DE3119892A1 - "fuessigkeitsausstossvorrichtung" - Google Patents

Description

■ Rflui tür» μ ICimmk ~ " "" '""" " Patentanwälte und DUHLING - IVINNE : : : : ·:.: Vertreter beim EPA

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.:089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

19.Mai 1981 DE 1231

CANON KABUSHIKI KAISHA

Tokyo, Japan

Flüssigkeitsausstoßvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung und insbesondere auf eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung der sog. "Tinte auf Anforderung"-Ausführung.

Eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung und insbesondere eine für die Aufzeichnung verwendete Vorrichtung hat einen Aufzeichnungskopf (Flüssigkeitsausstoß-Kopf), der mit einem engen Ausstoßkanal versehen ist, welcher mit einer engen Flüssigkeitsausstoßdüse in Verbindung steht. Wenn die Vorrichtung nicht betrieben wird, kann daher häufig in dem engen Ausstoßkanal die Flüssigkeit wie z.B. Tinte gerinnen oder trocknen, woraus sich ein Verstopfen des Ausstoßkanals ergibt. Ferner bewirkt während eines Transports der Vorrichtung eine Vibration oder ein Schlag häufig, daß sich der an dem Mundstück des Ausstoßkanals gebildete Meniskus zurückzieht, was die Erzeugung von Bildern unzureichender Qualität oder die Unmöglichkeit einer Aufzeichnung zur Folge hat. Während der Flüssigkeitsstrahl- bzw. Tintenstrahlaufzeichnung verursachen feine Fasern vom Aufzeichnungspapier, Staubteilchen in der

Umgebungsluft, Verunreinigungen in der Tinte und dgl. häufig ein Verstopfen des Ausstoßkanals, so daß keine Aufzeichnung VI/rs

Deutsche Bank (München) Kto, 51/61070 Dresdner Bank (München) KIo. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

-V- DE 1231

möglich ist oder die Aufzeichnungsbilder eine schlechte Qualität erhalten. Daher wird nötigenfalls eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks wie eine Saugpumpe, ein Sauggefäß oder dgl. an das Mundstück des Ausstoßkanals angesetzt, um zu dessen Reinigung die Tinte abzusaugen, oder es wird auf das Mundstück des Ausstoßkanals eine Tintenlösungsflüssigkeit aufgebracht, um die verfestigte Tinte aufzulösen; dies führt zur Wiederherstellung des Flüssigkeitströpfchen-Ausstoßes. Obzwar die herkömmlichen Verfahren wirksam sind, wenn in dem Tintenbehälter Tinte vorhanden ist, wird beim Fehlen der Tinte im Tintenbehälter in den Flüssigkeitskanal im Aufzeichnungskopf Luft eingesaugt, wodurch das Aufzeichnen unmöglich wird oder

Bilder schlechter Qualität erzeugt werden. 15

Ferner wird gemäß herkömmlichen Beispielen ein Fehlen von Tinte in einem bewegbaren Tintenbehälter dadurch verursacht, daß übermäßig abgesaugt wurde, daß aufgrund einer Verstopfung eines Verbindungskanals zwischen dem ^zu bewegbaren Tintenbehälter und einem festen Tintenbehälter aus diesem keine Tinte zugeführt wurde oder daß die Tinte aus dem bewegbaren Tintenbehälter oder dem Tintenzufuhrkanal verdampft ist. In einem derartigen Fall ist es notwendig, als vorausgehende Maßnahme für das Ansaugen von Tinte zur Wiederaufnahme der Tintenstrahlaufzeichnung zuerst den bewegbaren Tintenbehälter mit Tinte zu füllen. Wenn jedoch die Vorrichtung zum Einfüllen von Tinte und die Vorrichtung zum Ansaugen der Tinte sowie der Aufnahme der Aufzeichnung voneinander unabhängig sind,

ist es bei Auftreten eines Aufzeichnungsausfalls oder von Bildern schlechter Qualität unmöglich, sofern die Ursache der Störung nicht klar ist zu bestimmen, ob die Tinteneinfüllvorrichtung oder die Saugvorrichtung zu verwenden ist. Falls irrtümlich gesaugt wird, wenn in dem bewegbaren Tintenbehälter keine Tinte vorhanden ist, kann das Auf-

- 8 - DE 1231

zeichnen nicht wiederaufgenommen werden. Zur Lösung dieser Schwierigkeiten wurde bisher beispielsweise vorge- | schlagen, die Menge der in einem bewegbaren Tintenbehäl- _t ter und in einem festen Tintenbehälter verbliebene Tinte zu ermitteln; ein derartiger Mechanismus ist jedoch kompliziert, so daß die Vorrichtung nicht vereinfacht und verkleinert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Aus-IQ schaltung der vorstehend genannten Unzulänglichkeiten eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung zu schaffen, bei der das Eindringen von Luft in den Flüssigkeitskanal eines Flüssigkeitsausstoß-Kopfs verhindert ist und mit der die Wiederaufnahme der Aufzeichnung auf das Füllen des Flüssig- ; keitsausstoß-Kopfs hin gewährleistet ist (nämlich das ι

Beheben einer Störung, die das Aufzeichnen oder Drucken behindert, und die Ausführung der Tintenstrahl-Aufzeichnung oder des Drucks gewährleistet ist).

Ferner soll mit der Erfindung eine Flüssigkeitsausstoß- ] vorrichtung geschaffen werden, die einfach, klein und j

preiswert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 2 genannten Mitteln gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausstoßvorrichtung sind in den ünteransprü- ^ou chen aufgeführt.

- 9 - DE 1231

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. ₈

Fig. 1 bis 11 zeigen schematisch Ausführungsbeispiele der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.

Fig. 12 ist eine schematische Schrägansicht, die die äußere Erscheinung der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung bei Anwendung in einem Drucker

zeigt.

Fig. 13 ist eine Schnittansicht des Geräts nach Fig.

12.
15

Die Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung bzw. Flüssigkeitsstrahlvorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Flüssigkeitsausstoßvorrichtung hat einen ersten Behälter 101, in dem Aufzeichnungsflüssigkeit, nämlich die sog. "Tinte" enthalten ist, einen Zwischenbehälter 103, der mit dem ersten bzw. Vorratsbehälter 101 über einen ersten Verbindungskanal 102 in Verbindung steht, einen Aufzeichnungskopf 104 in Flüssigkeitsausstoßausführung, der mit dem Zwischenbehälter 103 zu einer Einheit zusammengefaßt ist, und eine Flüssigkeitsbzw. Tinteneinführvorrichtung oder Tintenaufnahmevorrichtung 106, die mit dem Zwischenbehälter 103 über einen zweiten Verbindungskanal 105 in Verbindung steht. Die Tintenauf nahmevorrichtung 106 enthält einen Saugmechanismus, mit dem über den Verbindungskanal 105 das Innere des Zwischenbehälters 103 auf Unterdruck gebracht wird. Der Unterdruck wird über den Verbindungskanal 105 durch den

3^ Druckunterschied herbeigeführt, der durch Betätigen des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 106 zwischen dem Zwischenbehälter 103 und der Tintenaufnahmevorrichtung 106 erzeugt wird. Die Höhe des Unterdrucks und die

- 1/f - DE 1231

] Dauer des Aufrechterhaltens des Unterdruckzustands werden so gewählt, daß aus dem Behälter 101 über den Verbindungskanal 102 gleichmäßig eine erwünschte Flüssigkeits- bzw. Tintenmenge dem Zwischenbehälter 103 zugeführt werden kann. Zum Einfüllen von in dem Zwischenbehälter 103 enthaltener Flüssigkeit in den Aufzeichnungskopf 104 ist ein Zufuhrkanal 107 vorgesehen. Der Zufuhrkanal 107 ist als ein rückwärtiger Teil des Aufzeichnungskopfs 104 ausgebildet oder an das hintere Ende des Aufzeichnungskopfs angeschlossen. An der

■JO Mündung des anderen Endbereichs ist der Zufuhrkanal 107 mit einem Tinteneinlaß 108 zum Einleiten der Flüssigkeit bzw. Tinte für den Aufzeichnungskopf versehen. Zumindest ein Teilbereich mit dem Tinteneinlaß 108 ist innerhalb des Zwischenbehälters 103 angebracht, wobei der Tinteneinlaß 108 so angeordnet ist, daß er sich im Boden des Zwischenbehälters 103 oder in der Nähe des Bodens befindet. Der Zufuhrkanal 107 kann dadurch gebildet werden, daß der Endbereich stromauf einer den Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 104 bildenden Vorrichtung erweitert wird; alternativ kann der Zufuhrkanal 107 an diese Vorrichtung angeschlossen werden. Als Material für den Zufuhrkanal 107 können die meisten Materialien verwendet werden, die ein gleichmäßiges Befördern der Flüssigkeit bzw. Tinte ermöglichen und die keine unerwünschte Wechselseite Beeinflussung mit der zu befördernden Flüssigkeit zeigen. Bei der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung vorzugsweise anzuwendende Materialien sind beispielsweise Rohre aus Glas, Kunststoff und dgl. Vorzugsweise zu wählende Kunststoffe sind Polyäthylen, Polyvinyliden-Chlorid, Polyvinylidenfluorid, Polyester, Polyvinyl-Chlorid und dgl. An einen oberen Teilbereich der Tintenaufhahmevorrichtung 106 ist das andere Ende des zweiten Verbindungskanals 105 angeschlossen, der einen Strömungsweg zwischen dem Zwischenbehälter 103 und der Tintenaufhahmevorrichtung bildet. Unterhalb der

3$ Anschlußstelle, an der der zweite Verbindungskanal 105 an die Tintenaufhahmevorrichtung angeschlossen ist, ist eine Anschlußvorrichtung 110 angeordnet, die an eine Aus-

- *T - DE 1231

] Stoßöffnung 109 am Mündungsende des Aufzeichnungskopfs angeschlossen wird, um die Tinte aufzunehmen, die aus der Augstoßöffnung 109 ausgestoßen wird, welche fliegende Tintentröpfchen formt. Die Anschlußvorrichtung 110 ist aus einem Hohlrohr gebildet und steht mit der Tintenaufnahmevorrichtung 106 so in Verbindung, daß sie durch Betätigen des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 106 in einen Saugzustand versetzt werden kann ^ Das Mundstück der Anschlußvorrichtung 110 ist so geformt-und aufgebaut, daß es die Verbindung mit dem Mündungsteil des Aufzeichnungskopfs 104 in der Weise ermöglicht, daß der Flüssigkeitskanal im Inneren des Aufzeichnungskopfs 104 auf einen verminderten Druck gebracht werden kann. Der Saugmechanismus der in Fig. 1 gezeigten Tintenaufnahmevorrichtung 106 hat einen Saugpumpenaufbau mit einem Zylinder 111, der das Außengestell für die Saugpumpe bildet, und einem Kolben 112. Der Kolben 112 ist mit einer Ausgleichsbzw. Durchgangsöffnung 113 versehen. An der unteren Endmündung der Durchgangsöffnung 113 ist ein Ventil 114 angebracht. Zwischen der Innenwand des Zylinders 111 und der Außenwand des Kolbens 112 sind drei O- bzw. Dichtungsringe 122 angeordnet. Jeder der drei Dichtungsringe sitzt in jeweils einer am Umfang des Kolbens 112 ausgebildeten Nut in der Weise, daß der Ring den Kolben 112 abdichtet.

Der Kolben 112 steht normalerweise so, daß er mittels einer Feder 115, die mit einem Ende am Boden des Zylinders 111 befestigt ist, in den oberen Bereich des Zylinders 111 hochgedrückt ist. An dem Boden des Zylinders 111 ist ein Auslaß 116 angeordnet, so daß die in das Innere der Tintenaufnahmevorrichtung 106 gesaugte Tinte nach außen fließt. Wenn das Volumen unterhalb des Kolbens 112 ausreichend groß ist, muß der Auslaß 116 nicht unbedingt vorgesehen werden. Es kann ein enges Loch vorgesehen werden, das mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Der Auslaß 116 kann mit einer (in Fig. 1 nicht gezeigten)

DE 1231

Flüssigkeitsabsorptionsvorrichtung verbunden sein, die die ausfließende Flüssigkeit bzw. Tinte absorbiert und sie verdampft. Diese Flüssigkeitsabsorptionsvorrichtung wird beispielsweise aus Schwamm, porösem Material, Filz oder dgl. hergestellt. Alternativ kann stromab des Auslasses 116 ein Behälter für die Aufnahme der ausfließenden Tinte angebracht werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung wird nun in größeren Einzelheiten erläutert. Der Zwischenbehälter 103 ist mit einer Tintenzufuhröffnung bzw. einem Einlaß 117 und einer Saugöffnung bzw. einem Auslaß 118 versehen, über den Luft und/oder Tinte abgesaugt wird. Der Einlaß 117 steht über den ersten Verbindungskanal 102 mit dem ersten Behälter 101 in Verbindung. Der Auslaß 118 steht über den zweiten Verbindungskanal 105, der vorzugsweise aus flexiblem

Material hergestellt ist, mit einem Einlaß 119 der Tintenaufnahmevorrichtung 106 in Verbindung, Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist mit Ausnahme eines Störungsfalls der Zwischenbehälter 103 über den zweiten Verbindungskanal ständig mit der Tintenaufnahmevorrichtung 106 verbunden. Ein an der Tintenaufnahmevorrichtung 106 ausgebildeter Einlaß 120 steht mit der Anschlußvorrichtung 110 in Verbindung. Die Anschlußvorrichtung 110 kann zur gewünschten Zeit mit dem Aufzeichnungskopf 104 verbunden werden. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 112, nämlich durch das Herunterdrücken des oberen Endteils des Kolbens 112 von Hand, der einen Teil der Tintenaufnahmevorrichtung 106 bildet, wird Tinte aus dem Behälter

3® 101 in den Zwischenbehälter 103 befördert. Wenn der Kolben 112 abwärtsbewegt wird, schließt das Ventil 114 die Durchgangsöffnung 113. D. aher wird in einem oberhalb des Kolbens 112 liegenden Raumbereich bzw, Teilraum 121 des Zylinders 111 ein Unterdruck hervorgerufen. Mit dem Unter-

druck in dem Zylinder 111 wird über den Verbindungskanal 105 der Druck in dem Zwischenbehälter 103 abgesenkt, so daß über dem ersten Verbindungskanal 102 ein Druckunterschied zwischen dem Druck in dem Zwischenbehälter 103 und

DE 1231

dem Druck in dem Behälter 101 entsteht. Durch den Druckunterschied wird die Tinte in dem Behälter 101 aus diesem zu dem Zwischenbehälter 103 bewegt. Wenn der KoSJaen 112 weiter in eine Lage gebracht wird, bei dem der Dichtungsring 122-1 unterhalb des Einlasses 120 liegt, wird über den Einlaß 120 der Druck in dem Kanal der Anschlußvorrichtung 110 verringert. Wenn in diesem Fall die Anschlußvorrichtung 110 an den Aufzeichnungskopf 104 angeschlossen ist, wird aufgrund des über ,die Anschlußvorrichtung 110 und den Tintenkanal in dem Aufzeichnungskopf 104 hervorgerufenen Druckunterschieds die Flüssigkeit aus dem Zwischenbehälter 103 ins Innere des Aufzeichnungskopfs 104 gesaugt. Demgemäß wird die Tinte in den Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 104 befördert. Wenn die in den Zwischenbehälter 103 eingeleitete Flüssigkeitsmenge den Pegel übersteigt, bei dem zumindest der am Mündungsende des Zufuhrkanals 107 ausgebildete Tintenauslaß 108 in die Flüssigkeit eintaucht, kann diese mittels der Anschlußvorrichtung 110 in den Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 104 befördert werden. Wenn ferner die Oberfläche der in den Zwischenbehälter 103 beförderten Flüssigkeit in der Nähe des Tinteneinlasses 108 liegt, werden bei der Tintenzufuhr in den Aufzeichnungskopf 104 der Strömungswiderstand des ersten Verbindungskanals 102 und derjenige des Zufuhrkanals 107 so gesteuert, daß die Menge der je Zeiteinheit vom Tinteneinlaß 108 zum Aufzeichnungskopf 104 geleiteten Tinte kleiner als die Menge der je Zeiteinheit von dem Behälter 101 zu dem Zwischenbehälter

103 beförderten Tinte ist.
30

Um zu verhindern, daß Gas bzw. Luftbläschen in den Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 104 eingeleitet werden, ist es notwendig, die Tinte in den Aufzeichnungskopf

104 zu befördern, nachdem eine ausreichende Menge an Tinte in den Zwischenbehälter 103 befördert wurde. Zu diesem Zweck muß der Kolben 112 in zwei Schritten be-

