DE69928355T2

DE69928355T2 - Abdeckeinheit für einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung enthalten ist, und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69928355T2
Application number: DE69928355T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Suwa-shi Hayakawa; Kazuhiko Suwa-shi Hara; Shigenori Fukasawa; Katsuhiro Suwa-shi Komatsu; Suwa-Shi Usui Minoru
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: EP1495870B1; DE69928355D1; DE69929261D1; ES2256819T3; EP0997291A1; ES2252919T3; EP1495870A3; EP1495870A2; DE69929261T2; EP0997291B1; US6406123B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckeinheit für einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung enthalten ist, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere umfasst die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der an einem Schlitten, der in Richtung der Breite von Aufzeichnungspapier bewegt wird, angebracht ist, zum Aufspritzen von Tintentröpfchen aus Düsenöffnungen durch Beaufschlagen von Tinte aus einem Tintentank mit einem Druck, welche Tinte in eine zugehörige Druckerzeugungskammer geleitet wird, durch ein Druckerzeugungselement, wie beispielsweise piezoelektrische Vibratoren, Heizelemente oder dergleichen; und eine Abdeckeinheit, die mit einem Abdeckelement versehen ist, zum Abdichten einer Fläche des Aufzeichnungskopfes, auf der die Düsenöffnungen ausgebildet sind (im Weiteren die "mit Düsen versehene Fläche"), und zum Aufnehmen eines Unterdrucks, der durch ein Unterdruckerzeugungselement erzeugt wird, wobei dem Verdunsten eines Tintenlösemittels von dem Abdeckelement während des Anhaltens des Aufzeichnungsvorgangs entgegengewirkt wird, um das Verstopfen der Düsenöffnungen zu verhindern.
Die Geräuschentwicklung während des Druckens ist bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung relativ gering, und außerdem können kleine Punkte in hoher Dichte gebildet werden. Eine solche Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird derzeit für viele Druckarten, einschließlich Farbdruck, verwendet.
Die oben beschriebene Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ist mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, dem Tinte aus einer Tintenpatrone zugeführt wird, und einem Papierzuführungsmechanismus zum relativen Bewegen von Aufzeichnungspapier unter dem Aufzeichnungskopf ausgestattet. Das Aufzeichnen erfolgt durch Aufspritzen von Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungspapier, wobei der Aufzeichnungskopf an einem Schlitten in Richtung der Breite des Aufzeichnungspapiers bewegt wird.
An dem Schlitten sind Aufzeichnungsköpfe zum Aufspritzen von schwarzer Tinte und der Farbtinten Gelb, Cyan und Magenta befestigt, und zusätzlich zum Textdruck, der mit schwarzer Tinte erfolgt, wird ein Vierfarbdruck durch Verändern des Verhältnisses des Aufspritzens jeder Tinte ermöglicht.
Der oben angesprochene Tintenstrahlaufzeichnungskopf hat ein Problem, dass infolge des Ansteigens der Tintenviskosität durch Verdunsten von Lösemittel von den Düsenöffnungen, das Verfestigen von Tinte, das Anhaften von Staub oder auch das Einmischen von Blasen oder dergleichen Druckstörungen auftreten, weil das Drucken durch das Aufspritzen von Tinte, die in den Druckerzeugungskammern mit Druck beaufschlagt wird, auf Aufzeichnungspapier von Düsenöffnungen als Tintentröpfchen erfolgt.
Darum ist die oben angesprochene Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung versehen mit: einem Abdeckelement, das normalerweise aus einem Kunststoffdeckelhalter (Deckelgehäuse) und einem Deckel besteht, der aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi besteht und dazu dient, die Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes abzudichten, während der Druckvorgang angehalten ist; und einem Reinigungselement zum Reinigen einer Düsenplatte, wenn das erforderlich ist.
Das oben angesprochene Abdeckelement fungiert nicht nur als Deckel, um zu verhindern, dass Tinte an Düsenöffnungen eintrocknet, während der Druckvorgang angehalten ist, sondern ist auch mit Funktionen versehen, und zwar Abdichten der Düsenplatte mittels des Deckels, falls die Düsenöffnungen verstopft sind, Saugen von Tinte aus den Düsenöffnungen mittels Unterdruck, der durch eine Saugpumpe als Unterdruckerzeugungselement erzeugt wird, und Auflösen der Verstopfung, die durch das Verfestigen von Tinte an den Düsenöffnungen verursacht wird, und Beheben einer Störung beim Aufspritzen von Tinte infolge von Blasen, die in einen Tintenkanal hineingeraten sind.
23 zeigt schematisch einen Zustand, in dem die mit Düsen versehene Fläche des Aufzeichnungskopfes durch das Abdeckelement abgedichtet ist.
Wie in 23 gezeigt, ist das Abdeckelement 10 mit einem rechteckigen Deckelgehäuse 10a, dessen Oberseite geöffnet ist, und einem Deckel 10b, der in dem Deckelgehäuse 10a untergebracht ist und aus einem flexiblen Material wie beispielsweise Gummimaterial hergestellt ist, versehen, wobei der Deckel 10b so geformt ist, dass seine Oberkante ein wenig von der Oberseite des Deckelgehäuses 10a hervorsteht.
Ein Tintenabsorbierer 10c aus porösem Material ist an der inneren Bodenfläche des Deckels 10b aufgenommen und wird durch einen Halter 10d gehalten, der einstückig mit dem Deckel 10b ausgebildet ist.
Ein Saugloch 10e und ein Luftloch 10f sind an der Unterseite des Deckelgehäuses 10a ausgebildet und durchdringen das Deckelgehäuse 10a und den Deckel 10b.
Eine Saugpumpe 11 als ein Unterdruckerzeugungselement ist über eine Röhre T1 mit dem Saugloch 10e des Deckelgehäuses 10a verbunden, und die Auslassseite der Saugpumpe 11 ist mit einem Abfalltintentank 13 verbunden.
Des Weiteren ist ein Luftventil 14 über eine Röhre T2 mit dem Luftloch 10f des Deckelgehäuses 10a verbunden.
Derweil bezeichnet eine Bezugszahl 7 in 23 einen Aufzeichnungskopf. Wenn das Abdeckelement 10 nach oben bewegt wird, wenn der Aufzeichnungskopf 7 in Richtung des Abdeckelements 10 bewegt wird, so wird die mit Düsen versehene Fläche, das heißt eine Düsenplatte 7a, durch den Deckel 10b abgedichtet (verschlossen).
Auf der Düsenplatte 7a sind mehrere Düsenöffnungen 7b ausgebildet, und schwarze Tinte und jede Farbtinte, wie beispielsweise Gelb, Cyan und Magenta, werden durch die Wirkung eines piezoelektrischen Vibrators 7c, der entsprechend jeder Düsenöffnung 7b angeordnet ist, aufgespritzt.
Infolge des oben beschriebenen Aufbaus wird Tinte vom Aufzeichnungskopf in einem Zustand angesaugt, in dem der Deckel 10b an der Düsenplatte 7a des Aufzeichnungskopfes 7 festklebt und das Luftventil 14 geschlossen ist, wie in 23 gezeigt.
Das heißt, an den Innenraum des Deckels 10b wird durch die Wirkung der Saugpumpe 11 in diesem Zustand Unterdruck angelegt, und Tinte wird aus den Düsenöffnungen 7b abgegeben.
Wenn das Luftventil 14 geöffnet wird, während die Saugpumpe zu einer vorgegebenen Zeit angehalten wird, und der Unterdruck im Inneren des Deckels zu einem gewissen Grad abnimmt, weil Tinte abgegeben wird, so wird Luft in den Deckel gelassen, und der Unterdruck im Inneren wird abgebaut.
