Volumen des Absorbierelements selbst ansteigen, wird das Minimalvolumen so festgelegt, daß sich keine funktionellen Probleme ergeben, daß die Obergrenze von A jedoch bei A/I = 1/5 liegt.
Wenn das Volumen A des Kopfabsorbierelements und das druckbare Tintengewicht* der Tintenpatrone in Betracht gezogen werden, gilt folgende Beziehung:
Maximalwert A/I* < 12,28/40 3/10
Minimalwert A/I* > 0,004/50 = 1/125000.
In diesem Beispiel sind die Abmessungen des Absorbierelements bei den vier Köpfen gleich, wenn aber die oben genannte Bedingung erfüllt werden soll, können die Abmessungen des Absorbierelements für jeden Kopf verändert werden. Das deshalb, weil die Menge des während des Druckens an der Ausstoßfläche 101a haftenden Tinte sich in Abhängigkeit von der Kopfposition ändern kann. Wenn, wie in Figur 5 gezeigt, das Drucken in Pfeilrichtung c erfolgt, kann sich die Menge der beim Drucken an der Kopfausstoßfläche haftenden Tinte von Kopf zu Kopf in Druckrichtung vergrößern. Das ergibt sich daraus, daß in Druckrichtung gesehen die Dichte der im Raum um den Kopf herumwirbelnden feinen Tintentröpfchen während des Druckens sich erhöht, wodurch die Erscheinung auftritt, daß eine größere Tintenmenge an der Ausstoßfläche des in Druckrichtung vorn positionierten Kopfes haften bleibt. Aufgrund dieses Verhaltens können die Abmessungen des Kopfabsobierelements für jeden Kopf der Gruppe anders ausgelegt werden, um die genannten Bedingungen zu erfüllen.

(3.3) Weiteres Beispiel für das Anordnen des Absorbierelements

Im oben genannten Beispiel ist das Absorbierelement 104 an der Kopfeinheit 100 so angeordnet, daß Nachteile wie das Farbmischen vermieden werden, doch nachfolgend wird ein weiteres Beispiel beschrieben, welches zusätzliche Effekte hervorbringt.
Die Figuren 11 und 12 zeigen die Schnittansicht bzw. perspektivisch einen vergrößerten Abschnitt der in diesem Beispiel verwendeten Regeneriereinheit von der Vorderseite aus gesehen, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 5 und 6 gekennzeichnet sind.
In diesem Beispiel erfolgt das Wischen während der Schlittenbewegung vom Zustand A in den Zustand B in Pfeilrichtung wie in Figur 11 gezeigt ist, um die Lamelle 401 mit dem Absorbierelement 104 zu reinigen; die dabei an der Lamelle 401 möglicherweise verbleibende Tinte wird von einem auf dem Schlitten 2 angeordneten und als das zweite Absorbierelement dienende Absorbierelement 73 absorbiert, um die Lamelle 401 noch besser zu säubern. Zu beachten ist, daß dieses Absorbierelement 73 aus dem gleichen Material wie das Absorbierelement 104 gefertigt ist und auf die gleiche Weise wie dieses befestigt werden kann.
Die Wirkungsweis bei diesem Beispiel wird mit Bezug auf Figur 13 beschrieben.
Die nach der Saugregenerierung an der Ausstoßfläche 101a haftende Tinte 1 wird bei der Bewegung des Schlittens 2 in Pfeilrichtung c von der Lamelle 401 über die Ausstoßfläche 101a geschoben und von der Lamelle 401 abgestreift, wenn diese mit der Kante 104a des Absorbierlements 104 in Kontakt kommt, und im konischen Abschnitt 101c der Ausstoßfläche 101 zunächst gesammelt. Diese angesammelte Tinte I' wird aber sofort in das Absorbierelement 104 absorbiert I' ist Zustand (a)). Wenn der Schlitten 2 in Pfeilrichtung c weiterbewegt wird, gleitet die Lamelle 401 über das Absorbierelement 73 des Schlittens. Bei diesem Gleiten der Lamelle 401 wird die vom Kopfabsorbierelement 104 nicht beseitigte kleine Tintenmenge in das Absorbierelement 73 absorbiert, so daß in dem Moment, wenn die Lamelle 401 den nächsten Kopf erreicht (Zustand (b)), die Tinte vollständig von der Kante 401a der Lamelle 401 beseitigt ist. Dadurch wird die von der Ausstoßfläche 101a beseitigte Tinte nicht auf den nächsten Kopf übertragen und verursacht keine Probleme wie z.B. das Farbmischen, so daß das Wischen in dem Zustand erfolgen kann, wenn die Kante 401a der Lamelle 401 immer sauber ist.
Zu beachten ist, daß das auf dem Schlitten angeordnete Absorbierelement 73 in dem zur Verfügung stehenden begrenzten Raum so groß wie möglich ausgeführt wird, weil es nicht so einfach ausgewechselt werden kann wie das Kopfabsorbierelement 104, dessen Austausch zusammen mit dem Kopf möglich ist. Da das am Kopf angeordnete Absorbierelement periodisch erneuert werden kann, kann es bei verbesserter Standzeit des am Schlitten angeordneten und schwieriger austauschbaren Absorbierelements 73 kleiner ausgeführt werden, so daß es möglich ist, die Patrone und das Gerät kleiner zu konstruieren und dadurch die Kosten zu senken.
In diesem Beispiel ist die nachfolgend beschriebene Beziehung zwischen den Abmessungen der Absorbierelemente 104 und 73 erwünscht.
Figur 14 zeigt an einem Demonstrationsbeispiel die Abmessungsbeziehung in jedem Abschnitt, wobei WN die Breite der Gruppe von Ausstoßöffnungen 101b (einschließlich der sogenannten Anfahrdüse) bezeichnet. WC ist die Breite des Bereiches lole, welcher von der Abdeckkappe 300 bedeckt wird, wobei WN (als Breite der Gruppe von Ausstoßöffnungen 101b)< WC innerhalb des von der Abdeckkappe 300 gebildeten Raums liegen sollte.
WB ist die Breite der Lamelle 401, wobei es äußerst wünschenswert erscheint, den Bereich 101e vollständig zu Wischen, weil Tintentröpfchen oft in diesem Bereich verbleiben können, und demzufolge WC < WB sein sollte. WH ist die Breite des auf der Kopfeinheit 100 angeordneten Absorbierelements 104, wobei WB ≤ WB da dieses Absorbierelement 104 die mit ihm im Kontakt befindliche Lamelle 401 säubert. Die hier genannten Beziehungen gelten für das in den Figuren 5 und 6 gezeigte Beispiel.
In diesem Beispiel ist WK die Breite des auf dem Schlitten angeordneten Absorbierelements 73, wobei WH ≤ WK, da in Betracht gezogen wird, daß die im Verlauf des Reinigens der Lamelle 401 vom Absorbierelement 104 nicht absorbierte Tinte möglicherweise nach außen spritzen kann. Das heißt, in diesem Beispiel sind die Abmessungen jedes Abschnitts so bestimmt, daß die folgende Beziehung eingehalten werden kann: WN < WC < WB ≤ WH ≤ WK.
Die Figuren 15 und 16 zeigen zwei weitere Beispiele. Es sind Beispiele für Kopfeinheiten mit fast der gleichen Form der in den Figuren 8 und 9 gezeigten Kopfeinheiten, obwohl die Ausstoßöffnung 101b in einem hintersetzten Abschnitt 101a' der Ausstoßfläche erzeugt ist, um die Ausstoßöffnung 101b zu schützen.
Bei einem solchen Kopf kann die in Figur 17 gezeigte Beziehung übernommen werden. Das heißt, die Ausstoßfläche wird von der Abdeckkappenkontaktfläche 101e und dem zu wischenden, hintersetzten Flächenabschnitt 101a' gebildet, wobei das Wischen mit zwei Lamellen durchgeführt wird, und zwar von einer ersten Lamelle mit der Breite WB1 zum Wischen der tatsächlichen Ausstoßfläche und einer zweiten Lamelle mit der Breite WB2 zum Wischen der sich außerhalb der Ausstoßfläche erstreckenden Abdeckkappenkontaktfläche. Die Abdeckkappenbreite ist WC.
Zwischen der Lamellenbreite WB' (maximale Lamellenbreite, gebildet aus WB1 und WB2) und der Abdeckkappenbreite WC gilt die Beziehung
WB < WC, WN < WB1, aber WB' > WC.
Das heißt, die Lamellenbreite WB1 zum Wischen der Peripherie der Ausstoßöffnungen muß größer sein als die Breite der Gruppe von Ausstoßöffnungen WN, aber nicht zwangsläufig breiter als die Abdeckkappenbreite WC, wobei aber angezeigt ist, daß die Maximalbreite WB', gebildet aus der Breite der ersten Lamelle WB1 und der Breite der zweiten Lamelle WB2, wesentlich größer sein muß als die Abdeckkappenbreite WC, um die Abdeckkappenspur wegzuwischen.
Es wird eingeschätzt, daß die genannte Beziehung auch auf die Kopfeinheit mit der in den Figuren 5 und 6 oder 11 und 12 gezeigten Form gleichermaßen übertragen werden kann, bei welcher die Ausstoßöffnung im zurückgesetzten Abschnitt angeordnet ist.
Das oben genannte Beispiel beschreibt einen Aufbau, bei welchem das Wischen in der Hauptabtastrichtung (Druckrichtung) durchgeführt wird, der gleiche Effekt kann jedoch auch erzielt werden, wenn das Wischen in Pfeilrichtung e, d.h. senkrecht zur Abtastrichtung c erfolgt. Das trifft auch zu, wenn der Schlitten 2 mit dem Absorbierelement 73 bestückt ist.