- >4 - DE 1231

wegt werden. Das heißt, bei einem ersten Schritt wird der Kolben 112 so nach unten bewegt, daß der Dichtungsring 122-1 in eine Lage zwischen den Einlassen 119 und 120 gelangt. Daher wird nur die Tinte aus dem Behälter 101 in den Zwischenbehälter 103 dadurch befördert, daß über den zweiten Verbindungskanal 105 der Innendruck des Zwischenbehälters 103 verringert wird. Die Höhe des bei dem ersten Bewegungsschritt im Zwischenbehälter 103 hervorgerufenen Unterdrücke übersteigt eine ünterdruckhöhe, bei der ausreichend Tinte in den Zwischenbehälter 103 befördert wird. Nachdem eine ausreichende Tintenmenge in den Zwischenbehälter 103 eingefüllt wurde, erfolgt der zweite Bewegungsschritt bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 112. Das heißt, der Kolben 112 wird so abwärtsbewegt, daß der Dichtungsring 122-1 in eine Lage unterhalb des Einlasses 120 gelangt. Daher wird zwischen dem Zwischenbehälter 103 und der Anschlußvorrichtung 110 über dem Aufzeichnungskopf 104 ein Druckunterschied hervorgerufen, um damit den Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 104 mit Tinte zu füllen. Die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des Kolbens 112 während des zweiten Bewegungsschritts und das Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsschritt werden beim Entwurf der Vorrichtung in geeigneter Weise so festgelegt, daß die Tintenzufuhr zu dem Zwischenbehälter 103 und dem Aufzeichnungskopf 104 in gewünschter Weise vollzogen werden kann. Die Abmessungen und Formen des ersten Verbindungskanals 102, des zweiten Verbindungskanals 105, des Zufuhrkanals 107, der Tintenzufuhröffnung 117, der Saugöffnung 118 und des Tinteneinlasses 108 v/erden in geeigneter Weise bestimmt. Im Zusammenhang damit werden die Größen der Einlasse 119 und 120 geeignet entworfen und hergestellt, damit die Abwärtsbewegung des Kolbens 112 kontinuierlich erfolgen kann, ohne daß die Bewegung in tatsächlichen zwei Schritten erfolgt. Wenn die Oberfläche der durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 112 in den Zwischenbehälter 103 eingeleiteten Tinte über die Saugöffnung 118 ansteigt, fließt über den Verbindungskanal 105 aus dem Einlaß 119

- >5 - DE 1231

Tinte in den oberen Teilraum 121 im Zylinder 111. Die in den Teilraum 121 eingeführte Tinte fließt dann in die Durchgangsöffnung 113 und öffnet das Ventil 114, so daß sie in einen Raumbereich bzw. Teilraum 123 in dem unteren Bereich des Zylinders fließt. Wenn sich die Abwärtsbewegung des Kolbens 112 bis zu einem unteren Totpunkt erstreckt, kann der Kolben 112 durch Wirkung der Feder 115 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht werden. Wenn der Kolben 112 hochgeschoben wird, wird aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Durchgangsöffnung 113 und dem Teilraum 123 das Ventil 114 geöffnet. Dabei steht der obere Teilraum 121 des Zylinders über den Auslaß 116 mit der Umgebungsluft in Verbindung. Wenn das Ventil 114 geöffnet ist, fließt die in der Durchgangsöffnung 113 und/oder dem Teilraum 121 vorhandene Tinte in den unteren Teilraum 123. Der Kolben 112 der Tintenaufnahmevorrichtung 106 in der in Fig. 1 gezeigten Flüssigkeitsausstoßvorrichtung ist gemäß der vorangehenden Beschreibung mit drei Dichtungsringen 122-1, 122-2 und 122-3 versehen. Wenn der Kolben 112 in der Ausgangsstellung steht (oberer Totpunkt), sind die Einlasse 119 und 120 von dem Kolben 112 und diesen Dichtungsringen gesperrt. Falls das Drucken durch ein Zurückziehen des Meniskus der Tinte behindert ist, das sich aus dem Fehlen eines Ausgleichs ergibt, welches durch eine Verstopfung im Aufzeichnungskopf 104 oder durch Absinken der Oberfläche der Tinte in dem Zwischenbehälter 103 verursacht wird, kann leicht auf die vorangehend beschriebene Weise ein Bedienungsvorgang für die Wiederaufnahme des Drückens bzw. AufZeichnens vorgenommen werden.

Der Bedienungsvorgang für die Wiederaufnahme des Drückens wird nachstehend kurz beschrieben.

- 206 - DE 1231

Eine Ursache einer Druckbehinderung besteht darin, daß aus verschiedenen Gründen die Menge an Tinte in dem Zwischenbehälter 103 verringert ist und wegen des Absinkens der Tintenoberfläche im Zwischenbehälter 103 ein Tintenmeniskus übermäßig von der Ausstoßdüse 109 des Aufzeichnungskopfs 104 weg zurückgezogen ist. Eine andere Ursache einer Druckbehinderung liegt darin, daß sich im Falle des Drückens unter seitlichem Verschieben des Zwischenbehälters 103 mit dem Aufzeichnungskopf durch den Stoß beim Zurückkehren der Meniskus übermäßig zurückzieht und seine Normallage nicht wiederhergestellt werden kann, so daß die Tintentröpfchen ungleichmäßig ausgestoßen werden oder nicht ausgestoßen werden können. Ein weiterer Druckbehinderungsgrund ist es, wenn bei der seitlichen Verschiebung in den Aufzeichnungskopf 104 Bläschen eingeleitet werden. Eine nächste Ursache einer Druckstörung besteht darin, daß die Tinte durch Trocknen der Flüssigkeit im Tintenkanal des Aufzeichnungskopfs oder durch Verschmutzung der Tinte mit Fremdkörpern in

dem Aufzeichnungskopf 104 festsitzt.

Wenn das Drucken aus einem der vorangehend genannten Gründe behindert ist, kann es folgendermaßen wiederaufgenommen werden:
25

Die Anschlußvorrichtung 110 wird an das Mündungsende des Aufzeichnungskopfs 104 angeschlossen und der Kolben 112 wird gedrückt. Bei dem ersten Schritt bzw. der ersten BeWegun'gsstr-ecke gelangt der Dichtungsring 122-1 an dem

Einlaß 119 vorbei, wodurch der obere Teilraum 121 des Zylinders 111 über den Verbindungskanal 105 mit dem Zwischenbehälter 103 in Verbindung kömmt und durch den in dsm Zylinder 111 erzeugten Unterdruck die Luft im Zwischenbehälter 103 abgesaugt wird. Dadurch wird Tinte aus dem Bekälter 101 in den Zwischenbehälter 103 eingeleitet« Da zu diesem Zeitpunkt der Einlaß 120 von den Dichtungsringen 122-2 und 122-3 verschlossen ist, kann sich die Tinte nicht durch den Aufzeichnungskopf 104 hinduechbe-

' 3J 19892

DE*1231

wegen,

Wenn der Kolben 112 als zweiter Schritt weiter abwärtsbewegt wird, gelangen die Dichtungsringe 122-t und 122-2 an dem Einlaß 120 vorbei. Daher !kommt der Einlaß 120 mit deiri; oberen Teilraum des Zylinders 1;11 in Verbindung, so daß-^die Tinte über den Aufzeichnungskopf 104 und die Ans£hlußvorrichtung 110 in den oberen Teilraum des Zylinders 111 gesaugt wird. Wenn dabei der Tintenausstoß durch irgendeine Substanz behindert .ilsti, wird diese Substanz zusammen mit der Tinte in den oberen Teilraum 121 des Zylinders gesaugt. "Wenn der Zylinder 112 hochgedrückt wird, wird die Substanz über die Durchgangsöffnung 113, das Ventil 114 und den Auslaß 116 aus der Tintenaufnahmevorrichtung 106 ausgestoßen.

Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung■bei der in Fig. 1 gezeigten Ausstoßvorrichtung der einen Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtujng 106 bildende Kolben 112 gedrückt wird, wird die in dem Zwischenbehälter 103 verbliebene Luft abgesaugt, so daß Tinte aus dem'Behälter. 101 in den Zwischenbehälter 103'geleitet wird. Nachdem, das rückwärtige Ende des Zufuhrkanals in Tinte eingetaucht ist, wird die Tinte über den Aufzeichnungskopf 104 abgesaugt. Dementsprechend wird verhindert, daß in den Tintenkanal im Aufzeichnungskopf 104 Luft eingeleitet wird. Ferner kann nötigenfalls der Pegel der Tinte im Zwischen-· behälter 103 durch wiederholtes Drücken des Kolbens 112 bis zu der Saugöffnung 118 angehoben werden. Bei dieser Lage wird über die Saugöffnung 118 auch die Tinte angesaugt, so daß der Pegel der Tinte in dem Zwischenbehälter 103 auf des Höhe der Ansaugöffnung 118 gehalten wird.-;-Bei diesem Zustand befindet sich im Teil des Zwischenbehälters 103 oberhalb der Saugöffnung 118 eine konstante

^⁵ Luftschicht. Die Luftschicht dient als Dämpfung.für Druckstöße, die bei einer Bewegung des Zwischenbehälters 103 hervorgerufen werden.

rji.

DE 1231

• Zur Steuerung der Strömungsmengen von Tinte und/oder Luft über den Aufzeichnungskopf 104 und derjenigen über den aweiten Verbindungskanal 105 kann in dem zweit&n Verbindungskanal 105 ein Flüssigkeitshemmelement bzw. ein Strömungswiderstand angebracht werden. Dieses Hemmelement kann aus poröser Keramik, Glas mit feinen Löchern, Filz, Schwamm, einer Drosselstelle oder dgl. gebildet sein.

■ Vorzugsweise wird in den Zufuhrkanal 107 oder vorteilhaft an dem Tinteneinlaß ein Filter zum Abhalten von Fremdkörpern angebracht, das das Eindringen von in der Tinte im Zwischenbehälter 103 vorhandenen nichtflüssigen Fremdstoff en in den Tihtenkanal im Aufzeichnungskopf 104 und

damit das Verstopfen des Tintenkanals verhindert.

Die Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.

*^u Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausstoßvorrichtung sind zwei O- bzw. Dichtungsringe 222-1 und 222-2 an einem Kolben 212 angebracht, der einen Bestandteil einer Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 206 bildet. Bei dem oberen Totpunkt des Kolbens 212 ist von den beiden Dichtungsringen ^J ein Einlaß 220 gesperrt. Ein Einlaß 219 steht ständig mit einem oberen Teilraum 221 eines Zylinders 211 in Verbindung. Mit diesen Ausnahmen ist die in Fig. 2 gezeigte Ausstoßvorrichtung im wesentlichen gleich der in Fig. 1 gezeigten. Bei der Ausstoßvorrichtung nach Fig» 2 kann

auch dann, wenn 0in Zwischenbehälter 203 mit Tinte gefüllt ist und im Zwischenbehälter 203 keine Luftschicht vorhanden ist, durch öffnen eines an einer Ausgleichs·=· fczw-Durchgangsöijfnung 213 des Kolbens 212 angebrachten Ventils .214 der Zwischenbehälter 203 mit der Umgebungsluft in Verbindung gebracht werden. Demgemäß kann selbst dann, wenn plötzlich eine starke Änderung des Innendrucks des Zwischenbehälter s in einem Ausmaß auftritt, bei dem das

- >9 - - DE 1231

Drucken beeinträchtigt wäre, an der Ausstoßvorrichtung eine derartige Beeinträchtigung verhindert werden. Bei dem Transport der Ausstoßvorrichtung besteht die Gefahr des Austretens von Tinte; dieses Austreten kann durch geeignete Festlegung der Kraft des Ventils 214 und ein in einem zweiten Verbindungskanal 205 angebrachtes Flüssigkeitshemmelement verhindert werden.

Die Fig. 3 zeigt ein drittes AusführungsbeiSpxel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausstoßvorrichtung ist im wesentlichen gleich der in Fig. 1 gezeigten mit der Ausnahme/ daß bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung der in den Fig. 1 und 2 gezeigte zweite Verbindungskanal trennbar ist. Der trennbare zweite Verbindungskanal 305 ist mit einem Abschnitt 305-1 an einem Zwischenbehälter 303 und einem Abschnitt 305-2 an einer Tintenaufnahmevorrichtung 306 aufgebaut. Der Abschnitt 305-1 des Ver-

2« bindungskanals ist an dem Mündungsende mit einem Vorsprung versehen, der leicht mit dem Abschnitt 305-2 umfaßt werden kann. Der Abschnitt 305-2 des Verbindungskanals ist gleichartig wie ein Anschlußglied bzw. eine Anschlußvorrichtung 310 aufgebaut, in die der Abschnitt 305-1

^ZJ leicht eingeführt werden kann. Vorzugsweise erhält eier Abschnitt 305-1 den gleichen Aufbau und das gleiche Format wie ein Aufzeichnungskopf 304, um damit durch Verringern der Arten von Teilen die Kosten zu senken. Beispielsweise erfolgt zur Vereinfachung des Betriebsmechanisraus und zur

Sicherstellung der Betriebsfunktion das Verbinden der Abschnitte 305-1 und 305-2 zusammen mit dem Verbinden des Aufzeichnungskopfs 304 und der Anschlußvorrichtung 310 , bevor ein den Zwischenbehälter 303 und den Aufzeichnungskopf 304 tragender Schlitten an einer bestimmten Stelle

anhält und das Einführen von Tinte in die Tintenaufnahmevorrichtung 306 erfolgt. Das Format und die Gestaltung des ;, Abschnitts 305-1 des Verbindungskanals werden zweckdienlich so bestimmt, daß der Abschnitt 305-1 des Verbindungskanals

- >β - " DE 1231

' gegenüber plötzlichen und starken Änderungen des Innendrucks im Zwischenbehälter 303 in _äeinem Ausmaß, bei dem das Qrvicken beeinträchtigt wäre, als Ausgleich*?" bzw. Lüftungsöffnung dient; ferner werden die Abmessungen und der Aufbau so festgelegt, daß durch die Oberflächenspannung an der Mündung des Abschnitts 305-1 des Verbindungskanals ein Austreten von Tinte beim Bewegen oder Transportieren der Ausstoßvorrichtung verhindert werden kann.

^® Ein viertes Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird anhand der Fig. 4A und 4B beschrieben.

Die in der Fig. 4A gezeigte Flüssigkeitsstrahlvorrich= '" tung bzw. -ausstoßvorrichtung hat einen ersten Behälter 401, der Aufzeichnungsflüssigkeit, nämlich die sog. Tinte aufnimmt, einen Zwischenbehälter 403, der mit dem Behälter 401 über einen ersten Verbindungsweg bzw. Verbindungskanal 402 in Verbindung steht, einen Plüssigkeits- ^" ausstoßkopf 404, der mit dem Zwischenbehälter 403 zu einer Einheit zusammengefaßt ist, und eine Tintenaufnahmevorrichtung 406, die mit dem Zwischenbehälter 403 über einen zweiten Verbindungskanal 405 in Verbindung steht.

-·

Die Tintenaufnahmevorrichtung 406 weist in ihrem

unteren Bereich einen Tintenaufnanmeraum bzw. Teilraum 423 auf, der einen Raum für die zeitweilige Aufnahme von Tinte darstellt und der über einen Einlaß 419 mit dem zweiten Verbindungskanal 405 verbunden ist, welcher

mit einem an dem oberen Bereich dias Zwischenbehälters 403 angebrachten Auslaß 418 in Verbindung steht»

Der Zwischenbehälter 403 steht mit einefei Zufuhrbzw. Tinteneinlaß 408 für das Einleiten von Tinte in den Kopf 404 in Verbindung. Die in dem Zwischenbehälter 403 enthaltene Tinte wird dem Kopf 404 von dem Tinteneinlaß 408 über einen Sufuhrkanal 407 zugeführt, vyelcher den

- 2Ί - DE .1231

Tinteneinlaß 408 mit dem Tintenkanal in dent Kopf 404 verbindet. :

Bei der in Fig. 4A gezeigten Ausstoßvorrichtung ist der Zufuhrkanal ,407 in dem Zwischenbehälter 403 als Be- ■ standteil desselben angeordnet. Ein derartiger Zufuhrkanal ist notwendig, wenn gemäß der Darstellung in der Fig. 4A die Stelle des Einlasses :,des Kopfs 404 weit oberhalb der Stelle des Tinteneinlasses 408 liegt. Daher kann dann, wenn der Einlaß für den Kopf 404 in der Nähe des Bodens des. Zwischenbehälters 403 liegt, der Tinteneinlaß 408 direkt an der Wandfläche des Zwischenbehälters'403 ausgebildet werden, ohne daß der Zufuhrkanal 407 ausgebildet wird.

