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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das mit
einem Tintenzuführungs- und Wiederherstellungsmechanismus
versehen ist, der für
ein Bilderzeugungsgerät
wie zum Beispiel ein Drucker, ein Faxgerät, ein Kopierer oder dergleichen
verwendet wird, und außerdem
bezieht sie sich auf einen Tintenbehälter, der für ein derartiges Gerät verwendet
wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das mit
einem Vollzeilen-Aufzeichnungskopf versehen ist, der entlüftete Tinte
verwendet, und auf einen Tintenbehälter, der auch bei einem derartigen
Gerät verwendet
wird.
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Zugehöriger Stand der Technik
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Das
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
bewirkt eine Bildaufzeichnung wie zum Beispiel ein Drucken durch
Auslassen von Tinte aus dem Aufzeichnungskopf, um zu ermöglichen,
dass diese auf einem Aufzeichnungsmedium abgelagert wird. Daher
ist es einfacher, dass der Aufzeichnungskopf kompakt gestaltet wird
und sehr genaue Bilder mit hohen Geschwindigkeiten und unter geringen
laufenden Kosten aufzeichnet. Bei einer stoßfreien Bauart verursacht das
Gerät eine
geringere Geräuschentwicklung,
und außerdem
ermöglicht
es neben einigen anderen Vorteilen ein einfacheres Aufzeichnen eines
Farbbildes unter Verwendung von vielen Farbtinten. Von diesen Geräten ermöglicht das
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
der Vollzeilen-Bauart, das den Zeilen-Aufzeichnungskopf mit einer
großen
Anzahl an Auslassanschlüssen
verwendet, die in der Breitenrichtung des Aufzeichnungsmediums angeordnet
sind, ein mögliches
Aufzeichnen bei einer noch höheren
Geschwindigkeit.
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Als
das Verfahren zum Zuführen
von Tinte zu einem Aufzeichnungskopf der Bauart wird in der Praxis oft
ein Verfahren übernommen,
bei dem ein Behälter
mit einer großen
Kapazität
einstückig
mit dem Hauptkörper
eines Aufzeichnungsgerätes
zusammen mit den Tintenströmungspfaden
wie zum Beispiel Röhren
angebracht ist, die zwischen dem Behälter und der Kopfkartusche
ausgebildet sind, und außerdem
als der Mechanismus, der für
die Tintenströmungspfade
vorgesehen ist, um Tinte zu der Kopfkartusche angesichts der Tatsache
zu fördern,
dass das Aufzeichnen auf einem groß bemessenen Aufzeichnungsmedium
durchgeführt werden
kann, oder dass Flüssigkeit
nachgefüllt
werden soll, wenn der Behälter
an dem Gerät
angebracht ist, dessen Aufzeichnungsvolumen groß ist und dann wird Tinte mittels
des so vorgesehnen Mechanismus nachgefüllt.
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Der
Erfinder hat die Struktur in der Beschreibung der Offengelegten
Japanischen Patentanmeldung JP-10-6521 entsprechend
EP-0 803 362 A offenbart,
bei der ein Nebenbehälter
zum Zuführen
einer Flüssigkeit zur
stromabwärtigen
Seite durch Einführen
der Luft angeordnet ist, während
Flüssigkeit
vorläufig
in dem mittleren Abschnitt der Flüssigkeitszuführungsroute
zurückgehalten
wird, und er hat außerdem
in derselben Beschreibung das Nachfüllverfahren offenbart, bei
dem der Nebenbehälter
so angeordnet ist, dass er ein geschlossener Raum mit dem reduzierten
Druck darin ist, wobei dann eine Flüssigkeit in den Nebenbehälter nachgefüllt wird,
während
sein Innendruck reduziert wird. Gemäß diesem Verfahren kann eine
Unterdruckerzeugungseinrichtung für die Route angeordnet sein,
die sich von der Flüssigkeitszuführungsroute
unterscheidet, um den Innendruck des Nebenbehälters zu reduzieren, wodurch
es möglich
ist, die Struktur der Flüssigkeitszuführungsroute
zu vereinfachen. Dies ist eine ausgezeichnete Erfindung, die das Flüssigkeitszuführungssystem
vorsieht, das die Flüssigkeit
stabil zuführen
kann, ohne dass irgendwelche Staubpartikel erzeugt werden, wenn
die Flüssigkeit
die Fördereinrichtung
passiert, wenn dies mit jenem Fall verglichen wird, bei dem die
Pumpe oder irgendeine andere Flüssigkeitsfördereinrichtung
in der Flüssigkeitszuführungsroute
angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung,
die in der vorstehend beschriebenen Beschreibung offenbart ist,
wird die Strömungspfadstruktur
für die
Tintenzufuhr vereinfacht, und der in jener Beschreibung so offenbarte
Nebenbehälter
ist zur Außenluft
geöffnet,
wenn Flüssigkeit
zum Aufzeichnungskopf zugeführt
wird. In den letzten Jahren wurde jedoch verstärkt ein Aufzeichnen mit höherer Geschwindigkeit
von noch genaueren Bildern gefordert, als es üblicherweise praktiziert wurde.