(3.4) Form der Ausstoßöffnung und Wischrichtung

Nachfolgend wird die Beziehung zwischen der Form der Ausstoßöffnung und der Wischrichtung in diesem Beispiel be schrieben, welche Nachteile wie das Eindringen von Staub in die Ausstoßöffnungen beim Wischen, das Herausziehen von Tinte aus den Ausstoßöffnungen und das Farbmischen verhindert. In diesem Beispiel beträgt die Härte des Lamellengummis 65º (JIS A), die freie Länge der Lamelle L = 9 mm, die Eindringtiefe in die Ausstoßöffnung d = 1,5 mm, die Dicke t = 0,7 mm und die Wischgeschwindigkeit v = 180 mm/s als Kontaktbedingung und das Material der Lamelle 401 ist Uräthangummi.
In Figur 19 hat die Ausstoßöffnung des Kopfes Trapezform (gleichschenkliges Trapez in diesem Beispiel), wobei eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen in X-Richtung in dieser Figur erzeugt ist.
Bei diesem Trapez mit den Achsen X2, X3, Y1, Y2, Y3, Y4, welche die Scheitelpunkte P1, P4, P5, P6 schneiden, ist a die obere Basis, b die untere Basis und (b-a) die Höhe (wobei b > a) . Der aus (P5), (P1) und (P2) erzeugte Winkel beträgt 60º und der aus (P1) ( (P5) und (P6) gebildete Winkel 30º.
Wenn X1 als Achse senkrecht zur Wischrichtung CC (Richtung entgegengesetzt der Schlittenbewegungsrichtung c bei dem in den Figuren 5 und 11 gezeigten Gerätebeispiel) angenommen wird, dann ist zur erkennen, daß die Trapezform der Ausstoßöffnung sich in Liniensymmetrie bezüglich dieser Achse befindet. Die X1-Achse ist gleich der X2-Achse (bezeichnet als Trennachse) am Maximum von X1, welche von der Peripherie der Ausstoßöffnung (Maximalbreite b) geschnitten wird, und das resultiert in zwei Liniensegmenten, die an den Schnittpunkten Pl und P4 zwischen der X2-Achse und der Peripherie der Ausstoßöffnung voneinander getrennt werden (ein die Kontur erzeugendes Liniensegment). Das eine Liniensegment reicht von P1 über P2, P3 zu P4 (bezeichnet als Peripherielängenkomponente 1 mit der Länge L1 = b) und das andere Liniensegment reicht von P1 über P5, P6 zu P4 (bezeichnet als Peripherielängenkomponente 2 mit der Länge L2 = 3 (b-a)). Die Beziehung zwischen den Peripherielängenkomponenten 1, 2 ist L1 < L2.
In diesem Beispiel wird das Wischen der Ausstoßöffnung in CC-Richtung gemäß Figur 19 durchgeführt, wodurch es möglich ist, die Verunreinigung durch Staub, die Menge der aus der Ausstoßöffnung gezogenen Tinte und das Farbmischen zu reduzieren.
Die Beziehung zwischen der Wischrichtung und der Form der Ausstoßöffnung zum Erreichen solcher Effekte wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
(a) Die Menge der beim Wischen mit der Lamelle in die Ausstoßöffnung gelangenden Verunreinigungen, das heißt Stäube (Staub oder Papiermehl) oder eingedickte bzw. eingetrocknete Tinte, welche am Rand der Ausstoßöffnung haften, ist von der Wischrichtung abhängig. Mit anderen Worten, die Menge an Staub, eingedickter oder eingetrockneter Tinte, welche am Rand der Ausstoßöffnung haften, ist proportional der Peripherielänge der Ausstoßöffnung, und das Eindringen von Fremdstoffen in die Ausstoßöffnung ist am größten, wenn die Lamelle die größte Breite der Ausstoßöffnung in Bewegungsrichtung de Lamelle überstreicht. Sie wird größer bei größerer Peripherie der Ausstoßöffnung, wenn beim Wischvorgang die Lamelle mit der Innenseite der Ausstoßöffnung in Kontakt kommt, nachdem sie mit der Peripherie der Ausstoßöffnung in Kontakt gekommen ist.
In Figur 19 entspricht die Verschmutzung der Ausstoßöffnung mit Staub oder eingedickter bzw. eingetrockneter Tinte (nachfolgend als Verunreinigung bezeichnet) der Größe L1 (=b), wenn das Reinigen in Wischrichtung CC erfolgt, während eine Verschmutzung mit Verunreinigungen in der Größenordnung von L2 (= a+ 3(b-a)) beim Reinigen in entgegengesetzter Wischrichtung auftritt, bei welchem die Differenzmenge (L2 - L1 = a-b+ 3(b-a)) an Verunreinigungen in die Ausstoßöffnung gelangt.
(b) Die Erscheinung, daß die Lamelle beim Bewegen in die Ausstoßöffnung 101b eindringt, mit dem in der Ausstoßöffnung erzeugten Tintenmeniskus in Kontakt kommt und die an ihr haftende Tinte aus der Ausstoßöffnung herauszieht (die Menge von herausgezogener Tinte kann mit der Oberflächenspannung der Tinte selbst und der Wasserabweiseigenschaft der Lamelle variieren), ist von der Wischrichtung abhängig. Das heißt, die Länge der Lamelle 401, welche beim Überstreichen der Ausstoßöffnung mit dieser in Kontakt kommt( wird auf die Menge der herausgezogenen Tinte bezogen, die sich mit Vergrößerung der Peripherielänge der Ausstoßöffnung parallel zur Lamelle ebenfalls vergrößert. Die herausgezogene Tintenmenge wird auch auf die Wischgeschwindigkeit und die Eindringtiefe der Lamelle in die Ausstoßöffnung bezogen, wobei die herausgezogene Tintenmenge sich mit steigender Wischgeschwindigkeit verringert, doch bei steigender Wischgeschwindigkeit wird gleichzeitig die Wischleistung als Hauptparameter des Wischens verringert. Die herausgezogene Tintenmenge verringert sich auch mit steigender Eindfingtiefe, welche die Wischleistung ebenfalls verringert. Das heißt, die herausgezogene Tintenmenge wird hauptsächlich auf die Kontaktbedingung mit der Lamelle bezogen, so daß eine Ausweitung der Kontaktbedingung bei der in diesem Beispiel definierten Wischrichtung erwünscht ist.
Gemäß Figur 19 kommt die Lamelle beim Reinigen in Wischrichtung CC mit der Länge a (in Proportion mit der Menge anhaftender Tinte) in Kontakt, wenn sie sich von der Ausstoßöffnung entfernt, beim Reinigen in entgegengesetzter Richtung aber mit der Länge b und dadurch mit einer größeren herausziehbaren Tintenmenge in Kontakt, so daß um den Differenzbetrag (b-a) mehr Tinte herausgezogen wird. In den Figuren 21A und 21B ist das Herausziehen der Tinte in der gleichen Wischrichtung wie in diesem Beispiel und auch in umgekehrter Richtung dargestellt.
(c) Verursacht durch die gleiche in (b) beschriebene Erscheinung erhöht sich die Menge der an der Lamelle haftenden Tinte mit der Vergrößerung der herausziehbaren Tintenmenge, wodurch Tinte unterschiedlicher Farbe auf den in Wischrichtung vorn angeordneten Kopf bei dessen Bewegung übertragen wird( so daß bei Erreichen der Innenseite der Ausstoßöffnung erneutes Farbmischen auftritt. Da diese Erscheinung der unter (b) erläuterten entspricht, wird hier auf eine Beschreibung verzichtet.
Figur 22 zeigt ein weiteres Demonstrationsbeispiel. Anhand dieses Beispiels werden der Aufbau eines einfachen Kopfes und die Wischrichtung beschrieben.