Zur Erzielung eines guten Drückens der Zeichen, einer gleichmäßigen Tintenversorgung des Kopfs 404 und einer zweckdienlichen Nutzung der Tintenaufnahmefähigkeit des '. Zwischenbehälters 403 ist es anzustreben, den Züfuhrkanal 407 gemäß der Darstellung in der Fig. 4A anzuordnen, den Tinteneinlaß 408 an dem Boden des Zwischenbehälters 403 anzuordnen und den Tintenausstoß- bzw. Aufzeichnungs— Kopf 404 an dem oberen Bereich des Zwischenbehälters 403 anzubringen.

Das heißt, der Tinteneinlaß 408 wird in der Nähe des Bodens des Zwischenbehälters 403 angeordnet, der Tinteneinlaß des Tintenausstoß-Kop'fs 404 wird an der oberen Seitenwand des Zwischenbehälters ausgebildet und der Tinteneinlaß 408 wird mit dem Tinteneinlaß des Kopfs über; den Zufuhrkanal' 407 verbunden. Der Zufuhrkanal 407 kann an das hintere Ende (stromaufwärts liegender Endabschnitt) des Tintenkanals in den Kopf 404, angeschlossen werden oder alternativ durch Verlängerung des Tintenkanals im Kopf

^OJ 404 geformt werden.

An den Tinteneinlaß 408 oder in dem Zufuhrkanal 407

- a« ~* DE 1231

wird vorzugsweise ein Filter 424 angebracht, das Flüssigkeit leicht durchläßt "und das Durchlassen von Bläschen verhindert, so daß im Betrieb das Eindringen von Bläschen in den Tintenkanal im Kopf 404 verhindert wird. Beispiele für das Filter 424 mit dieser Funktion sind poröses Material mit einer Vielzahl kleinster Durchgangsöffnungen, Fasermaterial wie Filz und dgl. Als Materialien für den Zufuhrkanal 407 können die meisten Materialien verwendet werden, die eine gleichmäßige Tintenzufuhr ermöglichen und die keine unerwünschte Wechselwirkung mit der zugeführten Tinte bzw. Flüssigkeit zeigen. Beispiele für die bei der Ausstoßvorrichtung nutzvoll anwendbaren Materialien sind Rohre aus Glas, Kunststoff und dgl. Vorzugsweise gewählte Kunststoffe sind Polyäthylen, PoIy-

"15 vinyliden-Chlorid, Polyvinylidenfluorid, Polyester, Polyvinyl-Chlorid und dgl.

' Der Auslaß 418, der eine Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungskanal und dem Zwischenbehälter 403 bildet« liegt an einer Stelle der Seitenwand, die höher als diejenige eines Einlasses 417 ist und in einem bestimmten Abstand von dem höchsten Wandungsteil des Zwischenbehälr ters 403 liegt.

Eine in dem obersten Bereich des Zwischenbehälters 403 gebildete Luftschicht hat die Fähigkeit, Druckänderungen abzufedern, die in dem Fall entstehen, daß der Zwischenbehälter 403 wiederholt bewegt, wie z. B. seitwärts verschoben wird, während aus dem Kopf 404 Tinte ausgestoßen wird. Dieser Gesichtspunkt wird später in Einzelheiten beschrieben.

An dem oberen Bereich des Zwischenbehälters 403, nämlich an einer Stelle, die höher als der Auslaß 418 ist, ist eine öffnung 433 als Lüftungsöffnung für das annähernde

-W- DE 1231

Ausgleichen des Innendrucks des Zwischenbehälters 403 mit der Umgebungsluft bei stationärem Zustand ausgebildet. Pie öffnung 433 dient dazu, zu verhindern, 4aS 4er Innendruck des Zwischenbehälters 403 zu einem übermäßigen Unterdruck wird, der auf der Abnahme der Tinte in dem Zwischenbehälter 403 bei der Aufzeichnung beruht. Daher bewirkt die öffnung 433 einen gleichmäßigen Tintentröpfehenausstoß aus dem Kopf 404, damit ein hervorragendes Drucken erzielt wird. Ferner bewirkt die öffnung 433, daß dem Zwischenbehälter 403 und dem' Kopf 404 die Tinte schnell und gleichmäßig:: zugeführt wird* _;

In die öffnung 433 wird vorzugsweise ein Flüssigkeitshemmelement 434, eingesetzt, um damit den Tintendurchsatz zu steuern. Die Materialien des Hemmelements 434 und deren Aufbau werden so gewählt, daß durch das Hemmelement Luft hindurchgelangen kann, während die in dem Zwischenbehälter 403 enthaltene Tinte nicht hindurchgelangen kann. Falls beispielsweise die verwendete Aufzeichnungsflüssigkeit eine wäßrige Tinte ist, wird das Hemmelement aus eignem porösen und wasserabstoßenden Material mit einer Vielzahl kleinster Durchgangsöffnungen, aus wasserabstoßend behandelter Glaswolle, poröser Keramik ader dgl. hergestellt.

Für den gleichmäßigen Tintentröpfchenausstoß ist es vorteilhaft, zwischen dem Auslaß 418 und der öffnung 433 eine Tintenoberflächen-Steuervorrichtung 435 mit Maschen oder einer Vielzahl von feinen Löchern anzuord-

nen. Die Tintenoberflächen-Steuervorrichtung 435 dient als eine Vorrichtung dafür, ein Austreten der In dem Zwischenbehälter 403 enthaltenen Tinte über die öffnung 433 zu verhindern. Ein derartiges Austreten würde sich durch ein Aufrühren der Oberfläche der in dem fcwischenbe-

hälter 403 enthaltenen Tinte ergeben, das beim Transport

DE 1231

des Zwischenbehälters 403, bei einem Schlag von außen oder dgl. hervorgerufen wird.

An den unteren Teil der Tintenaufnahmevorrxchtung 406 ist ein Ende des zweiten Verbindungskanals 405 angeschlossen, der einen Tintenweg zwischen der Tintenaufnahmevorrichtung 406 und dem Zwischenbehälter 403 bildet. Oberhalb der Stelle, an der der zweite VerbS.ndungskanal 405 angeschlossen ist, ist an der Tintenaufnahmevorr.ichtung 406

1.0 eine Tintenempfangs- bzw. Anschlußsrorrichtung 410 angebracht, welche zur Aufnahme von aus einer Düsenöffnung 40$ des Kopfs 404 ausgestoßener Tinte an diese Düsenöffnung anschließbar ist, welche fliegende Tintentröpfchen formt. Die Anschlußvorrichtung 410 besteht aus einem Hohlrohr und steht mit der Tintenaufnahmevorrichtung 406 so in Verbindung, daß sie durch Betätigen eines Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 406 in einen Saugzustand versetzt werden kann. Das Mundstück der Anschlußvorrichtung 410 ist so geformt und aufgebaut, daß es mit dem Mundstück des Kopfs 404 verbindbar ist, um damit den Druck in dem Tintenkanal im Kopf 404 zu verringern ο Der Saügmechanismus der in Fig. 4A gezeigten Tintenaufnahmevorrichtung hat einen Saugpumpena^fbau xnit einem Zylinder 411, der ein Außengesteli für die Saugpumpe bildet, und einem Kolben 412. Der Kolben 412 ist mit einer Durchgangsöffnung 413 versehen. An der unteren Mündung der Durchgangsöffnung 413 ist ein Ventil 414 angebracht. Zwischen der Innenwand des Zylinders 411 und der Außenwand des Kolbens 412 sind zwei O- bzw. Dichtungsringe 422-1 und ■

3" 422-2 angeordnet. Die beiden Dichtungsringe sitzen jeweils in einer am Umfang des Kolbens 412 ausgebildeten Nut, so daß die Ringe den Kolben 412 abdichten= Der Kolben 412 steht normalerweise so, daß er mittels einer Feder 415, deren Ende nötigenfalls an dem Boden des Zylinders 411 befestigt wird, an den oberen Bereich de@ Zylin~ ders 411 gedrückt ist. An dem Boden des Zylinders 411 ist

DE 1231

ein Auslaß 416 angebracht, so daß die in die Tintenaufnahmevorrichtung 406 gesaugte Tinte nach außen ,abfließt. Per Auslaß 416 steht über einen Auslaßkanal 425 mit einer Tintenabsorptionsvorrichtung 426 in Verbindung, in der die über den Auslaßkanal ausfließende Tinte bzw. Flüssigkeit absorbiert wird und von selbst verdampft. Diese Tintenabsorptionsvorrichtung 426 kann beispielsweise aus Schwamm, porösem Material, Filz öder dgl. gestehen. Alternativ kann stromab des Auslassest 416 ein Behälter für die Aufnahme yon ausfließender Tinte angeordnet werden. Wenn der untere Rauminhalt des Zylindiers 411 ausreichend groß ist, braucht der Auslaß 416 nicht ausgebildet zu werden. Es kann statt dtessen ein sehr kleines Loch für die Verbindung mit der Umgebungsluft gebildet werden. In diesem Fall sind natürlich der Auslaßkanal 425 und die Tintenabsorptionsvorrichtung 426 nicht notwendig.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausstoßvorrichtung ist der Behälter 401 eine Art Beutel, dessen Rauminhalt frei veränderbar ist und der aus Kunststoffblättern _f Gummiblättern, Meta^lfolien, Filmen oder dgl. besteht. Der Behälter ist in eine Kassette 427 in Form eines steifen Kastens eingesetzt, so daß der Behälter 401 leicht an einer bestimmten Stelle angeordnet werden kann und gegenüber einem Schlag oder einem Zerbrechen aus irgendeiner äußeren Ursache geschützt ist»

Ein Ende des ersten Verbindungskanals 402 ist in den Behälter 401 so eingesetzt, daß die in dem Behälter 401 enthaltene Flüssigkeit gleichmäßig in den Zwischenbehälter 403 eingeführt werden kann. Damit der erste Verbind.ungskanal 402 den Behälter 401 mit dem Zwischenbehälter 403 verbindet, kann der Verbindungskanal· 402 an ein Öffnungselement 432 angeschlossen werden oder aber als durchgehendes Rohr ausgebildet werden, das durch das öffnungs-_t.

- a* -*** DE 1231

element 432 hindurchläuft.

Gera«&ß der Darstellung in Fig. 4B, die eine schematische Draufsicht der in Fig. 4A gezeigten Kassette 427 -zeigt, ist eine Preßvorrichtung 429 vorgesehen, die durch drei Einschnitte nahe dem Mittelbereich einer oberen Abdeckung 428 der Kassette 427 gebildet ist, in welche der Behälter 401 eingelegt ist. Mit der Preßvorrichtung 429 wird der Behälter 401 folgendermaßen heruntergepreßts Wenn die Preßvorrichtung 429 mit dem Finger oder dgl. nach unten geschoben wird, biegt sie sich längs einer gestrichelten Linie 430 (X-Y-Linie) ins Innere der Kassette 427 (wobei der gebogene Zustand durch die gestrichelten Linien dargestellt ist). Durch diese Bewegung wird die in dem Behälter 401 enthaltene Tinte zu dem ersten Verbindungskanal 402 hin geschoben. Dabei entsteht ein Druckunterschied zwischen dem Behälter 401 und dem Zwi» schenbehälter 403?, so daß daher die Tinte gleichmäßig aus d£jft Behälter 401 zu dem Zwischenbehälter 403 geleitet wird. Durch das Drücken der Preßvorrichtung 429 fließt die aus dem Behälter 401 herausgedrückte Tinte über den ersten Verbindungskanal 402 in den Zwischenbehälter 403, um damit in den Zwischenbehälter 403 eine vorbestimmte Menge an Tinte einzuführen. Wenn das Drücken der Preßvorrich- tung 429 ausreichend stark erfolgt, übersteigt die Oberfläche der in den Zwischenbehälter 403· eingeleiteten Tinte den Auslaß 418, so daß die Tinte llber den Auslaß 418 iij den Tintenaufnahmebereich bzw* Teilraum 423 der Tinten=- aufnahmevorrichtung 406 fließt. Das Drücken der Preßvor-

3ß ■

richtung 429 kann von Hand oder elektrisch unter Verwendung eines Solenoids erfolgen.

.ι Wean die in den Zwischenbehälter 4©3 eingeleitete

Tinte Über einen Pegel steigt, bei dem der Tinteneinlaß

408 zumindest in die eingeströmte Tinte eingetaucht ist,

Zv

- Iff - DB 1231

kann die Tinte 'durch Absaugen der Tinte über die an die AusstoßdüSe 409 angeschlossene Anschießvorrichtung 410 der Tintenaufnahmevorrichtung 406 in den $intei|kanal in Kopf 404 bewegt werden. Das Saugen kann durch Betätigung des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtting 406 herbeigeführt werden. Der Saugzustand kann zugleich mit dem Preßzustanol herbeigeführt werden oder von diesem unabhängig herbeigeführt werden, falls in ^sdem Zwischenbehälter 403 ausreichend Tinte ist. *■

Um den Tintenzufuhrvorgang und den Vorgang^der Wiederherstellung des Tintenausstoßes wirkungsvoller vorzunehmen, ist es vorzuziehen, die Preßbewegung und die Saugbewegung gemeinsam einzusetzen, nachdem in den Zwischenbehälter 403 eine ausreichende Menge an Tinte eingeleitet wurde.

Die Preßvorrichtung 429 kann durch eine mittels Einschnitten in der oberen Abdeckung 428 der Kassette 427 gebildete flexible Platte gebildet sein, wie es in der Fig. 4B gezeigt ist, oder alternativ eine Vorrichtung sein, die das Aufbringen von Preßdruck ermöglicht, wie eine Feder, ein Kolben, ein Plunger £der dgl.

In den zweiten Verbindungskanal 409 ist ein Flüssigkeitshemmelement 431 eingesetzt, um damit den Unterschied zwischen der Menge von je Zeiteinheit in den Tintenkanal des Kopfs 404 eingeleiteter Tinte und der Menge von je Zeiteinheit über den zweiten Verbindungskanal 405 fließender Tinte zu steuern.
30

nass Flüssigkeitshemmelement 431 ist so ausgebildet, daß die Menge der über den Einlaß 408 fließenden Tinte ausreichend größer als die Menge der über den Tinten-Auslaß 418 fließenden Tinte werden kann, um damit ein

gleichmäßiges Drucken wiederzugewinnen, das sich aus der gleichmäßigen und nutzvollen Einführung der Tinte in den Kopf 404 und dem wirksamen Absaugen der im Zwischenbehälter 403 enthaltenen Tinte über den Tintenkanal im Kopf

DE 1231

404 durch die Saugkraft über die Anschießvorrichtung ergibt. Bei der in der Fig. 4A gezeigten Ausstoßvorrichtung dient das Fltissigkeitshemmelement 431 dazu, den Strömungswiderstand des zweiten Verbindungskanals 405 so zu steuern, daß durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 412 die über den zweiten Verbindungskanal 405 oder die Durchgangsöffnung 413 in den Tintenaufnahmebefceich bzw. Teilraum 423 in der Tintenaufnahmevorrichtung 406 fließende Tinte über den Auslaß 416 abfließen kann, ohne daß sie über den zweiten Verbindungskanal 405 in den Zwischen·= behälter 403 zurückfließt. Das Flüssigkeitshemmelement zeigt die vorstehend genannten Wirkungen; dieses Ziel kann jedoch auch in zufriedenstellender Weise dadurch erreicht werden, daß die Abmessungen und Materialien des zweiten Verbindungswegs 405, des Auslasses 418, des Einlasses 419, des Tinteneinlasses 408, des Zufuhrkanals 407, des Tintenkanals in dem Kopf 404, der Ausstoßdüse 409 usw. geeignet gewählt werden, ohne daß das Flüssigkeit shemmelement 431 eingebaut wird.

Die Fig. 5 zeigt schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung sind an einem Kolben 512, der einen Bestandteil einer Tinten=· aufnahmevorrichtung 506 darstellt, drei O-Ringe 522-1, 522-2 und 522-3 angebracht« Ein mit einem Zwischenbehälter 503 über einen Auslaß 518 in Verbindung stehender

zweiter Verbindungskanal 505 ist mit der Tintenaufnahme-30

vorrichtung 506 über einen oberhalb eines Einlasses 520 liegenden Einlaß 519 verbunden, so daß der Zwischenbehälter 503 mit einem oberen Raumbereich bzitf» Teilraum der Tintenaufnahmevorrichtung 506 in Verbindung kommen kann. Wenn der Kolben 512 an seinem oberen Totpunkt steht, sind die Einlasse 519 und 520 durch die drei ORinge gegenüber dem oberen Teilraum 521 abgesperrt.

- VS - ~~ DE 1231 ^;

Mit Ausnahme des Betriebsmechanismus aufgrund der vorstehend genannten Gesichtspunkte ist die in Fig. 5 gezeigte Ausstoßvorrichtung derjenigen nach Fig. 4 gleichartig.