Infolge dessen kann die entlüftete
Tinte manchmal bei einem der Verfahren verwendet werden, um das
Auslassen von stabilisierter Tinte zum Drucken zu erreichen. Bei
der Verwendung der entlüfteten
Tinte ist es möglich,
eine unerwartete Erzeugung von Blasen in der Tinte zu verhindern.
Da jedoch der Nebenbehälter üblicherweise
zur Außenluft
geöffnet
ist, besteht ein Problem, dass der Grad des Tintenentlüftungszustands
im Laufe der Zeit abgesenkt wird.
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Für die Flüssigkeitszufuhr
von dem Nebenbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf wird außerdem die Wassersäulendifferenz
verwendet, oder ein kleiner Tintenbehälter ist zusätzlich für die Aufzeichnungskopfeinheit
angeordnet, um ein Kapillarkraft erzeugendes Element als ein Element
vorzusehen, dass die negative Kraft in dem Inneren eines derart
kleineren Tintenbehälters
erzeugt. Da jedoch der Nebenbehälter
zur Außenluft
geöffnet
ist, besteht in jedem Fall ein Bedarf an einem Saugprozess unter
Verwendung einer Wiederherstellungspumpe, um Tinte zu jeder Düse des Aufzeichnungskopfes
der Vollzeilen-Bauart zuzuführen.
Dann besteht eine Gefahr, dass eine beträchtliche Tintenmenge verschwenderisch
ausgestoßen
wird.
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Unter
dem Standpunkt einer Verwendung eines größeren Tintenbehälters, der
an einem Aufzeichnungsgerät
anzubringen ist, ist es andererseits übliche Praxis, den Tintenbehälter zu
verwenden, der mit einer Tintenblase versehen ist, die mit einem
Aluminiumfolienfilm laminiert ist, und zwar angesichts der Gasdurchlässigkeit
und einer Beständigkeit
gegenüber
Stößen. In
den letzten Jahren wurde es jedoch wegen den Umweltschutzproblemen,
die sorgfältig
behandelt werden sollten, erforderlich, einen Tintenbehälter vorzusehen, der
so strukturiert ist, dass er in einfacher Weise zur Entsorgung verbrannt
oder recycelt wird, während
die Bedingung der Gasdurchlässigkeit
und der Beständigkeit
gegenüber
Stößen erfüllt wird.
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Die
Druckschrift aus dem Stand der Technik
JP-02-063746 A offenbart
ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Ein
weiterer Stand der Technik bildet die Veröffentlichung Xerox Disclosure
Journal (Vol. 16, no 1, Jan/Feb 1991, pp. 11/13). Darin ist ein
Tintenbehälter
mit einem Verbindungsventil offenbart, der für thermische Tintenstrahlprozesse
verwendet wird. Der Behälter
hat einen inneren Mylar-Beutel, der Tinte enthält, die mit dem Verbindungsventil
in Verbindung ist. Das Verbindungsventil öffnet und schließt sich
beim Anbringen und Abnehmen an einen Aufnehmer.
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Schließlich offenbart
die
US-4 689 642 A einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Ausstoßelement zum Bilden von Tropfen,
einem elastischen Tintenbehälter,
um darin Tinte zu halten, die dem Ausstoßelement zuzuführen ist,
einem Gehäuse,
um darin den Tintenbehälter
aufzunehmen, und einem Verbindungsbereich, der an dem Gehäuse abnehmbar
angebracht ist und einen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Tintenbehälter mit
der Außenseite
des Gehäuses
in Verbindung bringen kann. Der vorstehend erwähnte Raum im Inneren des Gehäuses wird
bei einem Druck abgedichtet, der kleiner ist als der Atmosphärendruck,
bis der Verbindungsbereich von dem Gehäuse abgenommen wird.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der technischen Probleme
gestaltet, die vorstehend diskutiert wurden. Es ist eine erste Aufgabe
der Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät vorzusehen, das so einfach
wie möglich
aufgebaut ist, und das eine Tinte in dem Behälter in wirksamer Weise für die stabilisierte Abgabe
von Bildern mit einer hohen Qualität nutzen kann.
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Es
ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, einen Tintenbehälter vorzusehen,
der so strukturiert ist, dass er in einfacher Weise zur Entsorgung
verbrannt oder recycelt werden kann, während die Bedingung der Gasdurchlässigkeit
und der Beständigkeit
gegenüber
Stößen erfüllt wird,
und zwar in Kombination mit der ersten Aufgabe der Erfindung oder
individuell.
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Die
spezifischen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus den
nachfolgend angegebenen Strukturen ersichtlich.
