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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren einer
Kopfeinheit für
ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät.
Im einzelnen, das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät weist einen Puffertank, einen
Mechanismus zum Entfernen von Blasen und eine Kopfeinheit auf. Der
Puffertank enthält
Tinte, die zu dem Tintenstrahlkopf zu liefern ist. Der Mechanismus
zum Entfernen von Blasen entfernt Blasen, die in die Tinte gemischt
sind, und ist zwischen dem Puffertank und der Tintenlieferquelle
angeordnet.
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2. Beschreibung der zugehörigen Technik
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Tintenstrahlaufzeichnungsgeräte, die
Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium auf der Grundlage von Eingangssignalen
ausstoßen,
sind bekannt gewesen und ausführlich
im Stand der Technik benutzt worden. Ein Typ ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, bei dem
Tinte von der Tintenquelle zu einem Tintenstrahlkopf durch einen
Puffertank geliefert wird. Die Tinte wird zu einer Mehrzahl von
Tintenkanälen
in dem Tintenstrahlkopf gerichtet, und Tinte wird aus Düsen in der
Spitze der Tintenkanäle
durch Aktivieren eines Betätigungselementes
wie eine wärmeerzeugende
Vorrichtung oder eine piezoelektrische Vorrichtung ausgestoßen. Zum
Beispiel wird, wie in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2001/260388
gezeigt ist, Tinte von der Tintenquelle zu dem Puffertank durch
eine Röhre
geliefert. Blasen, die in der Tinte gemischt sind, werden von der Tinte
in dem Puffertank getrennt, und Tinte wird dann zu dem Tintenstrahlkopf
geliefert. Weiterhin werden Bla sen, die in dem Puffertank angesammelt
sind, entweder zu einem Abfalltintentank ausgestoßen, oder sie
werden zurück
mit der Tinte zu der Tintenquelle geführt.
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Es
gibt mehrere Verfahren des Lieferns von Tinte zu dem Tintenstrahlkopf.
Ein Verfahren besteht aus dem Einbauen einer Patrone, die Tinte
enthält,
in den Tintenstrahlkopf, und Liefern von Tinte zu dem Tintenstrahlkopf
von der Tintenpatrone. Ein anderes Verfahren beinhaltet das Verbinden
eines Tintentankes mit einem Puffertank durch eine Röhre. Tinte
wird von dem Tintentank durch den Puffertank geliefert. In diesen
Fall ist die Röhre,
die den Tintentank und den Puffertank verbindet, normalerweise eine
flexible Harzröhre.
Luft kann durch die Wände
dieser Röhre dringen
und sich mit der Tinte mischen, die innerhalb der Röhre fließt, und
Blasen bilden.
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Gemäß der japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung
2001-260388 wird
Tinte von einem Untertank zu dem Puffertank durch eine Tinteneinführungsöffnung geliefert,
die in der oberen Wand des Puffertankes gebildet ist, und die nach
unten in den Puffertank vorsteht. Tinte wird in den Puffertank von
dem unteren Ende der Tinteneinführungsöffnung eingeführt. Die
Tinte mäandert
durch Ablenkwände, so
daß die
Blasen von der Tinte getrennt werden. Tinte wird zu dem Tintenstrahlkopf
durch einen Tintenauslaß geliefert,
der in dem Boden des Puffertankes gebildet ist. Blasen sammeln sich
nahe der Decke des Puffertankes, und zu geeigneten Zeitintervallen werden
sie durch eine Ausflußöffnung durch
Aktivieren einer Pumpe entfernt. Auch in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
H10-315503 sind Luftpuffer
in sowohl dem Pfad von dem Untertank zu dem Tintenstrahlkopf als
auch dem Rückkehrpfad von
dem Tintenstrahlkopf zu dem Untertank vorgesehen. Wenn sie dem Pfad
zu dem Tintenstrahlkopf folgt, fließt Tinte in das Oberteil und
aus dem Boden des Luftpuffers zu dem Tintenstrahlkopf. Auch wenn sie
dem Rückkehrpfad
folgt, fließt
Tinte in den Boden und heraus durch die Oberseite des Luftpuffers
zu, dem Untertank.
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Normalerweise
werden auch Tintentröpfchen aus
einem Tintenstrahlkopf ausgestoßen,
der mit Tinte von der Tintenpatrone beliefert ist, die in der Kopfeinheit
eingebaut ist, an der der Tintenstrahlkopf befestigt ist. Jedoch
ist die Tintenpatrone nicht in der Kopfeinheit eingebaut, wenn Drucken
ausgeführt wird,
das eine große
Menge von Tinte verbraucht. Stattdessen wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das eine
Tintenpatrone eines großen
Volumens benutzen kann, benutzt.
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Zum
Beispiel beschreibt das US-Patent 6231174 ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das einen
Verteiler enthält,
der Tinte zu den Tintenkanälen in
dem Tintenstrahlkopf liefert und verteilt. Ebenfalls ist eine Tintenpatrone
(Tintentank) getrennt von der Kopfeinheit vorgesehen. Der Verteiler
und die Tintenpatrone sind durch eine flexible Röhre verbunden, und Tinte wird
zwangsweise zwischen ihnen zirkuliert. Bei dieser Art von Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mischt
sich die Luft, die durch die Wände
der Röhre
dringt, mit der Tinte und bildet Blasen. Diese Blasen werden in
die Tintenkanäle
durch den Verteiler eingeführt
und verursachen fehlerhaftes Ausstoßen. Der Puffertank in dem
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2001-260388 ist
mit dem Verteiler verbunden zum Verhindern, daß Blasen in den Verteiler geraten. Das
heißt,
Tinte wird von dem Tintentank zu dem Tintenstrahlkopf durch den
Puffertank geliefert, und die Blasen sammeln sich in dem Puffertank.
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Diese
Art von Tintenstrahlaufzeichnungsgerät wird von der Fabrik versendet,
wobei die Kopfeinheit von dem Hauptkörper getrennt ist, oder die
Kopfeinheit wird getrennt als Ersatzteil versendet. Daher ist zum
glatten Einführen
von Tinte in die Kopfeinheit zum ersten Mal, wenn die Kopfeinheit
eingebaut wird, die Kopfeinheit mit Konservierungsfluid gefüllt, abgedichtet
und versendet, wie in dem US-Patent 6062390 zum Beispiel beschrieben
ist.
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Ein
Beispiel dieser Art von Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist in
der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2001-260388 beschrieben. Bei
diesem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist die Tintenpatrone unabhängig von
der Kopfeinheit vorgesehen. Tinte wird von der Patrone zu dem Puffertank
durch eine flexible Röhre
geliefert und von dem Puffertank zu dem Verteiler. Tinte von dem
Verteiler wird zu all den Tintenkanälen in dem Tintenstrahlkopf geliefert
und verteilt. Bei dieser Art von Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist ein
Filter vorgesehen zum Verhindern, daß Blasen oder fremde Materie,
die in die Tinte gemischt sind, in den Verteiler eintreten, wenn
Tinte von dem Puffertank zu dem Verteiler geliefert wird.
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Andererseits
beschreibt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung H9-193380 das
Vorsehen einer Ozonbehandlung für
die innere Oberfläche
nur des Verteilers. Die Ozonbehandlung verbessert die hydrophile
Natur der inneren Oberfläche,
so daß ein
guter Fluß von
Tinte zu dem Tintenstrahlkopf erzielt werden kann.
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Die
US 4849769 A zeigt
ein Reinigungsverfahren für
eine Kopfeinheit mit Tintenkanälen
und einem Puffertank mit einer oberen Wand, die mit einer ersten Öffnung und
einer zweiten Öffnung
gebildet ist. Sie offenbart das Einführen von Reinigungsfluid in den
Puffertank durch die erste Öffnung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Erfinder dachte daran, Reinigungsfluid in den Puffertank unter Druck
zu liefern, nachdem der Puffertank mit dem Tintenstrahlkopf verbunden
ist, bei einem Versuch, Verunreini gungen zu entfernen, die während des
Herstellungsprozesses eingetreten sind. Es wurde jedoch realisiert,
daß ein
kleiner Betrag von Reinigungsfluid in die Ecken des Puffertankes
durch die Bewegung der Druckluft gezwungen würde und dort verbleibt. Weiter
würde dieses
verbleibende Reinigungsfluid in den Verteiler oder den Tintenstrahlkopf
aufgrund der Vibrationen während des
Transportes fließen
und würde
Blasen erzeugen oder einen Film innerhalb der schmalen Flußkanäle bilden.
Darauffolgend würden
die Blasen oder der Film des Reinigungsfluids den Tintenkanal des
Tintenstrahlkopfes blockieren, wenn der Tintenstrahlkopf neu mit
Tinte zum Starten der Aufzeichnungstätigkeiten gefüllt würde, und
dieses würde
in einem Verlust eines "Punktes" resultieren.