Eine Pressvorrichtung 529 .in der in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung ist im Aufbau und in dei; Funktion derjenigen in Fi|g. 4 gleichartig. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung erfolgt die Pi-eßbewegung mittels der Preßvorrichtung 529 in Verbindung mit einer Saugbewegung eines Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 506, der nachstehend beschrieben wird. Durch die Zusammenwirkung der Preßbewegung und der Saugbewegung kann die Tinte schnell und wirkungsvoll in den Zwischenbehälter 503 und einen Tintenstrahl-Kopf 504 eingeführt werden. Durch das Fehlen oder einen Mangel an Tinte in dem Zwischenbehälter 503, das Verstopfen des Tintenwegs von einem Behälter 501 bis zu einer Ausstoßdüse 509, das übermäßige Zurückziehen des in der Nähe der Ausstoßdüse 509 gebildeten Meniskus durch einen von außen auf die Vorrichtung ausgeübten Stoß, das die Wiederherstellung des Meniskus unmöglich macht, usw. wird der Tintenausstoß aus dem Kopf 504 ungleichmäßig oder unmöglich. In diesen Fällen kann der ursprüngliche stabile Tintenausstoßzustand durch Zusammenwirken der Preßvorrichtung 529' mit dem Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 506 schneller wiederhergestellt werden als durch einzelnes Betätigen der Preßvorrichtung 529 oder des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 506.

Nachstehend werden der Aufbau, die Bewegungen und der Mechanismus der in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung ausführlicher beschrieben.

^r '

- 3* - · DE 1231

Der Zwischenbehälter 503 ist mit einem Tinteneinlaß 517 und dem Auslaß 518 für das Absaugen von Luft und/oder Tinte versehen. Der Tinteneinlaß 517 steht über einen ersten Verbindungskanal 502 mit dem Behälter 501 in Verbindung. Der Auslaß 518 steht mit dem Einlaß 519 der Tintenaufnahmevorrichtung 506 über den zweiten Verbindungskanal 5Ό5 in Verbindung, der vorzugsweise aus flexiblem Material besteht. Oberhalb des Auslaßes 518 sind eine öffnung 533, ein Filter 534 und eine Tintenoberflächen-Steuervorrichtung 535 angebracht.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung steht, mit Ausnahme eines Störungsfalls der Zwischenbehälter 503 immer über den zweiten Verbindiangskanal 505 mit der Tintenaufnahmevorrichtung 506 in Verbindung. Der in der Tintenaufnahmevorrichtung 506 vorgesehene Einlaß 520 steht mit einer Tintenempfangs- bzw. Anschlußvorrichtung 510 in Verbindung. Die Anschlußvorrichtung 510 kann an den Mündungsteil des Kojtffs 504 angeschlossen werden. Durch Drücken des oberen Endteils des einen Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtung 506 bildenden Kolbens 512 von Hand in Verbindung mit einer Preßbewegung der preßvorrichtung 529 gemäß der Beschreibung hinsichtlich der in Fig. 4 gezeigten Ausstoßvorrichtung wird auf die Abwärtsbewegung des Kolbens 512 hin Tinte aus dem Behälter 501 in den Zwischenbehälter 503 überführt« Wenn der Kolben 512 abwärts

bewegt wird, wird eine Durchgangsöffnung 513 von einem Ventil 514 geschlossen. Daher wird der oberhalb des Kolbens 512 liegende Teilraum 521 eines Zylinders 511 auf Unter-3" druck gebracht. Durch den Unterdruck in dem Zylinder 511 wixd über den Verbindungskanal 505 der Druck in dem Zwischenbehälter 503 abgesenkt, so d#S ein Druckunterschied zwischen dem Druck in dem Zwischenbehälter 503 und dem Druck in dem Behälter 501 über desrs ersten Verbindungs-

kanal 502 entsteht. Durch den Druckunterschied wird die Tinte in dem Behälter 501 beschleunigt aus Sem Behälter 501 in den Zwischenbehälter 503 bewegt» Das Bewegen der Flüssigkeit kann natürlich auch allein mit <äem genannten

- 3i -* DE 1231

Druckunterschied herbeigeführt werden. Wenn der Kolben 512 weiter in eine Stellung gebracht wird, bei der der O-Ring 522-1 in eine Lage unterhalb des Einlasses 526 gelangt, wird über den Einlaß 520 der Druck in einer Strömungsbahn bzw. einem Kanal in der Anschlußyorrichtung 510 verringert. Wenn in diesem Fall die Anschlußvorrichtung 510 an den Kopf 504 angeschlossen ist,? wird durch die über die Anschießvorrichtung 510:und den Tintenkanal im Kopf 504 erzeugte Druckdifferenz»die Tinte aus dem Zwischenbehälter 503 ins Innere desiKopfs 504 gesaugt. Folglieh wird die Tinte in den Tinteftkanal im Kopf 504 eingeleitet. Wenn die in den Zwischenbehälter 503 eingegebene Tintenmenge über einen Pegel steigt, bei dem ein an dem Mündungsende eines Zufuhrkanals 507 angebrachter Tinten— einlaß 508 zumindest in die Tinte getaucht ist, kann die Tinte mittels der Anschlußvorrichtung 510 in den Tintenkanal· im Kopf 504 bewegt werden. Wenn die Oberfläche der in den Zwischenbehälter 503 eingefüllten Tinte beim Einführen von Tinte in den Kopf 504 in der Nähe des Tinteneinlasses 508 liegt, werden der Strömungswiderstand des ersten Verbindungskanals 502 und derjenige des Zufuhrkanals 507 so gesteuert, daß die Menge der je Zeiteinheit aus dem Tinteneinlaß 508 in den Kopf 504 eingeleiteten Tinte kleiner als die Menge der je Zeiteinheit aus dem Behälter 501 in den Zwischenbehälter 503 eingeleiteten Tinte ist.

Um das Einleiten von Gas bzw. Bläschen in den Tintenkanal im Tintenstrahl-Kopf 504 zja verhindern, ist es not-

^ow wendig, die Tinte in den Kopf 504 einzuleiten, nachdem eine ausreichende Menge an Tinte in den Zwischenbehälter 503 eingeleitet wurde. Zu diesem Zweck muß die Bewegung des Kolbens.512 zweistufig bzw. in zwei Strecken erfolgen. Das heißt, bei der ersten Bewegungsstrecke wird der KoI-

*" ben 512 so abwärtsbewegt, daß der O-Ring 522-1 in eine Lage zwischen den Einlassen 519 und 520 gebracht wird. Daher wird allein durch Vermindern des Innendrucks des Zwischenbehälters 503 über den zweiten Verbindungskanal

- »Τ -* ' DE 1231

505 die Flüssigkeit aus dem Behälter 501 in den Zwischenbehälter .503 befördert. Das Maß des Unt@rdrucks in dem Zwischenbehälter 503, der durch die Bewegung über die erste Strecke hervorgerufen wird, übersteigt ein Maß, bei :. 5 dem Tinte in ausreichender Menge ia den Zwischenbehälter 's*· ' 503 eingeleitet wird. Nachdem eine ausreichende Menge ;^r · an Tinte in den Zwischenbehälter 503 eingeführt wurde, wird der zweite Bewegungsschritt vorgenommen bzw. der Kolben 512 um die zweite Strecke abwärtsbewegt. Das heißt,

TO der Kolben 512 wird derart abwärtsbewegt, daß der O-Ring 522-1 in eine Lage unterhalb des Einlasses 520 gelangt. Daher entsteht ein Druckunterschied zwischen dem Zwischenbehälter 503 und der Anschlußvorrichtung 510 über dem Kopf 504, so daß eine Tintenströmung im Tintenkanal im Kopf 504 erzeugt wird. Die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des Kolbens 512 während des zweiten Bewegungsschritts und ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsschritt werden in geeigneter Weise entsprechend dem Aufbau der Vorrichtung und der Preß-■ vorrichtung 529 so bestimmt, daß die Tinte in der gewünschten Weise in den Zwischenbehälter 503 und den Kopf 504 eingeleitet werden kann; dabei ist die Ausgewogenheit zwischen einem mit der Preßvorrichtung 529 auf die Flüssigkeit in dem Behälter 501 ausgeübten Druck und den vorangehend genannten Faktoren in Erwägung zu ziehen: Abmessungen und Formen des ersten Verbindungskanals 502, des zweiten Verbindungskanals 505, des Zufuhrkanals 507, des Tinte-Einlasses 517, des Tinte-Auslasses 518 und des Tinteneinlasses 508, die in gewünschter Weise geeignet

3" ausgelegt werden. Hierbei werden die Abmessungen der Einlasse 5.19 und 520 geeignet ausgelegt und gefertigt, wodurch die Abwärtsbewegung des Kolöens 512 kontinuierlich erfolgen kann, ohne daß eine Bewegung in tatsächlichen abgesetzten zwei Schritten erfolgt- Wenn die Oberfläche

·

der in den Zwischenbehälter 503 eingeleiteten Tinte aufgrund der Abwärtsbewegung des Kolbens 512 über den Auslaß 518 steigt, fließt über den Verbindungskanal 505 aus dem Einlaß 519 Tinte in den oberen Teilraum 521 im Zylinder 511 . Die in den Teilraum 521 geleitete Tinte fließt

DE 1231

in die Durchgangsöffnung 513 und öffnet das Ventil 514, so daß sie in einen Raumbereich bzw. Teilraum 523 im unteren. Bereich des Zylinders fließt. Wenn sich die Ab-

(I

wärtsbewegüng des Kolbens 512 bis zu dem unteren Totpunkt·erstreckt, wird der Kolben. 512 durch Wirkung der Feder 515 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Wenn der Kolben 512 hochgedrückt wird^ öffnet das Ventil 514 aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Durchgangs— öffnung 513 und dem Teilraum 523. Dadurch kommt der obere Teilraum 521 des Zylinders 511 üiber den Auslaß 516, einen Auslaßkanal 525 und eine Tihtenabsorptionsvorrichtung 526 mit der Umgebungsluft in Verbindung. Wenn das Ventil 514 offen ist, fließt die in der Durchgangsöffnung 513 und/ oder dem Teilraum 521 vorhandene Tinte in den unteren Teilraum 523. Der Kolben 512 der Tintenaufnahmevorrichtung 506 bei der in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung ist gemäß der vorangehenden Beschreibung mit den drei O-Ringen 522-1, 522-2 und 522-3 versehen. Wenn der Kolben 512 in seiner Ausgangsstellung steht (oberer Totpunkt}., sind die Einlasse 519 und 520 von dem Kolben 512 und diesen O-Ringen abgesperrt. Falls das Drucken durch Zurückweichen des Meniskus der Tinte behindert ist, das sich aus einem fehlenden Ausgleich ergibt, der durch eine Verstopfung in dem Kopf 504 oder durch Absenken der Oberfläche der Tinte in dem Zwischenbehälter 503 verursacht ist, kann leicht ein Bedienungsvorgang zur Wiederherstellung des Druckzustands auf eine der vorstehend beschriebenen Weise gleichartige Weise ausgeführt werden.

^uw ' Der Bedienungsvorgang für die Wiederherstellung des Druckzustands wird nachstehend kurz beschrieben.

Eine Ursache der Behinderung des Drückens liegt darin,

daß wegen irgendwelcher Gründe die Menge der Tinte in dem

Zwischenbehälter 503 vermindert ist und daß wegen des Absinkens der Oberfläche der Tinte in dem Zwischenbehälter 503 ein Meniskus der Flüssigkeit beträchtlich von der Ausstoßdüse 509 des Kopfs 504 zurückgewichen ist. -

DE 1231

' Eine weitere Ursache der Druckbehiwderung besteht darin, daß im Falle des Drückens unter seitlicher Verschiebung des Zwischenbehälters 503 zusammen mit dem Kopf 504 durch einen Stoß beim Zurückholen der Meniskus übermäßig 5, zurückweicht und nicht in die Normallage zurückgebracht werden kann, wodurch die Tintentröpfchen ungleichmäßig ausgestoßen werden oder nicht ausgestoßen werden können. Eine weitere Behinderungsursache ist es, daß bei der seitlichen Verschiebung Bläschen in den Kopf 504 eingelei- ^Q tet werden können. Ferner ist es eine Behinderungsursache, daß aufgrund eines Trocknens der Tinte in einem Tintenkanal des Kopfs 504 oder einer Verschmutzung der Tinte durch Fremdstoffe die Tinte in dem Kopf 504 stockt.

»5 Wenn das Drucken aufgrund der vorstehend genannten

. Ursachen behindert ist, kann es folgendermaßen wieder aufgenommen werden:

Die Anschlußvorrichtung 510 wird an die Mündung des *^v Tintenstrahl-Kopfs 504 angeschlossen und dann der Kolben 512 gedrückt. Bei der ersten Strecke gelangt der O-Ring 522-1 an dem Einlaß 519 vorbei, wodurch der obere Teilraum 521 des Zylinders 511 über den Verbindungskanal - 505 mit dem Zwischenbehälter 503 in Verbindung kommt,

so daß durch den in dem Zylinder 511 erzeugten Unterdruck die Luft im Zwischenbehälter 503 abgesaugt wird. Daher wird aus dem Behälter 501 die Tinte in den Zwischenbehälter 503 eingegeben. Da zu diesem Zeitpunkt der Einlaß

durch die O-Ringe 522-2 und 522-3 -geschlossen ist«, kann 30

die Tinte nicht diirch den Kopf 504 hindurch bewegt werden.

Wenn als zweiter Schritt der Kolben 512 weiter abwärtsbewegt wird, gelangen die O-Ringe S22-1 und 522-2 an dem Einlaß 520 vorbei. Dadurch ist der Einlaß 520 mit dem oberen Teilraum des Zylinders 511 in Verbindung, so äaß über den Kopf 504 und die Anschlußvorrichtung 510 Tinte in den oberen Teilraum des Zylinders 511 gesaugt wird. Falls zu

DE 1231

diesem Zeitpunkt eine Substanz vorhanden ist, die den Tintenausstoß behindert, wird diese Substanz zusammen mit der Tinte in den oberen Teilraum 521 des Zylinders gesaugt. Wenn sich der Kolben 512 aufwärtsbewegt, wird die Substanz über die Durchgangsöffnung 5Ϊ3, das Ventil 514, den Auslaß 516 und den Auslaßkanal 525 in die Tintenabsorptionsvorrichtung 526 abgeführt.

Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung bei der ■JO in Fig. 5 gezeigten Ausstoßvorrichtung der Kolben 512 gedrückt wird, der einen Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtung 506 bildet, wird die in dem Zwischenbehälter

503 verbliebene Luft angesaugt, jso daß aus dem Behälter 501 Tinte in den Zwischenbehälter 503 eingeführt wird.

Nachdem das hintere Ende des Zufuhrkanals in die Tinte getaucht ist, wird die Tinte durch den Tintenstrahl-Kopf

504 durchgesaugt. Als Ergebnis wird verhindert, daß Luft in den Tintenkanal im Kopf 504 eingeleitet wird. Ferner kann nötigenfalls der Pegel der Tinte in dem Zwischenbehälter 503 durch wiederholtes Drücken des Kolbens 512 bis zu dem Auslaß 518 angehoben werden. Bei dieser Lage wird auch Tinte über den Auslaß 518 angesaugt, so daß der Pegel der Tinte in dem Zwischenbehälter 503 auf der Höhe des Auslasses 518 gehalten wird. Unter diesen Bedingungen befindet sich in dem oberen Teil des Zwischenbehäl-* ters 503 über dem Auslaß 518 eine konstante Luftschicht.

Die Luftschicht dient als Dämpfung für einen Druckstoß, der durch eine Verstellung oder Bewegung des Zwischenbehälters 503 erzeugt wird.

Zur Steuerung der Strömungsmengen an Tinte und/oder Luft durch den Tintenstrahl-Kopf 504 und den zweiten Verbindungskanal 505 kann in dem zweiten Verbindungskanal

505 ein Flüssigkeitshemmelement 531 angebracht werden. Das Flüssigkeitshemmelement 531 kann aus poröser Keramik, Glas mit feinen Löchern, Filz, Schwamm, einer Drosselstel-

le oder dgl. bestehen.

Es ist vorteilhaft, zum Abhalten von Fremdstoffen in dem Zufuhrkanal 5 07 oder vorzugsweise an dem Tinteneinlaß 508 ein Filter 524 anzubringen, welches verhindert, daß in der Tinte im Zwischenbehälter 503 vorhandene nichtflüssige Fremdstoffe in den Tintenkanal im Kopf eindringen und den Tintenkanal verstopfen, und welches den Strömungswiderstand des Zufuhrkanals 5 07 steuert. 10

Die Fig. 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Flü.ssigkeitsausstoßvorrichtung.