Wenn die Saugpumpe 11 während eines Zustands, in dem das Luftventil 14 geöffnet ist, wieder in Betrieb gesetzt wird, so wird eine Funktion zum Verbringen von im Inneren des Deckels abgegebener Tinte zu einem Abfalltintentank 13 über die Röhre T1 ausgeführt.
Derweil wird, während der Druckvorgang angehalten ist, die mit Düsen versehene Fläche des Aufzeichnungskopfes, das heißt die Düsenplatte 7a, durch den Deckel 10b abgedichtet, wie in 23 gezeigt, das Luftventil 14 wird geschlossen, und der Innenraum des Deckels 10b wird durch Tintenlösemittel feucht gehalten. Hierdurch wird verhindert, dass die Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes durch Eintrocknen verstopfen, und die Zuverlässigkeit des Druckvorgangs beim Wiederanlaufen des Druckens kann gewährleistet werden.
Es besteht jedoch ein Problem, dass das Tintenlösemittel in einem Kanal verdunstet, der vom Innenraum des Deckels zum Saugloch oder Luftloch führt, und weiter auf einem weg, der zur mit dem Saugloch verbundenen Saugpumpe und dem Luftloch und dem Luftventil führt.
24 zeigt ein Beispiel, bei dem es sich um eine Schnittansicht handelt, die einen Kanal zeigt, der eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Innenraum eines Deckels und einem Saugloch in einem Beispiel eines Deckelgehäuses in einem Abdeckelement, wie es derzeit verwendet wird, herstellt.
Einem in 24 gezeigten Teil, das einem bereits beschriebenen und in 23 gezeigten Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen, und darum wird auf eine Beschreibung verzichtet.
Wie in 24 gezeigt, ist der Kanal 10g, der eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckels und dem Saugloch 10e herstellt, so ausgebildet, dass der Innendurchmesser relativ groß und die Länge relativ kurz ist. Eine Bezugszahl 10n bezeichnet ein Einsetzelement zum Einsetzen des Deckels.
Wie oben beschrieben, besteht in einem Zustand, in dem der Kanal 10g so ausgebildet ist, dass der Innendurchmesser groß und die Länge kurz ist, ein Problem, dass der Strömungswiderstand auf der Seite einer Saugpumpe gering ist, so dass es in einer Röhre, die mit der Saugpumpe verbunden ist, zum Verdunsten eines Tintenlösemittels ins Freie kommt.
Insbesondere wird als Saugpumpe eine preiswerte Rohrpumpe, die sich zuverlässig betreiben lässt, verwendet, und für eine Röhre, aus der die Rohrpumpe besteht, wird ein elastischer und in seine Ausgangsform zurückkehrender Silikongummi verwendet.
Silikongummi hat jedoch ein Problem, dass er eine relativ schlechte Gassperrencharakteristik besitzt, so dass ein Tintenlösemittel aus der Röhre ins Freie verdunsten würde.
Darum kommt es zu einem Verstopfen der Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes, weil ein Tintenlösemittel allmählich aus dem Innenraum des Deckels über den Kanal verdunstet und ein Feuchtigkeitszustand in dem Deckel verloren geht, wenn eine Aufzeichnungsvorrichtung für lange Zeit angehalten wird.
Nachdem die Aufzeichnungsvorrichtung für lange Zeit angehalten wurde, erfolgt eine sogenannte Timer-Reinigung, wobei Tinte automatisch aus den Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes gesaugt wird, wenn die Aufzeichnungsvorrichtung eingeschaltet wird. Wenn sich jedoch die Feststoffteilchen der Tinte in den winzigen Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes absetzen, so ist es schwer, die Feststoffteilchen durch Saugen von Tinte zu entfernen, und es entsteht ein Problem, dass die Zuverlässigkeit des Druckvorgangs leidet.
Die Rohrpumpe, die für diesen Typ von Aufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, wird unter Nutzung des Stroms von einem Papierzufuhrmotor oder dergleichen angetrieben, der nicht benutzt wird, während der Druckvorgang angehalten ist, um Tinte aus den Düsenöffnungen zu saugen.
Die Rohrpumpe besteht aus einer Bogenfläche, auf der eine Röhre abgestützt wird, und einer Rolle, die rollt, während sie die Röhre gegen die Stützfläche drückt. Darum wird als das Material der Röhre, aus der die Rohrpumpe besteht, allgemein ein elastischer und in seine Ausgangsform zurückkehrender Silikongummi verwendet.
Die Saugseite der aus Silikongummi bestehenden Röhre ist mit dem Saugloch des Abdeckelements verbunden.
Wenn dieser Silikongummi für die Rohrpumpe verwendet wird, so kann die Eigenschaft, elastisch zu sein und in die Ausgangsform zurückzukehren, ausgenutzt werden. Doch Silikongummi hat ein Problem, dass er, wie oben erwähnt, eine relativ schlechte Gassperrencharakteristik besitzt. Ein Tintenlösemittel verdunstet aus der Röhre mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit ins Freie.
Des Weiteren hat man seit kurzem auch einen Deckel entsprechend den großen Ausmaßen eines Aufzeichnungskopfes länger gestaltet, wodurch das Problem entsteht, dass es leicht zum Verbiegen und Verformen kommt, wenn der Deckel auf den Aufzeichnungskopf geschoben wird, dass ein Spalt zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Deckel entsteht und die Luftdichtigkeit verloren geht.
Ein derartiges Problem kann dadurch gelöst werden, dass man Falten am oberen Ende des Deckels ausbildet, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Steifigkeit und Elastizität herzustellen, und den Deckel zweckmäßigerweise in einem Deckelhalter anordnet. Es besteht jedoch ein Problem, dass das ursprüngliche Produktverhalten nicht beibehalten werden kann, weil Steifigkeit und Elastizität des Deckels sich im Lauf eines Alterungsprozesses verändern, wodurch die Zuverlässigkeit verloren geht und so weiter, und es gibt das zusätzliche Problem, dass der Prozess kompliziert wird.
Um ein derartiges Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, wie es beispielsweise in den japanischen Patentschriften Nr. 61-213145A und 8-99331A offenbart ist, dass ein Element, das als Basis fungiert, aus einem ersten Polymermaterial durch Spritzgießen hergestellt wird und eine Halterung angebracht wird, indem man die Metallform so nimmt, wie sie ist, oder die Basis in eine zweite Metallform umsetzt und ein zweites Polymermaterial an die Basis anspritzt.
Es ist jedoch sehr schwierig, genügend Präzision zu erhalten, um ein Verkapselungselement, dessen Volumen maximal im wesentlichen 20 cm³ (20 cc) beträgt und dessen Dicke wenige Millimeter beträgt, als Deckel zum Abdichten von Düsenöffnungen herzustellen.
Die europäische Patentschrift Nr. 0541519 offenbart eine Vorrichtung zum Abdichten der Vorderseite eines Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers vom Abruftyp. Ein Deckel ist an einem Betätigungselement befestigt, das auf der Startpositionsseite eines Schlittens angeordnet ist, wobei der Deckel die Vorderseite eines Druckkopfes während druckfreier (non-printing) Zeiträume hermetisch bedeckt. Zwischen dem Deckel und der Vorderseite des Druckkopfes wird ein Hohlraum gebildet, der mit Zwillingsröhren in strömungsmäßiger Verbindung steht. In der ersten Röhre ist eine Saugpumpe angeordnet, um Tinte von den Düsen abzusaugen, während in der zweiten Röhre ein Ventil dergestalt angeordnet ist, dass die strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Hohlraum und der Außenseite des Deckels gesteuert wird.