Figur 22A zeigt die Seitenansicht und Figur 22B die Vorderansicht des Kopfes im Schnitt, aus welcher die Form der Ausstoßöffnung 111b' zu erkennen ist. Der Kopf ist so konstruiert, daß eine Grundplatte 111' aus Aluminium einen Siliziumchip trägt, auf welchem eine Heizplatte 112' in Form eines Heizelements oder Halbleiters angeordnet ist. Auf diesem ist wiederum eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 813 und eine den Flüssigkeitskanal 515 bildende Nut vorhanden und eine genutete Deckplatte 113' aus Polysulfon, einstückig mit der Ausstoßöffnungsplatte gefertigt, wird durch die gleiche Feder 114 wie bereits beschrieben gegen den Siliziumchip gepreßt. Zu beachten ist daß die Grundplatte 111' und die Deckplatte 113' unter einem Winkel θ = 15º miteinander verbunden sind. Das Wischen mit der Lamelle verläuft in der gezeigten Pfeilrichtung CC. Die Ausstoßöffnung hat prinzipiell die Form eines Trapezes mit abgerundeten Kanten. Diese Kanten dienen dazu, die Tinte von der Ausstoßöffnung 111b' zu trennen, den im Strömungskanal vorhandenen Widerstand zu verringern und dadurch die Ausstoßeigenschaft zu verbessern. Der Grund, weshalb die Kopfausstoßöffnung auf der Heizelementseite breiter ist, besteht darin, daß eine trapezförmige Ausführung des Strömungskanals innerhalb der Ausstoßöffnung die Bläschenbildung stabilisiert und die Ungleichmäßigkeiten, die beim Einbringen der Ausstoßöffnung in die Deckplatte mit einem Laser zu verzeichnen sind, vermieden werden.
Nachfolgend wird die Beziehung zwischen der Kopfkonstruktion in diesem Beispiel und der Wischrichtung ausführlich beschrieben. Figur 23 zeigt den Ausstoßöffnungsabschnitt gemäß Figur 22 in vergrößerter Darstellung und die von der Lamelle. beim Wischen ausgeübten Kräfte. Wenn das Wischen in der gezeigten Richtung erfolgt, wirkt die aus der Lamellenstoßkraft f und der Reibkraft uN resultierende Kraft f' auf die genutete Deckplatte und verschiebt diese in Kraftrichtung.
Bei der in diesem Beispiel gezeigten Wischrichtung wird der Spalt 2 enger, bei entgegengesetzter Wischrichtung breiter. Nachfolgend werden die Spalte 1 und 2 beschrieben. Der Spalt 1 ist in das Übersprechen (Freiwerden von Bläschenbildungsenergie) in Anordnungsrichtung (zwischen benachbarten Flüssigkeitskanälen) einbezogen, während der Spalt 2 in das Übersprechen auf der Frontseite eines Kanals einbezogen ist, wobei das Übersprechen bei einem breiteren Spalt bei beiden Spalten größer ist. Das Übersprechen verursacht Probleme wie ungleichmäßige Ausstoßgeschwindigkeit, ungleichmäßige Ausstoßmenge, Ablenken des Ausstoßstrahls oder Ausstoßblockade. Der Spalt 1 wird durch die von oben wirkende Federkraft immer konstant gehalten, während der Spalt 2 von der Reibkraft zwischen der genuteten Deckplatte und dem Siliziumchip abhängig ist und dadurch wahrscheinlich variiert. Demzufolge wird das bei diesem Beispiel angewendete Wischverfahren bevorzugt.
Figur 24 zeigt ein weiteres Demonstrationsbeispiel. Dabei zeigt Figur 24A eine Ausstoßöffnung in Dreieckform und Figur 24B eine Ausstoßöffnung in Fünfeckform. Auf der Grundlage des gleichen Konzepts wie beim oben beschriebenen Beispiel ist in Figur 24A die Wischrichtung CC1 und in Figur 24B die Wischrichtung CC2.
Anzumerken ist, daß bei dem genannten Beispiel die Beschreibung in Verbindung mit dem Polygon erfolgte, daß dieses Beispiel aber auch bei einer Ausstoßöffnung in Kurvenform anwendbar ist.
Auf dieses Weise ist es möglich, jederzeit ein konstantes Funktionieren der Reinigungslamelle zu gewährleisten, und zwar durch Reiben der Lamelle gegen das auf dem Aufzeichnungskopf oder dem Schlitten angeordnete Absorbierelement.
Jedoch in dem Fall, bei dem das Absorbierelement im hintersetzten Abschnitt der Ausstoßfläche am Aufzeichnungskopf so angeordnet ist, daß kein Quellen des Absorbierelements durch Aufnahme von Tinte verursacht wird und kein Kontakt zwischen dem Absorbierelement und dem Aufzeichnungsblatt entsteht, kann die an der Lamelle haftende Tinte nicht vollständig beseitigt werden.
Dieses Problem wird mit Bezug auf Figur 25 beschrieben. Figur 25 zeigt das Beseitigen von Tinte auf der Ausstoßöffnungsfläche, wobei die über eine bestimmte Breite mit der Ausstoßöffnungsfläche 1 im Kontakt befindliche Lamelle 401 eine Relativbewegung ausführt, aber in einem Gerät der Type, bei welchem die Tinte nach unten in Schwerkraftrichtung ausgestoßen wird, fließt die abgewischte und angesammelte Tinte wahrscheinlich in Schwerkraftrichtung an der Lamelle 401 nach unten, so daß die durch Tinte verschmutzte Breite der Lamelle 401 sich über ein breites Gebiet außerhalb der sich mit der Ausstoßöffnungsfläche 1 im Kontakt befindlichen Breite erstrecken kann.
Dann wird die an der Lamelle haftende Tinte durch Berührung mit dem Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle beseitigt, wie in Figur 25 gezeigt ist, doch dieses Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle kann nicht an einer Position angeordnet werden, welche von der Ausstoßöffnungsfläche vorsteht, sondern ist aus Sicherheitsgründen um etwa 0,5 mm von der Ausstoßöffnungsfläche zurückgesetzt angeordnet, so daß die Eindringtiefe der Lamelle 401 in das Absorbierelement für das Säubern der Lamelle kleiner ist als die Eindringtiefe in die Ausstoßöffnungsfläche 1. Dadurch kann das Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle zwar die am oberen Ende der Lamelle 401 oder im Kontaktbereich zwischen Lamelle und Absorbierelement haftende Tinte absorbie ren, doch die außerhalb dieses Bereiches an der Lamelle 401 haftende Tinte wird nicht beseitigt. Im Anfangsstadium des Einsatzes ist es zulässig, Mängel in der Ausstoßeigenschaft wie Ablenkung oder Blockieren des Ausstoßstrahls und Farbmischen, welche die Bildqualität beeinflussen, zu ignorieren, selbst wenn beim Wischen der Ausstoßöffnungsfläche 1 des nächsten Aufzeichnungskopfes eine kleine Tintenmenge an der Lamelle unter der im Kontakt mit der Ausstoßöffnungsfläche sich befindlichen Breite haftet, doch bei Langzeiteinsatz kann Resttinte verdampfen und dabei eindicken oder eintrocknen und sich zusammen mit Staub in Form von Papierpuder abscheiden, so daß diese Abscheidungen die Wischleistung der Lamelle herabsetzen und die Ausstoßeigenschaft oder Bildqualität beeinflussen können.
Deshalb wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem das Reinigen über die gesamte mit Tinte behaf tete Fläche erfolgt.