Der Aufbau und die Funktion sind bei diesem Äusführungsbeispiel im wesentlichen gleichartig denjenigen bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der in den Fig. 4 und 5 gezeigte zweite Verbindungskanal trennbar ausgebildet ist. Demgemäß sind in der Fig. 6 die mit den Komponenten in den Fig. 1 bis 5 identischen Komponenten mit den gleichen Ziffern an den letzten beiden Ziffernstellen wie in den Fig. 1 bis 5 bezeichnet. Ein trennbarer zweiter Verbindungskanal 605 ist mit einem Abschnitt 605-1 an einem Zwischenbehälter 603 und einem Abschnitt 605-2 an einer Tintenaufnahmevorrichtung 606 aufgebaut. Der Abschnitt 605-1 des Verbindungskanals ist mit einem Vorsprung versehen, der an seinem Mündungsende eine öffnung hat und leicht von dem Abschnitt 605-2 umgriffen

wird. Der Abschnitt 605-2 des Verbindungskanals ist einer on

Tintenempfangs- bzw. Anschlußvorrichtung 610 gleichartig aufgebaut, in die der Abschnitt 605-1 leicht eingeführt werden kann. Es ist zweckdienlich, den Abschnitt 6 05-1 mit dem gleichen· Aufbau und den gleichen Abmessungen wie ein Tintenstrahl-Kopf 604 zu gestalten, um durch Verringe-

rung der Arten von Teilen die Kosten zu senken. Die Verbindung zwischen den Abschnitten 605-1 und 605^2 erfolgt vorzugsweise im Zusammenhang mit der Verbindung zwischen dem Kopf 6 04 und der Anschlußvorrichtung 610, um einen Be-

DE 1231

dienungsmechanismus zu vereinfachen und die Betriebsfunktion sicherzustellen, bevor ein den Zwischenbehälter 603 und den Aufzeichnungskopf 604 tragender Schlitten an einer vorbestimmten Stelle anhält und der Vorgang der Tintenaufnahme in die Tintenaufnahmevorrichtung 606 ausgeführt wird. Die Abmessungen und der Aufbau des Abschnitts 605^-1 des Verbindungskanals werden zweckdienlich für ein folgendes Arbeiten festgelegt: Beispielsweise erfolgt die Verbindung zwischen den Abschnitten 605-1 und 6 05-2 zur Vereinfachung des Arbeitsmechanismus und zum Sicherstellen der Betriebsfunktion vorzugsweise im Zusammenhang mit der Verbindung zwischen dem Kopf 604 und der Anschlußvorrichtung 610. Die letztere Verbindung erfolgt unmittelbar nach dem Anhalten eines den Zwischenbehälter 603 und den Kopf 604 tragenden Schlittens an einer vorbestimmten Stelle oder im Ablauf des Anhaltevorgangs des Schlittens. Die Ausmaße der öffnung des Abschnitts 605-1 des Verbindungskanals und einer öffnung 633 sowie die Gestaltung des Mundstücks des Abschnitts 605-1 des Verbindungskanals werden in geeigneter Weise so festgelegt, daß der Abschnitt 605-1 des Verbindungskanals und die öffnung 6 33 gegen plötzliche und starke Änderungen des Innendrucks in dem Zwischenbehälter 603 in einem Ausmaß, bei dem das Drucken beeinträchtigt ist, als Lüftungsöffnungen bzw. Ausgleichsöffnungen dienen,, sowie ferner so, daß beim Bewegen oder Transportieren der Ausstoßvorrichtung die Oberflächenspannungen an der Öffnung des Mundstücks des Abschnitts 605-1 des Verbindungskanals und der öffnung 6 ein Austreten von Tinte verhindern können. Nötigenfalls

kann wie im Falle der Vorrichtung nach Fig. 4 ein Filter 634 angebracht werden.

Die Fig. 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der

Flüssigkeitsausstoßvorrichtung. Die Vorrichtung gemäß die-

sem Ausführungsbeispiel· ist mit einer Preßvorrichtung versehen, die eine Abwandlung der Preßvorrichtung nach Fig. 5 darstellt. Durch Drücken eines Kolbens 712, der ein Bestandteil einer Tintenaufnahmevorrichtung 706 ist, kann

NACHGEREICHT j " 3* - DE 1231

] mit einem Arbeitsgang sowohl Tinte in einem Behälter 701 zusammengepreßt als auch der Inhalt eines Zwischenbehälters 703 über einen zweiten Verbindungskanal 705 abgesaugt werden.

Eine Preßvorrichtung 729 der in Fig. 7 gezeigten

Ausstoßvorrichtung hat eine nach unten zu konkave obere Abdeckung 727 mit einem Innenhohlraum zur Aufnahme des Behälters 701 und einen Sockel 730 mit einer Führungsnut

]Q 728, in die sich die Umfangsseitenwandung der Abdeckung 727 hineinbewegen kann. Der obere Abschnitt der Abdeckung 727 ist einstückig mit dem Bodenabschnitt des Tintenaufnahmevorrichtung 706 ausgebildet. Gemäß der Darstellung in der Fig. 7 ist der beutelartige Behälter 701 in dem von der oberen Abdeckung 727 und dem Sockel 730 gebildeten Raum aufgenommen. An der äußersten rechten Seite des Sockels 730 ist ein Hohlraum 732 für die Aufnahme einer Tintenabsorptionsvorrichtung 726 ausgebildet, in der aus der Tintenaufnahmevorrichtung 706 ausfließende Tinte aufgenommen wird, die von selbst oder zwangsweise verdampft. Die Tinte in einem unteren Teilraum 723 der Tintenaufnahmevorrichtung 706 wird in der Tintenabsorptionsvorrichtung 726 über einen Auslaßkanal 725 aufgenommen, der mit einem Auslaß 716 in Verbindung steht, welcher an dem unteren Bereich der Tintenaufnahmevorrichtung 706 ausgebildet ist.

Bei der Ausstoßvorrichtung mit dem in Fig„ 7 gezeigten Aufbau erfolgt die Flüssigkeitszufuhr zum Zwischenbehälter 703 und/oder zu einem Tintenstrahl-Kopf 704 bzw. die Wiederherbeiführung der Tintenausstoßfunktion dadurch, daß ein Kolber 712, der ein Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtung 7 06 ist, gegen die Rückstoßkraft einer Feder heruntergedrückt wird. Das heißt, auf das Abwärtsdrücken des Kolbens 712 hin wird durch die relative Senkung des Kolbens 712 in einen Zylinder 711 ein oberer Teilraum 721 auf Unterdruck gebracht. Wenn der Kolber 712 in eine Lage gebracht wird, bei der ein 0-Ring 722-1 unterhalb eines Auslasses 719 liegt, steht' der obere

DE 1231

Teilraum 721 über einen zweiten Verbindungskanal· 705 mit dem Zwischenbehälter 703 in Verbindung, so daß der Inhalt des Zwischenbehälters 703 abgesaugt wird. Da der Sockel 730 festliegt,wirkt die auf den Kolben ausgeübte Druckkraft über die obere Abdeckung 727 auf den Behälter 7 01, so daß zugleich mit dem vorstehend genannten Saugen die Tinte in dem Behälter 701 unter Druck gesetzt wird. Durch das Zusammendrücken der Tinte in dem Behälter 701 wird die Tinte aus dem Behälter 701 über einen ersten Verbindungskanal 702 in den Zwischenbehälter 703 geleitet. Wenn der Kolben 712 weiter in eine Lage gebracht wird, bei der der O-Ring 722-1 unterhalb eines Auslasses 720 liegt, wird durch die Saugkraft über eine Tintenempfangsbzw. Anschlußvorrichtung 710 die Tinte im Zwischenbehälter durch Saugen in den Tintenkanal im Kopf 704 befördert, wie es anhand der Fig. 5 beschrieben wurde.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung erfolgt bei der in Fig. 7 gezeigten Ausstoßvorrichtung das Ansaugen der Tinte in den Zwischenbehälter 703 mittels des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 706 aufgrund des Herunterdrückens des Kolbens 712 gleichzeitig mit dem Abwärtspressen des Behälters 7 01 mittels der Preßvorrichtung, so daß daher ein Tintenzufuhrvorgang oder ein Vorgang zur Wiederherstellung der Tintenausstoßfunktion erfolat.

In der Fxct. 7 sind diejenigen Komponenten, die an den letzten beiden Ziffcrnsteilen mit den gleichen Ziffern wie in den Fig. 1 bis 6 bezeichnet sind, mit den ent-

sprechenden Komponenten in den Fig. 1 bis 6 identisch. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 beschrieben.

Die in den Fig. 8A und 8B gezeigte Tintenstrahl- bzw.

Flussigkeitsausstoßvorrichtung hat einen ersten Behälter 801, der die Aufzeichnungsflüssigkeit, nämlich die sog. Tinte enthält, einen Zwischenbehälter 803, der über einen

- 4>0- - <£3 DE 1231

ersten Verbindungskanal 802 mit dem Behälter 801 verbunden ist, einen Tintenstrahl-Kopf 804, der mit dem Zwischenbehälter 803 zu einer Einheit zusammengefaßt ist, und eine Tintenaufnahmevorrichtung 806, die mit dem Zwischenbehälter 803 über einen zweiten Verbindungskanal· 805 in Verbindung steht.

Die Tintenaufnahmevorrichtung 806 hat an ihrem unteren Bereich, der einen Raumbereich für die zeitweilige Aufnahme von Tinte darstellt, eine Tintenaufnahme 823, die über einen Einlaß 819 mit dem zweiten Verbindungskanal 805 in Verbindung steht, welcher an einen Auslaß 818 angeschlossen ist, der in dem oberen Bereich des Zwischenbehälters 803 ausgebildet ist. Die Tintenaufnahmevorrichtung 806 weist einen Saugmechanismus auf, mit dem das Innere des Zwischenbehälters 803 über den Verbindungskanal 805 auf Unterdruck gebracht wird, um damit die Tintenzufuhr aus dem ersten Behälter 801 zum Zwischenbehälter 803 zu steigern. Der Unterdruck entsteht durch eine Druckdifferenz, die durch Betätigen des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 806 zwischen dem Zwischenbehälter 803 und der Tintenaufnahmevorrichtung 806 über dem Verbindungskanal 805 erzeugt wird. Die Höhe des Unterdrucks' und die Zeitdauer des Beibehaltens des Unterdruckzustands werden so gewählt, daß aus dem Behälter 801 über den Verbindungskanal 802 gleichmäßig eine erwünschte Menge von Tinte zum Zwischenbehälter 803 befördert wird.

Der zweite bzw. Zwischenbehälter 803 steht mit einer Zufuhröffnung bzw. einem Tinteneinlaß' 808 für das Einführen von Tinte in den Kopf 804 in Verbindung. Die in dem Zwischenbehälter 803 enthaltene Tinte wird dem Kopf 804 aus der Zufuhröffnung 808 über einen Zufuhrkanal 807 zuaeführt? der die Zufuhröffnung bzw. den Tinteneinlaß 808 mit dem Tintenkanal in dem Kopf 804 verbindet.

tin

- ' de 1231

Bei der in Fig. 8A gezeigten Ausstoßvorrichtung ist der Zufuhrkanal 807 im Zwischenbehälter 803 als Bestandteil desselben angeordnet. Falls der Einlaß des Kopfs 804 weit oberhalb der Zufuhröffnung bzw. des Tinteneinlasses 808 angeordnet ist, wie es in der Fig. 8A gezeigt ist, ist ein derartiger Zufuhrkanal notwendig. Daher kann, wenn der Einlaß des Kopfs 804 in der Nähe des Bodens des Zwischenbehälters 803 angeordnet ist, die Zufuhröffnung 808 direkt in der Wandfläche des Zwischenbehälters 803 ausgebildet werden, ohne daß der Zufuhrkanal 807 gebildet wird.

Zur Erzielung guter Druckeigenschaften, einer gleichmäßigen Zufuhr von Tinte in den Kopf 804 und einer zufriedenstellenden Nutzung der Tintenaufnahmefähigkeit des Zwischenbehälters 803 ist es anzustreben, daß der Zufuhrkanal 807 gemäß der Darstellung in der Figur angebracht wird, daß die Zufuhröffnung 808 am Boden des Zwischenbehälters 803 angeordnet wird und daß der Aufzeichnungskopf 804 an einem oberen Bereich des Zwischenbehälters 803 angebracht wird.

Das heißt, die Zufuhröffnung 808 wird in der Nähe des Bodens des Zwischenbehälters 803 angeordnet, der Tinteneinlaß des Tintenstrahl-Kopfs 804 wird an der oberen Seitenwand des Zwischenbehälters angeordnet und der Zufuhrkanal 807 verbindet die Zufuhröffnung 808 mit dem Tinteneinlaß des Kopfs. Der Zufuhrkanal 807 kann an das hintere Ende (Endabschnitt an der stromaufwärts liegenden Seite) des Tintenkanals in dem Tintenstrahl-Kopf 804 angeschlossen werden oder alternativ durch Erweiterung bzw. Verlängerung des Tintenkanals in dem Kopf 804 geformt werden.

An der Zufuhröffnung 808 oder in dem Zufuhrkanal 807 wird vorzugsweise ein Filter 824 angebracht, das die Tinte leicht durchläßt und den Durchlaß von Bläschen verhindert, so daß im Betrieb das Eindringen von Bläschen in den Tintenkanal im Tintenstrahl-Kopf 804 verhindert wird. Beispiele für das Filter 824 mit diesen Eigenschaften sind poröses

- pt - " ' DE 1231

j NACHGEREICHT

Material mit einer Vielzahl feinster Durchgangsöffnungen, Fasermaterial wie Filz und dgl. Als Materialien zur Bildung des Zufuhrkanals 807 können die meisten Materialien verwendet werden, die einen gleichmäßigen Durchlaß der Tinte ermöglichen und die mit der zuzuführenden Tinte keine unerwünschten Wechselwirkungen zeigen. Typische Materialien, die nutzvoll bei der Ausstoßvorrichtung verwendet werden können, sind Rohre aus Glas, Kunststoff oder dgl. Vorzugsweise zu wählende Kunststoffe sind Polyäthylen, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, Polyester, Polyvinyl-Chlorid und dgl.

.Der Auslaß 818, der die Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungskanal 805 und dem Zwischenbehälter 803 bildet/ ist an einer Stelle oberhalb des Einlasses 817 längs der Seitenwand des Zwischenbehälters angeordnet und in einem bestimmten Abstand von der Oberseite der Wand des Zwischenbehälters 803 gehalten, um oberhalb der Tinte eine Luftschicht zu schaffen«

Die in dem obersten Bereich des Zwischenbehälters 803 gebildete Luftschicht hat die Fähigkeit, Druckänderungen abzufangen, die in dem Fall erzeugt werden,, daß der Zwischenbehälter 803 wiederholt bewegt wird, wie beispielsweise seitlich verschoben wird, während aus dem Tintenstrahl-Kopf 804 Tinte ausgestoßen wird. Dieser Gesichtspunkt wird später in Einzelheiten erläutert.

An den unteren Teil der Tintenaufnahmevorrichtung 806 ist ein Ende des zweiten Verbindungskanals 805 angeschlossen, der einen Tintenweg zwischen der Tintenaufnahmevorrichtung 806 und dem Zwischenbehälter 803 bildet. Oberhalb der Stelle, an der der zweite Verbindungskanal 805 an die Tintenaufnahmevorrichtung 806 angeschlossen ist, ist eine Tintenempfangsbzw. Anschlußvorrichtung 810 angebracht, die zum Empfang von aus einer Äusstoßdüse 809 des Tintenstrahl-Kopfs 804 ausgestoßen© Tinte an die Ausstoßdüse 809 angeschlossen werden kann, welche fliegende Tintentröpfchen formt. Die Anschlußvorrichtung 810 ist aus einem Hohlrohr gebildet und steht mit der Tintenaufnahmevorrichtung 806 an einem Tinteneinlaß 820

I NACHQEREIOHT

DE 1231

so in Verbindung, daß durch Betätigung des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 806 in der Anschlußvorrichtung 810 ein Saugzustand herbeigeführt werden kann. Das Mundstück der Anschlußvorrichtung 810 ist so geformt und aufgebaut, daß es den Anschluß an das Mundstück des Kopfs 804 ermöglicht, um damit den Druck im Tintenkanal in dem Tintenstrahl-Kopf 804 herabzusetzen. Der Saugmechanismus der in Fig. 8A gezeigten Tintenaufnahmevorrichtung hat einen Saugpumpenaufbau mit einem Zylinder 811, der ein Außengestell der Saugpumpe bildet, und einem Kolben 812. Der Kolben 812 ist mit einer Durchgangsöffnung 813 versehen. An dem unteren Ende der Durchgangsöffnung 813 ist ein Ventil 814 angebracht. Zwischen der Innenwand des Zylinders 811 und der Außenwand des Kolbens sind zwei O-Ringe 822 angeordnet. Jeder der beiden O-Ringe ist in jeweils eine an dem Umfang des Kolbens 812 ausgebildete Nut eingesetzt, so daß der Ring den Kolben 812 abdichtet. Der Kolben 812 steht normalerweise in einer Stellung, bei der er mittels einer Feder 815, die nötigenfalls mit einem Ende an dem Boden des Zylinders 811 befestigt ist, in den oberen Bereich des Zylinders 811 geschoben ist, in dem ein oberer Raum bzw. Teilraum 812 gebildet ist. An dem Boden des Zylinders 811 ist ein Auslaß 816 ausgebildet, so daß die in die Tintenaufnahmevorrichtung 806 gesaugte Tinte nach außen abfließen kann. An den Auslaß 816 ist über einen Auslaßkanal 825 eine Tintenabsorptionsvorrichtung 826 angeschlossen, ₂c in der die über den Ausflußkanal ausfließende Tinte absorbiert und von selbst verdampft wird. Diese Tintenabsorptionsvorrichtung 826 kann typischerweise aus Schwamm, porösem Material, Filz oder dgl. gebildet sein. Alternativ kann stromab des Auslasses ein Behälter für die Aufnahme von ausfließender Tinte angebracht worden. Wenn der Rauminhalt des unteren Teils des Zylinders 811 ausreichend groß ist, braucht der Auslaß 816 nicht unbedingt vorgesehen werden. Statt dessen kann ein feines Loch als öffnung zur Außenluft vorgesehen werden. In diesem Fall sind natürlich der Auslaßkanal 825 und die Tintenabsorptionsvorrichtung 826 nicht erforderlich.

j NACHGSREtCHT

DE 1231

β Bei der in den Fig. 8A und 8B gezeigten Ausstoßvorrichtung ist der Behälter 801 eine Art Beutel, dessen Volumen frei veränderbar ist und der aus Kunststoffblättern, Gummi, Metallfolien, Filmen oder dgl. hergestellt ist. Der Behälter ist in eine Kassette 827 in Form eines steifen Gehäuses eingelegt, so daß der Behälter 801 leicht in eine bestimmte Lage eingesetzt und gegenüber einem auf einer äußeren Ursache beruhenden Schlag oder Zerreißen geschützt ist.

