DE3430142C2 - - Google Patents
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- DE3430142C2 DE3430142C2 DE3430142A DE3430142A DE3430142C2 DE 3430142 C2 DE3430142 C2 DE 3430142C2 DE 3430142 A DE3430142 A DE 3430142A DE 3430142 A DE3430142 A DE 3430142A DE 3430142 C2 DE3430142 C2 DE 3430142C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beseitigen
von Luftblasen im Tintenversorgungsstrom eines Tinten
strahldruckers nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 25 52 513
bekannt. Diese bekannte Einrichtung zum Beseitigen von
Luftblasen im Tintenversorgungsstrom besteht aus einem
unabhängigen eigenen Bauteil, welches zusätzlich relativ viel
Raum beansprucht, so daß dadurch eine besonders kompakte
Bauweise des zugeordneten Tintenstrahldruckers verhindert
wird.
Aus der DE-AS 25 43 452 ist eine Entlüftungseinrichtung
für Tintenversorgungssysteme von Tintenstrahlschreibein
richtungen bekannt, wobei ein Tintenmosaikschreibkopf zur
Anwendung gelangt, in dessen Inneren ein Verteilungskanal
ausgebildet ist, der an seinem unteren Ende mit einer Ver
sorgungsleitung verbunden ist, während seitlich von dem
nach oben verlaufenden Kanal die einzelnen Schreibdüsen
abzweigen. Am obersten Ende dieses Kanals ist eine Ent
lüftungseinrichtung vorgesehen, die ein Kapillarröhrchen
umfaßt, um die in dem obersten Bereich des Verteilungskanals
sich ansammelnde Luft abführen zu können. Bei dieser be
kannten Konstruktion verläuft der Tintenversorgungsstrom
im Verteilungskanal von unten nach oben und an den
Schreibdüsen vorbei, so daß Blasen innerhalb des Versor
gungsstromes ohne Behinderung auch zu den Schreibdüsen
gelangen können und damit eine besonders wirksame Entfer
nung von Luftblasen nicht möglich ist.
Aus der DE-OS 22 62 106 ist ein Farbstrahldrucker mit
einer Einrichtung zum Entfernen von Blasen aus dem Tin
tenstrom bekannt, um einem Tintenausstoßkopf blasenfreie
Tinte zuführen zu können. Die Einrichtung zum Entfernen
von Blasen besteht bei dieser bekannten Konstruktion aus
einem Tintenverteiler, bei dem sich die Luftblasen im
oberen Bereich sammeln können. Dieser obere Bereich des
Verteilers ist mit Hilfe eines Schraubverschlusses ver
schlossen, der zum Beseitigen der Luftblasen aufgeschraubt
und wieder zugeschraubt werden muß.
Aus der US-PS 43 83 263 ist ebenfalls eine Einrichtung
zum Absaugen von Luft und Tinte aus einem Schreibkopf be
kannt. Bei dieser bekannten Konstruktion gelangen mehrere
strömungsmäßig hintereinander geschaltete Behälter zur An
wendung, wobei die Zuführungsleitung eines Schreibkopfes
in einen dieser Behälter mündet, der abwechselnd mit Druck
und Unterdruck beaufschlagt wird. In diesem Behälter kön
nen sich Luftblasen sammeln, die vom oberen Bereich des
Behälters abgeführt werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine Einrichtung zum Beseitigen von Luftblasen im Tinten
versorgungsstrom eines Tintenstrahldruckers der angege
benen Gattung zu schaffen, die einerseits eine besonders
kompakte Bauweise des Tintenstrahldruckers ermöglicht,
andererseits auch immer einen einwandfreien Druckbereit
schaftszustand auch nach längeren Betriebspausen gewähr
leistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale
gelöst.
Mit Hilfe der Kappe, welche die Düsen des Tintenausstoß
kopfes und die Mündung des Blasenaustragskanals dicht
abdeckt, wird verhindert, daß Farbe im Bereich des Bla
senaustragskanals nach außen gelangen kann und daß fer
ner die Düsen des Tintenausstoßkopfes während des Blasen
austragvorgangs freiliegen bzw. austrocknen können.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion erfüllt die Hal
terungsvorrichtung insgesamt drei Funktionen, und zwar dient
sie zum einen der Halterung des Tintenausstoßkopfes,
sie dient ferner zum anderen als Zuführeinrichtung, um
dem Tintenausstoßkopf Tinte zuzuführen und sie dient
schließlich auch als Trenneinrichtung, um Blasen in dem
Tintenversorgungsstrom abzutrennen, um dem Tintenaus
stoßkopf blasenfreie Tinte zuführen zu können.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun
gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
1 bis 4.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs
beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläu
tert. Es zeigt
1 eine Ansicht eines Tintenausstoß-Kopfes und einer Halterungs
vorrichtung, die bei einem Farbstrahldrucker
verwendbar sind;
Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines
Farbstrahldruckers mit einer Blasenaustrag
einrichtung gemäß der Erfindung; und
Fig. 3 und 4 Ansichten weiterer Ausführungsformen mit Merkmalen nach
der Erfindung, welche jeweils mit einer Bla
senaustrageinrichtung versehen sind.