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Um
die erste Aufgabe zu lösen,
die vorstehend beschrieben ist, hat das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät der vorliegenden
Erfindung einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Auslassen von
Tinte, um zu ermöglichen,
dass die Tinte auf einem Aufzeichnungsmedium zur Erzeugung von Bildern
haftet; einen Tintenbehälter, der
mit einer Tintenblase versehen ist, um Tinte zu speichern, die dem
Aufzeichnungskopf zuzuführen
ist; einen Tintenzuführungspfad
zum Zuführen
von Tinte aus dem Tintenbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf; einen Nebenbehälter, der an dem Tintenzuführungspfad
angeordnet ist, um Tinte aus dem Tintenbehälter vorläufig zurückzuhalten und um die Tinte
zu dem Aufzeichnungskopf zuzuführen.
Für dieses Tintenstrahlaufzeichnungsgerät hat der
Nebenbehälter
einen Tinteneinlassanschluss zum Aufnehmen von Tinte aus dem Tintenbehälter und
einen Tintenauslassanschluss zum Herausführen der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf;
eine Nebentintenblase zum Ausbilden eines geschlossenen Raumes mit
Ausnahme des Tinteneinlassanschlusses und des Tintenauslassanschlusses;
und ein Gehäuse
zum Abdecken der Blase, das gleichzeitig einen Verbindungsabschnitt
zur Außenseite
aufweist, um die Blase in dem geschlossenen Raum mit der Ausnahme
des Verbindungsabschnitts zu schützen,
und er hat des Weiteren ein erstes Öffnungs- und Schließventil,
das für den
Tinteneinlassanschluss vorgesehen ist; ein zweites Öffnungs-
und Schließventil,
das für
den Tintenauslassanschluss vorgesehen ist; und eine Druckeinstelleinrichtung,
die mit dem Verbindungsabschnitt in Verbindung ist, um den Druck
in dem Raum zwischen der Nebenbehälterblase und dem Gehäuse einstellen
zu können.
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Gemäß diesem
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
wird die entlüftete
Tinte, die verwendet wird, nicht der Außenluft in dem Tintenzuführungspfad
von der Tintenblase zu dem Aufzeichnungskopf ausgesetzt. Infolge dessen
besteht keine Gefahr, dass ein Tintenentlüftungsgrad abgesenkt wird.
Zusätzlich
werden die Druckbeaufschlagungs- und Druckentspannungsbetriebe unter
Verwendung der Druckeinstelleinrichtung durchgeführt, wodurch es möglich ist,
dass das Nachfüllen
der Tinte aus dem Hauptbehälter
zu dem Nebenbehälter
und von dem Nebenbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf und außerdem
der Wiederherstellungsbetrieb implementiert werden, ohne dass eine
Pumpe oder dergleichen für
den Tintenzuführungspfad
vorgesehen wird. Gleichzeitig wird insbesondere hinsichtlich des
Nachfüllens
von Tinte aus dem Nebenbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf dieses durch den Druckbeaufschlagungsbetrieb
ausgeführt.
Daher ist es möglich,
das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
vorzusehen, das Tinte in dem Tintenbehälter in wirksamer Weise zum
stabilen Abgeben von Bildern mit höherer Qualität nutzen
kann.
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Außerdem ist
der Tintenbehälter
der vorliegenden Erfindung zum Erreichen ihrer zweiten Aufgabe an das
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
anbringbar, das vorstehend beschrieben ist, der eine Tintenblase,
die Tinte enthält,
und einen Tintenzuführungsanschluss
aufweist, um Tinte in der Tintenblase zur Außenseite heraus zu führen. Dann
wird diese Tintenblase durch ein flexibles Kunststoffmaterial ausgebildet.
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Für das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß der vorstehenden
Beschreibung ist es nicht erforderlich, die Wassersäulendifferenz
und das Gleichgewicht des Unterdrucks zwischen diesem Tintenbehälter und dem
Aufzeichnungskopf zu berücksichtigen.
Um die zweite Aufgabe gemäß der vorstehenden
Beschreibung zu lösen,
ist es infolge dessen möglich,
in wirksamer Weise sogar einen Tintenbehälter mit größeren Druckänderungen bei dem Herausführen der
Tinte zu verwenden, und zwar auch wenn er flexibel ist oder wenn
er einen höheren
Unterdruck aufweist, der auf dem Tintenzuführungsanschluss ausgeübt wird.
Für den
vorstehend beschriebenen Tintenbehälter wird ein Kunststoff für seine
Tintenblase als sein Material verwendet, wodurch die Probleme hinsichtlich
des Umweltschutzes berücksichtigt
werden, und gleichzeitig ist es möglich, den Tintenbehälter fest
(oder eine dicke Blase) auszubilden, der einen kleineren Verformungsbetrag
aufweist, wonach Tinte durch Nutzen der Wirkung heraus geführt werden
kann, die durch das vorstehend beschriebene Aufzeichnungsgerät bewirkt
wird. Somit ist es möglich,
den Tintenbehälter
vorzusehen, der die Bedingung der Gasdurchlässigkeit und außerdem die
Beständigkeit
gegenüber
Stößen erfüllen kann.