1© Ein Ende des ersten Verbindungskanals 802 ist derart in den Behälter 801 eingeführt, daß die in dem Behälter enthaltene Tinte gleichmäßig in den Zwischenbehälter 803 eingeleitet werden kann. Damit der erste Verbindungskanal 802 den Behälter 801 mit dem Zwischenbehälter 803 verbindet,

IS ist der Verbindungskanal 802 an ein Öffnungselement 832 angeschlossen oder als durchgehendes Rohr ausgebildet, das durch das Öffnungselement 832 hindurchläuft. In der Kassette ist eine Preßvorrichtung 829 ausgebildet, die durch drei Einschnitte nahe der Mitte einer oberen Abdeckung 828 der Kassette 827 gebildet ist, in welche der Behälter 801 einge= legt ist. Die Preßvorrichtung 829 preßt den Behälter 801 folgendermaßen nach unten: Wenn die Vorrichtung 829 von Hand oder dgl. nach unten geschoben wird, biegt sie sich längs einer gestrichelten Linie 830 (X-Y-Linie) ins Innere der Kassette 827 (wobei der gebogene Zustand durch die gestrichelten Linien dargestellt ist). Daher wird abhängig von dieser Bewegung die in dem Behälter 801 enthaltene Tinte in den ersten Verbindungskanal 802 gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt entsteht ein Druckunterschied zwischen dem Behälter

3@ 8Oi und dem Zwischenbehälter 803, so daß daher die Tinte gleichmäßig aus dem Behälter 801 zu dem Zwischenbehälter geführt wird. Durch das Drücken der Preßvorrichtung 829 fließt die aus dem Behälter 801 ausgestoßene Tinte über den ersten Verbindungskanal 802 in den Zwischenbehälter 80 3, so

g§ daß in diesen eine bestimmte Menge an Tinte eingeführt wird. Wenn für das Einführen der Tinte in den Zwischenbehälter das Drücken der Preßvorrichtung 829 ausreichend stark ist,

DE 1231

.1 übersteigt die Oberfläche der in den Zwischenbehälter 803 eingeführten Tinte die Lage des Auslasses 818, so daß demzufolge die Tinte aus dem Auslaß 818 in den Tintenaufnahmebereich bzw. Teilraum 823 der Tintenaufnahmevorrichtung 806 fließt. Die Preßvorrichtung 829 kann von Hand oder unter Verwendung eines Solenoids elektrisch erfolgen.

Wenn die Tinte in den Zwischenbehälter 803 über einen Pegel hinaus eingeleitet wurde, bei dem zumindest der Tinteneinlaß 808 mit der einfließenden Tinte überdeckt ist, kann die Tinte durch Ansaugen der Tinte über die an die Ausstoßdüse 809 angeschlossene Anschlußvorrichtung 810 der Tintenaufnahmevorrichtung 806 in den Tintenkanal im Kopf 804 bewegt werden. Das Saugen erfolgt durch Betätigung des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 806. Das Saugen kann zugleich mit dem Pressen erfolgen oder unabhängig hiervon unter der Voraussetzung erfolgen, daß in dem Zwischenbehälter 803 ausreichend Tinte vorhanden ist.

Um die Vorgänge der Tintenzufuhr und der Wiederherstellung des Tintenausstoßes wirkungsvoller zu gestalten, ist es vorzuziehen, nach dem Einführen einer ausreichenden Menge an Tinte in den Zwischenbehälter 803 das Pressen und die Saugbewegung gleichzeitig anzuwenden.

Die Preßvorrichtung 829 kann gemäß der Darstellung in

Fig. 8B mit einer durch Ausschneiden eines Teilbereichs der oberen Abdeckung 828 der Kassette 827 geformten flexiblen Platte aufgebaut sein oder alternativ mit einer zum Ausüben 3Q von Druckkraft geeigneten Vorrichtung wie einer Feder, einem Kolben, einem Plunger oder dgl. zusammenwirken.

[ NACHGEREICHT

- DE 1231

In den\ zweiten Verbindungskanal 805 ist ein Flüssigkeitshemmelement bzw. ein Flüssigkeitswiderstand 831 angebracht, um den Unterschied hinsichtlich der je Zeiteinheit fließenden Tintenmenge zwischen der Tinte im Tintenstrahl-Kopf 804

S und derjenigen im zweiten Verbindungskanal 805 zu steuern.

Das Flüssigkeitshemmelement 831 ist so ausgebildet, daß zum Wiederherstellen eines gleichmäßigen Drückens, das sich aus einem gleichmäßigen und wirksamen Einführen der Tinte in den Tintenstrahl-Kopf 804 und dem wirksamen Absaugen der in dem Zwischenbehälter 803 enthaltenen Tinte über den Tintenkanal im Kopf 804 durch die Saugkraft mittels der Anschlußvorrichtung 810 ergibt, die Auslaßmenge der über den Einlaß 808 strömenden Tinte ausreichend größer als die Menge

1$ der durch den Tintenauslaß 818 fließenden Tinte werden kann= Das Flüssigkeitshemmelement 831 dient zur Steuerung des Strömungswiderstands des zweiten Verbindungswegs 805 in der Weise, daß die über den zweiten Verbindungskanal 805 bzw. die Durchgangsöffnung 813 in den Teilraum 823 der Tintenauf-

1@ nahmevorrichtung 806 fließende Tinte durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 812 über den Auslaß 816 ausfließen kann, ohne daß sie über den zweiten Verbindungskanal 805 in den Zwischenbehälter 803 zurückfließt. Mit dem Flüssigkeitshemmelement 831 werden die vorstehend erläuterten Wirkungen erreicht, je-

2S doch kann dieses Ziel auch in zufriedenstellender Weise

derart erreicht werden, daß ohne Anbringen des Flüssigkeitshemmelements 831 die Abmessungen und Materialien des zweiten Verbindungskanals 805, des Auslasses 818, des Einlasses 819, des Tinteneinlasses 808, des Zufuhrkanals 807, des 3® Tintenkanals im Kopf 804, der Ausstoßdüse 805 usw„ unter gegenseitiger Berücksichtigung der Abmessungen und Materialien gewählt werden.

Die Fig. 9 zeigt schematisch ein neuntes Ausführungsbei-3§ spiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung.

Bei der in Pig. 8 gezeigten Ausstoßvorrichtung wird der Tinten-Einlaß 820 bei Lage des Kolbens 812 im oberen Totpunkt mittels der beiden O-Ringe geschlossen, während der Tinten-Einlaß 819 ständig in den unteren Teilraum 823 der Tintenaufnahmevorrichtung 806 mündet; dies verhält sich bei der Ausstoßvorrichtung nach Fig. 9 folgendermaßen:

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausstoßvorrichtung sind an einem Kolben 912, der einen Bestandteil einer Tintenaufnahmevorrichtung 906 bildet, drei Dichtungsringe bzw. O-Ringe 922-1, 922-2 und 922-3 angeordnet. Ein mit einem Zwischenbehälter 903 über einen Auslaß 918 verbundener zweiter Verbindungskanal 905 ist an die Tintenaufnahmevorrichtung 906 über einen Einlaß 919 angeschlossen, der oberhalb eines

Einlasses 920 ausgebildet ist; dadurch kann der Zwischenbehälter 903 mit einem oberen Raumbereich bzw. Teilraum 921 der Tintenaufnahmevorrichtung 906 in Verbindung gebracht werden. Wenn der Kolben 912 an seinem oberen Totpunkt steht, sind die Einlasse 919 und 920 gegenüber dem oberen Teilraum 921 mittels der drei O-Ringe abgeschlossen.

Die in Fig. 9 gezeigte Ausstoßvorrichtung ist zu derjenigen nach Fig. 8 mit Ausnahme des Betriebsmechanismus gleichartig, der auf den vorangehend genannten Gesichtspunkten beruht.

Eine Preßvorrichtung 929 bei der in Fig. 9 gezeigten Ausstoßvorrichtung ist in dem Aufbau und der Funktion derjenigen nach Fig. 8 gleichartig. Bei der in Fig. 9 gezeig-

³^ ten Ausstoßvorrichtung erfolgt die Preßbewegung der Preßvorrichtung 929 in Verbindung mit einer Saugbewegung eines Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 906, der nachstehend beschrieben wird. Durch Zusammenwirken des Pressens und der Saugbewegung kann die Tinte wirksam und

³^ schnell dan Zwischenbehälter 903 und einem Tintenstrahl-Kopf 9 04 zugeführt werden. Der Tintenausstoß aus dem Kopf 904 wird dadurch ungleichmäßig oder unmöglich, daß keine oder zu wenig Tinte in dem Zwischenbehälter 903 vorhanden ist,

daß auf dem Tintenweg von einem Behälter 901 bis zu einer Ausstoßdüse 909 eine Verstopfung aufgetreten ist, daß durch einen von außen auf die Ausstoßvorrichtung einwirkenden Stoß der in der Nähe der Ausstoßdüse 909 geformte Meniskus übermäßig zurückgezogen ist und nicht wieder hergestellt werden kann usw. In diesen Fällen kann der ursprüngliche stabile Tintenausstoßzustand durch Zusammenwirken der Preßvorrichtung 929 mit dem Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 906 schneller wieder hergestellt werden als durch einzelnes Betätigen der Preßvorrichtung 929 oder des Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 906.

Dies wird hinsichtlich des Aufbaus, der Bewegungen und der Mechanismen der in Fig. 9 gezeigten Ausstoßvorrichtung ausführlicher erläutert.

Der zweite bzw. Zwischenbehälter 903 ist mit einem Tinten-Einlaß 917 und dem Auslaß 918 für das Absaugen von Luft und/ oder Tinte versehen. Der Tinten-Einlaß 917 steht mit dem Behalter 901 über einen ersten Verbindungskanal 902 in Verbindung. Der Auslaß 918 steht mit dem Einlaß 919 der Tintenaufnahmevorrichtung 906 über den zweiten Verbindungskanal 905 in Verbindung, der vorzugsweise aus flexiblem Material besteht.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausstoßvorrichtung steht mit Ausnahme eines Störungsfalls der Zwischenbehälter 903 über den zweiten Verbindungskanal 905 ständig mit der Tintenaufnahmevorrichtung 906 in Verbindung. Der an der Tintenaufnahmevorrichtung 906 ausgebildete Einlaß 920 steht mit einer Tintenempfangs- bzw. Anschlußvorrichtung 910 in Verbindung. Die Anschlußvorrichtung 910 kann an den Mündungsteil des Kopfs 904 angeschlossen werden. Durch Drücken des oberen Endteils des Kolbens 912 von Hand, der einen Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtung 906 bildet, in Verbindung mit der Preßbewegung der Preßvorrichtung 929 gemäß der

Hi

- & - DE 1231

Beschreibung bei der in Fig. 8 gezeigten Ausstoßvorrichtung wird auf die Abwärtsbewegung des Kolbens 912 hin Tinte aus dem Behälter 901 in den Zwischenbehälter 903 gefördert. Wenn der Kolben 912 abwärtsbewegt wird, wird eine Lüftungsbzw. Durchgangsöffnung 913 von einem Ventil 914 verschlossen. Daher wird in einem den oberen Teil, eines Zylinders 911 bildenden Teilraum 921 des Zylinders 911 oberhalb des Kolbens 912 ein Unterdruck hervorgerufen. Durch den Unterdruckzustand in dem Zylinder 911 wird über den Verbindungskanal 905 der Druck in dem Zwischenbehälter 903 herabgesetzt, so daß über dem ersten Verbindungskanal 902 ein Druckunterschied zwischen dem Druck in dem Zwischenbehälter 903 und dem Druck in dem Behälter 901 erzeugt wird. Durch den Druckunterschied wird die Tinte im Behälter 901 beschleunigt aus dem Behälter 901 '·* zu dem Zwischenbehälter 903 bewegt. Die Tintenbewegung kann natürlich allein durch diesen Druckunterschied herbeigeführt werden. Wenn der Kolben 912 weiter in eine Lage bewegt wird, bei der der O-Ring 922-1 unterhalb des Einlasses 920 steht, wird über den Einlaß 920 der Druck in einem Kanal in der

*® Anschlußvorrichtung 910 vermindert. Wenn hierbei an die Anschlußvorrichtung 910 der Tintenstrahl-Kopf 904 angeschlossen ist, wird entsprechend der über die Anschlußvorrichtung 910 und den Tintenkanal in dem Kopf 904 erzeugten Druckdifferenz die Flüssigkeit aus dem Zwischenbehälter 903 ins Innere des Kopfs 904 gesaugt. Demgemäß wird die Tinte in den Tintenkanal· im Kopf 904 eingeführt. Wenn die Menge der in den Zwischenbehälter 903 eingeleiteten Tinte über einen Pegel ansteigt j bei dem eine an dem Mündungsende eines Zufuhrkanals 907 ausgebildete Tintenzufuhröffnung 908 zumindest in die Tinte eintaucht, kann über die Anschlußvorrichtung 910 Tinte in den Tintenkanal im Kopf 904 bewegt werden. Falls ferner die Oberfläche der in den Zwischenbehälter 903 eingeleiteten Tinte auf die Einführung der Tinte in den Tintenstrahl-Kopf 904 hin in der Nähe der Tintenzufuhröffnung 908 liegt, werden der Strömungswiderstand des ersten Verbindungskanals 902 und derjenige des Zufuhrkanals 907 so geregelt, daß die Menge je

- 5<Γ - DE 1231

Zeiteinheit der von der Tintenzufuhröffnung 908 her in den Tintenstrahl-Kopf 904 eingeleiteten Tinte kleiner als diejenige der von dem Behälter 901 her in den Zwischenbehälter 9 03 geleiteten Tinte wird.
5

um zu verhindern,daß Gas oder Bläschen in den Tintenkanal im Tintenstrahl-Kopf 904 eingeleitet werden, wird es notwendig, in den Kopf 904 Tinte einzuleiten, nachdem zuvor in den Zwischenbehälter 903 eine ausreichende Menge an Tinte eingeleitet wurde. Zu diesem Zweck muß die Bewegung des Kolbens 912 in zwei Stufenbewegungen ausgeführt werden. Das heißt, bei der ersten Stufenbewegung wird der Kolben 912 so abwärtsbewegt, daß der O-Ring 922-1 in eine Lage zwischen den Einlassen 919 und 920 gebracht wird. Demzufolge wird durch das allein über den zweiten Verbindungskanal 905 erfolgte Vermindern des Innendrucks des Zwischenbehälters 903 aus dem Behälter 901 Tinte in den Zwischenbehälter 903 eingeleitet» Das Ausmaß des Unterdrucks in dem Zwischenbehälter 903, der bei der ersten Schrittbewegung hervorgerufen wird, übersteigt ein Ausmaß, bei dem ausreichend Tinte in den Zwischenbehälter 903 eingeleitet wird. Nachdem eine ausreichende Menge an Flüssigkeit in den Zwischenbehälter 903 eingeleitet wurde, wird die zweite Schrittb.ewegung der Abwärtsbewegung des Kolbens 912 ausgeführt. Das heißt, der Kolben 912 wird derart abwärtsbewegt, daß der O-Ring 922-1 in eine Lage unterhalb des Einlasses 920 gelangt. Daher wird über dem. Kopf 904 eine Druckdifferenz zwischen dem Zwischenbehälter 903 und der Anschlußvorrichtung 910 erzeugt, so daß eine Tintenströmung im Tintenkanal im Kopf 904 gebildet werden kann. Die Geschwinde digkeit der Abwärtsbewegung des Kolbens 912 während der zweiten Schrittbewegung" und das Zeitintervall zwischen der ersten und der zweiten Schrittbewegung werden in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Ausbildung der Ausstoßvorrichtung und der Preßvorrichtung 929 so festgelegt, daß unter Berücksiehtigung des Ausgleichs des auf die Tinte im Behälter 901 mit der Preßvorrichtung 929 ausgeübten Tintendrucks die Tinte