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Es
ist wünschenswert,
daß ein
Verfahren oder ein Aufbau gründlich
Reinigungsfluid nach Reinigungstätigkeiten
entfernt, so daß der
Tintenstrahlkopf nicht durch verbleibendes Reinigungsfluid während der
Aufzeichnungstätigkeiten
blockiert wird.
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Bei
dem in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2001-260388 gezeigten
Aufbau weist die Tinteneinführungsöffnung,
die sich von der Decke des Puffertanks erstreckt, ein flaches Bodenende
auf, das parallel zu dem Boden des Puffertanks ist. Daher fließen Blasen,
die in den Puffertank zusammen mit der Tinte eintreten, in eine
willkürliche horizontale
Richtung von der Öffnung
in der Tinteneinführungsöffnung.
Deswegen sammeln sich Blasen, die die Tinteneinführungsöffnung verlassen und zu der
Ausflußöffnung fließen, in
der Nähe
der Ausflußöffnung und
können
durch die Ausflußöffnung durch
Betätigen
einer Pumpe entfernt werden, wenn es notwendig ist. Einige der Blasen
jedoch, die in der Tinteneinführungsöffnung vorhanden
sind und in die entgegengesetzte Richtung weg von der Ausflußöffnung fließen, können sich
in einer Ecke an der Decke des Puffertanks sammeln. Blasen, die
in der Ecke gesam melt sind, können
nicht durch Betätigen
der Pumpe durch die Ausflußöffnung entfernt
werden, und sie bleiben dort.
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Eine
gut bekannte Saugreinigung wird ausgeführt zum Entfernen feiner Blasen
und viskoser Tinte aus dem Tintenstrahlkopf oder zum Füllen des Tintenstrahlkopfes
mit Tinte. Während
der Saugreinigung jedoch werden Blasen, die sich in der oben beschriebenen
Ecke angesammelt haben, in den Tintenstrahlkopf zusammen mit der
Tinte in dem Puffertank gezogen und blockieren die Düsen des
Tintenstrahlkopfes.
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Bei
dem in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung H10-315503 gezeigten
Aufbau ist das offene Ende des Rückkehrpfades
von dem Tintenstrahlkopf zu dem Luftpuffer geneigt, so daß ein Rückwärtsfluß der Blasen
zurück
zu dem Tintenstrahlkopf verhindert wird. Dieser Aufbau verhindert
jedoch nicht, daß Blasen
sich in der Ecke sammeln aufgrund des Flusses von der Tinteneinführungsöffnung in
die entgegengesetzte Richtung zu der Ausflußöffnung, wie oben beschrieben
wurde, und verhindert nicht, daß Blasen
in den Tintenstrahlkopf durch die Tätigkeit der Saugreinigung in
dem Tintenstrahlkopf gezogen werden.
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Es
ist wünschenswert,
daß der
Puffertank frei von Blasen ist, selbst wenn eine Blasenentfernungstätigkeit
ausgeführt
wird, die Blasen von dem Puffertank mit Fluß von Tinte entfernt.
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Ebenfalls
bei dem in dem US-Patent 6231174 beschriebenen Gerät, wenn
Tintenstrahlköpfe
versendet werden, während
sie mit Konservierungsfluid gefüllt
sind, kann dieses Konservierungsfluid aufgrund von Änderungen
in Temperatur und Druck lecken und die Öffnungen in den Ausstoßdüsen benetzen.
In diesem Zustand, wenn der Tintenstrahlkopf ausgepackt wird und
in den Hauptkörper des
Aufzeichnungsgerätes
eingeführt
wird, wobei die Öffnungen
nach unten weisen, zieht das Konservie rungsfluid, das die Öffnungen
der Ausstoßdüsen benetzt
hat, das Konservierungsfluid, das in den Düsen gespeichert ist, durch
die Kraft der Oberflächenspannung
nach unten und beschmutzt die Innenseite des Hauptkörpers des
Aufzeichnungsgerätes.
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Es
ist wünschenswert,
daß eine
Kopfeinheit mit dem Puffertank, der mit Konservierungsfluid befüllt ist,
in der Lage ist, wenn das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zum ersten
Mal benutzt wird, das Konservierungsfluid in den Tintenstrahlkopf
und dann die Tinte mit einem glatten Übergang einzuführen.
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Bei
dem oben erwähnten
Aufbau der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2001-260388 weist
der Filter eine schlechte Benetzbarkeit auf. Mit anderen Worten,
der Filter weist eine schlechte hydrophile Eigenschaft gegenüber der
Tinte in dem Puffertank auf, und wenn Tinte durch den Filter geht,
haften Blasen, die aus der Tinte herausgetrennt sind, an der Oberfläche oder
im Inneren des Filters. Andere Blasen vereinigen sich mit den ersten Blasen
als ein Kern, und die Kombination wächst zum Bilden eines Clusters
von Blasen, die den Filter verstopfen.
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Der
Erfinder hat überlegt,
den Filter zu bearbeiten zum Verbessern der hydrophilen Eigenschaft, zum
Beispiel durch Plasmabearbeiten. Der Filter weist jedoch einen Durchmesser
von ungefähr
1 cm auf, so daß sich
der Filter unter der Energie des Plasmabearbeitens zersetzen kann.
Wenn nicht der Filter sorgfältig
gehandhabt wird, kann vergessen werden, welche Seite dem Plasmabearbeiten
unterworfen war. In diesen Fall könnte der Filter in den Puffertank während der
folgenden Herstellungstätigkeiten
eingesetzt werden, wobei die Seite, die nicht dem Plasmabearbeiten
unterworfen war, in die falsche Richtung zeigt.
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Es
ist wünschenswert,
daß Blasen
daran gehindert werden, an dem Filter anzuhaften, so daß Tinte
effektiv von dem Puffertank zu dem Tintenstrahlkopf fließen kann
und daß der
Plasmabearbeiten der Filter ausgeführt werden kann auf der Innenseite
des Filters mit Sicherheit.
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Ein
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung dient zum Reinigen einer Kopfeinheit, die einen Tintenstrahlkopf,
einen Puffertank und einen Verteiler enthält. Der Tintenstrahlkopf weist
eine Mehrzahl von Tintenkanälen
auf und stößt Tinte
aus, während
sich die Kopfeinheit in einer Druckstellung befindet. Der Puffertank
speichert Tinte, die zu dem Tintenstrahlkopf zu liefern ist. Der
Puffertank weist eine obere Wand auf, die mit einer ersten Öffnung und
einer zweiten Öffnung
gebildet ist. Der Verteiler ist zwischen dem Tintenstrahlkopf und
dem Puffertank vorgesehen und damit verbunden. Der Verteiler verteilt Tinte
von dem Puffertank zu der Mehrzahl von Tintenkanälen in dem Tintenstrahlkopf.
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Das
Verfahren enthält
das Einführen
von Reinigungsfluid in den Puffertank durch die erste Öffnung zum
Entfernen von fremder Materie von der Kopfeinheit durch die zweite Öffnung.
Dann wird die Kopfeinheit auf den Kopf gestellt in Bezug auf die Druckstellung,
so daß die
zweite Öffnung
an einer untersten Position angeordnet ist und die obere Wand nach
unten zu der zweiten Öffnung
geneigt ist. Dann wird das Reinigungsfluid, das in der Kopfeinheit verbleibt,
durch die zweite Öffnung
entfernt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen:
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem
Vergleichsbeispiel zeigt;
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2(a) ist eine perspektivische Ansicht, die das
Ende einer Tinteneinführungsöffnung des
Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes
von 1 zeigt;
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2(b) ist eine perspektivische Ansicht, die ein
alternatives Beispiel des Endes der Tinteneinführungsöffnung zeigt;
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2(c) ist eine perspektivische Ansicht, die ein
alternatives Beispiel des Endes der Tinteneinführungsöffnung zeigt;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die den Fluß von Blasen in einem Puffertank
des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes
von 1 zeigt;
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4 ist
eine Draufsicht, die den Puffertank von 3 zeigt;
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5 ist
eine Seitenansicht, die den Puffertank von 3 zeigt;
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6 ist
eine Seitenansicht, die den Boden des Puffertanks von 3 zeigt;
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7 ist
eine Draufsicht, die einen Bodendeckel des Puffertanks 5 von 3 zeigt.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die das Entfernen des Reinigungsfluids
während
des Herstellungsprozesses des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes von 1 zeigt;
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9 ist
eine Querschnittsansicht, die die Kopfeinheit während des Versendens zeigt;
und
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10 ist
eine Querschnittsansicht, die das Entfernen des Reinigungsfluids
während
des Herstellungsprozesses eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
gemäß einem
Vergleichsbeispiel, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist,
wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Zuerst wird der Aufbau von Tintenpfaden in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät unter
Bezugnahme auf 1 und 2(a) beschrieben. 1 ist
ein schematisches Bild der Tintenpfade in dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät. 2(a) ist eine perspektivische Ansicht des Endes
einer Tinteneinführungsöffnung 8.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält eine Kopfeinheit 1,
die in das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät eingeführt und daraus entfernt werden
kann, einen Tintenstrahlkopf 2, einen Verteiler 3,
einen Puffertank 5, Röhren 13 und 15 und
Verbinder 14 und 16. Der Tintenstrahlkopf 2,
der Verteiler 3 und der Puffertank 5 sind fest
auf einem Kopfhalter 4 durch Schrauben 6 angebracht.