In Fig. 1 sind ein Tintenausstoß-Kopf und eine Halterungsvorrichtung dargestellt, wel
che bei dem Farbstrahldrucker verwend
bar sind. Der Drucker weist einen in seiner Gesamtheit mit
10 bezeichneten Tintenausstoß-Kopf auf, welcher aus einer oberen Abdeckung
und einem Grundteil gebildet ist, welche durch Verschmelzen
miteinander verbunden sind, und welche jeweils aus einer
etwa 2 mm dicken photoempfindlichen Glasplatte bestehen.
Zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten, photo
empfindlichen Glasplatten sind Düsen 12, Farbkammern 14,
eine gemeinsame Farbkammer 16, eine Farbzuführöffnung 18,
usw. ausgebildet. Jeder der Farbkammern 14 ist ein elektro
striktiver Schwingungserzeuger oder Vibrator 20 zugeordnet.
Der einen derartigen Aufbau aufweisende Kopf 10 ist durch
Schrauben 24 und Schraubenmuttern 26 sicher an einer Halterungs
vorrichtung 22 befestigt. Die Halterungsvorrichtung 22, welche etwa 5 bis
10 mm dick ist, ist mit einem Farbeinlaß 28 versehen, an
welchem Farbe von einer Farbvorratspatrone zugeführt wird,
was später noch beschrieben wird. Die Farbe wird von dem
Farbeinlaß 28 über einen in der Halterungsvorrichtung 22 ausgebildeten
Tintenversorgungskanal 30 zu dem Kopf 10 geleitet. Wie später noch
im einzelnen beschrieben wird, ist die Halterungsvorrichtung 22 mit
einer Farbreinigungseinrichtung, wie beispielsweise einem
Filter in dem Tintenversorgungskanal 30, versehen.
In Fig. 2 ist ein Farbstrahldrucker dargestellt, in welchem
eine Halterungsvorrichtung mit einem Kopf, wie sie in Fig. 1 dargestellt
sind, ein Farbzuführabschnitt, ein Farbsammelabschnitt und
ein Blasenaustragmechanismus ausgebildet
sind. Wie dargestellt, verzweigt sich der Tintenversorgungskanal 30
in einen nach oben verlaufenden Entlüftungskanal 30 a und in einen
nach unten verlaufenden Versorgungskanal 30 b. Der nach oben verlau
fende Entlüftungskanal 30 a erweitert sich teilweise, wodurch ein
erweiterter Durchgang 32 gebildet ist, in welchem ein Rück
schlagventil 34 angeordnet ist. Ein Blasenaustragkanal 36
ist durch Ätzen oder ein ähnliches Verfahren im obersten
Teil des Kopfes 10 ausgebildet, so daß eingefangene Blasen
über ihn nach außen geleitet werden können.
Eine Farbvorratspatrone 38 und eine Farbaufnahmepatrone 40
sind zusammen in einem Patronenhalter 42 untergebracht. Die
Farbe in der Farbvorratspatrone 38 wird über eine Farbzu
führdüse 44, ein erster Filter 46 und ein flexibles Farbzu
führrohr 48 zu der Halterungsvorrichtung 22 geleitet. Die Farbe, wel
che die Halterungsvorrichtung 22 erreicht, strömt durch
ein zweites Filter 50 über den
nach unten verlaufenden Versorgungskanal 30 b in eine Bohrung 52, die mit dem Kopf 10 in
Verbindung steht. Der nach oben verlaufende Entlüftungskanal 30 a
ist vorgesehen, damit Blasen nach oben steigen und sich in
ihm sammeln; wie vorstehend erwähnt, ist das Rückschlagven
til 34 in dessen oberen Teil, d. h. in dem erweiterten Durch
gang 32 angeordnet. Das Rückschlagventil 34 öffnet bei
einem Druck, der höher als ein vorbestimmter Druck ist, da
mit die dort angesammelten Blasen in den Blasen
austragkanal 36 gelangen. Der obere Teil des erweiterten
Durchgangs 32 ist durch ein Verschließteil 54 abgesperrt.