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Um
die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, hat
der Tintenbehälter
eines anderen Ausführungsbeispieles
eine Tintenblase, die Tinte enthält,
und einen Tintenzuführungsanschluss,
um Tinte in der Tintenblase zur Außenseite heraus zu führen. Dann
wird die Tintenblase durch ein flexibles Kunststoffmaterial ausgebildet,
und gleichzeitig wird der Innendruck an dem Tintenzuführungsanschluss
der Tintenblase auf –200
mmAq oder weniger hinsichtlich der Außenluft festgelegt, bevor der
Tintenbehälter
verwendet wird.
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Gemäß diesem
Tintenbehälter
wird die Tintenblase aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet, so
dass der Tintenbehälter
zur Entsorgung einfacher verbrannt oder recycelt wird, und gleichzeitig
ist es möglich,
den Tintenbehälter
vorzusehen, für
den nahezu keine Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Blase aufgrund
von Stößen oder
den wiederholten, plötzlichen Änderungen
der Umgebung während
des Vertriebs oder des Tintenlecks aufgrund von Beschädigungen
zerstört
wird, die bei der Dichtung des Tintenzuführungsanschlusses aufgrund
von Stößen während des
Vertriebs auftreten können,
da der Unterdruck beim Beginn im Voraus höher eingestellt wird, und außerdem ist
die Robustheit des Materiales selbst größer, das die Blase ausbildet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Vorderansicht, die schematisch ein Beispiel der gesamten Struktur
eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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2 zeigt
eine Ansicht, die die Tintenzuführungspfade
des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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3A und 3B zeigen
Ansichten, die die Betriebsfolge des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellen.
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4 zeigt
eine Ansicht, die die Betriebsfolge des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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5A und 5B zeigen
perspektivische Ansichten, die den Tintenbehälter darstellen, der an dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anbringbar ist.
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6A, 6B und 6C zeigen
Querschnittsansichten, die die Kunststofffilmzusammensetzungen der
Tintenblase der Tintenkartusche darstellen, die in den 5A und 5B gezeigt
ist.
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7A und 7B zeigen
grafische Darstellungen, die die Beziehungen zwischen dem Sauerstoffdurchlässigkeitsverhältnis und
dem Stickstoffdurchlässigkeitsverhältnis des
Filmmateriales der Tintenblase der Tintenkartusche darstellen, die
in den 5A und 5B gezeigt
ist, sowie die Anzahl der Tage, während denen die Tintenkartusche
intakt geblieben ist.
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8A, 8B und 8C zeigen
Querschnittsansichten, die das Änderungsbeispiel
der Kunststofffilmzusammensetzungen der Tintenblase der Tintenkartusche
schematisch darstellen, die in den 5A und 5B gezeigt
ist.
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9 zeigt
eine Ansicht, die die Tintenzuführungspfade
des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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10 zeigt
eine Blockdarstellung, die den Gasströmungspfad darstellt, um den
Tintenbehältern
und den Nebenbehältern
zu ermöglichen,
dass sie mit Druck beaufschlagt werden, und zwar gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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11 zeigt
eine Ansicht, die das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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12A und 12B zeigen
Ansichten, die das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellen.
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13 zeigt
eine Ansicht, die das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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14A und 14B zeigen
perspektivische Ansichten, die den Tintenbehälter des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes darstellen,
das in der 13 gezeigt ist.
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15A und 15B zeigen
grafische Darstellungen, die die Beziehungen zwischen dem Druck
und der Zeit während
einer Tintendruckwiederherstellung des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes darstellen,
das in der 13 gezeigt ist.
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16 zeigt
eine Ansicht, die das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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17 zeigt
eine Ansicht, die das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun
wird auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen, und die Ausführungsbeispiele werden gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Zunächst wird
unter Verwendung der 1 das Konzept des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes als Ganzes
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, hat das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät einen
Farbaufzeichnungskopf 1; einen Farbtintenbehälter 11;
eine Blattzuführungskassette 10;
einen manuellen Blattvorschubmechanismus 9; eine Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5;
und einen Blattauslassmechanismus 7.
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Ein
Aufzeichnungsblatt, das ein Aufzeichnungsmedium ist, wird mittels
des Kassettenblattvorschubs oder des manuellen Blattvorschubs zugeführt. Wenn
der Kassettenblattvorschub übernommen
wird, dann wird jedes Aufzeichnungsblatt in der Blattzuführungskassette 10 mittels
einer Vorschubwalze 10a zu der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 geführt. Wenn
der manuelle Blattvorschub übernommen
wird, dann wird ein Aufzeichnungsblatt an der Blattvorschubablage 9a durch
eine Vorschubwalze 8 zu der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 geführt. Auch
wenn dies nicht im Einzelnen beschrieben ist, gibt es ein Verfahren
(Duplo-Verfahren), das das Aufzeichnungsblatt einzeln unter Verwendung
der Vorschubwalzen 8 und 10a in Zusammenwirkung
mit dem Trennklotz trennt, das Nageltrennverfahren, das Verzögerungsverfahren
von einigen anderen Vorschubverfahren.