Auch die Verbinder 14, 16 sind auf einer Basis
vorgesehen, die sich horizontal von dem Kopfhalter 4 erstreckt.
Die oberen Teile der Verbinder 14, 16 sind mit
dem oberen Teil des Puffertanks 5 durch die flexiblen Röhren 13 bzw. 15 verbunden.
Eine Abdeckung 17 ist auf dem oberen Teil des Kopfhalters 4 eingebaut
und bedeckt den Puffertank 5 und die Röhren 13, 15 als
die externe Wand der Kopfeinheit 1.
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Die
Struktur des Tintenstrahlkopfes 2 weist einen gut bekannten
Aufbau auf wie der, der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung 2001-260388
offenbart ist. Die Innenseite des Tintenstrahlkopfes 2 enthält eine
Mehrzahl von Tin tenkanälen
(nicht gezeigt). Die Oberfläche,
die die Ausstoßöffnungen 2a enthält, enthält eine
Mehrzahl von Ausstoßdüsen (nicht
gezeigt), die in zwei Reihen angeordnet und jeweils in Fluidverbindung
mit den entsprechenden Tintenkanälen
sind. Wie gut bekannt ist, ist jeder Ausstoßkanal mit einem piezoelektrischen
Betätigungselement
(nicht gezeigt) versehen. Das piezoelektrische Betätigungselement
wird zum Ausstoßen
von Tintentröpfchen
aus jeder Ausstoßdüse erregt.
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Die
Verteilereinheit 3 ist an der Oberseite des Tintenstrahlkopfes 2 durch
Klebstoff befestigt und enthält
zwei Verteilerkammern 3a, die mit jeder Reihe der Tintenkanäle verbunden
sind. Eine Einführungsröhre 12 steht
von der Oberseite einer jeden Verteilerkammer 3a vor (1 zeigt
nur eine Röhre 12). Jede
Einführungsröhre 12 ist
mit einer verbindenden Röhre 10b durch
eine verbindende Röhre 18 verbunden.
Die verbindende Röhre 10b definiert
einen Tintenauslaß 10 in
einer Bodenwand 5a des Puffertanks 5, was später zu beschreiben
wird. Jede Verteilerkammer 3a weist eine Decke 3b auf,
die die Oberfläche
ist, die gegenüber
dem oberen Ende der Tintenkanäle
vorgesehen ist. Jede Decke 3b fällt von einer Position nahe
der Einführungsröhre 12 ab.
Dieses verringert die Querschnittsfläche der Verteilerkammer 3a.
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Der
Puffertank 5 enthält
ein Gehäuse 7,
das aus Kunstharz hergestellt ist, mit einer Öffnung in dem Boden und einer
Bodenwand 5a, die aus Kunstharz hergestellt ist, die die Öffnung in
dem Gehäuse abdeckt
und verschließt.
Die Bodenwand 5a ist im wesentlichen flach. Die Tinteneinführungsöffnung 8 erstreckt
sich nach unten von einer oberen Wand 7c des Gehäuses 7 ungefähr an dem
Zentrum der oberen Wand 7c in Bezug auf die Längsrichtung.
Die Tinteneinführungsöffnung 8 dient
zum Liefern von Tinte zu dem Puffertank 5. Ein Ende 8a an
dem Boden der Tinteneinführungsöffnung 8 ist
nahe der Bodenwand 5a angeordnet. Ebenfalls ist ein zylindrisch
geformter Verbinder 8c kontinuierlich mit der Tinteneinführungsöffnung 8 und
steht von der oberen Wand 7c nach oben vor. Die Röhre 13 ist
mit dem Verbinder 8c verbunden.
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Das
Ende 8a der Tinteneinführungsöffnung 8 ist
in 2(a) gezeigt. Wie in 2(a) gezeigt ist, ist eine Kerbe 8b in
der Seitenwand des Endes 8a gebildet. Die Kerbe 8b ist
durch Wegschneiden eines ungefähr
halbkreisförmigen
Abschnittes der zylindrischen Wand der Tinteneinführungsöffnung 8 um
einen vorbestimmten Abstand von dem Ende gebildet. Auf diese Weise
ist der Tintenlieferpfad der Tinteneinführungsöffnung 8 zu der Seite
hin offen. Wie in 3 gezeigt ist, legt die Kerbe 8b den
Tintenlieferpfad in der gleichen Richtung wie von der Tinteneinführungsöffnung 8 zu
einer Ausflußöffnung 9 offen, das
heißt,
wie die Richtung von dem linken Ende von 7c zu dem rechten
Ende der oberen Wand 7c, wie in 3 gesehen
wird. Die Kerbe 8b ist immer unter dem Niveau der Tinte
in dem Puffertank 5 positioniert. Es wird angemerkt, daß die Kerbe 8b in
anderen Formen vorgesehen werden kann als in 2(a) gezeigt
ist. Zum Beispiel kann, wie in 2(b) gezeigt
ist, das Ende 8a der Tinteneinführungsöffnung 8 in einem
geneigten Winkel weggeschnitten sein und, wie in 2(c) gezeigt ist, kann die Kerbe als eine dreieckige
Kerbe geschnitten sein.
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Wie
in 4 gezeigt ist, weist die Bodenwand 5a eine
ungefähr
rechteckige Form in der Draufsicht auf, und Installationsarme mit
Löchern 6a sind
an beiden Enden der Bodenwand 5a vorgesehen. Die Schrauben 6 sind
in die Löcher 6a eingeführt. Die
obere Wand 7c, die Seitenwand 7b und die Bodenwand 5a schließen einen
Raum ein, der zum Halten von Tinte dient. Ebenfalls ist die Ausflußöffnung 9 zum
Entfernen von Tinte und Blasen nahe einem Ende der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c offen. Ein zylindrisch geformter Verbinder 9a steht
nach oben von der oberen Wand 7c vor und definiert die Ausflußöffnung 9.
Die Röhre 15 ist
mit dem Verbinder 9a verbunden. Wie in 5 gezeigt ist,
ist das Gehäuse 7 mit
einer sanften Neigung in die Längsrichtung
von nahe einem Ende zu nahe dem anderen Ende, an dem die Spitze
angeordnet ist, gebildet. Wie in 3 gezeigt
ist, folgt auch die interne Oberfläche 7a der oberen
Wand 7c der gleichen Form. Der Neigungswinkel dieser geneigten Oberfläche ist
größer als
der Neigungswinkel, der von dem Aufzeichnungsgerät tolerierbar ist, wenn das
Aufzeichnungsgerät
auf einen Tisch (nicht gezeigt) oder eine andere Oberfläche gesetzt
ist. Wenn daher der Hauptkörper
des Aufzeichnungsgerätes
so angeordnet ist, daß der
Neigungswinkel weniger als der Toleranzneigungswinkel ist, dann
ist immer noch die Ausflußöffnung 9 an
dem höchsten
Punkt der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7. Die geneigte Oberfläche der internen Oberfläche 7a sollte einen
Neigungswinkel in dem Bereich von 5 bis 15 Grad aufweisen, bevorzugt
um 10 Grad.
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Ebenfalls,
wie in 1 gezeigt ist, erstreckt sich die Seitenwand 7b praktisch
gerade nach unten von dem äußeren Rand
der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c. Der innere Rand an dem unteren Ende der
Seitenwand 7b paßt
genau zu der Bodenwand 5a. Die Bodenwand 5a ist
eine praktisch flache Platte. Die Seitenwand 7b steigt
in einem rechten Winkel von dem äußeren Rand
der Bodenwand 5a auf. Wie in 6 gezeigt
ist, sind zwei Tintenauslässe 10,
die den zwei Einführungsröhren 12 des
Verteilers 3 entsprechen, in der Bodenwand 5a eines
Bodendeckels 56 vorgesehen. Jeder Tintenauslaß 10 ist
durch die abwärts
vorstehenden zylindrisch geformten Vorsprünge 10b definiert
und verbindet folglich einen der zwei Verteiler 3 und den
Tintenstrahlkopf 2. Ebenfalls weist jeder Tintenauslaß 10 einen Vorsprung 10a auf,
der in die obere Oberfläche
der Bodenwand 5a vorsteht (die Innenseite des Puffertanks 5).