Wenn die Blasen ausgetragen werden, wird eine Kappe 56
an dem Kopf 10 angebracht, um die Fläche abzudecken, an
welcher die Düsen 12 offen sind, und sie dadurch vor der
Atmosphäre abzuschließen. Ein Flansch 58 umgibt die Düsen
12, um dadurch die Kappe 56 außer Anlage von der Ober
fläche der Düsen zu halten, so daß dadurch verhindert wird,
daß sich Staub oder etwas ähnliches an den Wandungen der
Düsen absetzt. Das heißt, der Flansch 58 dient dazu, einen
Zwischenraum zwischen der Kappe 56 und den Düsen 12
festzulegen. Die Kappe 56 steht durch eine flexible
Leitung 60 mit einer Saugpumpe 62 in Verbindung. Eine
Farbfalle 64 ist in der Leitung 60 angeordnet, um eine
vorbestimmte Menge ungenutzter Farbe einzufangen, welche
durch die Pumpe 62 angesaugt wird.
Die Pumpe 62 weist einen Zylinder 66 und einen Kolben 68
auf. Die ungenutzte Farbe wird über ein Einlaßventil 70 in
den Zylinder 66 gesaugt und über ein Auslaßventil 72 aus
diesem ausgetragen, so daß sie in der Farbaufnahmepatrone 40
gesammelt wird. Der Kopf 10 und die Halterungsvorrichtung 22 sind an
einem Wagen 74 angebracht, welcher an und entlang einer
Führungsstange 76 bewegbar ist.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar
gestellt, in welcher die Farbvorratspatrone 38 an dem Wagen
74 eingespannt ist und das in Fig. 1 dargestellte Farbzu
führrohr 48 weggelassen ist. In dieser Ausführungsform ist
die Farbaufnahmepatrone 40 an einer anderen Stelle unabhängig
von der Farbvorratspatrone 38 angebracht. Ein Verschließ
teil 78 ist in dem Tintenversorgungskanal 30 gesteckt. In Fig. 3 be
zeichnen die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen, welche
in Fig. 2 dargestellt sind, dieselben Elemente. Die Farbvor
ratspatrone 38 und die Farbaufnahmepatrone 40 können eine in
tegrale Ausführung haben und an dem Wagen 74 angebracht
sein. Bei einer solchen Ausführungsform muß jedoch sorgfäl
tig darauf geachtet werden, daß verhindert wird, daß die
ungenützte Farbe von dem Teil der Leitung 60, welcher mit der
Farbpatrone 40 verbunden ist, herabtropft. Ferner muß, wenn
die Leitung 60 mit dem Wagen 74 verbunden ist, verhindert wer
den, daß infolge einer Schwingbewegung der Leitung 60 die
Farbe von der Kappe 56 aus nach außen gelangt.
In Fig. 4 ist noch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung
dargestellt. Auch in Fig. 4 sind gleiche oder ähnliche Bau
elemente wie diejenigen, welche in Fig. 2 dargestellt sind,
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die in Fig. 4 darge
stellte Ausführungsform entspricht bezüglich des integralen
und stationären Aufbaus der Farbvorratspatrone 38 und der
Farbaufnahmepatrone 40 in der Ausführungsform der Fig. 2. Ein
charakteristisches Merkmal des in Fig. 4 dargestellten Druc
kers ist die Verwendung einer in ihrer Gesamtheit mit 86
bezeichneten Druckerzeugungseinrichtung, welche die frische
Farbe in der Patrone 38 verdichtet und dadurch Blasen aus
dem Kopf austrägt. Wie dargestellt, weist die Druckerzeugungs
einrichtung 86 einen Hebel 80, einen Druckstab 82 und eine
Druckplatte 84 auf. Eine Feder 88 ist dem Hebel 80 zugeord
net, um ihn nach einer Verdichtung in seine Ausgangslage zu
rückzubringen. Die Farbe kann aufgrund der Schwerkraft von
der Farbfalle 64 durch die Leitung 60 a herunterfallen, welche
einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat.
Die Arbeitsweise des Farbstrahldruckers
wird beispielsweise anhand der Fig. 2 beschrieben. Im allge
meinen können Blasen in die Farbe von außen her über die
Rohrleitung u. ä. während einer langen Betriebsunterbrechung
oder von der Farbzuführnadel 44 während des Einführens
oder Herausnehmens der Farbpatrone eingebracht werden. Um
die Blasen zu entfernen, wird die Kappe 56 an den Düsen 12
angebracht, während der Wagen 74 in seiner Ausgangsstellung
gehalten ist. Wenn der Druckbetrieb im Verlauf eines Druck
vorgangs ausgeblieben ist, wird festgestellt, ob die Farb
vorratspatrone leer ist (wobei man im Falle einer Patrone
mit einem den leeren Zustand feststellenden Fühler die Leer
anzeige überprüft) und wenn sie nicht leer ist, kehrt der
Wagen 74 in seine Ausgangsstellung zurück; dann deckt man
die Düsen 12 mit der Kappe 56 ab und betätigt dann (entwe
der von Hand oder automatisch) die Saugpumpe 62, um Blasen
aus den Farbkammern 14 und 16 und/oder die Blasen in dem Tintenver
sorgungskanal 30 zusammen mit der Farbe abzusaugen. Wenn das
Vakuum über einen vorbestimmten Pegel hinaus erhöht wird,
wird das Rückschlagventil 34 in der Halterungsvorrichtung 22 geöffnet,
so daß die Blasen, die sich in dem erweiterten Teil 32 a des
nach oben verlaufenden Durchgangs 32 gesammelt haben, über
den Blasenaustragkanal 36 nach außen hin abgegeben werden.