- SA - DE 1231

SO

in der gewünschten Weise zu dem Zwischenbehälter 903 und dem Kopf 9 04 befördert werden kann. Die Abmessungen und Formen des ersten Verbindungskanals 902, des zweiten Verbindungskanals 905, des Zufuhrkanals 907, des Tinten-Einlasses 917, des Tinten-Auslasses 918 und der Tintenzufuhröffnung 908 werden in geeigneter Weise nach Wunsch gewählt. In Verbindung hiermit werden die Abmessungen der Einlasse und 92 0 in geeigneter Weise so entworfen und gefertigt, daß die Abwärtsbewegung des Kolbens 912 kontinuierlich ausgeführt werden kann, ohne daß sie in zwei Schrittbewegungen ausgeführt wird. Wenn die Oberfläche der durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 912 in den Zwischenbehälter 903 eingeleiteten Tinte über den Auslaß 918 steigt, fließt die Tinte über den Verbindungskanal 905 aus dem Einlaß 919 in den oberen Teilraum 921 im Zylinder 911. Die in dem Teilraum 921 eingeführte Tinte fließt dann in die Durchgangsöffnung 913 und öffnet das Ventil 914, so daß sie in einen im unteren Bereich des Zylinders 911 liegenden Raumbereich bzw. Teilraum 923 fließt. Wenn die Abwärtsbewegung des Kolbens 912 den Totpunkt erreicht, kann der Kolben 912 mit Hilfe seiner Feder 915 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht werden. Wenn der Kolben 912 angehoben wird, wird aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Durchgangsöffnung 91-3 und dem Teilraum 923 das Ventil 914 geöffnet. Dadurch steht der obere Teilraum 921 des Zylinders 911 über einen Auslaß 916 und einen Auslaßkanal· 925 mit einer Tintenabsorptionsvorrichtung 926 in Verbindung. Wenn das Ventil 914 offen ist, fließt die in der Durchgangsöffnung 913 und/oder dem Teilraum 921 vorhandene Tinte in den unteren Teilraum 923. Der Kolben 912 der Tintenaufnahme-

3Q vorrichtung 906 bei der in Fig. 9 gezeigten Ausstoßvorrichtung ist auf die vorangehend beschriebene Weise mit den drei O-Ringen 922-1, 922-2 und 922-3 versehen. Wenn der Kolben 912 in seiner Ausgangsstellung steht (oberer Totpunkt), sind die Einlasse 919 und 920 von dem Kolben 912 und diesen O-Ringen verschlossen. Falls das Drucken durch Zurückziehen des Meniskus der Tinte behindert ist, das sich aus dem Feh-

Si

DE 1231

len eines Ausgleichs ergibt, das durch eine Verstopfung in dem Tintenstrahl-Kopf 904 oder ein Absinken der Oberfläche der Tinte in dem Zwischenbehälter 903 verursacht ist", kann auf die vorangehend beschriebene Weise leicht ein Arbeitsvorgang zur Wiederherstellung des Druckzustands vorgenommen werden.

Der Arbeitsvorgang zur Wiederherstellung des Druckzustands wird nachstehend kurz erläutert:

Zunächst ist es eine Ursache der Behinderung des Drückens _f daß aufgrund irgendwelcher Gründe die Menge an Tinte in den Zwischenbehälter 903 vermindert ist und daß aufgrund des Absinkens der Oberfläche der Tinte im Zwischenbehälter 903 der Meniskus der Tinte übermäßig von der Ausstoßdüse 909 des Tintenstrahl-Kopfs 904 zurückgezogen ist. Als zweites besteht eine weitere Ursache für die Behinderung des Drückens darin, daß im Falle eines Drückens unter seitlichem Verschie= ben des Zwischenbehälter 903 zusammen mit dem Kopf 904 durch einen Stoß auf die Rückkehr hin der Meniskus übermäßig zurückgezogen wird und nicht mehr in die Normallage zurückgebracht werden kann, wodurch die Tintentröpfchen ungleichmäßig ausgestoßen werden oder nicht ausgestoßen werden können. Als drittes liegt eine weitere Ursache darin, daß auf die seitliehe Verschiebung hin Bläschen in den Kopf 904 eingeleitet werden können. Als viertes liegt eine nächste Ursache darin, daß durch Trocknen der Tinte in einem Tintenweg des Kopfs 9 04 oder durch Verschmutzung der Tinte durch Fremdkörper die Tinte in dem Kopf 904 stockt,

Wenn das Drucken aus den vorstehend beschriebenen Gründen behindert ist, kann es folgendermaßen wiederhergestellt bzw. wiederaufgenommen werden;

	-: ' --.- .:- 3 1 1 9892
si
- sar-	DE 1231

Die Anschlußvorrichtung 910 wird an das Mündungsende des Tintenstrahl-Kopfs 904 angeschlossen und der Kolben wird gedrückt. Als erster Schritt gelangt der O-Ring 922-1 an dem Einlaß 919 vorbei, wodurch der obere Teilraum 921 des Zylinders 911 über den Verbindungskanal 905 mit dem Zwischenbehälter 903 in Verbindung kommt/ um durch den in dem Zylinder 911 erzeugten Unterdruck die Luft aus dem Zwischenbehälter 903 abzusaugen. Daher wird aus den Behälter 901 Tinte in den Zwischenbehälter 903 eingeleitet. Da zu diesem Zeitpunkt der Einlaß 920 von den O-Ringen 922-2 und 922-3 abgeschlossen ist, kann die Tinte nicht durch den Kopf 904 hindurchbewegt werden.

Wenn bei dem zweiten Schritt der Kolben 912 weiter abwärtsbewegt wird, werden die O-Ringe 922-1 und 022-2 von dem Einlaß 920 wegbewegt. Daher kommt der Einlaß 920 mit dem oberen Teilraum des Zylinders 911 in Verbindung, so daß über den Kopf 904 und die Anschlußvorrichtung 910 Tinte in den oberen Teilraum des Zylinders 911 gesaugt werden kann. 2Q Falls zu diesem Zeitpunkt der Tintenausstoß durch einen Fremdkörper behindert ist, wird der Fremdkörper zusammen mit der Tinte in den oberen Teilraum 921 des Zylinders gesaugt. Wenn der Kolben 912 angehoben wird, wird der Fremdkörper über die Durchgangsöffnung 913, das Ventil 915, den Auslaß 916 und den Auslaßkanal 925 in die Tintenabsorptionsvorrichtung 926 ausgestoßen.

Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung bei der in Fig. 9 gezeigten Ausstoßvorrichtung der Kolben 912 gedrückt wird, der einen Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtung 906 bildet, wird die in dem Zwischenbehälter 903 verbliebene Luft abgesaugt, so daß aus dem Behälter 901 Tinte in den Zwischenbehälter 903 eingeleitet werden kann. Nachdem das rückwärtige Ende des Zufuhrkanals in die Tinte eintaucht, wird die Tinte über den Tintenstrahl-Kopf 904 angesaugt. Als Ergebnis hiervon ist es verhindert, daß Luft in den Tintenkanal im Kopf 904 eingeleitet wird. Ferner kann durch

^: 3ΊΊ9892

DE 1231

• wiederholtes Drücken des Kolbens 912 nötigenfalls die Oberfläche der Tinte im Zwischenbehälter 903 bis zu dem Auslaß 918 angehoben werden. In diesem Fall wird über den Auslaß 918 auch Tinte angesaugt, so daß die Oberfläche der Tinte in dem Zwischenbehälter 903 auf der Höhe des Auslasses 918 gehalten werden kann. Unter diesen Bedingungen besteht im oberen Bereich des Zwischenbehälters 903 oberhalb des Auslasses 918 eine konstante Luftschicht.

Die Luftschicht dient als Stoßdämpfer für Stoßdruck, der auf das Verstellen bzw. Bewegen des Zwischenbehälters 903 hin entsteht.

Zur Steuerung der Strömungsmengen an Tinte und/oder Luft über den Tintenstrahl-Kopf 904 und derjenigen über den zweiten Verbindungskanal 905 kann in dem zweiten Verbindungskanal 905 ein Flüssigkeitshemmelement bzw= ein Flüssigkeitswiderstand 931 angebracht werden. Der Flüssigkeitswiderstand 931 kann aus porösem Kunststoff, poröser Keramik, Glas mit feinen Höhlungen, Filz, Schwamm, einer Drosselstelle oder dgl. bestehen.

Es ist vorteilhaft, in den Zufuhrkanal 907 oder vorzugsweise an der Tintenzufuhröffnung 908 ein Filter zum Abhalten von Fremdstoffen anzubringen, mit dem das Eindringen von in der Tinte im Zwischenbehälter 903 vorhandenen nichtflüssigen Fremdstoffen in den Tintenkanal im Kopf 904 und damit das Verstopfen des Tintenkanals verhindert wird und mit dem der Strömungswiderstand des Zufuhrkanals 907 gesteuert wer-

3@ den kann.

Die Fig. 10 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung„

- 56 - DE 1231

si

Der Aufbau und die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen gleichartig denjenigen bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß die in den Fig. 8 und 9 gezeigten zweiten Verbindungskanäle trennbar ausgebildet sind.

Ein trennbarer zweiter Verbindungskanal· 1005 ist mit einem Abschnitt 1005-1 an einem Zwischenbehälter 1003 und einem Abschnitt 1005-2 an einer Tinteneinführungs- bzw. Tintenaufnahmevorrichtung 1006 aufgebaut. Der Abschnitt 1005-1 des Verbindungskanals ist mit einem Vorsprung mit einer Mündungsöffnung versehen, der leicht mit dem Abschnitt 1005-2 abgedeckt werden kann. Der Abschnitt 1005-2 des Verbindungskanals hat einen Aufbau, der demjenigen einer Tintenempfangsvorrichtung bzw. Anschlußvorrichtung 1010 ist, in die der Abschnitt 1005-1 leicht eingeführt werden kann. Es ist anzustreben, daß der Abschnitt 1005-1 den gleichen Aufbau und die gleichen Abmessungen wie ein Tintenstrahl-Kopf 1004 hat, um durch die Verringerung der Arten ^von Teilen die Kosten zu senken. Zur Vereinfachung eines Betriebsmechanismus und zum Sicherstellen eines Betriebsvorgangs erfolgt die Verbindung zwischen den Abschnitten 1005-1 und 1005-2 vorzugsweise zusammen mit der Verbindung zwischen dem Kopf 1004 und der Anschlußvorrichtung 1010,

25- bevor ein den Zwischenbehälter 1003 und den Aufzeichnungskopf 1004 tragender Schlitten an einer vorbestimmten Stelle anhält und der Betriebsvorgang des Einleitens der Tinte in den Kopf 1004 bzw. die Tintenaufnahmevorrichtung 1006 ausgeführt wird. Die Abmessungen und der Aufbau des Ab-

JQ Schnitts 1005-1 des Verbindungskanals werden in geeigneter Weise so bestimmt, daß der Abschnitt gemäß dem nachstehenden arbeitet. Zum Beispiel wird zur Vereinfachung des Betriebsmechanismus und zum Sicherstellen des Betriebsvorgangs die Verbindung zwischen den Abschnitten 1005-1 und 1005-2

j» zusammen mit der Verbindung zwischen dem Kopf 1004 und der Anschlußvorrichtung 1010 vorgenommen. Die letztere Verbindung erfolgt unmittelbar, nachdem der den Zwischenbehälter

■>

DE 1231

t- 1003 und den Kopf 1004 tragende Schlitten an der bestimmten Stelle angehalten hat, oder im Ablauf des Vorgangs des Anhaltens des Schlittens. Die Größen der öffnungen des Abschnitts 1005-1 des Verbindungskanals und einer öffnung S bzw. eines Auslasses 1018 sowie der Aufbau des Mundstücks des Abschnitts 1005-1 des Verbindungskanals werden in geeigneter Weise so festgelegt, daß der Abschnitt 1005-1 des Verbindungskanals und die öffnung 1018 gegenüber plötzlichen und starken Änderungen des Innendrucks in dem Zwischenbehälter 1003 in einem Ausmaß, bei dem das Drucken beeinträchtigt ist, als Ausgleichsöffnungen oder Drosselöffnungen dienen; ferner werden die Größen und der Aufbau so festgelegt, daß beim Bewegen wie einem Transport der Ausstoßvorrichtung die Oberflächenspannungen an der öffnung

IS des Mundstücks des Abschnitts 1005-1 des Verbindungskanals und der öffnung 1018 ein Austreten der Tinte verhindern.

Die Fig. 11 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung. Die Ausstoßvorrichtung geld maß diesem Ausführungsbeispiel ist mit einer Preßvorrichtung versehen, die eine Abwandlung der Preßvorrichtung nach Fig. 9 darstellt. Durch Drücken eines Kolbens 1112, der einen Bestandteil einer Tintenaufnahmevorrichtung 1106 bildet, kann in einem Arbeitstakt sowohl die Tinte in einem Behälter 1101 gepreßt als auch der Inhalt eines Zwischenbehälters 1103 über einen zweiten Verbindungskanal 1105 angesaugt werden.

Eine Preßvorrichtung 1129 der in Fig. 11 gezeigten Aus-SS stoßvorrichtung weist eine nach unten zu konkave obere Abdeckung 1127, unter der eine Höhlung zur Aufnahme des Behälters 1101 gebildet ist, und einen Sockel 1130 mit einer Führungsnut 1128 auf, in der die ümfangsseitenwand der oberen Abdeckung 1127 bewegbar ist. Der obere Teil der oberen Ab-BS deckung 1127 ist einstückig mit dem unteren Teil der Tintenauf nahmevorrichtung 1106 ausgebildet, während der beutelarti-

NACHQEREIOHTl ~ Vf * _t DE 1231

ge Behälter 1101 in dem mit der oberen Abdeckung 1127 und dem Sockel 1130 gebildeten Raum enthalten ist, wie es in der Fig. 11 gezeigt ist. An dem rechten Ende des Sockels 1130 ist ein Hohlraum 1132 für die Aufnahme einer Flüssigkeits- bzw. Tintenabsorptionsvorrichtung 1126 ausgebildet, in der die aus der Tintenaufnahmevorrichtung 1106 ausfließende Tinte aufgenommen wird, um sie von selbst oder zwangsweise zu verdampfen. Tinte in einem unteren Raumbereich bzw. Teilraum 1123 der Tintenaufnahmevorrichtung 1106 wird in die Tintenabsorptionsvorrichtung 1126 über einen Auslaßkanal 1125 aufgenommen, der mit einem Auslaß 1116 in Verbindung steht, welcher an dem unteren Bereich der Tintenaufnahmevorrichtung 1106 angeordnet ist.

Bei der Ausstoßvorrichtung mit dem in Fig. 11 qezeigten Aufbau erfolgt die Zufuhr von Tinte zu dem Zwischenbehälter 1103 und/oder einem Tintenstrahl-Kopf 1104 bzw. die Wiederherbeiführung der Tintenausstoßfunktion durch Drücken des Kolbens 1112, der einen Bestandteil der Tintenaufnahmevorrichtung 1106 bildet, gegen die Rückstoßkraft einer Feder 11.15. Das heißt, auf das Herunterdrücken des Kolbens 1112 hin wird durch ein relatives Einsenken des Kolbens 1112 in einen Zylinder 1111 das Innere eines oberen Raumbereichs bzw. Teilraums 1121 auf Unterdruck gebracht. Wenn der Kolben 1112 in eine Lage gebracht wird, bei der ein O-Ring 1122-1 in eine Lage unterhalb eines Einlasses 1119 gelangt ist, steht der obere Teilraum 1121 über den zweiten Verbindungskanal 1105 mit dem Zwischenbehälter 1103 in Verbindung, so daß der Inhalt des Zwischenbehälters 1103 abgesaugt werden kann. Da der Sockel 1130 festgelegt ist, wirkt über die obere Abdeckung 1127 die auf "den Kolben ausgeübte Druckkraft an dem Behälter 1101, so daß gleichzeitig mit dem vorstehend beschriebenen Absaugen die Tinte in dem Behälter 1101 zusammengedrückt werden kann. Die Tinte in dem Behälter 1101 wird durch ihr Zusammendrücken über einen ersten Verbindungskanal 1102 in den Zwischenbehälter 1103 befördert. Wenn der Kolben 1112 weiter in eine Lage gebracht wird, bei der der O-Ring 1122-1 in einen Bereich unterhalb eines Einlasses 1120 gelangt ist,

- &fT - DE 1231

wird durch die Saugkraft über eine Tintenempfangsvorrichtung bzw. Anschlußvorrichtung 1110 die Tinte im Zwischenbehälter durch Saugen in den Tintenkanal im Tintenstrahl-Kopf 1104 befördert, wie es in Zusammenhang mit der Fig. 9 beschrieben ist.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung erfolgen bei der in Fig. 11 gezeigten Ausstoßvorrichtung das Einsaugen der Tinte in den Zwischenbehälter 1103 durch den Saugmechanismus der Tintenaufnahmevorrichtung 1106 mittels des Niederdrückens des Kolbens 1112 gleichzeitig mit dem Herunterpressen des Behälters 1101 mit der Preßvorrichtung, so daß daher leicht ein Arbeitsvorgang für die Tintenzufuhr bzw. ein Arbeitsvorgang für die Wiederherstellung der Tintenausstoßfunktion vorgenommen werden können.