Wie in 7 gezeigt ist, sind kreisförmige Filter 11 zum
Bedecken der Tintenauslässe 10 an
der oberen Oberfläche
der Vorsprünge 10a durch
thermisches Schweißen
befestigt, das einen Teil der Vorsprünge 10a schmilzt.
Die Filter 11 entfernen Blasen und fremde Materie aus der
Tinte, die zu dem Tintenstrahlkopf 1 von dem Puffertank 5 geliefert
wird. Die Bodenwand 5a ist eine flache Platte zum Vereinfachen
des thermischen Schweißens
des Filters 11.
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Der
Filter 11 ist ebenfalls mit jedem Tintenauslaß 10 in
der Bodenwand 5a von der Innenseite des Puffertanks 5 verbunden.
Der Filter 11 ist ein gesinterter Metallfaserfilter im
Mikrometerbereich in Plattenform. Die Fasern sind ineinander verwunden in
einer komplexen Weise zum Bilden einer 3D-Struktur. Der Filter 11 weist
eine hohe Porosität
auf, so daß der
Filterwiderstand niedrig ist. Die Mesh-Größe beträgt ungefähr 8 um. Jegliche Blasen oder
fremde Materie, die mit der Tinte in dem Puffertank 5 gemischt
ist, werden auf der Oberfläche
oder im Inneren des Filters 11 gefangen, und somit fließen sie nicht
in die Verteilerkammer 3a.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die flexible Röhre 13 an
einem Ende mit der Tinteneinführungsöffnung 8 auf
dem Puffertank 5 verbunden und an dem anderen Ende mit
dem Verbinder 14, der auf einer Trägerbasis 19 auf dem
Träger 4 vorgesehen
ist. Die flexible Röhre 13 bildet
Teil des ersten Tintenpfades 34. Die flexible Röhre 15 ist
ebenfalls an einem Ende mit der Ausflußöffnung 9 auf dem Puffertank 5 verbunden und
an dem anderen Ende mit dem Verbinder 16, der auf der Trägerbasis 19 vorgesehen
ist. Die flexible Röhre 15 bildet
Teil des zweiten Tintenpfades 35. Der Puffertank 5,
die flexible Röhre 13 und
die flexible Röhre 15 sind
durch die Abdeckung 17 bedeckt und geschützt, die
auf dem Träger 4 angebracht
ist.
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Die
Tintenlieferquelle enthält
eine Tintenpatrone 30 und einen Untertank 32.
Die Tintenpatrone 30 ist mit dem Boden des Untertanks 32 durch
eine flexible Röhre 31 verbunden.
Tinte in der Tintenpatrone 30 wird zu dem Untertank 32 durch
die Tätigkeit einer
Lieferpumpe 33 geliefert. So daß Tinte von dem Untertank 32 zu
der Tinteneinführungsöffnung 8 des Puffertanks 5 geliefert
werden kann. Der Boden des Untertanks 32 ist entfernbar
mit dem Verbinder 14 durch den ersten Tintenpfad 34 verbunden,
der daher aus einer flexiblen Röhre
hergestellt ist. Damit die Tinte von der Ausflußöffnung 9 des Puffertanks 5 zu dem
Untertank 32 wiedergewonnen werden kann, ist der zweite
Tintenlieferpfad 35, der aus einer flexiblen Röhre gebildet
ist, entfernbar mit dem Verbinder 16 verbunden. Eine Zirkulationspumpe 36 ist
entlang des zweiten Tintenpfades 35 vorgesehen. Die Oberseite
des Untertanks 32 enthält
eine Öffnung 32a zu der
Atmosphäre.
Tinte, die von dem Puffertank 5 wiedergewonnen ist, wird
abgebremst, wenn sie in den Untertank 32 eintritt auf eine
Weise, die ähnlich
zu der ist, die in dem US-Patent 6257712 offenbart ist. Daher trennen
sich jegliche Blasen, die in die Tinte von dem Puffertank 5 gemischt
sind, oder jegliche Blasen, die in die Tinte gemischt sind, die
von dem Tintentank 30 geliefert ist, von der Tinte und
werden zur Atmosphäre
freigegeben.
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Sowohl
die Tintenpatrone 30 als auch der Untertank 32 sind
von der Kopfeinheit 1 getrennt und an einer stationären Position
weg von dem Träger 4 angeordnet.
Das Niveau der Tinte in dem Untertank 32 ist niedriger
als das der Oberfläche,
die die Ausstoßöffnungen 2a auf
dem Tintenstrahlkopf 2 enthalten. Daher gibt es während Aufzeichnungstätigkeiten,
bei denen die Zirkulationspumpe 36 ausgeschaltet ist, einen
Unterdruck, der auf die Oberfläche
wirkt, die die Ausstoßöffnungen 2a enthält.
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Auf
dem Träger 4 sind
Komponenten angebracht, die den Tintenpfad von dem Tintenstrahlkopf zu
den Verbindern 14 und 16 darstellen. Obwohl es in
den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist ein Mechanismus vorgesehen
zum Bewegen des Trägers 4 zu einer
Aufzeichnungsposition und zu einer Reinigungsposition. In der Aufzeichnungsposition
stehen die Ausstoßöffnungen 2a des
Tintenstrahlkopfes 2 der Druckoberfläche des Aufzeichnungsmediums
gegenüber.
In der Reinigungsposition stehen die Ausstoßöffnungen 2a einer
Saugkappe 37 gegenüber. Eine
Reinigungsvorrichtung 41 enthält ebenfalls die Saugkappe 37,
eine Einheit (nicht gezeigt) zum Anheben und Absenken der Saugkappe 37,
eine Saugpumpe 39 und einen Abflußtank 40. Die Saugkappe 37 ist
gegenüber
dem Tintenstrahlkopf vorgesehen, wenn sich der Tintenstrahlkopf
in der Reinigungsposition befindet. Die Einheit zum Anheben und
Absenken der Saugkappe 37 dient zum Bringen eines Gummiteiles 37a auf
der Saugkappe 37 in Kontakt mit der Oberfläche, die
die Ausstoßöffnungen 2a des Tintenstrahlkopfes 2 enthält. Die
Saugkappe 39 dient zum Saugen von Tinte von der Saugkappe 37 zu
dem Abflußtank 40 durch
ein Saugrohr 38, das mit der Saugkappe 37 verbunden
ist. Während
Reinigungstätigkeiten
wird die Saugkappe 37 eng zu der Oberfläche gebracht und damit verbunden,
die die Ausstoßöffnungen 2a des
Tintenstrahlkopfes 2 enthält, so daß die Ausstoßdüsen abgedeckt
sind, indem ein allgemein bekanntes Betätigungsverfahren benutzt wird.
Dann wird Tinte in den Abflußtank 40 durch
das Saugrohr 38 durch die Tätigkeit der Saugpumpe 39 abgezogen.
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Manchmal
muß der
Tintenstrahlkopf 2 mit Tinte aufgefüllt werden. Diese Tätigkeit
wird zum Beispiel vor dem ersten Mal ausgeführt, wenn der Tintenstrahlkopf 2 nach
der Lieferung benutzt wird, oder nachdem die Tintenpatrone 30 ersetzt
ist. Zuerst wird die Lieferpumpe 33 aktiviert und Tinte
von der Tintenpatrone 30 zu dem Untertank 32 geliefert,
so daß es einen
vorbestimmten Betrag von Tinte in dem Untertank gibt. Als nächstes wird,
während
die Saugkappe 37 die Oberfläche abdeckt, die die Ausstoßöffnungen 2a des
Tintenstrahlkopfes 2 enthält, die Zirkulationspumpe 36 aktiviert
zum Erzeugen eines Unterdruckes in dem Tintenstrahlkopf 2.
Dann wird Tinte zu dem Puffertank 5 von dem Untertank 32 durch
den ersten Tintenpfad 34, den Verbinder 14, die
Röhre 13 und
die Tinteneinführungsöffnung 8 geliefert.
Aktivieren der Saugpumpe 39 entwickelt Unterdruck in dem Tintenstrahlkopf 2,
so daß Tinte
von dem Puffertank 5 die Tintenkanäle durch den Tintenauslaß 10,
die Einführungsröhre 12 und
die Verteilerkammer 3a füllt.
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Die
Zirkulationspumpe 38 wird ausgeschaltet, während Tintentröpfchen von
dem Tintenstrahlkopf 2 während der Aufzeichnungstätigkeiten
ausgestoßen
werden. Die Tinte in dem Puffertank 5 nimmt ab, da Tinte
aus dem Tintenstrahlkopf 2 ausgestoßen wird. Wenn das Tintenniveau
abnimmt, fällt
der Druck innerhalb des Puffertanks 5, und Tinte wird von
dem Untertank 32 durch den ersten Tintenpfad 34 geliefert.