Die europäische Patentschrift Nr. 0451460 offenbart eine Aufzeichnungsvorrichtung, die einen Aufzeichnungskopf mit Düsen umfasst, die Tinte aus Abgabeöffnungen abgeben. Ein Deckel mit einem Vorsprung ist integral mit einem Deckelkiel ausgebildet. Die Düsen des Aufzeichnungskopfes und der Vorsprung des Deckels sind einander gegenüber angeordnet. Wenn der Vorsprung die Düsen verschließt, so entspricht der Druck in dem Raum, der zwischen den Düsen und dem Deckel gebildet wird, dem atmosphärischen Druck. Der Druck in dem geschlossenen Raum nimmt jedoch ab und wird zu einem Unterdruck, dergestalt, dass, wenn der Vorsprung sich von den Düsen fort bewegt, Tinte aus den Düsen abgegeben wird, wodurch Verstopfungen beseitigt werden. Dann füllt sich die Düse neu.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung dient der Lösung der Probleme der oben besprochenen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, und die Aufgabe ist es, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, wobei ein Feuchtigkeitszustand im Innenraum eines Abdeckelements für lange Zeit aufrecht erhalten werden kann und die Zuverlässigkeit des Druckens mittels eines Aufzeichnungskopfes verbessert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abdeckeinheit, mit der der Aufzeichnungskopf zuverlässig für eine lange Zeit abgedichtet werden kann, sowie ein Verfahren zu ihrer einfachen Herstellung bereitzustellen.
Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer Fläche, die mit Düsenöffnungen versehen ist, aus denen Tintentröpfchen ausgespritzt werden; und ein Abdeckelement zum Abdichten der mit den Düsenöffnungen versehenen Fläche zum Anlegen eines Unterdrucks, der durch ein Unterdruckerzeugungselement erzeugt wird. Das Abdeckelement enthält Folgendes: einen aus einem flexiblen Material hergestellten Deckel, der an der Fläche anliegen soll, die mit den Düsenöffnungen versehen ist, und der einen Innenraum definiert; ein Deckelgehäuse zum Aufnehmen des Deckels; ein Ansaugloch, an welches das Unterdruckerzeugungselement angeschlossen ist; einen ersten Kanal, der entweder in dem Deckel oder dem Deckelgehäuse ausgebildet ist, zum strömungsmäßigen Verbinden des Innenraumes mit dem Ansaugloch; ein Luftloch, das mit einem Ventil verbunden ist, das Luft von außen in den Innenraum führt; und einen zweiten Kanal, der sowohl in dem Deckel als auch in dem Deckelgehäuse ausgebildet ist, zum strömungsmäßigen Verbinden des Innenraumes mit dem Luftloch; wobei ein Strömungswiderstand des ersten Kanals größer ist als ein Strömungswiderstand des zweiten Kanals.
Bei der Vorrichtung kann der Deckel an einer Innenfläche des Deckelgehäuses angebondet sein.
Bei der Vorrichtung kann der Deckel integral an einem oberen Abschnitt des Deckelgehäuses ausgebildet sein.
Bei der Vorrichtung kann ein zylindrischer Körper integral mit dem Deckelgehäuse ausgebildet sein, dergestalt, dass er von einer Unterseite des Gehäuses absteht. Zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal kann wenigstens der erste Kanal in dem zylindrischen Körper ausgebildet sein.
Bei der Vorrichtung kann zwischen dem Ansaugloch und dem Luftloch wenigstens in das Ansaugloch ein metallisches Röhrenelement eingeführt sein.
Bei der Vorrichtung kann zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal wenigstens der erste Kanal durch eine Nut, die entlang einer Außenumfangsfläche des Deckelgehäuses ausgebildet ist, und ein Dichtungselement zum Abdichten der Nut gebildet sein. Das Dichtungselement kann aus wenigstens einem Material hergestellt sein, das aus der Gruppe bestehend aus einem Aluminiumabscheidungsfilm, einem Siliziumoxidabscheidungsfilm, Polyethylen-Terephthalat, ungerecktem Polypropylen, Ethylen-Vinylalkohol, Ethylen-Vinylacetatcopolymer, Polyvinylidenchlorid und Cycloolefincopolymer ausgewählt ist.
Bei der Vorrichtung kann zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal wenigstens der erste Kanal durch eine Nut gebildet sein, die in der Innenseite des Deckelgehäuses ausgebildet ist.
Bei der Vorrichtung kann zwischen dem ersten und dem zweiten Kanal wenigstens der erste Kanal durch eine Nut gebildet sein, die an einer Unterseite des Deckels ausgebildet ist.
Gemäß der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird dem Verdunsten des Tintenlösemittels aus dem Innenraum entgegengewirkt. Hierdurch kann ein Feuchtigkeitszustand eines Tintenlösemittels in dem Innenraum des Abdeckelements für lange Zeit erhalten bleiben.
Darum kann das Ausmaß des Eintretens einer Verstopfung der Düsenöffnungen in dem Aufzeichnungskopf, während die Aufzeichnungsvorrichtung für einen langen Zeitraum angehalten ist, vermindert werden, eine Häufigkeit, mit der eine sogenannte Timer-Reinigung ausgeführt wird, kann verringert werden, und wenn eine Timer-Reinigung ausgeführt wird, so kann die Zuverlässigkeit des Druckens in dem Aufzeichnungskopf in ausreichendem Maß wiederhergestellt werden.
Bei der Vorrichtung kann das Deckelgehäuse in Form eines Napfes ausgebildet sein, der einen Randabschnitt aufweist, an dem eine Ringnut, in die der Deckel eingesetzt wird, ausgebildet ist, wobei der Deckel ein elastisches Verkapselungselement sein kann.
Bei der Vorrichtung kann das Deckelgehäuse aus einem Polymermaterial hergestellt sein, und der Deckel kann durch Spritzgießen des flexiblen Materials hergestellt werden.
Bei der Vorrichtung kann die Breite einer Unterseite des Deckels so groß sein wie oder größer sein als die Breite des Randabschnitts des Deckelgehäuses.
Bei der Vorrichtung kann der Deckel an den Randabschnitt des Deckelgehäuses gebondet sein.
Bei der Vorrichtung kann das Deckelgehäuse entweder aus Polypropylen oder Polyethylen hergestellt sein, und der Deckel kann entweder aus Styren-Thermoplastelastomer oder Styren-Thermoplastelastomer-Verbundmaterialien hergestellt sein.
Bei der Vorrichtung kann die Nut einen Abschnitt aufweisen, der mit der Außenseite in strömungsmäßiger Verbindung steht.
Die Vorrichtung kann des Weiteren Folgendes umfassen:
eine erste Röhre aus einem Material mit einer ersten Gassperreneigenschaft und einer ersten Elastizität, wobei die erste Röhre mit dem Ansaugloch verbunden ist; und ein zweites Röhrenelement aus einem Material mit einer zweiten Gassperreneigenschaft und einer zweiten Elastizität, wobei die zweite Röhre zwischen dem Unterdruckerzeugungselement und der ersten Röhre verbunden ist, wobei die erste Gassperreneigenschaft besser ist als die zweite Gassperreneigenschaft und die zweite Elastizität größer ist als die erste Elastizität.
Bei der Vorrichtung kann das Unterdruckerzeugungselement eine Rohrpumpe sein, die eine Stützfläche zum Haltern der zweiten Röhre in der Form eines Bogens sowie eine Rolle enthält, welche Rolle sich dreht, während sie die zweite Röhre gegen die Stützfläche drückt.