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Das
vordere Ende eines Aufzeichnungsblatts, das zu der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 unter
Verwendung des Kassettenblattvorschubs oder des manuellen Blattvorschubs
geführt
wird, liegt an einem Paar Widerstandswalzen 4a und 4b an,
die ruhen. Wenn des Weiteren die Vorschubwalzen 8 und 10 zum leichten
Drehen veranlasst werden, hängt
das Aufzeichnungsblatt zwischen den Widerstandswalzen 4a und 4b sowie
zwischen den Vorschubwalzen 8 und 10 durch, so
dass es möglich
ist, den durchhängenden
Vorschub des Aufzeichnungsblattes zu korrigieren.
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Wenn
der Fotosensor (nicht gezeigt) erfasst, dass das Aufzeichnungsblatt
an den Kontaktabschnitt der Widerstandswalzen 4a und 4b anliegt,
dann dürfen
sich die Widerstandswalzen 4a und 4b drehen. Das mittels
der Widerstandswalzen 4a und 4b so vorgeschobene
Aufzeichnungsblatt wird durch einen Förderriemen 5d und
ein Paar Klemmwalzen 12a und 12b eingeklemmt.
Auch wenn dies nicht gezeigt ist, wird eine hohe elektrische Spannung
auf die untere Walze 12b der Klemmwalzen aufgebracht, und
die obere Walze 12a ist geerdet. Daher wird das Aufzeichnungsblatt,
das die Klemmwalzen 12a und 12b passiert hat,
durch den Förderriemen 5d befördert, während es
daran elektrostatisch haftet. Der Förderriemen 5d wird
um die Antriebswalze 5b, die angetriebene Walze 5a und
die Druckwalze 5c gespannt und zum Drehen mittels der Antriebswalze 5b veranlasst,
die durch einen Pulsmotor angetrieben wird, der als die Antriebsquelle
(nicht gezeigt) dient. Daher wird das Aufzeichnungsblatt, das elektrostatisch
an dem Förderriemen 5d haftet,
zu der Druckstartposition direkt unter dem Aufzeichnungskopf 1 zusammen
mit der Drehung des Förderriemens 5d befördert. Diesbezüglich ist
die Druckwalze 5c drehend an dem vorderen Ende des schwenkbaren
Arms (nicht gezeigt) angebracht, der eine Spannung auf den Förderriemen 5d aufbringt,
wobei die Vorspannkraft daran mittels einer Feder ausgeübt wird.
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Der
Aufzeichnungskopf 1 ist die Vollzeilen-Bauart, bei der
eine große
Anzahl der Aufzeichnungselemente über die gesamte Breite des
Aufzeichnungsbereiches des Aufzeichnungsblattes angeordnet ist,
und es werden von der stromaufwärtigen
Seite die vier Köpfe 1K (Schwarz), 1Y (Gelb), 1M (Magenta)
und 1C (Zyan) jeweils in spezifischen Intervallen in dieser
Reihenfolge angeordnet, und dann werden sie an den Kopfhalter 2 angebracht.
Außerdem
sind vier Kappen 3 angeordnet, um ein Austrocknen der Düsen zu verhindern,
wenn der Aufzeichnungskopf nicht im Druckbetrieb ist, und um außerdem die
ausgestoßene
Tinte aus den Düsen aufzunehmen,
wenn der Wiederherstellungsbetrieb durchgeführt wird. Die Kappen 3 sind
durch ein Kappenstützelement
(nicht gezeigt) gestützt,
und sie sind angrenzend an den jeweiligen vier Aufzeichnungsköpfen 1 positioniert,
wenn der Druckvorgang in Betrieb ist. Zur Zeit des Abdeckens durch
die Kappen werden die Aufzeichnungsköpfe 1 zusammen mit
dem Kopfhalter 2 nach oben verschoben. Dann wird jede Kappe 3 zu
der Position direkt unter dem jeweiligen Aufzeichnungskopf 1 verschoben.
Bei dem Gleiten der Kappen 3 wischen die elastischen Elemente 21 wie
zum Beispiel aus Urethangummi, die an den jeweiligen Endabschnitten
der Kappen 3 befestigt sind, verbleibende Tinte an jedem
Seitenabschnitt der Aufzeichnungsköpfe 1 ab. Wenn die Aufzeichnungsköpfe 1 zusammen
mit dem Kopfhalter 2 abgesenkt werden, während die
Kappen 3 direkt unter den Aufzeichnungsköpfen 1 positioniert
sind, wird dann jeder Kopfseitenabschnitt an der jeweiligen Kappe 3 platziert,
um das Abdecken der Köpfe 1 durch
die Kappen zu bewirken.
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Für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
ist jeder Aufzeichnungskopf 1 mit Heizvorrichtungen versehen,
um die Tinte zu erwärmen.