Wenn die Zirkulationspumpe 36 ausgeschaltet ist, ist der
zweite Tintenlieferpfad 35 geschlossen. Tinte wird in dem
Puffertank 5 so gespeichert, daß das Ende der Tinteneinführungsöffnung 8 immer
unter dem Niveau der Oberfläche
der Tinte ist, so daß Luft
nicht mit Tinte, die in dem Puffertank 5 fließt, hereingezogen
wird. Erzeugung von Blasen wird auf einem sehr niedrigen Niveau
gehalten.
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Der
erste Tintenpfad 34 und die Röhre 13 sind aus flexibler
Harzröhre
hergestellt, die widerstandsfähig
gegen Korrosion durch Tinte ist. Mit dem Ablauf der Zeit kann Luft
jedoch durch die Wände
der Röhren
eindringen und in der Tinte aufgelöst werden, die in den Röhren fließt. Dieses
erhöht
den Betrag von Luft in der Tinte. Wenn die Tinte mit Luft gesättigt wird,
bildet Luft, die nicht in der Tinte gelöst wird, Blasen. Diese Blasen
fließen
in den Puffertank 5 durch die Tinteneinführungsöffnung 8 zusammen
mit der Tinte.
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Wie
in 3 gezeigt ist, werden Blasen, die in den Puffertank 5 zusammen
mit der Tinte fließen, in
den Puffertank 5 von dem Ende 8a der Tinteneinführungsöffnung 8 nahe
der Bo denwand 5a freigegeben. Zu dieser Zeit fließen die
Blasen in die Abwärtsrichtung
(zu dem Ende 8a) aufgrund des Flusses der Tinte, bis sie
die Kerbe 8b erreichen, die in dem Ende 8a der
Tinteneinführungsöffnung 8 vorgesehen
ist. Wenn die Blasen die Kerbe 8b erreichen, werden sie in
dem Puffertank 5 freigegeben, ohne das Ende 8a der
Tinteneinführungsöffnung 8 zu
erreichen, aufgrund der Auftriebskraft, die in die entgegengesetzte Richtung
der Richtung des Flusses der Tinte wirkt. Wie zuvor angegeben wurde,
ist die Öffnung
der Kerbe 8b zu der Ausflußöffnung 9 gerichtet,
so daß die Blasen
der Tinteneinführungsöffnung 8 zu
der Ausflußöffnung 9 freigegeben
werden. Deswegen steigen Blasen, die in den Puffertank 5 freigegeben
werden, entlang der Außenseite
der Wand der Tinteneinführungsöffnung 8,
die der Ausflußöffnung 9 zugewandt
ist, nach oben und sammeln sich an der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c. Weiter fahren die Blasen fort, entlang
der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7 aufzusteigen, die in einer Neigung gebildet
ist, und sie sammeln sich an dem höchsten Punkt des Puffertanks,
nämlich
nahe der Ausflußöffnung 9.
Weiter sind einige Blasen in der Tinte suspendiert oder haften an
den inneren Oberflächen
des Puffertanks oder an dem Filter 11 an. Daher wird periodisch
die Zirkulationspumpe 36 aktiviert während einer vorbestimmten Zeit
zum Ausführen
eines Zirkulationsreinigens.
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Mit
anderen Worten, Tinte wird entlang der Zirkulationsroute von dem
Untertank 32, dem ersten Tintenpfad 34, dem Puffertank 5,
dem zweiten Tintenpfad 35 und dem Untertank 32 zirkuliert.
Auf diese Weise werden die Blasen zusammen mit der Tinte von dem
Puffertank 5 zu dem Untertank 32 zurückgewonnen.
Die Flußgeschwindigkeit
der Tinte, die in den Untertank 32 eintritt, fällt, und
die Blasen trennen sich von der Tinte aufgrund des Auftriebes der
Blasen. Die Luft wird durch die Öffnung 32a zu
der Atmosphäre
freigegeben. Auf diese Weise ist es möglich, effektiv die Blasen
auszustoßen,
die während der
Aufzeichnungstätigkeiten
erzeugt werden.
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Während dieses
Zirkulationsreinigens ist die Oberfläche, die die Ausstoßöffnungen 2a des
Tintenstrahlkopfes 2 enthält, durch die Saugkappe 37 bedeckt
und abgedichtet, aber die Saugpumpe 39 ist nicht aktiviert.
Daher ist es ein geschlossenes System zwischen dem Untertank 32 und
dem Puffertank 5, wobei nur die Öffnung 32a zu der
Atmosphäre
ist. Daher kann ein Fluß mit
Flußgeschwindigkeit
erzeugt werden, die ausreichend hoch ist zum Transportieren der
Blasen, die sich nahe der Ausflußöffnung 9 gesammelt
haben, zu dem Untertank 32. Wenn Tintenkanäle oder
die Ausstoßöffnungen
in dem Tintenstrahlkopf 2 blockiert werden wegen getrockneter Tinte
oder aus anderem Grund, kann die Blockade entfernt werden durch
Bedecken der Oberfläche,
die die Ausstoßöffnungen 2a mit
der Saugkappe und Ausführen
eines Saugreinigens unter Benutzung der Saugpumpe 39 entfernt
werden.
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Die
interne Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c des Puffertanks 5 weist eine Neigung
auf, und die Ausflußöffnung 9 ist
an dem höchsten
Punkt der internen Oberfläche 7a vorgesehen.
Wenn daher das Zirkulationsreinigen durchgeführt wird, wie oben beschrieben
wurde, wobei der Puffertank 5 mit Tinte gefüllt ist,
werden Blasen durch die geneigte Oberfläche zu der Ausflußöffnung an
dem höchsten
Punkt geleitet und werden effektiv zu dem Untertank 32 durch den
zweiten Tintenpfad 35 gebracht und entfernt.
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Nach
dem Entfernen der Blasen aus dem Puffertank 5 durch das
Zirkulationsreinigen, selbst wenn das allgemein bekannte Saugreinigen
ausgeführt
wird auf dem Tintenstrahlkopf 2 durch Aktivieren der Saugpumpe 39,
werden Blasen von dem Puffertank 5 nicht in den Tintenstrahlkopf 2 gezogen
und blockieren die Ausstoßdüsen. Mit
anderen Worten, da Blasen den Boden der Tinteneinführungsöffnung 8 nur
in die Richtung zu der Ausflußöffnung 9 verlassen,
sammeln sich Blasen nicht in dem Eckengebiet A, das durch die Tinteneinführungsöffnung 8 und
die interne Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c gebildet ist. Wenn sich die Blasen in dem
Eckengebiet A sammeln, würden
die Blasen daran gehindert werden, bei dem oben beschriebenen Zirkulationsreinigen
entfernt zu werden. Wenn daher ein Saugreinigen ausgeführt wird,
werden Blasen nicht in den Tintenstrahlkopf 2 gezogen,
und fehlerhaftes Ausstoßen
in dem Tintenstrahlkopf tritt weniger häufig auf.
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Während des
Herstellungsprozesses des oben beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes werden
der Tintenstrahlkopf 2, der Verteiler 3 und der
Puffertank 5 in eine Einheit in dem Kopfhalter 4 zusammengebaut.
In diesem Zustand wird Reinigungsfluid unter hohem Druck durch die
Tinteneinführungsöffnung 8 eingeführt, und
jegliche fremde Materie, die in der Einheit verbleibt, wird zusammen mit
dem Reinigungsfluid durch die Ausstoßöffnungen 2a des Tintenstrahlkopfes 2 und
die Ausflußöffnung 9 des
Puffertanks 5 entfernt. Wenn das Reinigungsfluid hinzugefügt wird,
kann die Orientierung der Kopfeinheit 1 entweder die aufrechte
Position sein, als wenn die Tintentröpfchen von dem Tintenstrahlkopf 2 während der
Aufzeichnungstätigkeiten
ausgestoßen
werden, oder die umgekehrte Orientierung. Das Reinigungsfluid ist
entweder Wasser oder ein Konservierungsfluid 45, das den
Tintenstrahlkopf während
des Versendens füllt.
Darauffolgend wird Hochdruckluft durch die Tinteneinführungsöffnung 8 eingeführt zum Entfernen
jeglichen verbleibenden Reinigungsfluids. Daher ist es nicht notwendig,
einen speziellen Aufbau zum Entfernen von Reinigungsfluid vorzusehen,
wodurch niedrige Herstellungskosten ermöglicht werden.