Dieses Lamellenreinigungsverfahren wird mit Bezug auf Figur 26 beschrieben. Bei diesem Lamellenreinigungsverfahren ragt die Lamelle 401 aus der Wischposition in Y-Richtung vor und taucht tiefer in das Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle ein als beim herkömmlichen Wischen, doppelt so tief oder noch tiefer in diesem Beispiel. Der Schlitten 2 wird von links nach rechts bewegt und die Lamelle wird in eine Warteposition nach unten abgesenkt, sobald der Schlitten diese Warteposition durchquert hat, danach erfolgt der Rücktransport des Schlittens in die Ausgangsposition. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen der Lamelle 401 und dem Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle vergrößert werden, so daß es möglich wird, auch den Abschnitt zu säubern, welcher beim normalen Wischen nicht gewischt werden kann. Dieser Vorgang wird einmal durchgeführt, obwohl zum Erzielen weiterer Effekte zwei oder mehr Vorgänge in Folge bevorzugt werden.
Anzumerken ist, daß die Eindringtiefe der Lamelle nicht auf das doppelte der üblichen Tiefe begrenzt ist, sondern in der Praxis das 1,5-fache bis 4-fache betragen kann, wichtig ist nur das vollständige Säubern der Lamelle von anhaftender Tinte.
Wenn das Absorbierelement an einer Seite der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes, ganz besonders aber vor dem Kopf in Wischrichtung gesehen angeordnet ist, wie Figur 27 zeigt, kann die an der Lamelle haftende Tinte von deren Kantenabschnitt vollständiger abgeschabt werden, so daß der Wischvorgang zuverlässiger wird.
Wenn nach dem Säubern der Lamelle normales Wischen oder Vorausstoßen durchgeführt wird, um die Zuverlässigkeit zu verbessern, kann der Einfluß der vorher vom Kopf abgewischten Tinte nahezu eliminiert werden, so daß ausgezeichnetes Aufzeichnen möglich ist.
Nachfolgend sind verschiedene Bedingungen in diesem Beispiel aufgezeigt.
Lamelle: Dicke 0,7 mm ± 1 0,1
Breite 12,0 mm ± 0 1
Freie Länge 8,0 mm ± 0,1
Eindringtiefe beim Wischen (in die Ausstoßöffnungsfläche) 1,5 mm ± 0,5
Eindringtiefe beim Säubern der Lamelle (in die Ausstoßöffnungsfläche) 4,0 mm ± 0,5
Transportgeschwindigkeit des Schlittens:
beim Wischen: 200 mm/s ± 30
beim Säubern: 100 mm/s ± 30
Verwendeter Aufzeichnungskopf: 400 dpi (10160 t/mm) 128 Düsen
Wischfolge:
nach jedem Blatt A4.
Lamellensäuberungs folge:
nach je 100 Blatt A4
Testumgebung: hohe Temperatur/niedrige Luftfeuchtigkeit (35 ºC/10 %)
Der Wischeffekt oder der Tintenabsorbiereffekt kann sich mit steigender Wischgeschwindigkeit besonders wegen des Schlupfes verringern, doch es wird bestätigt, daß unter 300 mm/s kein Problem auftritt. Bevorzugt wird jedoch eine geringere Reinigungsgeschwindigkeit als beim normalen Wischen. Das ist darauf zurückzuführen, daß die an der Lamelle haftende Tinte langsamer in das Absorbierelement absorbiert wird, weil sie aufgrund der Verdampfung eindickt. Die Testbedingungen waren rauh, denn die nasse Tinte wurde in einer Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit bei hoher Temperatur, unter Trockenheit ausgestoßen und konnte leicht verdampfen.
Unter diesen Bedingungen wurde ein Dauertest mit 5000 Blatt A4 durchgeführt, wobei die Menge an nasser Tinte auf der Ausstoßöffnungsfläche des Kopfes auf das Maximum eingestellt war und das vollständig schwarze Aufzeichnen bei einem Aufzeichnungsverhältnis von 100 % erfolgte, so daß keine Ausstoßmängel wie Ablenkung oder Blockieren des Tintenstrahls zu verzeichnen waren.
Ein Dauertest unter den genannten Bedingungen wurde jedoch auch ohne den Lamellensäuberungsmodus in Folge durchgeführt, wobei nach einigen hundert Blatt Aufzeichgnungsmaterial Ausstoßmängel zu verzeichnen waren.
Durch Anwendung des Lamellensänberungsmodus kann eine starke Verbesserung hinsichtlich der Blattanzahl erreicht werden.
Obwohl in diesem Beispiel das Farbaufzeichnen bei Verwendung von vier Tintenstrahlpatronen auf dem Schlitten 2 beschrieben wurde, ist diese Anzahl im besonderen nicht begrenzt, denn es kann auch nur ein einziger Kopf oder eine andere Anzahl von Köpfen verwendet werden. Beim Farbbildaufzeichnen tritt das spezifische Problem des Farbmischens auf, doch mit der vorliegenden Erfindung kann auch dieses Problem gelöst und ein großer Effekt erzielt werden.
Wenn das Wischen an der Ausstoßöffnungsfläche .1 durchgeführt wird, ist auch ein Verschmutzen der oberen Stirnfläche 401b der Lamelle 401 zu verzeichnen und dieses Verschmutzen verursacht die als Nichtwischen bezeichnete Verschlechterung der Wischleistung. Dieser Trend ist ganz deutlich bei der Wischart zu erkennen, bei welcher das Reinigen durch Berühren der Ausstoßöffnungsfläche erfolgt, ganz besonders aber beim Wischen in beiden Richtungen.
Deshalb muß auch die obere Stirnfläche 401b der Lamelle gesäubert werden. Dieses Beispiel bietet auch dafür eine effektive Lamellensäuberungsmethode. Im Lamellensäuberungsmodus wird das Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle vorwärts und rückwärts hin- und herbewegt, wobei die Lamelle 401 sich mit dem Absorbierelement 3 im Kontakt befindet, wie Figur 27 zeigt. Somit arbeitet die Lamelle reversierend, wie aus der ausgezogenen und der gestrichelten Linie zu erkennen ist, wobei die obere Stirnfläche 401b zeitweilig mit dem Absorbierelement 3 für das Säubern der Lamelle in Kontakt gebracht und dabei gesäubert wird. Bei diesem Säuberungsvorgang wird eine geringere Eindringtiefe der Lamelle als beim normalen Wischen bevorzugt, weil bei größerer Eindringtiefe eine Reversierbewegung weniger wahrscheinlich ist. Dieses dritte Beispiel kann in einer Kombination mit dem ersten oder zweiten Beispiel einen größeren Effekt hervorbringen.
In den beschriebenen Beispielen kann die Eindringtiefe durch Anheben der Lamelle verändert werden, wenn jedoch genügend Platz vorhanden ist, kann zum Erreichen des gleichen Effektes und der gleichen Wirkung auch der Schlitten angehoben werden, oder es erfolgt beides, so lange die positionellen Beziehungen zwischen der Lamelle, dem Absorbierelement für das Säubern der Lamelle und der Ausstoßöffnungsfläche die gleichen bleiben.
Das Absorbierelement zum Absorbieren der an der Reinigungslamelle haftenden Tinte, welches ausgezeichnete Reinigungseigenschaften aufweist, kann bei einer größeren Tintenabsorption eine Verschlechterung der Tintenabsorptionscharakteristik und einen Mangel in der Zuverlässigkeit bei Langzeiteinsatz zeigen. Bei Langzeiteinsatz treten dahingehend Mängel auf, daß Fremdstoffe wie Papiermehl oder Stäube und eingedickte Tinte auf der Oberfläche des Absorbierelements abgeschieden werden und dadurch die Reinigungsleistung merklich sinkt und solche Fremdstoffe auf dem Absorbierelement wieder auf die Lamelle gelangen.