Das Filmsieden der Tinte wird durch dieses Erwärmen bewirkt, und die Tinte wird
an dem Aufzeichnungsblatt für
die Bilderzeugung mittels den Druckänderungen ausgelassen, die
der Entwicklung oder dem Zusammenfallen von Blasen folgen, was das
so bewirkte Filmsieden mit sich bringt.
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Dann
dürfen
die Widerstandswalzen 4a und 4b ihre Drehungen
starten, was als ein Trigger zum Festlegen der Zeitgebung dient,
so dass die Aufzeichnungsköpfe 1K, 1Y, 1M und 1C geeignete
Antriebssignale von einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) aufnehmen,
wodurch gewünschte
Bilder durch Auslassen von Tinte an den spezifischen Positionen
an dem Aufzeichnungsblatt erzeugt werden.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, wird das Aufzeichnungsblatt durch
die elektrostatische Anziehung zu der oberen Seite des Förderriemens 5d angezogen
und durch den Förderriemen 5d befördert, während das
Drucken an dem Aufzeichnungsblatt mittels des Aufzeichnungskopfs 1 durchgeführt wird.
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Das
Aufzeichnungsblatt, das die so erzeugten Bilder aufweist, wird zu
dem Blattausstoßmechanismus 7 befördert. Die
Ausstoßwalze 7b des
Blattausstoßmechanismus 7 wird
durch die Antriebsquelle (nicht gezeigt) drehend angetrieben, während das
Rad 7a mit der Ausstoßwalze 7b in
einem Druckkontakt ist. Das Aufzeichnungsblatt nach der Bilderzeugung
wird durch die Ausstoßwalze 7b und
das Rad 7a eingeklemmt, um auf die Blattausstoßablage 13 zur
Aufbewahrung ausgestoßen
zu werden. Das Rad 7b ist so konfiguriert, das es viele
kleine Vertiefungen mit Spitzen (nicht gezeigt) an seinem Außenumfang
aufweist, damit es nicht möglich
ist, dass die Tinte der gedruckten Bilder übertragen wird, so dass das
Rad verschmutzt wird, auch wenn dieses mit der gedruckten Fläche nach
dem Aufzeichnen in Kontakt ist.
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Nun
werden der Tintenzuführungs-
und Wiederherstellungsmechanismus und der Tintenbehälter, die die
Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweisen, gemäß den jeweiligen
Ausführungsbeispielen
nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Hierbei ist bei jedem der
folgenden Ausführungsbeispiele
die Struktur derart angeordnet, dass die Tintenzuführungspfade
in dem Aufzeichnungskopf in zwei Richtungen an der Strecke geteilt
sind, und dass die Tinte von beiden Enden der Kopfflüssigkeitskammer
zugeführt
wird. Jedoch ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf eine derartige
Struktur beschränkt.
Es kann möglich
sein, die Erfindung auf beliebige andere Strukturen der Tintenzuführungspfade
anzuwenden.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Die 2 zeigt
eine Ansicht, die den Tintenzuführungspfad
des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt. Für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
hat die Tintenzuführungs- und Wiederherstellungsvorrichtung
den Aufzeichnungskopf 1, den Nebentintenbehälter 50,
der mit der Nebentintenblase 50b versehen ist, und den
Tintenbehälter 134.
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Wie
dies in der 5A gezeigt ist, ist der Tintenbehälter 134 dergestalt,
dass die Tintenblase 134a, die darin Tinte enthält, durch
die Abdeckungsbehälter 134d und 134e abgedeckt
ist, und der Atmosphärenverbindungsanschluss
(nicht gezeigt) ist für
ihn angeordnet. Für
den Tintenzuführungsanschluss 134f des
Tintenbehälters 134,
der an dem Einfügungsanschluss
des Aufzeichnungsgerätehauptkörpers angebracht
ist, wird dann die Tintenzuführungsnadel 48 hinein
gestochen, um zu ermöglichen,
dass die Tinte von der Tintenblase 134a zu dem Tintenzuführungspfad
in dem Aufzeichnungsgerätehauptkörper zugeführt wird.
Der Tintenzuführungsanschluss 134f des
Tintenbehälters 134 ist
so strukturiert, das er dann angeschlossen wird, wenn die Tintenzuführungsnadel 48 hinein
gestochen wird. Daher ist dieser Anschluss mit dem elastischen Element
versehen, das durch Gummi oder dergleichen ausgebildet ist, um das
Lecken von Tinte zu verhindern, wenn die Tintenzuführungsnadel
hinein gestochen oder daraus heraus gezogen wird.