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Wenn
das Reinigungsfluid entfernt wird, wird die Kopfeinheit 1 auf
den Kopf gestellt, wie in 8 gezeigt
ist. In dem Zustand ist die Ausflußöffnung 9 der niedrigste
Punkt des Puffertanks 5. Ebenfalls ist die interne Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c nach unten zu der Ausflußöffnung 9 geneigt,
und die Seitenwand 7b bildet einen stumpfen Winkel mit
der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c. Wenn daher Hochdruckluft in die Tinteneinführungsöffnung 8 eingeführt wird,
fließt
das meiste der Luft wegen des Widerstandes der Filter 11 in
die Richtung von der Bodenwand 5a, der Seitenwand 7c und
der internen Oberfläche 7a.
Schwerkraft wirkt zusätzlich
auf den Fluß von
Luft. Daher verbleibt das Reinigungsfluid nicht in der Ecke zwischen
der Bodenwand 5a und der Seitenwand 7b oder der
Ecke zwischen der Seitenwand 7b und der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c. Das Reinigungsfluid wird gezwungen, entlang
der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c und aus der Ausflußöffnung 9 zu fließen. Durch Setzen
der Einheit auf den Kopf auf diese Weise gibt es kein Hindernis
für den
Fluß des
Reinigungsfluids, und daher gibt es keine Ecken, in denen der Fluß stagnieren
kann. Daher kann das verbleibende Reinigungsfluid effektiv entfernt
werden.
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Es
soll angemerkt werden, daß Umdrehen der
Kopfeinheit 1, die den Tintenstrahlkopf 2, den Verteiler 3 und
den Puffertank 5 als integrierte Einheit enthält, es möglich macht,
vollständig
jegliches verbleibende Reinigungsfluid durch die Ausflußöffnung 9 und
die Ausflußkanäle zu entfernen,
indem Schwerkraft zusätzlich
oder statt des Luftdruckes benutzt wird.
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Wie
in 3 und 4 gezeigt ist, ist eine Ecke
A zwischen der internen Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c und der Tinteneinführungsöffnung 8 an der Position
auf der gegenüberliegenden
Seite zu der Ausflußöffnung 9 gebildet.
Die Ecke A weist eine sehr schmale Breite in der Richtung senkrecht
zu der Ebene des Blattes auf, auf das die 3 gezeichnet
ist. Ebenfalls sind, wie in 3 gezeigt
ist, die Breitenenden der Ecke A von den Seitenwänden 7b getrennt, die
sich in die Richtung parallel zu dem Blatt erstrecken, auf dem die 3 gezeigt
ist. Daher bildet die Ecke A kein Hindernis für das Reinigungsfluid, das die
interne Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c herabfließt. Es ist klar, daß Entfernen
des Reinigungsfluids ausgeführt
werden kann, indem Schwerkraft allein benutzt wird, ohne die Benutzung
von Luftstrom.
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Wenn
das Entfernen des Reinigungsfluids versucht würde, wobei die Einheit in dem
aufrechten Zustand wie für
Drucktätigkeiten
ist, würde
das Reinigungsfluid durch den Luftfluß geblasen werden in die Ecken
zwischen der Bodenwand 5a und der Seitenwand 7b und
zwischen der Bodenwand 5a und dem Vorsprung 10a.
Dieses Reinigungsfluid könnte
nicht durch den Tintenauslaß 10 oder
die Ausflußöffnung 9 entfernt
werden. Dieses verbleibende Reinigungsfluid würde Blasen und Filme in dem
Tintenstrahlkopf 2 und dem Verteiler 3 während des
Transportes erzeugen, die Blockieren der Ausstoßkanäle des Tintenstrahlkopfes 2 verursachen
würden,
wie oben beschrieben wurde.
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Teil
der Luft, die in die Tinteneinführungsöffnung 8 eingeführt wird,
geht durch den Filter 11 und fließt durch den Verteiler und
den Tintenstrahlkopf. Jegliches Reinigungsfluid in dem Verteiler 3 oder dem
Tintenstrahlkopf 2 wird durch die Ausstoßdüsen herausgestoßen.
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Als
nächstes
wird der Zustand während
des Versendens des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes und die Tätigkeit
des ersten Einführens
von Tinte in den Tintenstrahlkopf 2 unter Bezugnahme auf 1 und 9 erläutert. 9 ist
eine Schnittansicht, die den Zustand der Kopfeinheit während des
Versendens zeigt.
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Gemäß der Referenzausführungsform
(nicht Teil der Erfindung) wird die Kopfeinheit 1 nicht
versendet, wenn sie in dem Tin tenstrahlaufzeichnungsgerät angebracht
ist. Die Kopfeinheit 1 wird getrennt von dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät versendet. Wie
in 9 gezeigt ist, ist während des Versendens der Puffertank 5 der
Kopfeinheit 1 mit Konservierungsfluid 45 gefüllt.
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Das
Konservierungsfluid 45 weist die gleiche Zusammensetzung
wie Tinte, aber ohne Färbemittel wie
Pigmente und Farbstoffe auf. Das Konservierungsfluid 45 enthält Wasser,
oberflächenaktives
Mittel, Trockenverhinderungsmittel, pH-Einstellmittel, Korrosionsverhinderungsmittel,
Anti-Schimmelmittel. Das oberflächenaktive
Mittel schwächt
die Oberflächenspannung
des Konservierungsfluids 45 und erhöht die Benetzbarkeit, so daß das Konservierungsfluid
in jede Ecke eindringt, wenn das Konservierungsfluid 45 zuerst
in den Tintenstrahlkopf 2 eingeführt wird. Ebenfalls wird ein
ausreichender Betrag von oberflächenaktivem
Mittel hinzugefügt,
so daß die
Viskosität
des Konservierungsfluids 45 niedriger als die von Tinte
ist, die Färbemittel
enthält.
Ebenfalls weist das Konservierungsfluid 45 eine hohe Affinität für Tinte
auf, die praktisch die gleiche Zusammensetzung wie die Tinte aufweist.
Daher wird das Konservierungsfluid 45 als ein Einführungsfluid
zum Einführen
der Tinte in die feinen Flußpfade
in dem Tintenstrahlkopf 2 benutzt. Es ist wünschenswert,
daß das Volumen
des Konservierungsfluids 45 ungefähr das gleiche wie das Gesamtvolumen
des Tintenstrahlkopfes 2 und des Verteilers 3 sein
sollte.
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Zum
Verhindern des Trocknens der Kopfeinheit 1, in die Konservierungsfluid 45 in
den Puffertank 5 eingeführt
worden ist, werden alle Öffnungen,
die sonst in Fluidverbindung mit der Atmosphäre stehen, bedeckt. Solche Öffnungen
enthalten die Mehrzahl von Ausstoßdüsen (nicht gezeigt) auf der
Oberfläche,
die die Ausstoßöffnungen 2a des
Tintenstrahlkopfes 2 enthalten, und die Verbinder 14 und 16 zum Verbinden
mit dem Untertank 32. Die Ausstoßdüsen auf der Oberfläche, die
die Ausstoßöffnungen 2a enthalten,
werden mit einer Abdeckung 50 geschlossen, und die Verbinder 14 und 16 werden
mit einer Abdeckung 60 geschlossen.
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Die
Abdeckung 50 enthält
ein Gummiteil 51 und einen Harzstopper 52. Das
Gummiteil 51 ist mit einem rahmenförmigen Vorsprung 51a versehen,
der die Oberfläche
kontaktiert, die die Ausstoßdüsen 2a enthält, so daß die Ausstoßdüsen (nicht
gezeigt) eingeschlossen werden. Das Gummiteil 51 ist auf
der Außenseite
durch den kastenförmigen
Stopper 52 getragen. Haken 52a, die auf dem Rand
des Stoppers 52 vorgesehen sind, greifen mit Verriegelungsteilen 4a ein,
die auf dem Kopfhalter 4 vorgesehen sind, wie in 1 gezeigt
ist. Auf diese Weise ist der Stopper 52 befestigt, so daß das Gummiteil 51 auf den äußeren Rand
der Oberfläche
preßt
und ihn bedeckt, die die Ausstoßöffnungen 2a enthält. Ebenfalls bedeckt
die Abdeckung 60 Öffnungen 14a und 16a, die,
wie in 1 gezeigt ist, in den Verbindern 14 und 16 angeordnet
sind, die mit dem Puffertank 5 durch die Röhren 13 und 5 verbunden
sind. Die Abdeckung 60 weist zwei Vorsprünge 61 (nur
einer von ihnen ist in 9 gezeigt) auf, die in die Öffnungen 14a und 16a eingeführt sind
zum Abschließen
des Puffertanks 5 von der Außenluft.