Der Widerstand auf den Fluidstrom im Inneren des Blasenaus
tragkanals 36 ist so gewählt, daß er kleiner ist als der
Widerstand im Inneren des Tintenversorgungskanals 30, welche zu den
Düsen 12, d. h. zu dem nach unten verlaufenden Versorgungskanal 30 b
führt. Der Druck, welcher das Öffnen des Rückschlagventils
34 bewirkt, ist so einstellbar, daß er eine solche Strö
mungsgeschwindigkeit der Farbe ausbildet, bei welcher die
Düsen 12 von einer Verformung frei gemacht werden und in
welcher sich gleichzeitig Blasen aus den Farbkammern 14 und
16 verflüchtigen. Die ausgetragene, nicht genutzte Farbe
wird in einer vorbestimmten Menge in der Farbfalle 64 ge
sammelt, bevor sie die Pumpe 62 erreicht, um so die Wandun
gen der Düsen 12 zu befeuchten, wenn die Kappe 56 auf dem
Kopf 10 sitzt, während der Drucker nicht in Betrieb ist, um
dadurch zu verhindern, daß die Düsen 12 infolge von Trocken
heit verstopft werden.
Claims (5)
1. Einrichtung zum Beseitigen von Luftblasen im Tinten
versorgungsstrom eines Tintenstrahldruckers mit
- a) einem am Tintenversorgungskanal angeordneten, nach oben führenden Entlüftungskanal,
- b) einer am Entlüftungskanal angeordneten Blasen fangeinrichtung mit einem Rückschlagventil, das abhängig von einem über einen bestimmten Wert ansteigenden Druck öffnet und
- c) einer Farbfalle in der Leitung zu einer Tinte absaugenden Pumpe,
dadurch gekennzeichnet, daß
- d) der Tintenversorgungskanal (30) sich in den nach oben führenden Entlüftungskanal (30 a) und einen nach unten führenden, die Tinte dem Tintenausstoßkopf (10) zuführenden Versorgungskanal (30 b) verzweigt,
- e) die Blasenfangeinrichtung (32, 34, 54) über das Rückschlagventil (34) mit einem nach außen mün denden Blasenaustragkanal (36) verbunden ist,
- f) der Tintenversorgungskanal (30), die Blasenfangeinrich tung (32, 34, 54) und der Blasenaustragkanal (36) in der Halte rungsvorrichtung (22) für den Tintenausstoßkopf (10) des Tintenstrahldruckers angeordnet sind und
- g) eine Kappe (56) vorgesehen ist, welche die Dü sen (12) des Tintenausstoßkopfes (10) und die Mündung des Blasenaustragskanals (36) dicht ab deckt, wenn die Blasen in dem Blasenaustrags kanal (36) ausgetragen werden,
- h) eine Blasenaustragsvorrichtung (60, 64, 62) vorgesehen ist, um die Blasen aus dem Blasenausgangskanal (36) auszutragen, die eine Saugeinrichtung (62) enthält, um die Blasen in dem Blasenaustragskanal (36) und die Farbe in den Düsen (12) abzusaugen, wobei im Innenraum der Kappe (56) ein Unterdruck erzeugt wird, und
- i) die Farbfalle (64) in der Leitung (60) zwischen Kappe (56) und Saugeinrichtung (62) vorgesehen ist und in ihr Farbe gesammelt wird, zum Befeuchten der Düsen (12), wenn die Kappe (56) auf dem Tintenausstoßkopf (10) sitzt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenwiderstand des Blasenaustragkanals (36) bezüg
lich einer Fluidströmung kleiner ist als ein Innen
widerstand des nach unten verlaufenden Versorgungska
nals (30 b) auf eine Fluidströmung.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Blasenfangeinrichtung (32, 34, 54) eine Druckerzeugungseinrich
tung (86) in der Tintenversorgung umfaßt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Saugeinrichtung (62) aus einer Pumpe besteht, die
über eine flexible Leitung (60) mit der
Kappe (56) verbunden ist.
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