Es besteht auch die Gefahr, daß Tinte auf der beim Ausstoßregenerierprozeß verwendeten Abdeckkappe haften bleibt und beim Reinigen des Kopfes mit der Lamelle auf den Kopf zurückgebracht werden kann, wodurch die Kopfstirnfläche verschmutzt wird und Tinte, falls eingedickt, beim Wischen nicht nur schwer zu beseitigen ist, sondern auch in die Düse gedrückt und dadurch ein Ausstoßblockieren verursacht wird.
Mit diesem Beispiel wurde vorgeschlagen, die Lamelle und die Abdeckkappe durch Verwendung eines speziellen Reinigungskopfes zu säubern, welcher auf dem Schlitten befestigt werden kann und eine ähnliche Form wie der Aufzeichnungskopf hat und die Reinigungsfunktion übernimmt.
Dieser spezielle Reinigungskopf ist vorzugsweise mit einem porösen Absorbierelement ausgerüstet, welcher beim Reiben und Pressen der Lamelle und der Abdeckkappe gegen das Absorbierelement während des Reinigens nicht benötigte Tinte absorbiert und dadurch eine Leistungsverschlechterung der Regeneriervorrichtung verhindert.
Mehr bevorzugt wird jedoch, das Absorbierelement des Reinigungskopfes mit einem Waschmittel zu tränken und dadurch an der Lamelle und der Abdeckkappe hartnäckig haf tenden Schmutz zu entfernen und den Reinigungseffekt weiter zu verbessern so daß die Regeneriervorrichtung über einen langen Zeitraum eine gute Leistung bringen kann.
Figur 28 zeigt eine spezielle Reinigungspatrone für die Regeneriereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Es ist quasi eine Tintenstrahlpatrone, bei welcher der Aufzeichnungskopfabschnitt durch ein Absorbierelement ersetzt wurde. Folglich hat sie eine ähnliche Form wie die Tintenstrahlpatrone C und kann genau wie diese auf dem Schlitten befestigt werden. Dieser Absorbierelementabschnitt wird zum Säubern der Regeneriereinheit, besonders aber zum Säubern des Abdeckkappenabschnitts und des Lamellenabschnitts verwendet. Der Absorbierelementabschnitt ragt auf die Regeneriereinheit gerichtet etwas vor, um das Säubern der Regeneriereinheit zu erleichtern.
Durch Verwendung dieser speziellen Reinigungspatrone wird ein Verfahren bereitgestellt, bei welchem das Reinigen der Lamelle 401 und der Abdeckkappe periodisch vorgenommen wird.
Dieses Verfahren für das Reinigen der Regeneriereinheit wird nachfolgend beschrieben. Bei diesem Reinigungsverfahren wird zunächst die Aufzeichnungskopfpatrone vom Schlitten demontiert und an deren Stelle die spezielle Reinigungspatrone eingesetzt.
Die Lamelle 401 wird aus der Wischposition in Y-Richtung so weit ausgefahren, daß deren Eindringtiefe in das Absorbierelement 3 zum Reinigen der Lamelle größer ist als beim normalen Wischen. Der Schlitten 2 wird von links nach rechts bewegt und die Lamelle 401 nach unten in eine Wartestellung gebracht, sobald der Schlitten dieses Position passiert hat, worauf der Schlitten dann in die Ausgangsposition zurücktransportiert und abgedeckt wird. Auf diese Weise kann die Kontaktfläche zwischen der Lamelle 401, dem Absorbierelement 3 zum Reinigen der Lamelle und dem Absorbierelementabschnitt der speziellen Reinigungspatrone vergrößert werden, so daß auch der beim normalen Wischen nicht erfaßte Abschnitt gereinigt wird. Dieser Vorgang wird einmal durchgeführt, kann aber zum Erreichen weiterer Effekte auch zweimal und öfter in Folge durchgeführt werden.
Wenn das Abdecken bei eingesetzter Spezialpatrone erfolgt, kann an der Abdeckkappe haftende überschüssige Tinte in das Absorbierelement der speziellen Reinigungspatrone absorbiert und dadurch ein besserer Reinigungszustand erreicht werden.
Nachfolgend sind verschiedene Bedingungen in diesem Beispiel aufgezeigt.
Lamelle: Dicke 0,7 mm ± 0,1
Breite 12,0 mm ± 0 1
Freie Länge 8,0 mm ± 0,1
Eindringtiefe beim Wischen (in die Ausstoßöffnungsfläche) 1,5 mm ± 0,5
Eindringtiefe beim Reinigen der Lamelle (in die Ausstoßöffnungsfläche) 4,0 mm ± 0,5
Transportgeschwindigkeit des Schlittens:
beim Wischen: 200 mm/s 1 30
Verwendeter Aufzeichnungskopf: 400 dpi (10160 tr/mm) 128 Düsen
Wischfolge:
nach jedem Blatt A4.
Reinigen der Regeneriereinheit:
nach je 100 Blatt A4
Testumgebung: hohe Temperatur/niedrige Luftfeuchtigkeit (35 ºC/10 %).
Der Wischeffekt oder der Tintenabsorbiereffekt kann sich mit steigender Wischgeschwindigkeit besonders wegen des Schlupfes verringern, doch es wird bestätigt, daß unter 300 mm/s kein Problem auftritt. Die Testbedingungen waren rauh, denn die nasse Tinte wurde in einer Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit bei hoher Temperatur, unter Trockenheit ausgestoßen und konnte leicht verdampfen.
Unter diesen Bedingungen wurde ein Dauertest mit 30000 Blatt A4 durchgeführt, wobei die Menge an nasser Tinte auf das Maximum eingestellt war und das vollständig schwarze Aufzeichnen bei einem Aufzeichnungsverhältnis von 100 % erfolgte, so daß keine Ausstoßmängel wie Ablenkung oder Blockieren des Tintenstrahls zu verzeichnen waren. Auch nach Durchführung des Dauertests zeigte die Saugleistung kaum Veränderungen gegenüber der vor dem Dauertest.
Die Verwendung der Spezialpatrone für das Reinigen der Regeneriereinheit bringt eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich einer dauerhaft hohen Blattanzahl und der Leistungserhaltung der Regeneriereinheit über einen langen Einsatzzeitraum.
Obwohl in diesem Beispiel die Verwendung von vier Tintenstrahlpatronen auf dem Schlitten 2 beschrieben wurde, ist diese Anzahl nicht besondere begrenzt, denn es kann auch nur ein einziger Kopf oder eine andere Anzahl von Köpfen verwendet werden.
Die Form des am speziellen Reinigungsknopf verwendeten Absorbierelements ist nicht besonders begrenzt, so daß irgendeine Form mit verbessertem Reinigungsvermögen, z.B. eine Form mit unregelmäßiger Oberfläche, eine leicht abzustreifende Form oder eine Form, welche einen an ihr anliegenden, leicht verunreinigten Abschnitt der Abdeckkappe umschließt, verwendet werden kann.
Nachfolgend wird eine weitere Form der zum Reinigen der Regeneriereinheit verwendeten Spezialpatrone beschrieben. Bei dieser Patrone ist die Regenerierflüssigkeit zum Auflösen eingedickter oder eingetrockneter Tinte in einem mit dem Absorbierelement in Verbindung stehenden Behälterabschnitt der Spezialpatrone untergebracht, wobei das Absorbierelement ebenfalls mit der Regenerierflüssigkeit getränkt ist. Bezüglich der Regenerierflüssigkeit gibt es keine besondere Beschränkung, so lange die in der Tinte vorhandenen nichtflüchtigen Bestandteile von dieser Flüssigkeit leicht aufgelöst werden. Die eingedickte Tinte hat eine hohe Viskosität und wird relativ langsam in das Absorbierelement absorbiert. Eingetrocknete Tinte wird vom Absorbierelement kaum absorbiert. Durch Tränken des Absorbierelements mit einer Lösung zum Auflösen eingedickter oder eingetrockneter Tinte kann die an der Lamelle und der Abdeckkappe haftende eingedickte Tinte leicht aufgelöst und absorbiert werden.