Bei der Vorrichtung kann eine Röhre aus Butylgummi als die erste Röhre verwendet werden, und eine Röhre aus Silikongummi kann als die zweite Röhre verwendet werden.
Bei der Vorrichtung kann ein metallisches Röhrenelement in das Luftloch eingeführt sein.
Bei der Vorrichtung kann der zweite Kanal durch eine Nut, die entlang einer Außenumfangsfläche des Deckelgehäuses ausgebildet ist, und ein Dichtungselement zum Abdichten der Nut gebildet sein.
Bei der Vorrichtung kann das Dichtungselement aus wenigstens einem Material hergestellt sein, das aus der Gruppe bestehend aus einem Aluminiumabscheidungsfilm, einem Siliziumoxidabscheidungsfilm, Polyethylen-Terephthalat, ungerecktem Polypropylen, Ethylen-Vinylalkohol, Ethylen-Vinylacetatcopolymer, Polyvinylidenchlorid und Cycloolefincopolymer ausgewählt ist.
Bei der Vorrichtung kann der zweite Kanal durch eine Nut gebildet sein, die in der Innenseite des Deckelgehäuses ausgebildet ist.
Bei der Vorrichtung kann der zweite Kanal durch eine Nut gebildet sein, die an einer Unterseite des Deckels ausgebildet ist.
Gemäß der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, kann verhindert werden, dass sich das Deckelgehäuse, das eine hohe Steifigkeit aufweist, verformt, und der gesamte Umfang des Deckels, der durch das Deckelgehäuse gehalten wird, kann gleichmäßig verformt werden, was auf eine Elastizität zurückzuführen ist, die in Abhängigkeit von der Höhe des Deckelumfangs gesteuert wird. Auf diese Weise kann die Luftdichtigkeit des Deckels des Aufzeichnungskopfes gewährleistet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den begleitenden Zeichnungen zeigt bzw. zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptkörper einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt, in der die vorliegende Erfindung Anwendung findet;
2 eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Deckelgehäuses eines Abdeckelements zeigt, das in die Aufzeichnungsvorrichtung von 1 eingebaut ist;
3 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine Schnittansicht, die das Abdeckelement aus einer im rechten Winkel zu der in der 4 verlaufenden Sichtrichtung zeigt;
6 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 eine Schnittansicht, die das Abdeckelement aus einer im rechten Winkel zu der in der 6 verlaufenden Sichtrichtung zeigt;
8 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 eine Schnittansicht, die das Abdeckelement aus einer im rechten Winkel zu der in der 12 verlaufenden Sichtrichtung zeigt;
14 eine Schnittansicht, die ein Abdeckelement gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 eine Schnittansicht, die das Abdeckelement aus einer im rechten Winkel zu der in der 14 verlaufenden Sichtrichtung zeigt;
16 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine in der Aufzeichnungsvorrichtung von 1 montierte Saugpumpe mit einer Röhre verbunden ist;
17 eine Schnittansicht, die ein Beispiel für einen Zustand zeigt, in dem eine Röhre auf der Seite des Abdeckelements und eine Röhre auf der Seite der Saugpumpe verbunden sind;
18A und 18B ein Beispiel des inneren Aufbaus der Saugpumpe;
19 eine Ausführungsform einer Abdeckeinheit;
20A bis 20E Schnittansichten, die Beispiele eines Deckels in der Abdeckeinheit zeigen;
21A bis 21C Ansichten zum Erläutern eines Herstellungsprozesses des Deckels;
22 einen Zustand eines Deckels, nachdem Tinte abgesaugt wurde, in einem Vergleichsbeispiel;
23 eine Schnittansicht, die ein verwandtes Abdeckelement und eine Umfangskonfiguration dieses Abdeckelements zeigt;
24 eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Deckelgehäuses in dem verwandten Abdeckelement zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Hauptkörpers einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt, in der die vorliegende Erfindung Anwendung findet.
Wie in 1 gezeigt, bezeichnet eine Bezugszahl 1 einen Schlitten, wobei der Schlitten so konfiguriert ist, dass er sich in axialer Richtung einer Walze 5 hin und her bewegt, wobei er von einem Führungselement 4 über einen Zahnriemen 3 geführt wird, der von einem Schlittenmotor 2 angetrieben wird.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 7 ist auf der Seite des Schlittens 1 montiert, die dem Aufzeichnungspapier 6 gegenüber liegt, und eine Tintenpatrone 8 für Schwarz bzw. eine Tintenpatrone 9 für die Farben zum Zuführen von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 7 sind abnehmbar an dem Schlitten montiert.
Eine Bezugszahl 10 bezeichnet ein Abdeckelement, das in einem druckfreien (non-printing) Bereich (in einer Startposition) angeordnet ist, wobei das Abdeckelement so aufgebaut ist, dass die mit Düsen versehene Fläche des Aufzeichnungskopfes 7 abgedichtet werden kann, wenn der Aufzeichnungskopf 7 auf das Abdeckelement bewegt wird.
Unter dem Abdeckelement 10 befindet sich eine Saugpumpe 11 als ein Unterdruckerzeugungselement zum Anlegen von Unterdruck an den Innenraum des Abdeckelements 10.
Wie bereits im Zusammenhang mit 23 beschrieben, besteht das Abdeckelement 10 aus einem Deckel 10b, der aus flexiblem Material hergestellt ist und gegen die mit Düsen versehene Fläche 7a des Aufzeichnungskopfes 7 stößt, und einem Deckelgehäuse 10a zum Aufnehmen der Außenseite des Deckels 10b. Das Abdeckelement 10 dient als eine Abdeckung, um zu verhindern, dass die Düsenöffnungen 7b des Aufzeichnungskopfes 7 eintrocknen, während die Aufzeichnungsvorrichtung angehalten ist, und als eine Tintenaufnahme während eines Spülvorgangs, bei dem ein Ansteuerungssignal, das nichts mit dem Drucken zu tun hat, zu den Aufzeichnungsköpfen übertragen wird, um Tintentröpfchen auszuspritzen, und ist außerdem mit einer Reinigungsfunktion versehen, um Unterdruck, der von einer Saugpumpe 11 erzeugt wird, an den Aufzeichnungskopf 7 anzulegen, damit Tinte von dort abgesaugt wird.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Abstreifelement 12, das aus einer elastischen Platte wie beispielsweise Gummi besteht, in der Nähe des Abdeckelements 10 angeordnet, und es wird ein Abstreifvorgang ausgeführt, bei dem die mit Düsen versehene Fläche des Aufzeichnungskopfes 7 abgestreift wird, wenn der Schlitten 1 auf der Seite des Abdeckelements 10 hin und her bewegt wird.
2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Deckelgehäuses in dem Abdeckelement 10 zeigt. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist so gezeigt, dass sie mit dem verwandten Aufbau, der in 24 gezeigt ist, verglichen werden kann. Teile in den 2 und 3, die den Teilen aus den 23 und 24 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen, weshalb auf eine Beschreibung verzichtet wird.
Bei dem in 3 gezeigten Aufbau ist nur das oben beschriebene Deckelgehäuse gezeigt, und der aus flexiblem Material bestehende Deckel 10b ist in die Einsetzelemente 10n eingesetzt und im Inneren des Deckelgehäuses 10a aufgenommen.
Ein Kanal 10g zum Verbinden des Innenraums des Deckels mit einem Saugloch 10e ist in einem zylindrischen Körper ausgebildet, der integral mit der Unterseite des Deckelgehäuses 10a ausgebildet ist.