Es ist ersichtlich, daß in den Fig. 9 bis 11 diejenigen Komponenten, die mit den gleichen Bezugszahlen an den letzten beiden Ziffernstellen wie in Fig. 8 bezeichnet sind, mit denjenigen in Fig. 8 identisch sind.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung der Ausftihrungsbeispiele wird bei der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung keine Luft in den Kopf eingesaugt, wobei zuverlässig der Druckzustand wiederhergestellt werden kann und Tinte in den Zwischenbehälter und den Kopf eingeführt werden kann,, Ferner ist es möglich, die Ausstoßvorrichtung kompakt und unter geringen Kosten herzustellen, da die Ausstoßvorrichtung keine komplizierten Mechanismen aufweist. Zusätzlich zu den vorstehend genann-

2Q ten Eigenschaften hat die Ausstoßvorrichtung als erweiterte Leistungen die nachstehend angeführten Vorteiles Im allgemeinen wird die Zufuhr von Tinte in einen Zwischenbehälter durch einen durch Verminderung der Menge der Tinte in einem Behälter hervorgerufenen Widerstand gegenüber einem Absenken

₃c des Innendrucks des Behälters beendet. Bei der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung gemäß der vorangehenden Beschreibung ist

-JW- DE 1231

jedoch der Zwischenbehälter mit einer Lüftungs- bzw. Ausgleichsöffnung versehen, während die Tinte aus dem Behälter unter Verwendung einer Preßvorrichtung, eines Saugmechanismus einer Tintenaufnahmevörrichtung oder gleichzeitiger Verwendung der Preßvorrichtung und des Saugmechanismus zum Zwischenbehälter befördert wird. Falls daher die Zufuhr von Tinte aus dem Behälter häufig erfolgt, ist leicht begreiflich, daß der Rest an Tinte in dem Behälter knapp wird, nämlich der Behälter in kurzen Zeitabständen ausgewechselt werden muß oder in kurzen Zeitabständen Tinte in den Behälter eingefüllt werden muß. Die Tinte kann ohne Verschwendung aufgebraucht werden, da es auf zufriedenstellende Weise möglich ist, die Tinte aus dem Behälter ohne Rest zum Zwischenbehälter zu befördern.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 11 zeigen

nur eine Ausführungsart eines Tintenstrahl-Kopfs mit einer einzigen Ausstoßdüse; die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung kann jedoch auch dann angewandt werden, wenn ein Tinten-2Q strähl-Kopf der sog. Mehrdüsenausführung mit zwei oder mehr Ausstoßdüsen verwendet wird.

Hinsichtlich der Form des Tintenstrahl-Kopfs bei der Flüssigkeitsausstoßvorrichtung bestehen keine besonderen

je Einschränkungen. Die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung kann bei verschiedenerlei Arten von Tintenstrahl-Köpfen angewandt werden, wie sie nachstehend aufgeführt sind: Tintenstrahl-Köpfe mit piezoelektrischen Elementen, wie sie beispielsweise in den US-PS 3 683 212, 3 946 398, 3 747 120 und dgl. beschrieben sind; einem Tintenstrahl-Kopf, bei dem Wärmeenergie angewandt wird, wie es in der DE-OS 28 43 064 beschrieben ist; einem abgewandelten Tintenstrahl-Kopf, wie er in diesen Beschreibungen offenbart ist; einem Tintenstrahl-Kopf bei einem Aufzeichnungsgerät mit kontinuierlichem Abstrahlen der Tinte, bei dem die Richtung der fliegenden Tröpfchen steuerbar ist; usw. Nachstehend wird ein Gerät beschrieben, beidem die Flüssigkeitsausstoßvorrich-

tung für einen Drucker verwendet wird.

Die Fig. 12 und 13 zeigen den Aufbau eines Druckers, bei dem die Flüssigkeitsausstoßvorrichtung verwendet wird. NZ ist eine Tintenstrahldüse (Aufzeichnungskopf) mit piezoelektrischen Elementen PZ für die Erzeugung der Energie zum Ausstoß von Flüssigkeits- bzw. Tintentröpfchen. Die Tintenstrahldüse NZ ist an einem Schlitten CA gelagert, der mittels eines Linearmotors seitlich verschiebbar und steuerbar

tO ist. Der Linearmotor hat einen geschlossenen Magnetkreis mit einem Permanentmagneten PM, einer magnetischen Jochplatte Y1 und einer magnetischen Gleitachse Y2, wobei zwischen dem Permanentmagneten PM und der magnetischen Gleichachse Y 2 ein gleichförmiges Magnetfeld gebildet ist. Der Schlitten CA ist verschiebbar an der magnetischen Gleitachse Y2 so angebracht, daß ein Bereich einer Spule CO, die um einen Spulenkörper CB gewickelt ist, welcher als eine Einheit mit dem Schlitten CA ausgebildet ist, das Magnetfeld unter rechten Winkeln schneidet. Wenn durch die um den Spulenkörper CB gewickelte Spule CO elektrischer Strom fließt, gleitet aufgrund einer Antriebskraft, die nach der Flemingschen Dreifingerregel erzeugt wird, der Schlitten seitlich an der Gleitachse Y2. Die seitliche Bewegung des Schlittens CA an der Gleitachse Y2 wird so vorgenommen,, daß die Richtung der Antriebskraft durch Umkehren der Richtung des in die um den Spulenkörper CB gewickelte Spule CO geleiteten elektrischen Stroms umgekehrt wird.

In dem Schlitten CA sind eine Leuchtdiode LEA und ein *_fl Phototransistor PTA einander gegenübergesetzt, wie es in der Fig. 13 gezeigt ist. Die Leuchtdiode LEA und der Phototransistor PTA sind Elemente zur Erzeugung von Zeitsteuerimpulsen für die Erfassung einer Stellung des Schlittens CA, für die Zeitsteuerung der Tintenstrahlabgabe an der Tintenjstrahldüse NZ usw. An dem Lichtempfangsabschnitt des Phototransistors PTA ist ein Empfangsschlitz GS angeordnet, der die gleiche Breite wie Schlitze SS einer optischen Schlitzplatte OS hat. An dem Schlitten CA ist eine elektrische An-

- ί*Τ - DE 1231

schlußplatte PC befestigt. An der Anschlußplatte PC sind

Anschlüsse CT1 und CT2 der Spule CO, Anschlüsse PT1 und PT2 des piezoelektrischen Elements PZ,ein Anschluß LET der Leuchtdiode LEA und ein Anschluß PTT des Phototransistors S PTA angebracht. Diese Anschlüsse sind mit einem flexiblen Kabel PL verbunden, das an einem Endbereich der Anschlußplatte PC befestigt ist. Das andere Ende des flexiblen Kabels FL ist mit einer Klemmplatte .P2 so am Drucker befestigt, daß das flexible Kabel FL auf der Strecke umgekehrt wird.

D^as zurückgeführte Ende des flexiblen Kabels FL ist an ein (nicht gezeigtes) Verbindungselement so angeschlossen, daß über das flexible Kabel FL der Schlitten CA und das piezoelektrische Element PZ für die Tintenstrahldüse NZ gesteuert werden. Eine Abschirmplatte SB ist als ein Vorsprung an der Unterseite des Schlittens CA angebracht. Wenn die Abschirmplatte SB in einem Hohlraum eines Detektorelements HPD zur Erfassung der Ausgangsstellung steht, das an der magnetischen Jochplatte Y1 angebracht ist, wird eine Ausgangsstellung HP des Schlittens CA in der Weise ermittelt, daß die Abschirmplatte SP eine Trennung zwischen einer Leuchtdiode LEH und einem Phototransistor PTH herbeiführt, die einander in der Höhlung des Detektorelements HPD entgegengesetzt sind.

ST ist ein Zwischenbehälter (zweiter Behälter), der auf den Schlitten CA aufgesetzt ist. In den Zwischenbehälter ST wird über einen Tintenzufuhrkanal (ersten Verbindungskanal) DT-1 Tinte eingeführt, die in einem Hauptbehälter (ersten Behälter) MT gespeichert ist, der eine Preßvorrichtung hat; die Tinte wird aus dem Zwischenbehälter in die TintenstrahljQ düse NZ eingeleitet. DT-2 ist ein Verbindungsrohr (zweiter Kanal), das eine Verbindung zwischen dem Zwischenbehälter ST und einer Tintenaufnahmevorrichtung KP bildet, die einen Saugmechanismus aufweist. Das Verbindungsrohr DT-2 wird dafür verwendet, unter den Ausgangsbedingungen Tinte in den Zwischenbehälter und in die Tintenstrahldüse NZ zu befördern bzw. Luft und/oder die Tinte aus dem Zwischenbehälter zur Tintenaufnahmevorrichtung KP zu saugen. Der Tintenzufuhr-

- DE 1231

kanal DT-1 und das Verbindungsrohr DT-2 sind an ein und derselben Stelle mit der Klemmplatte P2 festgelegt. PMT ist ein Impuls- bzw. Schrittmotor, während PL eine Druckwalze ist, an der zu bedruckendes Papier PP transportiert wird. Die Antriebskraft des Schrittmotors PMT wird unter Untersetzung über ein (nicht gezeigtes) Zahnrad, das an einem Ende der (nicht gezeigten) Ausgangswelle angebracht ist, welche an einem Ende aus dem Schrittmotor herausragt, ein Zahnrad G1 und ein an der Achse der Druckwalze PL be- W festigtes Zahnrad G2 zur Druckwalze PL übertragen, um durch deren Antrieb das Papier zu transportieren.

Mit D1 und D2 sind Dämpfungselemente zur Anschlagdämpfung bezeichnet, die an den beiden Enden der magnetischen Gleitachse Y2 befestigt sind. Die Dämpfungselemente D1 und D2 fangen die Anschlagkraft ab, die durch Zusammenstoß des an der Gleitachse Y2 gleitenden Schlittens CA mit einem jeweiligen Ende der Gleitachse Y2 entsteht. Daher wird mit den Dämpfungselementen D1 und D2 verhindert, daß Tinte an der

2$ Tintenstrahldüse NZ austritt, sich der Meniskus der Tinte übermäßig zurückzieht oder die Tinte im Zwischenbehälter ST überschäumt. Die Dämpfungselemente D1 und D2 bestehen aus Elastomeren wie Schaumelementen.

²^ Auf die Zufuhr von Tinte oder das Ausführen eines Betriebsvorgangs zur Wiederherstellung des Druckzustands hin kommt die Tintenaufnahmevorrichtung KP mit der Tintenstrahldüse NZ in Verbindung, um die Tinte aus der Düse NZ abzusaugen. Nach Abschluß des Drückens deckt die Tintenaufnahmevorrichtung KP den Mündungsteil der Tintenstrahldüse NZ ab und dient damit als Kappe zum Verhindern eines Verstopfens und Austrocknens an der Tintenstrahldüse NZ=

Die optische Schlitzplatte OS dient zur Ermittlung ^ einer Druckstellung. Die Schlitzplatte OS ist mit einer

- &? - DE 1231

Vielzahl von Schlitzen in gleichen Abständen versehen. Gemäß der Darstellung in der Fig. 13 ist die optische Schlitzplatte in einem Raum angebracht, in dem die Leuchtdiode LEA und der Phototransistor PTA, die an dem Schlitten CA angebracht sind, als Elementepaar für die Erzeugung von Zeitsteuerungsimpulsen einander gegenüberstehen.

Es wird eine Flüssigkeitsstrahl- bzw. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung beschrieben, die einen Behälter, einen Zwischenbehälter zur Aufnahme von vom Behälter her zugeführter Flüssigkeit bzw. Tinte, einen Flüssigkeits- bzw. Tintenausstoßkopf zum Ausstoßen von von dem Zwischenbehälter her zugeführter Flüssigkeit bzw. Tinte und einen Saugmechanismus aufweist, der den Innendruck des Zwischenbehälters vermindert, worauf ein Absaugen des Inneren des Kopfs folgt.

Claims (17)

Patentansprüche

1.1 Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, gekennzeichnet durctreinen Vorratsbehälter (...01; MT), einen Zwischenbehälter (...03; ST) zur Aufnahme von aus dem Vorratsbehälter zugeführter Flüssigkeit, einen Flüssigkeitsausstoß-Kopf (...04; NZ) zum Ausstoß von von dem Zwischenbehälter her zugeführter Flüssigkeit und einen Saugmechanismus (...06? KP), mit dem der Innendruck des Zwischenbehälters verminderbar und darauffolgend der Inhalt des Kopfs absaugbar ist.

2. Flüssigkeitsausstoßvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (...01; MT), einen Zwischenbehälter (...03; ST) zur Aufnahme von von dem Vorratsbehälter her zugeführter Flüssigkeit, einen Flüssigkeitsausstoß-Kopf (...04; NZ) zum Ausstoß von von dem Zwischenbehälter her zugeführter Flüssigkeit, und einen Saugmechanismus (.„.06; KP), mit der der Innendruck des Zwischenbehälters verminderbar ist, wobei der Vorratsbehälter mit einer Preßvorrichtung (o..29) versehen ist, mit der Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Zwischenbehälter ausgestoßen wird (Fig. 4 bis 11).

VI/rs

- S - DE 1231

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter {...01; MT) und der Zwischenbehälter (...03; ST) miteinander über mindeste einen ersten Verbindungskanal (...02; DT-1) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (...03; ST) und der Flüssigkeitsausstoß-Kopf (...04; NZ) als eine Einheit aufgebaut sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (...03; ST) und der Flüssigkeitsausstoß-Kopf (...04; NZ) in bezug auf den Vorratsbehälter (...01; MT) und den Saugmechanismus (...06; KP) bewegbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugmechanismus (...06) mit einem abnehmbaren Anschlußglied (...10) zum Anschluß an den Flüssigkeitsausstoß-Kopf (...04) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (...03;

^ίΌ ST) und der Saugmechanismus (...06; KP) miteinander über mindestens einen zweiten Verbindungskanal (...05; DT-2) in Verbindung stehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-

net, daß in der Bahn des zweiten Verbindungskanals (...05) ein Flüssigkeitshemmelement (...31) angeordnet ist (Fig. 4 bis 9, 11).

- Λ - DE 1231

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8„ dadurch gekennzeichnet, daß der Saugmechanismus (...06) < mit einem Auslaßkanal (...16) für Luft und Flüssigkeit versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (...03) und der Flüssigkeitsausstoß-Kopf (...04) miteinander über eine Leitung (...07) in Verbindung stehen, die in dem Zwischenbehälter angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (...07) ein Filter (...24) angeordnet ist (Fig. 4 bis 11). j

■ ■ ;

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (...03) und der Saugmechanismus (...06) jeweils mit einer öffnung (...18, ...19) so versehen sind, daß der Zwischenbehälter und der Saugmechanismus miteinander über die öffnungen

in Verbindung stehen. ₍

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugmechanismus (...06) mit einer Flüssigkeitsabsorptionsvorrichtung (...26) versehen ist (Fig. 4 bis 11).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (...01) zusammendrückbar aufgebaut ist (Fig. 4 bis 11).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich- ; net, daß beim Zusammendrücken des Vorratsbehälters (...01) die Flüssigkeit in dem Vorratsbehälter zum Zwischenbehälter (...03) hin ausstoßbar ist (Fig. 4 bis 11),

- ·? - DE 1231

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (...03) eine Ausgleichsöffnung (...33) aufweist (Fig. 4 biß 7).

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgleichsöffnung (633) ein Filter (634) angeordnet ist, das das Durchtreten von Gas zuläßt und das Durchtreten von Flüssigkeit behindert.