Wenn die auf der Abdeckkappe und der Lamelle haftende eingedickte Tinte mit der Lösungsflüssigkeit im Absorbierelement in Kontakt gebracht wird, kann ein Dichteunterschied in der Tinte auftreten, wobei die eingedickte Tinte dazu neigt, in das Absorbierelement zu diffundieren, da dieses eine geringere Dichte hat, so daß auf der Abdeckkappe und der Lamelle haftende Tinte auf dieses Weise entfernt werden kann.
Mit der vorliegenden Erfindung werden ausgezeichnete Effekte erzielt, besonders mit einem Aufzeichnungskopf oder einem Aufzeichnungsgerät aus der Vielzahl verschiedener Tintenstrahlaufzeichnungssysteme, welche Elemente (z.B. Elektrizität/Wärme-Wandler oder einen Laserstrahl) zur Erzeugung der zum Ausstoßen von Tinte benötigten Energie aufweisen, wobei diese Elemente durch die erzeugte Wärmeenergie den Zustand der Tinte verändern. Mit einer solchen Methode kann eine höhere Aufzeichnungsdichte und Aufzeichnungsauflösung erreicht werden.
Was den repräsentativen Aufbau und das repräsentative Prinzip betrifft, wird z.B. das in den US-Patenten 4,723,129 und 4,740,796 offenbarte Grundprinzip bevorzugt. Dieses System ist sowohl bei der sogenannten Bedarf-Type als auch bei der Konti-Type anwendbar. Besonders im Fall der Bedarf-Type ist dieses System effektiv, weil durch Senden von mindestens einem Steuersignal entsprechend der Aufzeichnungsinformation eine schnelle Temperaturerhöhung des entsprechenden Elektrizität/Wärme-Wandlers im Flüssigkeitskanal (Tintenkanal) über die Kemsiedetemperatur und dadurch die zum Filmkochen an der Wärmewirkungsfläche des Aufzeichnungskopfes benötigte Wärmeenergie erzeugt wird, so daß entsprechend der aufeinander folgenden Steuersignale Bläschen in der Flüssigkeit (Tinte) ausgebildet werden können. Durch das Ausstoßen von Flüssigkeit (Tinte) aus einer Ausstoßöffnung aufgrund des Anwachsens und Schrumpfens des Bläschens wird mindestens ein Tröpfchen erzeugt. Wenn die Steuersignale in Impulsform gesendet werden, kann das Anwachsen und Schrumpfen des Bläschens momentan und angemessen erfolgen, um das mehr bevorzugte Ausstoßen von Flüssigkeit (Tinte) in der Ansprechcharakteristik besonders vortrefflich durchzuführen. Als Steuersignale in dieser Impulsform eignen sich die in den US- Patenten 4,463,359 und 4,345,262 offenbarten Signale. Ausgezeichnetes Aufzeichnen gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch durch Anwendung der im US-Patent 4,313,124 beschriebenen Bedingungen betreffs der Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit an der genannten Wärmewirkungsfläche erreicht.
Was den Aufbau des Aufzeichnungskopfes betrifft, wurde in die vorliegende Erfindung neben der Kombination aus Ausstoßöffnung, Flüssigkeitskanal und Elektrizität/Wärme-Wandler (gerader oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal), welche in den genannten Spezifikationen offenbart ist, auch der Aufbau gemäß der US-Patente 4,558,333 oder 4,459,600 einbezogen, bei welchem der Wärmewirkungsabschnitt im gebogenen Bereich angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung kann auch durch Verwendung des im japanischen Dokument 59-123670 offenbarten Aufbaus, bei welchem ein Schlitz für eine Vielzahl von Elektrizität/Wärme-Wandlern als Ausstoßöffnung dient, oder des im japanischen Dokument 59-138461 offenbarten Aufbaus, bei welchem die äffnung für das Absorbieren der durch die Wärmeenergie erzeugten Druckwelle dem Ausstoßabschnitt entspricht, effektiv gemacht werden. Mit der vorliegenden Erfindung kann das Aufzeichnen sicher und effektiv durchgeführt werden und dabei kann der Aufzeichnungskopf eine beliebige Form haben.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem Aufzeichnungskopf der Ganzzeilen-Type effektiv verwendet werden, dessen Länge der Maximalbreite des Aufzeichnungsmittels entspricht, auf welchem im Aufzeichnungsgerät das Aufzeichnen erfolgt. Ein solcher Aufzeichnungskopf kann aus einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen zur Erzeugung der Gesamtbreite zusammengesetzt oder einstückig ausgeführt sein.
Bezüglich der Serientypen im oben genannten Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch mit einem am Hauptgerät befestigten Kopf, einem frei austauschbaren Aufzeichnungskopf der Chip-Type, welcher am Hauptgerät befestigt und mit diesem elektrisch verbunden ist und von diesem mit Tinte beliefert wird, oder einem Aufzeichnungskopf der Patronen-Type, welcher mit dem Tintenbehälter einstückig gefertigt ist, effektiv gemacht werden.
Beim Aufzeichnungsgerät gemäß dieser Erfindung werden als Ergänzung auch eine Kopfrückstellvorrichtung und weitere Zusatzvorrichtungen bevorzugt, um dessen Effektivität weiter zu verbessern. Spezifische Beispiele für Kopfzusatzvorrich tungen sind eine Abdeckvorrichtung, eine Reinigungsvorrichtung, eine Druck- oder Saugvorrichtung, Elektrizität/Wärme- Wandler oder andere Arten von Heizelementen oder eine Vorheizvorrichtung, kombiniert aus beiden, welche ein stabiles Aufzeichnen und eine Art Vorverfahren ermöglichen, bei welchem das Ausstoßen getrennt vom Aufzeichnen durchgeführt wird.
Was die Aufzeichnungskopftype betrifft, ist die vorliegende Erfindung auch effektiv z.B. bei Verwendung sowohl eines einzigen Aufzeichnungskopfes für einfarbige Tinte als auch einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen entsprechend der Vielzahl von Tinten unterschiedlicher Farbe und Dichte. Das heißt, die vorliegende Erfindung ist nicht nur beim Aufzeichnen mit einer Grundfarbe wie Schwarz äußerst effektiv, sondern auch bei einem Aufzeichnungsgerät, mit welchem das Aufzeichnen mit einer von mehreren unterschiedlichen Farben oder im Vollfarbenverfahren durch Farbmischen durchgeführt wird, unabhängig davon, ob ein einstückig gefertigter oder ein aus vielen Aufzeichnungsköpfen zusammengesetzter Aufzeichnungskopf verwendet wird.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Beispielen der vorliegenden Erfindung Tinte als Aufzeichnungsflüssigkeit angenommen wurde, kann die Erfindung auch bei Verwendung von fester oder bei Raumtemperatur weicher Tinte herangezogen werden. Bei dem vorstehend beschriebenen Tintenstrahlgerät wird zur Gewährleistung eines stabilen Tintenausstoßes die Tinte auf einer Temperatur zwischen 30 und 70 ºC gehalten und deren Viskosität gesteuert, damit diese beim Senden des Aufzeichnungssignals sich im flüssigen Zustand befindet. Um zu verhindern, daß die zur Veränderung des festen Zustandes in den flüssigen Zustand verwendete Wärmeenergie eine Temperaturerhöhung bewirkt oder daß bei Verwendung von fester Tinte diese im Lagerzustand verdampft, wird in diesem Fall zur effektiven Nutzung der vorliegenden Erfindung eine Tinte verwendet, die erst beim Aufbringen von Wärmeenergie flüssig wird, das heißt, die Tinte wird erst beim Aufbringen von Wärmeenergie in Übereinstimmung mit dem Aufzeichnungssignal flüssig und als Flüssigtinte ausgestoßen, oder sie erstarrt bereits beim Auftreffen auf dem Aufzeichnungsmittel. In diesem Fall kann die Tinte in flüssiger oder fester Form in Rücksprüngen oder Durchgangslöchern eines in Gegenüberlage zu den Elektrizität/Wärme-Wandlern angeordneten porösen Blattes gespeichert sein, wie im japanischen Dokument 54- 56847 oder 60-71260 beschrieben ist. Das bei dieser Erfindung am effektivsten angewendete Verfahren zum Ausstoßen von Tinte basiert auf dem bereits erwähnten Filmkochen.
Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, negative Einflüsse auf die Halbleitervorrichtung oder die elektrischen Anschlüsse durch herumwirbelnde Tinte dadurch zu verhindern, daß bei der Fertigung eines zuverlässigen Aufzeichnungsgerätes auffolgendes geachtet wird:
1) Verwendung eines Tintenabsorbierelements in der Nähe der Tintenausstoßöffnung auf der Seite des Aufzeichnungskopfes, auf welcher die Halbleitervorrichtung angeordnet ist.
2) Verwendung einer Halbleiterspeichervorrichtung und von Elektroanschlüssen zur Kopfaußenseite 30 mm von der Tintenausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes entfernt.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, jederzeit ein stabiles Wischen zu gewährleisten, weil durch Anwendung des Lamellenreinigungsverfahrens, bei welchem die Eindringtiefe der Lamelle in das Absorbierelement für die Lamellenreinigung größer ist als beim normalen Wischen, kein Abscheiden eingedickter oder eingetrockneter Tinte auf der Lamelle eintritt.
Außerdem macht es die Erfindung durch Bestimmen der für die jeweilige Form der Ausstoßöffnung geeigneten Wischrichtung möglich, bei Verwendung eines Aufzeichnungskopfes, welcher zur Stabilisierung der Ausstoßcharakteristik Ausstoßöffnun gen in komplizierter oder spezifische Form und Flüssigkeitskanäle aufweist, sowohl das Eindringen von Staub oder eingedickter Tinte in die Ausstoßöffnung als auch das Herausziehen von Tinte aus der Ausstoßöffnung beim Wischen zu verringern und beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen das Farbmischen zu verhindern, so daß durch die stabilere Ausstoßcharakteristik und die verbesserte Zuverlässigkeit des Kopfes ohne das Auftreten einer Tintenstrahlablenkung oder einer Ausstoßblockierung die Bildqualität verbessert werden kann. Besonders wenn die Ausstoßöffnung Polygonf orm (oder die Form eines Polygons mit gerundeten Kanten) hat, wird das Wischen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes sehr effektiv.
Erfindungsgemäß ist das Reinigen des Wischelements auch möglich, wenn dieses Wischelement nach dem Wischen der Ausstoßöffnung mit einem in der Nähe der Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes oder einem am Schlitten für den Aufzeichnungskopf angeordneten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird. Der Vorgang des Absorbierens von Tinte kann noch sicherer gemacht werden, wenn das Absorbierelement auf der Kopfseite konvex und/oder ein bestimmter Bereich der Ausstoßfläche konkav ausgeführt ist.
Da hierdurch Verunreinigungen wie Staub oder eingedickte oder eingetrocknete Tinte, welche am Wischelement oder an der Abdeckkappe haften und dem Kopf schaden, vorher und effektiv beseitigt werden können, werden herkömmliche Mängel wie das Ansammeln von Tinte im Spalt zwischen Kopf und Schlitten, das Herumwirbeln von Tinte beim Wischen, das Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen und das Beschmutzen der Bedienungsperson beim Auswechseln der Kopfpatrone eliminiert und die Standzeit und die Druckcharakteristik verbessert.
Erfindungsgemäß ist das Reinigen des Wischelements auch möglich, indem das Wischelement nach dem Wischen der Ausstoßöffnung das Wischelement mit dem neben dem Ausstoßabschnitt des Aufzeichnungskopfes angeordneten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird.
Da hierdurch Verunreinigungen wie Staub oder eingedickte oder eingetrocknete Tinte, welche am Wischelement oder an der Abdeckkappe haften und dem Kopf schaden, vorher und effektiv beseitigt werden können, werden herkömmliche Mängel wie das Ansammeln von Tinte im Spalt zwischen Kopf und Schlitten, das Herumwirbeln von Tinte beim Wischen, das Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen und das Beschmutzen der Bedienungsperson beim Auswechseln der Kopfpatrone eliminiert und die Standzeit und die Druckcharakteristik verbessert.
Durch Ermittlung der Quellrate und der Flüssigkeitsabsorptionsgeschwindigkeit des am Kopf angeordneten Absorbierelements und der Beziehung zwischen der Tintenmenge im Behälter, der zum Aufzeichnen nutzbaren Tintenmenge und der Abmessungen des Absorbierelements ist es erfindungsgemäß möglich, die Optimalbedingung hinsichtlich Größe, Funktion und Kosten des Absorbierelements zu finden.
Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, das Wischelement nach dem Wischen des Ausstoßabschnitts ausreichend zu reinigen, indem die Abmessungen jedes Abschnitts entsprechend ausgelegt werden und das Wischelement mit einem in der Nähe des Ausstoßabschnitts des Aufzeichnungskopfes oder einem auf dem Schlitten für den Aufzeichnungskopf angeordneten Absorbierelement in Kontakt gebracht wird.
Da hierdurch Verunreinigungen wie Staub oder eingedickte oder eingetrocknete Tinte, welche am Wischelement oder an der Abdeckkappe haften und dem Kopf schaden, vorher und effektiv beseitigt werden können, werden herkömmliche Mängel wie das Ansammeln von Tinte im Spalt zwischen Kopf und Schlitten, das Herumwirbeln von Tinte beim Wischen, das Farbmischen beim Wischen einer Vielzahl von Köpfen und das Beschmutzen der Bedienungsperson beim Auswechseln der Kopfpatrone eliminiert und die Standzeit und die Druckcharakteristik verbessert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bereitgestellt werden, bei welchem die Regeneriereinheit durch periodisches Reinigen mit einem speziellen Reinigungskopfes ausreichend und stabil gereinigt, selbst wenn die Regeneriereinheit im nicht abgedeckten Zustand verschmutzt, so daß eine Verschlechterung der Regeneriereinheit verhindert und deren Leistung über einen langen Zeitraum gewährleistet werden kann.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, welches aufweist