Der Innendurchmesser des Kanals 10g, der in dem zylindrischen Körper ausgebildet ist, ist so gestaltet, dass er schmaler ist als der Innendurchmesser des in 24 gezeigten Kanals, wie man aus einem Vergleich dieser beiden Innendurchmesser feststellen kann. Der Kanal 10g ist so ausgebildet, dass er länger ist, und der Kanal ist so gestaltet, dass eine Röhre T1 zur Saugpumpe 11 an das Saugloch 10e, das an seinem unteren Ende ausgebildet ist, angeschlossen ist.
Dank dieses Aufbaus wird der Strömungswiderstand auf der Seite der Saugpumpe größer, und dem Verdunsten eines Tintenlösemittels aus der Röhre T1, die eine schlechtere Gassperreneigenschaft aufweist, wird wirksam entgegengewirkt.
Infolge dessen wird verhindert, dass die Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes während eines Stillstands der Aufzeichnungsvorrichtung eintrocknen, und die Zuverlässigkeit des Druckvorgangs beim Wiederanlaufen der Aufzeichnungsvorrichtung kann gewährleistet werden.
Als nächstes zeigen die 4 und 5 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
4 ist eine Schnittansicht eines Teils, wobei die Schnittebene entlang der in 2 gezeigten Linie A-A genommen ist, und zeigt, dass ein Röhrenelement 10i aus Edelstahl oder dergleichen in einen Kanal 10g eingesetzt ist, um eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckels und einem Saugloch 10e herzustellen.
Eine Röhre T1, die zu einer Saugpumpe 11 führt, ist am unteren Ende des Röhrenelements 10i angeschlossen.
5 ist eine Schnittansicht eines Teils, wobei die Schnittebene entlang der in 2 gezeigten Linie B-B genommen ist, und ein Röhrenelement 10j aus Edelstahl oder dergleichen ist in einen Kanal 10h eingesetzt, um eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckels und einem Luftloch 10f herzustellen.
Bei dieser Ausführungsform wird das Röhrenelement 10j in einen distalen Endabschnitt des L-förmigen Kanals 10h dergestalt eingesetzt, dass es sich im Wesentlichen parallel zur Unterseite eines Deckelgehäuses 10a erstreckt.
Eine Röhre T2, die zu einem Lufteinlassventil 14 führt, ist mit dem Röhrenelement 10j verbunden.
Dank dieses Aufbaus kann dem Verdunsten eines Tintenlösemittels wirksam entgegengewirkt werden, weil die Röhrenelemente 10i und 10j jeweils aus Edelstahl bestehen. Der Strömungswiderstand auf der Seite der Saugpumpe 11 und der der Strömungswiderstand auf der Seite des Luftventils 14 können durch Wählen des Innendurchmessers und der Länge der Röhrenelemente 10i und 10j reguliert werden, wie in dem Beispiel von 3; und dem Verdunsten eines Tintenlösemittels aus der Röhre, deren Gassperreneigenschaft schlechter ist, kann wirksam entgegengewirkt werden.
Wenn kein Röhrenelement aus Edelstahl eingesetzt wird, so ist der Innendurchmesser der Kanäle 10g und 10h begrenzt, was auf ein Problem beim Herstellen des Deckelgehäuses zurückzuführen ist. Hierdurch jedoch wird das Problem gelöst, und es kann ein Kanal mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet werden.
Als nächstes zeigen die 6 und 7 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
6 ist eine Schnittansicht eines Teils, wobei die Schnittebene entlang der in 2 gezeigten Linie B-B genommen ist, und 7 ist eine Schnittansicht eines Teils, wobei die Schnittebene entlang der in 2 gezeigten Linie C-C genommen ist.
Bei dem in den 6 und 7 gezeigten Beispiel besteht ein Kanal zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem Innenraum eines Deckels und einem Luftloch aus einer Nut gebildet, die entlang dem Außenumfangsabschnitt eines Deckelgehäuses ausgebildet ist, und einem Dichtungselement zum Abdecken der Nut.
Das heißt, an der Unterseite des Deckelgehäuses 10a, von der in 7 ein Teil in einem Kreis vergrößert dargestellt ist, ist die Nut 10k, die einen bogenförmigen Querschnitt aufweist, in Längsrichtung des Deckelgehäuses 10a ausgebildet.
Das Ende der Nut 10k steht mit dem Innenraum des Deckels in strömungsmäßiger Verbindung, und das Dichtungselement 10m, das in einem Streifen ausgebildet ist und dem Abdecken der Nut 10k dient, wird befestigt, wobei das Dichtungselement in das Deckelgehäuse 10a integriert wird.
Es ist wünschenswert, das Dichtungselement 10m aus einem Material herzustellen, das eine ausgezeichnete Gassperrencharakteristik aufweist, und es ist zweckmäßig, dass ein Material, das aus einer Einzelschicht besteht, aus einem Aluminium-(Al)-abscheidungsfilm, einem Siliziumoxid-(SiO_x)-abscheidungsfilm, Polyethylen-Terephthalat (PET), ungerecktem Polypropylen (CPP), Ethylen-Vinylalkohol (EVOH), Ethylen-Vinylacetatcopolymer (EVA), Polyvinylidenchlorid (PVDC) und Cycloolefincopolymer (COC) ausgewählt wird, oder es wird ein Element befestigt, das durch Laminieren von Materialien erhalten wird, die aus einer Einzelschicht bestehen, mittels thermischem Schweißen hergestellt wird. Am Ende der Nut 10k ragt ein Luftloch 10f zum Verbinden einer Röhre T2, die zu einem Lufteinlassventil 14 führt, aus dem Deckelgehäuse 10a heraus.
Das Luftloch 10f kann vorher aus dem gleichen Kunstharzmaterial wie das Deckelgehäuse 10a als ein separates Element hergestellt werden, das mittels Ultraschall an das Deckelgehäuse 10a angeschweißt wird.
Ein Kanal 10h zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckels und dem Luftloch 10f besteht aus der Nut 10k und dem Dichtungselement 10m, das die Nut 10k bedeckt, und darum kann der Kanal, der einen kleineren Durchmesser aufweist und länger ist, durch Regulieren des Querschnitts und der Länge der Nut 10k ausgebildet werden.
Hierdurch kann der Strömungswiderstand auf der Seite des Lufteinlassventils 14 reguliert werden, und dem Verdunsten eines Tintenlösemittels aus der Röhre und dem Lufteinlassventil 14 kann wirksam entgegengewirkt werden.
Als nächstes zeigt 8 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel 10b integral durch Formen mit einem Deckelgehäuse 10a ausgebildet ist.
Ein Kanal 10g zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen einem Innenraum, der durch das Deckelgehäuse 10a und den Deckel 10b gebildet wird, mit einem Saugloch 10e ist im Inneren eines zylindrischen Körpers ausgebildet, der in die Unterseite des Deckelgehäuses 10a integriert ist.
Der Innendurchmesser des Kanals 10g, der im Inneren des zylindrischen Körpers ausgebildet ist, ist so gestaltet, dass er dünner als der in 24 gezeigte, der Kanal 10g ist so gestaltet, dass er länger ist, und eine Röhre T1, die zu einer Saugpumpe 11 führt, ist mit dem Saugloch 10e verbunden, das am unteren Ende ausgebildet ist.
9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel 10b integral durch Formen mit einem Deckelgehäuse 10a ausgebildet ist, wie bei der vierten Ausführungsform.
Ein Kanal zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen einem Innenraum, der durch das Deckelgehäuse 10a und den Deckel 10b gebildet wird, mit einem Luftloch 10f besteht aus einer Nut 10k, die entlang der Unterseite des Deckelgehäuses 10a ausgebildet ist, und einem Dichtungselement 10m, das die Nut bedeckt.