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Hierbei
bezeichnet ein Bezugszeichen 134p das Absorptionsmittel
von nicht erwünschter
Tinte, die die Tinte absorbiert, die bei dem Wiederherstellungsprozess
ausgestoßen
wird, was später
beschrieben wird. Als das Absorptionsmittel der nicht erwünschten
Tinte kann übliches,
nicht gewebtes Textil, ein Urethanformstück oder dergleichen ohne irgendein
Problem verwendet werden, sofern es lediglich eine ausgezeichnete
hygroskopische Eigenschaft aufweist. Für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
hat jedoch das Absorptionsmittel der nicht erwünschten Tinte die Tintenabsorptionslage,
die durch das Baumwollpulpentextil ausgebildet ist, das ein polymerisches Absorptionsmittel
enthält,
und den nicht gewebten Stoff, der diese Lage abdeckt. Dann wird der
nicht gewebte Stoff durch Wärme
abgedichtet, um die Struktur auszubilden, bei der die Tintenabsorptionslage
in der Blase aus dem nicht gewebten Stoff vorgesehen ist. Als das
Material des nicht gewebten Stoffs kann Nylon, Polyester, Polypropylen
oder beliebige andere synthetische Fasern verwendet werden. Für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
ist das polymerische Absorptionsmittel in der Tintenabsorptionslage
aufgequollen, falls die nicht erwünschte Tinte in das Absorptionsmittel
der nicht erwünschten
Tinte eintritt, und diese Lage ändert
sich zu der Gel-Substanz, deren Volumen entsprechend dem Volumen
der absorbierten Feuchte vergrößert ist.
Dann wird die Tinte in der Tintenblase verbraucht, so dass die Tintenblase
schrumpft. Anders gesagt schrumpft die Tintenblase für den Tintenbehälter bei
dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel
zusammen mit dem Verbrauch der Tinte, aber stattdessen wird das
Absorptionsmittel der nicht erwünschten
Tinte aufgequollen. Somit besteht ein Vorteil, dass das Absorptionsmittel
der nicht erwünschten
Tinte in wirksamer Weise bis zu jenem Maß verwendet werden kann, bei
dem es aufgequollen ist.
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An
dem Tintenzuführungspfad
für den
Tintenbehälter 134 des
Aufzeichnungskopfes 1 ist der Nebenbehälter 50 so angeordnet,
dass er die Tinte aus dem Hauptbehälter vorläufig zurückhält, und dass er sie dann zu
dem Aufzeichnungskopf zuführt.
Hierbei ist der Nebenbehälter 50 mit
dem Tinteneinlassanschluss 50f zum Aufnehmen der Tinte
aus dem Tintenbehälter 134 und
mit dem Tintenauslassanschluss 50g versehen, durch den
die Tinte dem Aufzeichnungskopf 1 zugeführt wird. Dann gibt es die
Nebentintenblase 50b, die einen geschlossenen Raum mit
der Ausnahme des Tinteneinlassanschlusses 50f und des Tintenauslassanschlusses 50g ausbildet,
und das Gehäuse 50h,
das die Nebentintenblase 50b abdeckt, und dass mit der
Einheit versehen ist, welche mit der Außenseite in Verbindung ist,
und dann schützt
es die Blase in diesem geschlossenen Raum mit der Ausnahme der Verbindungseinheit.
Für diese
Verbindungseinheit ist eine Saug- und Komprimierpumpe 67 als
eine Einrichtung zum Einstellen eines Drucks vorgesehen, die einen
Druck in dem Raum zwischen der Nebentintenblase 50b und
dem Gehäuse 50h einstellen
kann. Die Saug- und Komprimierpumpe 67 sendet die Luft
zu dem Umfang der Nebentintenblase 50b in dem Nebentintenbehälter 50,
oder sie sendet die Luft aus dem Umfang der Nebentintenblase 50b in
dem Nebenbehälter 50 zur
Außenseite
des Nebenbehälters 50.
Diese Pumpe ist mit den Komprimier- und Saugfunktionen ausgestattet.
Hierbei ist eine Röhrenpumpe,
eine Zylinderpumpe oder dergleichen besonders geeignet, die mit
den Saug- und Komprimierfunktionen ausgestattet sein sollte, die
durch die reguläre
Drehung oder durch die Rückwärtsdrehung
der Antriebsquelle (Motor) der Saug- und Komprimierpumpe 67 ausführbar sind.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
wird eine Röhrenpumpe
für die
Saug- und Komprimierpumpe 67 verwendet. Dann ist die Struktur
so angeordnet, dass der Innenraum des Gehäuses dadurch mit Druck beaufschlagt
wird, dass die Luft zum Inneren des Gehäuses zur Zeit einer regulären Drehung
gesendet wird, und dass der Innendruck dadurch reduziert wird, dass
die Luft aus dem Inneren des Gehäuses
zur Zeit der Rückwärtsdrehung
ausgestoßen
wird.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
gibt es daneben den Atmosphärenverbindungsanschluss 50a,
der eine Verbindung der Außenluft
mit dem Inneren des Gehäuses
ermöglicht;
und das Öffnungs- und
Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss,
um diesen Anschluss zu öffnen
oder zu schließen.
Dann ist es möglich,
die Verbindung zwischen dem Raum in dem Inneren des Gehäuses und
der Außenluft
ungeachtet der Beziehung zwischen der Röhrenpumpe und der Röhre zu steuern.