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Nachdem
der Puffertank 5 von der externen Luft abgeschlossen worden
ist, bildet die Konservierungsfluid 45, die in dem Puffertank 5 eingeschlossen ist,
einen Meniskus auf jeder Öffnung
des Filters 11. Wie zuvor angegeben wurde, ist die Benetzbarkeit des
Konservierungsfluid 45 hoch, so daß, wenn externer Druck angelegt
wird, der Meniskus leicht gebrochen werden kann. Wenn jedoch die
Abdeckung 60 angebracht ist, entwickelt sich unzureichender Druck
für das
Konservierungsfluid 45, um durch die Filter 11 zu
gehen. Daher verbleibt das Konservierungsfluid 45 in dem
Puffertank 5 und leckt nicht durch den Verteiler 3 und
den Tintenstrahlkopf 2 aus, so daß der Tintenstrahlkopf in einem
trockenen Zustand verbleibt, und Blockade der Ausstoßdüsen wird verhindert.
Ebenfalls ist das Konservierungsfluid 45 nicht mit der
Außenluft
verbunden, so daß Trocknen des
Puffertanks 5 verhindert wird. Auf diese Weise wird die
Kopfeinheit 1 von der Fabrik versendet, wobei das Konservierungsfluid 45 in
dem Puffertank 5 eingeschlossen ist.
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Nach
dem Liefern des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts und nach Ausführen der
anfänglichen Tätigkeit,
oder wenn die anfängliche
Tätigkeit
ausgeführt
wird, nachdem die Kopfeinheit 1 ausgewechselt ist, werden
die Abdeckungen 50 und 60 entfernt, und die Tätigkeit
des Füllens
der Kopfeinheit mit Tinte wird ausgeführt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, wird zuerst eine Reinigungstätigkeit
ausgeführt,
wenn die Tintenfülltätigkeit
ausgeführt
wird. Das Gummiteil 37a der Saugkappe 37 ist mit
einem Vorsprung 37b versehen, der die Ausstoßdüsen (nicht
gezeigt) der Oberfläche
umgibt, die die Ausstoßöffnungen 2a des
Tintenstrahlkopfes 2 enthält. Der Vorsprung 37b definiert
eine Saugkammer 37c, wenn die Saugkappe 37 in
Kontakt mit der Oberfläche
gebracht wird, die die Ausstoßöffnungen 2a enthält. Eine
Saugöffnung 37d ist an
einem Ende der Saugkammer 37c vorgesehen. Die Saugöffnung 37d ist
mit der Saugpumpe 39 durch die Saugröhre 38 verbunden.
Wenn die Saugpumpe 39 aktiviert wird, entwickelt sich ein
Unterdruck in der Saugkammer 37c, und das Konservierungsfluid 45 wird
von dem Puffertank 5 in das Innere des Tintenstrahlkopfes 2 und
des Verteilers 3 durch die Einführungsröhren 12 und die Tintenauslässe 10 gesaugt.
Das Konservierungsfluid 45 kann durch die Filter 11 wegen
der Saugkraft gehen.
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Wie
zuvor angegeben wurde, weist das Konservierungsfluid 45 eine
hohe Benetzbarkeit auf. Wenn daher das Konservie rungsfluid 45 in
die Verteilerkammern 3a und den Tintenstrahlkopf 2 eingeführt wird,
verteilet sich das Konservierungsfluid zu allen Ecken der internen
Wände der
Verteilerkammern 3a und des Tintenstrahlkopfes 2.
Von dort dringt das Konservierungsfluid 45 zu den schmalen
Tintenkanälen
(nicht in den Zeichnungen gezeigt) und den Ausstoßdüsen vor.
Jegliche Luft in dem Verteiler 3 oder dem Tintenstrahlkopf 2 wird
ebenfalls ausgestoßen, so
daß das
Konservierungsfluid 45 ausgestoßen wird, so daß keine
Blasen an den internen Wandoberflächen angebracht verbleiben.
Das Konservierungsfluid 45 wird zu dem Abflußtank 40 ausgestoßen.
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Als
nächstes
wird die Saugpumpe 39 ausgeschaltet, die Lieferpumpe 33 wird
aktiviert, und alle die Tintenkanäle des Tintenstrahlkopfes 2 werden
mit Tinte gefüllt,
wie zuvor beschrieben wurde. Zu dieser Zeit weist die Innenseite
der Verteilerkammern 3a und die Tintenkanäle eine
hohe Affinität
für Tinte
auf, da sie mit dem Konservierungsfluid 45 benetzt worden
sind. Daher füllt
die Tinte alle Ecken der Verteilerkammern 3a und der Tintenkanäle, ohne
Blasen zu erzeugen.
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Wenn
die Tinte und der Filter 11 eine schlechte Affinität aufweisen,
das heißt,
wenn der Filter 11 eine schlechte Benetzbarkeit in Bezug
auf die Tinte aufweist, werden auch Blasen von der Tinte getrennt,
wenn die Tinte zu dem Tintenstrahlkopf 2 von dem Puffertank 5 während Druckens
geliefert wird. Diese Blasen haften an der Oberfläche oder
im Inneren des Filters 11 an und wirken als Kern, um den sich
andere Blasen sammeln. Die oben beschriebene Reinigungstätigkeit
kann nicht vollständig
alle die Blasen entfernen, so daß die verbleibenden Blasen auf
dem Filter 11 wachsen. Dieses resultiert in fehlerhaftem
Ausstoßen
während
des Druckens und anderen unerwünschten
Effekten. Daher ist es notwendig, eine Plasmabearbeitung auf der
Oberfläche
des Filters auszuführen.
Die Oberfläche
des Filters 11 wird zum Reinigen der Oberflä che und
zum Verbessern der hydrophilen Eigenschaften behandelt, indem der Filter 11 in
ein Plasma gesetzt wird, das durch Anlegen einer Hochspannung an
ein Gas in einem hohen Vakuum erzeugt wird. Die Benetzbarkeit des
Filters 11 durch Tinte wird durch diesen Prozeß verbessert. Mit
anderen Worten, die Affinität
des Filters 11 für
Tinte wird erhöht,
und es wird schwierig für
die Bläschen,
an dem Filter 11 anzuhaften.
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Ebenfalls
werden Blasen, die an dem Inneren des Filters 11 anhaften,
zusammen mit Tinte durch Reinigungstätigkeiten ausgestoßen, bevor
die Blasen zu irgendeiner signifikanten Größe wachsen. Verstopfen des
Filters 11 wird verhindert, und Tinte wird effektiv für den Tintenstrahlkopf 1 vorgesehen. Ein
Effekt der Plasmabehandlung ist der, daß es möglich ist, den Flußwiderstand
des Filters für
den Durchgang von Tinte gleichförmiger
zu machen, so daß Plasmabearbeiten
ausgeführt
wird auf dem Filter 11 als eine Prozedur zum Vergrößern der
hydrophilen Eigenschaften des Filters 11 während des
Herstellungsprozesses des Puffertanks 5.
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Als
nächstes
wird ein Herstellungsverfahrens des Puffertanks 5 beschrieben.
Ein oberer Deckel 55 und der Bodendeckel 56, die
den Puffertank 5 bilden, werden getrennt durch zum Beispiel
Einspritzgießen
hergestellt. Dann werden Filter 11, wie in 7 gezeigt
ist, an den zwei Tintenauslässen 10 angebracht,
die auf der oberen Oberfläche
des Bodendeckels 56 gebildet sind, so daß die Tintenauslässe 10 bedeckt
sind. Die Filter 11 werden an den äußeren Rändern der Tintenauslässe 10 unter
Benutzung allgemein bekannter Verfahren wie thermisches Schweißen oder
Ultraschallschweißen
befestigt. Als nächstes
wird die innere Oberfläche
des Bodendeckels 56 (die innere Oberfläche des Puffertanks 5)
der Plasmabearbeitung zum Verbessern der Oberfläche der Bodenwand 5a und
der Filter 11, die an der Bodenwand 5a angebracht
sind, unterworfen, indem eine allgemein bekannte Plasmabearbeitungsausrüstung benutzt
wird. Dann werden der obere Deckel 55 und der Bodendeckel 56 durch
ein Verfahren wie thermisches Schweißen oder Ultraschallschweißen zum
Bilden des Puffertanks 5 verbunden.
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Wie
oben erläutert
wurde, wird der Puffertank 5, der Tinte zu dem Tintenstrahlkopf 2 liefert,
mit Tinte von dem Untertank 32 beliefert. Da Blasen sich mit
der Tinte in den Tintenverteilungspfaden mischen, ist eine Kerbe 8b in
dem Ende 8a der Tinteneinführungsöffnung 8 vorgesehen,
durch die Tinte zu dem Puffertank 5 geliefert wird. Die
Kerbe 8b auf der Tinteneinführungsöffnung 8 ist zu der
Ausflußöffnung 9 orientiert,
aus der Blasen in dem Puffertank 5 ausgestoßen werden
können.