Der Kanal 10h wird durch das Dichtungselement 10m gebildet, das als Streifen ausgebildet ist und dem Abdecken der Nut 10k dient, und das Dichtungselement 10m besteht aus einem Material, das ausgezeichnete Gassperreneigenschaften besitzt, wie im Zusammenhang mit 6 beschrieben.
10 zeigt eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel 10b integral durch Formen mit einem Deckelgehäuse 10a ausgebildet ist. Der übrige Aufbau ist im Wesentlichen ähnlich wie bei der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform.
Als nächstes zeigt 11 eine siebente Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel 10b integral durch Formen mit einem Deckelgehäuse 10a ausgebildet ist. Der übrige Aufbau ist im wesentlichen ähnlich wie bei der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform.
Des Weiteren zeigen die 12 und 13 eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigen einen Schnitt in Richtungen, die im rechten Winkel zueinander verlaufen.
Einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Nut 10k auf einer Oberseite eines Deckelgehäuses 10a ausgebildet, und die geöffnete Fläche der Nut 10k wird durch eine Unterseite eines Deckels 10b abgedichtet, wodurch ein Kanal 10h zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckels 10b und einem Luftloch 10f gebildet wird.
Die 14 und 15 zeigen eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigen einen Schnitt in Richtungen, die im rechten Winkel zueinander verlaufen.
Einem Teil, das einem bereits beschrieben Teil entspricht, wird die gleiche Bezugszahl zugewiesen.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Nut 10k auf einer Unterseite eines Deckels 10b ausgebildet, und die geöffnete Fläche der Nut 10k wird durch eine Oberseite eines Deckelgehäuses 10a abgedichtet, um einen Kanal 10h zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckels 10b und einem Luftloch 10f zu bilden.
Jeder Kanal, der in den obigen Ausführungsform beschrieben wurde, kann sowohl für den Kanal, der zu dem Ansaugloch führt, an das die Saugpumpe angeschlossen ist, als auch für den Kanal, der zu dem Luftloch führt, an das ein Lufteinlassventil angeschlossen ist, Anwendung finden.
Da der Kanal zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung des Innenraums des Abdeckelements mit dem Saugloch, an das das Unterdruckerzeugungselement angeschlossen ist, oder der Kanal zum Herstellen einer strömungsmäßigen Verbindung des Innenraums mit dem Luftloch, an das das Lufteinlassventil angeschlossen ist, in dem Deckelgehäuse oder zwischen dem Deckelgehäuse und dem Deckel ausgebildet ist, kann – wie oben beschrieben – gemäß der vorliegenden Erfindung dank diesem Kanal dem Verdunsten eines Tintenlösemittels in dem Deckelgehäuse wirksam entgegengewirkt werden.
Hierdurch kann dem Verdunsten eines Tintenlösemittels aus der Röhre, deren Gassperreneigenschaft schlechter ist, wirksam entgegengewirkt werden, und der Feuchtigkeitszustand eines Tintenlösemittels in dem Abdeckelement kann für lange Zeit aufrecht erhalten werden.
Darum kann die Zuverlässigkeit des Druckvorgangs beim Wiederanlaufen des Druckens nach einer langen Stillstandszeit einer Aufzeichnungsvorrichtung verbessert werden.
16 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Saugpumpe 11 zeigt, die eine Rohrpumpe bildet, wie später noch beschrieben wird.
Eine Röhre (eine zweite Röhre) T3, welche die Rohrpumpe bildet, wird mit der ersten Röhre T1, die mit dem Saugloch 10e in dem Abdeckelement 10 verbunden ist, über ein Verbindungselement 21, das später noch beschrieben wird, verbunden.
In diesem Fall besteht die erste Röhre T1, die mit dem Saugloch 10e, das in dem Abdeckelement 10 ausgebildet ist, verbunden ist, aus einem Material, das ausgezeichnete Gassperreneigenschaften besitzt. Vorzugsweise wird Butylgummi verwendet.
Die zweite Röhre T3, welche die Rohrpumpe bildet, besteht aus einem elastischen und in seine Ausgangsform zurückkehrenden Material, um die Funktion einer Rohrpumpe erfüllen zu können. Vorzugsweise wird Silikongummi verwendet.
Das Verbindungselement 21 ist mit einem Flansch 21a, Rohranschlüssen 21b und 21c, die auf der einen bzw. auf der anderen Seite des Flansches ausgebildet sind, und einem Durchgangsloch 21d, das dort hindurch verläuft, versehen. Die erste Röhre T1 und die zweite Röhre T3 sind mit den Röhrenanschlüssen 21b bzw. 21c verbunden, so dass sie miteinander in strömungsmäßiger Verbindung stehen.
18A und 18B zeigen ein Beispiel eines inneren Aufbaus der Saugpumpe 11.
In der Saugpumpe 11 ist eine Stützfläche 11a ausgebildet, an der die Röhre T3 im Wesentlichen um 180° in der Form eines Bogens gehaltert wird.
Ein Rad 11c ist mit einer Antriebswelle 11b in seiner Mitte und mit einem Paar gekrümmter Nockenarme 11d versehen, die sich vom Innen- zum Außendurchmesser des Rades 11c erstrecken. In jeden Nockenarm 11d ist ein Achszapfen 11f einer Rolle 11e dergestalt eingesetzt, dass sich der Achszapfen zusammen mit dem Nockenarm 11d dergestalt bewegen kann, wenn sich die Rolle dreht.
Ein Andrückelement 11g aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi ist an der Rotationsumlaufbahn der Rolle 11e angeordnet.
18A zeigt einen Zustand, in dem die Antriebswelle 11b des Rades 11c in einer bestimmten Richtung gedreht wird, das heißt, in einer Richtung, die durch einen Pfeil A angedeutet ist, und in diesem Fall wird die Rolle 11e durch das Andrückelement 11g zusammen mit dem Nockenarm 11d in Richtung des Umfangsrandes des Rades 11c bewegt.
Darum wird die Rolle 11e, während sie die Röhre T3 auf die Stützfläche 11a drückt, gerollt, während das Rad 11c in die durch den Pfeil A angedeutete Richtung gedreht wird.
Da die Rollen 11e in einem Intervall von 180° zueinander auf dem Rad 11c angeordnet sind, streichen die Rollen 11e jeweils nacheinander über die Röhre T3, wodurch in der Röhre ein Unterdruck erzeugt wird.
Dieser Unterdruck wird durch die erste Röhre T1 über das Verbindungselement 21 an das Abdeckelement angelegt, wie oben beschrieben.
18B zeigt einen Zustand, in dem die Antriebswelle 11b des Rades 11c in der anderen Richtung gedreht wird, das heißt, in einer Richtung, die durch einen Pfeil B angedeutet ist, und in diesem Fall wird die Rolle 11e durch das Andrückelement 11g zusammen mit dem Nockenarm 11d in Richtung der Welle 11b bewegt. Dadurch wird ein Zustand, in dem die Röhre T3 durch die Rolle 11e angedrückt wird, aufgehoben.
Bei dem Kanal, der das Abdeckelement strömungsmäßig mit dem Unterdruckerzeugungselement verbindet, kann – wie oben schon beschrieben wurde – dem Verdunsten eines Tintenlösemittels in dem Abdeckelement wirksam entgegengewirkt werden, da die erste Röhre, die aus dem Material mit der ausgezeichneten Gassperreneigenschaft besteht, auf der Seite des Abdeckelements verwendet wird und die zweite Röhre, die aus dem elastischen und in seine Ausgangsform zurückkehrenden Material besteht, auf der Seite des Unterdruckerzeugungselements verwendet wird.