- eine Aufzeichnungskopfeinheit (100) mit einer Ausstoßöffnungsfläche (101) und darin erzeugter Ausstoßöffnung (101b) zum Ausstoßen von Tinte,

- ein Reinigungselement (401) zum Reinigen der Tintenausstoßfläche (101),

- ein Absorbierelement (104) zum Säubern des Reinigungselements (401), wenn es mit diesem im Kontakt ist,

- eine Vorrichtung zum Einstellen eines ersten Reinigungsmodus für das Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche (101) mit dem Reinigungselement (401) und eines zweiten Reinigungsmodus für das Säubern des Reinigungselements (401) mit dem Absorbierelement (104), dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Reinigungsmodus das Reinigungselement (401) sich an einer solchen Position befindet, daß die Kontaktfläche zwischen dem Reinigungselement (401) und dem Absorbierelement (104) größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem Reinigungselement (401) und der Ausstoßöffnungsfläche (101) im ersten Reinigungsmodus und/oder das Reinigungselement (401) eine Wischgeschwindigkeit hat, bei welcher das Wischen des Reinigungselements (401) mit dem Absorbierelement (104) langsamer erfolgt als das Wischen der Ausstoßöffnungsfläche (101) mit dem Reinigungselement (401) im ersten Reinigungsmodus.

2. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungskopf (100) durch Nutzung von Wärmeenergie Tinte durch die Ausstoßöffnungen (101b) ausstößt und Elektrizität/Wärme-Wandler zur Erzeugung dieser Wärmeenergie aufweist.

3. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorbierelement (104) auf dem Aufzeichnungskopf (100) in der Nähe der Ausstoßöffnungsfläche (101) angeordnet ist.

4. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Absorbierelements (104) in bezug auf die Stirnfläche des Ausstoßabschnitts eine konvexe Form hat und/oder die Stirnfläche der an das Absorbierelement (104) grenzenden Ausstoßöffnung (101b) in bezug auf die Stirnfläche des Absorbierelements (104) eine konkave Form hat.

5. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wischrichtungseinstellvorrichtung, welche das Reinigungselement (401) mit der Stirnfläche des Absorbierelements (104) in Kontakt bringt, nachdem dieses mit der Stirnfläche der Ausstoßöffnung (101b) Kontakt hatte.

6. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Schlitten (2) zur Aufnahme einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen (100) aufweist, wobei jeder dieser Aufzeichnungsköpfe in der gleichen Richtung wie das Absorbierelement (104) angeordnet ist.

7. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen (100) entsprechend den Tinten mit unterschiedlichem Farbton angeordnet ist.

8. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch ein zweites Absorbierelement (73), welches auf dem Schlitten (2), angrenzend an das erste Absorbierelement (104) und in dessen Nähe angeordnet ist und dadurch gekennzeichnet, daß die Wischrichtungseinstellvorrichtung die Wischrichtung so definiert, daß das Reinigungselement (401) mit dem zweiten Absqrbierelement (73) in Kontakt kommt, nachdem es mit dem ersten Absorbierelement (104) Kontakt hatte.

9. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Absorbierelement (73) in Wischrichtung gesehen hinter jedem Aufzeichnungskopf (100) angeordnet ist.

10. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Annahme von I[g] als Kapazität des Tintenbehälters zum Speichern der an den Ausstoßabschnitt (101) zu liefernden Tinte und von A[cm³] als Volumen des Absorbierelements (104) die Relation 1/15000 < A/I < 1/5 gilt.

11. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß bei Annahme von I*[g] als die zum Aufzeichnen nutzbare Tintenmenge von der im Tintenbehälter (200) insgesamt gespeicherten Tinte die Relation 1/12500 < A/I* < 3/10 gilt.

12. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorbierelement (104, 73) aus einem Material gefertigt ist, dessen Quellrate beim Absorbieren der Flüssigkeit 0,02 % oder weniger beträgt.

13. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorbierelement (104, 73) aus einem Material mit einer Flüssigkeitsabsorptionsrate von 30 bis 60 % gefertigt ist.

14. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Absorbierelements (104) bei jedem der vielen Aufzeichnungsköpfe anders ist.

15. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungskopf (100) eine Vorrichtung (128) zum Speichern der die Tintenausstoßcharakteristik betreffenden Parameterinformationen aufweist, wobei die Speichervorrichtung (128) auf einer Seite des Absorbierelements (104) und/oder auf der gegenüberliegenden Seite des Absorbierelements (104) angeordnet ist.

16. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Verbindung (102) zum Ubertragen eines Aufzeichnungssignals an die Speichervorrichtung (128) in einem Gebiet mindestens 30 mm von der Ausstoßöffnungsfläche (101) entfernt angeordnet ist.

17. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Beziehung erfüllt wird: Bereich der Ausstoßöffnungsgruppe ( Breite des Reinigungselements (401) ≤ Breite des Absorbierelements (104).

18. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß es außerdem eine Abdeckkappe (300) zum Abdecken der Periphene der Gruppe von Ausstoßöffnungen (101b) aufweist, wobei die Breite der Abdeckkappe (300) größer ist als der Bereich der Gruppe von Ausstoßöffnungen (101b) und kleiner ist als die Breite des Reinigungselements (401).

19. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß es außerdem eine Saugregeneriervorrichtung (500) zum Saugen der Tinte aus den Ausstoßöffnungen (101b) und eine Reinigungspatrone zum Säubern des Reinigungselements (401) und der Abdeckkappe (300) zusammen mit der Saugregeneriervorrichtung (500) aufweist, wobei die Reinigungspatrone anstelle eines Aufzeichnungskopfes (100) auf dem Schlitten (2) montierbar ist.

20. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungspatrone ein Absorbierelement aufweist, welches in Gegenüberlage der Regeneriervorrichtung (500) angeordnet ist.

21. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit zum Auflosen mindestens einer Tintenkomponente in das Absorbierelement der Reinigungspatrone oder in den Behälter der Reinigungspatrone eingemischt ist.

22. Reinigungsverfahren zum Reinigen der Aufzeichnungskopfeinheit eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (401) nach dem Reinigen der AusstoßÖffnungsfläche (101) durch gegenseitiges Berühren mit dem Absorbierelement (104) in Kontakt gebracht wird.

23. Reinigungsverfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (401) nach dem Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche (101) durch gegenseitiges Berühren zunächst mit dem ersten Absorbierelement (104) und dann mit dem auf dem Schlitten (2) für die Aufnahme des Aufzeichnungskopfes (100) angeordneten zweiten Absorbierelement (73) in Kontakt gebracht wird.

24. Reinigungsverfahren für den Aufzeichnungskopf gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischen bei einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen (100) und einer Vielzahl von zweiten Absorbierelementen (73) unter Verwendung des Reinigungselements (401) kontinuierlich durchgeführt wird.