Daher werden Blasen, die in den Puffertank 5 zusammen mit
der Tinte eintreten, zu der Ausflußöffnung 9 geleitet.
Weiter ist die interne Oberfläche 7a der
oberen Wand 7c des Puffertanks 5 mit einer Neigung
gebildet, so daß Blasen
zu dem höchsten
Punkt innerhalb des Puffertanks 5 nahe der Ausflußöffnung 9 schwimmen.
Auf diese Weise können
Blasen vollständig
von dem Puffertank 5 durch Ausgabetätigkeiten entfernt werden,
und Blasen werden ebenfalls daran gehindert, in den Tintenstrahlkopf 2 während einer
Reinigungstätigkeit
gezogen zu werden. Dieses beseitigt eine Ursache von defekter Ausstoßung aus
dem Tintenstrahlkopf 2.
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Die
Kopfeinheit 1 wird auch versendet, ohne daß sie an
dem Hauptkörper
des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes
befestigt ist. Die Kopfeinheit 1 wird von der Fabrik versendet,
wobei der Puffertank 5 mit Konservierungsfluid 45 gefüllt ist
und wobei Abdeckungen 50 und 60 die Pfade zu der
Außenluft schließen. Die
Tintenauslässe 10,
durch die Tinte von dem Puffertank 5 zu den Verteilerkammern 3a fließt, sind
mit den Filtern 11 bedeckt. Solange die Kopfeinheit 1 in
einem geschlossenen Zustand ist, fließt das Konservierungsfluid 45 nicht
durch die Filter 11, so daß das Konservierungsfluid 45 nicht
in die Verteilerkammern 3a und den Tintenstrahlkopf 2 fließen kann. Daher
werden die Verteilerkammern 3a und der Tintenstrahlkopf 2 in
einem trockenen Zustand gehalten, und das Konservierungsfluid 45 selbst,
das in der Kopfeinheit 1 eingeschlossen ist, kann am Austrocknen
gehindert werden.
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Dann
wird die Kopfeinheit 1 zum ersten Mal auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät eingebaut, und
eine Tintenfülltätigkeit
wird ausgeführt.
Zuerst wird eine Reinigungstätigkeit
ausgeführt,
durch die Konservierungsfluid 45 in die Verteilerkammern 3a und
den Tintenstrahlkopf 2 eingeführt wird. Das Konservierungsfluid 45,
das eine hohe Benetzbarkeit aufweist, dringt durch die Verteilerkammern 3a und
den Tintenstrahlkopf 2, wodurch keiner Blase erlaubt wird zu
bleiben. Darauffolgend werden die Verteilerkammern 3a und
der Tintenstrahlkopf 2 mit Tinte gefüllt, und da die Affinität von Tinte
für das
Konservierungsfluid 45 hoch ist, werden das Innere der
Verteilerkammern 3a und des Tintenstrahlkopfes 2 glatt
mit Tinte gefüllt.
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Die
an dem Puffertank 5 des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes angebrachten
Filter 11 sind Plasmabearbeitung unterworfen worden. Diese
Plasmabearbeitung wird auf dem Bodendeckel 56 ausgeführt, der
Teil des Puffertanks 5 bildet, nachdem die Filter 11 an
dem Bodendeckel 56 angebracht worden sind. Daher werden
die Seiten des Filters 11, die der Innenseite des Puffertanks 5 zugewandt
sind, zuverlässig
der Plasmabearbeitung unterworfen. Die Benetzbarkeit des Filters 11 in
Bezug auf Tinte wird verbessert, indem er der Plasmabearbeitung
unterworfen ist, so daß es
schwierig für
Blasen wird, an den Filtern 11 anzuhaften. Daher ist es
leichter, Blasen auszustoßen,
die an den internen Öffnungen
des Filters 11 anhaften, zusammen mit Tinte durch die Reinigungstätigkeit.
Auftreten von fehlerhaftem Ausstoßen während des Wachsens der Blasen
ist unwahrscheinlicher im Auftreten während Druckens.
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10 zeigt
ein Beispiel, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Bei
diesem Beispiel ist eine interne Oberfläche 70a der oberen
Wand 70c parallel zu dem Boden 5a. Eine Ausflußöffnung 90 ist in
der Ecke offen, die zwischen zwei sich schneidenden Seitenwänden 70b und
die zwischen der internen Oberfläche 70a der
oberen Wand 70c und der Seitenwand 70b ist. Nur
eine der zwei sich schneidenden Seitenwände 70b ist in 10 gezeigt,
das heißt,
die rechte Seitenwand 70b. Die andere der sich schneidenden
Seitenwände 70b erstreckt
sich in der Oberfläche,
in der sich die Oberfläche
des Blattes, auf das 10 gezeichnet ist, erstreckt.
Ungleich der vorherigen bevorzugten Ausführungsform sammeln sich Blasen
nicht an dem höchsten
Punkt der schrägen
internen Oberfläche 70a der
oberen Wand 70c, wenn in der Position für Drucktätigkeiten. Die Funktion des
Zurückführens der
Blasen und Tinte zu dem Untertank 32 durch Zirkulieren
der Tinte kann jedoch erzielt werden.
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Auf
die gleiche Weise wie bei der Referenzausführungsform (die nicht Teil
der Erfindung ist) wird zum Entfernen des Reinigungsfluids nach
Reinigen der Kopfeinheit 100 mit Reinigungsfluid die Kopfeinheit 100 entweder
umgekehrt oder in einem schrägen
Winkel in Bezug auf die horizontale Ebene H gedreht, so daß die Ausflußöffnung 90 der
unterste Punkt ist, wie in 10 gezeigt
ist. Bei dieser Orientierung sind die nahe interne Oberfläche 70a der
oberen Wand 70c und die Seitenwand 70b in einer
Neigung, die zu der Ausflußöffnung 90 abfällt. Durch
Einführen
von Luft in die Tinteneinführungsöffnung 80 ist es
möglich,
das Reinigungsfluid in dem Puffertank 5 durch die Ausflußöffnung 90 aufgrund
des Luftflusses und der Gravitationskraft zu entfernen wie bei der vorherigen
bevorzugten Ausführungsform.
Es ist auch möglich,
das gesamte Reinigungsfluid in dem Verteiler 3 oder in
dem Tintenstrahlkopf 2 zu entfernen.
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Eine
allgemein bekannte wärmeerzeugende Vorrichtung
kann anstelle eines piezoelektrischen Betätigungselements in dem Tintenstrahlkopf 2 benutzt
werden. Die wärmeerzeugende
Vorrichtung kocht lokal die Tinte und verursacht, daß Tinte
aufgrund des Druckes ausgestoßen
wird. Ebenfalls ist es möglich,
den Verteiler 3 wegzulassen und direkt den Puffertank 5 mit
dem Tintenstrahlkopf 2 zum Liefern von Tinte zu den Tintenkanälen zu verbinden. Ebenfalls
kann die Zirkulationspumpe 36 entlang des ersten Tintenpfades 34 vorgesehen
werden. Bei den Beispielen bewegt sich der Kopfhalter 4 in
Bezug auf das Aufzeichnungsmedium während Druckens. Ein Mechanismus
zum Bewegen des Trägers
für das Aufzeichnungsmedium
kann vorgesehen werden, so daß sich
das Aufzeichnungsmedium relativ zu dem Tintenstrahlkopf 2 bewegt.
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Viele
Arten von Modifikationen können
gemacht werden. Ein Beispiel beschreibt, daß während des Versendens das Volumen
des Konservierungsfluids in dem Puffertank 5 ungefähr gleich
dem internen Volumen des Verteilers 3 und des Tintenstrahlkopfes 2 ist.
Das Volumen des Konservierungsfluids 45 kann jedoch größer sein
als dieses Volumen, solange es ausreichend Konservierungsfluid 45 zum Füllen der
Tintenkanäle
und des Verteilers 3 gibt, wenn zuerst eine Reinigungstätigkeit
auf der Kopfeinheit 1 ausgeführt wird. Die Abdeckung 60 kann
ein gasundurchlässiges
Klebeband sein, das auf der Oberfläche um die Öffnungen 14a, 16a der
Verbinder 14, 16 befestigt ist, indem thermisches
Schweißen benutzt
wird.
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Ebenfalls
beschreiben Beispiele, die nicht Teil der Erfindung sind, daß Plasmabearbeitung
auf dem Bodendeckel 56 ausgeführt wird, an dem die Filter 11 befestigt
worden sind. Die Plasmabearbeitung kann jedoch ausgeführt werden
nur auf den Filtern 11. Ebenfalls kann anstelle der Plasmabearbeitung allgemein
bekanntes Ionenbearbeiten ausgeführt werden.