Hierdurch kann der Feuchtigkeitszustand eines Tintenlösemittels in dem Abdeckelement für lange Zeit aufrecht erhalten werden, und die Zuverlässigkeit des Druckvorgangs beim Wiederanlaufen des Druckens nach einer langen Stillstandszeit einer Aufzeichnungsvorrichtung kann verbessert werden.
19 zeigt eine Ausführungsform einer Abdeckeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Führungsteil, das aus einem aufwärts geneigten Abschnitt 41, der sich von der Seite des vorderen Endes einer Startposition zu der Seite des hinteren Endes (von links nach rechts in 19) erstreckt, und einem horizontalen Abschnitt 42 besteht, auf beiden Seiten eines Deckelrahmens 40 angeordnet ist, und wobei der Vorsprung eines Gleitstücks 43 dergestalt an dem Führungsteil angebracht ist, dass das Gleitstück verschoben werden kann.
Auf der Seite des hinteren Endes des Gleitstücks 43 ist ein Kontaktstück 44, das gegen den Schlitten 1 stoßen soll, ausgebildet und wird durch einen Hebel 45 gehalten, der in einer Drehbewegung durch eine (nicht gezeigte) Feder in Richtung des vorderen Endes der Startposition gedrängt wird. Die Abdeckelemente 21 und 22, bei denen die vorliegende Erfindung Anwendung findet, sind auf einer Oberseite des Gleitstücks 43 angeordnet, um die Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes 7 abzudichten.
20A zeigt eine Ausführungsform der Abdeckelemente 21 und 22. Ein Hauptkörper 23 wird durch Spritzgießen von Polymermaterial, wie beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen, oder Zusammensetzungen aus den oben genannten Polymermaterialien und Polystyren hergestellt, so dass der Körper die Form eines Napfes mit einem Boden hat. Auf einer geöffneten Fläche 23a ist eine Ringnut 24 ausgebildet, wie in 21a gezeigt. Ein Verkapselungsteil 25 aus einem druckertintenbeständigen Material, wie beispielsweise einem Styren-Thermoplastelastomer oder Styren-Thermoplastelastomer-Verbundmaterial, das sich leicht auf eine Düsenplatte aufsetzen lässt, ist integral in die Nut 24 eingesetzt.
Als Styren-Thermoplastelastomer als Verkapselungsmaterial seien beispielsweise insbesondere genannt: "Toughtec S2953" (Handelsname) von der Asahi Chemical Industry Co., Ltd.; "Septon Compound CJ-103" (Handelsname) von der Kuraray Co., Ltd.; "Actimer AJ-1020N" (Handelsname) von der Riken Vinyl Co., Ltd.; und "Rubberon T320C" von der Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.; und als Styren-Thermoplastelastomer-Verbundmaterial sei beispielsweise "MNCS SR" (Handelsname) von der Bridgestone Tire Co., Ltd. genannt, die jeweils hoch-beständig gegen Druckertinte sind und darüber hinaus ausreichend fest an der Düsenplatte des Aufzeichnungskopfes anhaften und ein überaus zweckmäßiges Material sind, um zu verhindern, dass Düsenöffnungen verstopfen, und um auf sichere Weise einen Unterdruck anzulegen, wenn Tinte in den Aufzeichnungskopf gesaugt wird.
Wie in den 20B bis 20E gezeigt, kann das Verkapselungsteil 25 dergestalt hergestellt werden, dass sein Querschnitt eine Form hat, die geeignet ist, den Aufzeichnungskopf abzudichten, wie beispielsweise im Wesentlichen rechteckig, halbkreisförmig, dreieckig und trapezförmig.
Wenn wir einmal die in 20E gezeigte Form als ein Beispiel nehmen, so ist es zweckmäßig, dass die Breite w1 des Unterseite des Verkapselungsteils 25 so groß ist wie oder größer ist als die Breite w2 der geöffneten Fläche (Rand) 23a des napfförmigen Hauptkörpers 23.
Tintenabsorbierende Lagen 26 und 27 aus einem porösen Material werden in den Hauptkörper 23 eingelegt, und es wird ein geöffneter Abschnitt 28, der mit einer Pumpeneinheit 11 in strömungsmäßiger Verbindung steht, ausgebildet.
Es wird nun ein Herstellungsverfahren für die Abdeckelemente 21 und 22 beschrieben. Zuerst wird der Hauptkörper 23 hergestellt, auf dessen geöffneter Fläche 23a eine Ringnut 24, ein Lufteinlass 36 und ein Luftauslass 37, die jeweils über die Nut 24 mit der Außenseite in strömungsmäßiger Verbindung stehen, ausgebildet werden, wie in 21A gezeigt. Die geöffnete Fläche wird durch eine Form 31 abgedichtet, die mit konkaven Abschnitten 30 versehen ist, die jeweils der Querschnittsform des Verkapselungsteils 25 entsprechen, wie in 21B gezeigt. Dann wird Verkapselungsmaterial 32 wie beispielsweise Styren-Thermoplastelastomer von geringer Härte über den Einlass 26 eingespritzt. Das Verkapselungsmaterial 32 fließt in die Nut 24 und die konkaven Abschnitte 30, wodurch Luft aus der Nut 24 und den konkaven Abschnitten 30 über den Auslass 27 herausgedrängt wird, wie in 21C gezeigt.
Wenn die Form 31 abgenommen wird, nachdem das Verkapselungsmaterial 32 ausgehärtet und am Hauptkörper 23 befestigt ist, werden die Abdeckelemente 21 und 22, deren jeweiliges Verkapselungsteil 25 mit der geöffneten Fläche 23a des Hauptkörpers 23 integriert ist, fertiggestellt.
Bei der obigen Ausführungsform wird das Verkapselungsmaterial 32 vom Hauptkörper 23 aus eingespritzt. Wenn jedoch ein Einlass und ein Auslass an einer anderen Stelle ausgebildet werden als in einem Bereich, der ein von der Form 31 abzudichtender Teil ist, beispielsweise auf der Seite, und das Verkapselungsmaterial 32 eingespritzt wird, so wird eine ähnliche Aktion hervorgerufen.
Wenn bei dieser Ausführungsform der Schlitten 1 in eine abdeckende Position bewegt wird, so werden die Abdeckelemente 21 und 22 auf die Seite des Aufzeichnungskopfes bewegt, und das Verkapselungsteil 25 wird mit der Düsenplatte des Aufzeichnungskopfes in Kontakt gebracht.
Wenn ein Gleitstück in eine vorgegebene Position bewegt wird, so wird das Verkapselungsteil 25 elastisch verformt und dichtet dabei die Düsenplatte ab.
Anfänglich wird, wenn das Verkapselungsteil 25 an dem starren Hauptkörper 23 gehalten wird, einer unnötigen Verformung entgegengewirkt, und die Luftdichtigkeit wird gewährleistet, indem der gesamte Umfangsrand gleichmäßig elastisch verformt wird. Dank einer Elastizität, die in Abhängigkeit von der Höhe H des Verkapselungsteils 25 gesteuert wird, bleibt das Abdichtungsverhalten für einen langen Zeitraum auf dem gleichen Niveau.
Wenn Tintenpatronen ausgetauscht werden, so wird der Schlitten 1 in die abdeckende Position bewegt, der Aufzeichnungskopf 7 wird durch das Verkapselungsteil 25 abgedichtet, und es wird von der Saugpumpe 11 ein Unterdruck angelegt.
Hierdurch fließt Tinte aus dem Aufzeichnungskopf 7 heraus, und Blasen, die in einem Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 7 zurückgeblieben sind, sowie sonstige Störelemente werden ebenfalls aus dem Abdeckelement 21 (22) zusammen mit der Tinte ausgetragen.
Zu diesem Zeitpunkt benetzt ein Teil der Tinte das Verkapselungsteil 25. Da jedoch die Breite w1 der Unterseite des Verkapselungsteils 25 so gestaltet ist, dass sie größer ist als die Breite w2 der geöffneten Fläche (Rand) 23a des napfförmigen Hauptkörpers 23, gibt es keinen schmalen Spalt G auf der Seite der Fläche gegenüber den Düsen, wie in 22 gezeigt, zwischen einem Verkapselungsteil 25' und dem Hauptkörper 23', so dass wenigstens in der Nähe der Düsenplatte kein Tintenpool K entsteht, und es kann verhindert werden, dass Tinte erneut an der Düsenplatte anhaftet.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung – weil die Ringnut auf der geöffneten Fläche des napfförmigen Körpers ausgebildet ist, der mit der Öffnung zum Abdecken der Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfes versehen ist, und weil das Verkapselungsteil, das elastisch verformbar ist, wenn es mit dem Aufzeichnungskopf in Kontakt gebracht wird, auf der Nut ausgebildet ist – nicht nur der Prozess vereinfacht werden, wenn man ihn mit einer Zweikörperstruktur vergleicht, sondern es kann auch eine gleichmäßige Luftdichtigkeit zwischen dem gesamten Umfangsrand und dem Aufzeichnungskopf für lange Zeit gewährleistet werden, was auf die Elastizität zurückzuführen ist, die in Abhängigkeit von der Höhe des Verkapselungsteils gesteuert wird, wobei das Verkapselungsteil auf dem starren Körper gehalten wird, um ein unnötiges Verformen zu vermeiden.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend: einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf (7) mit einer Oberfläche (7a), die mit Düsenöffnungen (7b) versehen ist, aus denen Tintentröpfchen ausgespritzt werden; und ein Abdeckelement (10) zum Abdichten der mit den Düsenöffnungen (7b) versehenen Oberfläche (7a) zum Anlegen eines Unterdrucks, der durch ein Unterdruckerzeugungselement (11) erzeugt wird, wobei das Abdeckelement (10) Folgendes beinhaltet: eine aus einem flexiblen Material hergestellten Deckel (10b), die an der Fläche anliegen soll, die mit den Düsenöffnungen (7b) versehen ist, und die einen Innenraum definiert; ein Deckelgehäuse (10a) zum Aufnehmen des Deckels (10b); ein Ansaugloch (10e), an welches das Unterdruckerzeugungselement (11) angeschlossen ist; einen ersten Kanal (10g), der entweder in dem Deckel (10b) oder dem Deckelgehäuse (10a) ausgebildet ist, zum Verbinden des Innenraumes mit dem Ansaugloch (10e); ein Luftloch (10f), das mit einem Ventil (14) verbunden ist, das Luft von außen in den Innenraum führt; und einen zweiten Kanal (10h), der entweder in dem Deckel oder dem Deckelgehäuse ausgebildet ist, zum Verbinden des Innenraumes mit dem Luftloch, dadurch gekennzeichnet, dass: der Strömungswiderstand des ersten Kanals größer ist als der Strömungswiderstand des zweiten Kanals.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Deckel (10b) an einer Innenfläche des Deckelgehäuses (10a) angebondet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Deckel (10b) integral an einem oberen Abschnitt des Deckelgehäuses (10a) ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein zylindrischer Körper integral mit dem Deckelgehäuse (10a) ausgebildet ist, dergestalt, dass er von einer Unterseite des Gehäuses (10a) absteht; und wobei der erste Kanal (10g) in dem zylindrischen Körper (10i) ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein metallisches Röhrenelement (10i) in das Ansaugloch (10e) eingeführt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Kanal durch eine Nut (10k), die entlang einer Außenumfangsfläche des Deckelgehäuses (10a) ausgebildet ist, und ein Dichtungselement (10m) zum Abdichten der Nut (10k) gebildet wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Dichtungselement aus wenigstens einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe bestehend aus einem Aluminiumabscheidungsfilm, einem Siliciumoxidabscheidungsfilm, Polyethylen-Terephthalat, ungerecktem Polypropylen, Ethylen-Vinylalkohol, Ethylen-Vinylacetatcopolymer, Polyvinylidenchlorid und Cycloolefincopolymer ausgewählt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Kanal durch eine Nut (10k) gebildet wird, die in der Innenseite des Deckelgehäuses (10a) ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Kanal durch eine Nut (10k) gebildet wird, die an einer Unterseite des Deckels (10b) ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Deckelgehäuse (23) in Form einer Napfes ausgebildet ist, der einen Randabschnitt aufweist, an dem eine Ringnut (24), in die der Deckel eingesetzt wird, ausgebildet ist, und wobei der Deckel ein elastisches Packungselement (25) ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei das Deckelgehäuse (23) aus einem Polymermaterial hergestellt ist und der Deckel durch Spritzgießen des flexiblen Materials hergestellt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Breite (w1) einer Unterseite des Deckels gleich groß oder größer als die Breite (w2) des Randabschnitts des Deckelgehäuses (23) ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der Deckel mit dem Randabschnitt des Deckelgehäuses (23) verbunden ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Deckelgehäuse (23) entweder aus Polypropylen oder Polyethylen hergestellt ist und wobei der Deckel entweder aus Styren-Thermoplastelastomer oder Styren-Thermoplastelastomer-Verbundmaterialien hergestellt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Nut einen Abschnitt aufweist, der mit der Außenseite in Verbindung steht.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes umfasst: eine erste Röhre (T1) aus einem Material mit einer ersten Gassperreneigenschaft und einer ersten Elastizität, wobei die erste Röhre (T1) mit dem Ansaugloch verbunden ist; und ein zweites Röhrenelement (T3) aus einem Material mit einer zweiten Gassperreneigenschaft und einer zweiten Elastizität, wobei die zweite Röhre zwischen dem Unterdruckerzeugungselement und der ersten Röhre (T1) verbunden ist, wobei die erste Gassperreneigenschaft größer ist als die zweite Gassperreneigenschaft und die zweite Elastizität größer ist als die erste Elastizität.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Unterdruckerzeugungselement (11) eine Rohrpumpe ist, die eine Stützfläche (11a) zum Haltern der zweiten Röhre (T3) in der Form eines Bogens sowie eine Rolle (11e) enthält, welche sich dreht, während sie die zweite Röhre (T3) gegen die Stützfläche (11a) drückt.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei eine Röhre aus Butylgummi als die erste Röhre (T1) verwendet wird und eine Röhre aus Silikongummi als die zweite Röhre (T3) verwendet wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein metallisches Röhrenelement (10j) in das Luftloch eingeführt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Kanal durch eine Nut (10k), die entlang einer Außenumfangsfläche des Deckelgehäuses ausgebildet ist, und ein Dichtungselement (10m) zum Abdichten der Nut gebildet wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei das Dichtungselement aus wenigstens einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe bestehend aus einem Aluminiumabscheidungsfilm, einem Siliciumoxidabscheidungsfilm, Polyethylen-Terephthalat, ungerecktem Polypropylen, Ethylen-Vinylalkohol, Ethylen-Vinylacetatcopolymer, Polyvinylidenchlorid und Cycloolefincopolymer ausgewählt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Kanal durch eine Nut (10k) gebildet wird, die in der Innenseite des Deckelgehäuses ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Kanal durch eine Nut (10k) gebildet wird, die an einer Unterseite des Deckels ausgebildet ist.