Hierbei bezeichnet ein Bezugszeichen 50d einen Drucksensor
zum Erfassen des Drucks in dem Raum zwischen der Nebenbehälterblase
und dem Gehäuse,
der zum Steuern der Tintenzufuhr und des Wiederherstellungsbetriebs
verwendet wird, wie dies später
beschrieben wird. Als ein derartiger Sensor ist es wünschenswert,
einen Sensor wie zum Beispiel einen Halbleiterdrucksensor zu übernehmen,
der den Druck linear erfassen kann. Hierbei bezeichnet ein Bezugszeichen 50e außerdem den
Nebenbehälterrestsensor
zum Erfassen der Tintenmenge (oder des Vorhandenseins oder des Fehlens
von Tinte) in dem Nebenbehälter.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist die Struktur dazu angeordnet, die Dicke der Nebenbehälterblase
mittels des Fotosensors und des Sensormerkers zu erfassen.
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Als
Nächstes
wird ein erstes Öffnungs-
und Schließventil 66 zwischen
dem Tinteneinlassanschluss 50f und dem Tintenbehälter 134 an
dem Tintenzuführungspfad
angebracht, und ein zweites Öffnungs-
und Schließventil 65 wird
an dem Tintenzuführungspfad
zwischen dem Tintenauslassanschluss 50g des Nebenbehälters und
dem Aufzeichnungskopf 1 angebracht. Für die Öffnungs- und Schließventile 65 und 66 ist
es denkbar, das Öffnungs-
und Schließsolenoidventil
für jedes
dieser Ventile zu übernehmen,
das mit der Ventilfunktion zusammen mit der Dichtfunktion versehen
ist, die bei dem Tauchkolben des Solenoids eingerichtet ist. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist die Struktur so angeordnet, dass das Öffnungs- und Schließventil 65 gelöst wird,
wenn die Solenoidleistungsquelle eingeschaltet wird, und es wird
geschlossen, wenn die Leistungsquelle ausgeschaltet wird, und dass
das Öffnungs-
und Schließventil 66 geschlossen
wird, wenn die Solenoidleistungsquelle eingeschaltet wird, und dass
es gelöst
wird, wenn diese ausgeschaltet wird.
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Nun
werden im Zusammenhang mit den Flussdiagrammen, die in den 3A und 3B sowie
in der 4 gezeigt sind, der Zuführungsbetrieb der verschiedenen
Flüssigkeitsarten
und der Wiederherstellungsbetrieb des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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(1) Der übliche Flüssigkeitszuführungsbetrieb
-
Für die übliche Flüssigkeitszufuhr
wie zum Beispiel für
den Druckbetrieb ist das erste Öffnungs-
und Schließventil 66 geschlossen,
während
das zweite Öffnungs-
und Schließventil 65 und
das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss
jeweils gelöst
sind. Dann wird ohne einen Betrieb der Saug- und Komprimierpumpe
der Aufzeichnungsvorgang durch das Nutzen der Wassersäulendifferenz
zwischen dem Nebenbehälter
und dem Aufzeichnungskopf durchgeführt. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist die Kapazität
(ungefähr
50 cc bis 100 cc) des Nebenbehälters
kleiner als die Kapazität des
Hauptbehälters
(ungefähr
400 cc bis 600 cc). Daher ist es möglich, den Nebenbehälter durch
Ausnutzung des toten Raumes des Fördersystems (Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5)
des Aufzeichnungsmediums innerhalb des Gerätes zu nutzen, und eine Verkleinerung
des Tintenstrahlgerätes
zu implementieren, wenn dies mit jenem Fall verglichen wird, bei
dem die Tinte zu dem Aufzeichnungskopf direkt aus dem Hauptbehälter durch
die Nutzung der Wassersäulendifferenz
zugeführt
wird.
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(2) Der Entlüftungsbetrieb des Nebenbehälters
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Ohne
Tinte in dem Nebenbehälter
(in der Nebentintenblase 50b) des Aufzeichnungskopfes 1 wird
das Ventil 66 zunächst
geschlossen (Schritt S1), falls das Ventil 66 geöffnet ist,
wie dies in der 3A gezeigt ist. Dann wird das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss
geschlossen (Schritt S2) (hierbei ist das Ventil 65 geöffnet).
Danach wird die Saug- und Komprimierpumpe 67 regulär gedreht,
um das Innere des Gehäuses
mit Druck zu beaufschlagen (Schritt S3), bis der Restsensor 50e erfasst, dass
der Nebenbehälter
leer ist. Somit wird die Luft in der Nebentintenblase zur Außenseite
aus dem Aufzeichnungskopf 1 ausgestoßen. Wenn der Restsensor 50e erfasst
hat, dass der Nebenbehälter
leer ist (Schritt S4), wird die Pumpe 67 ausgeschaltet,
und das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss
wird gelöst.
Auf diese Art und Weise wird die Luft in dem Nebenbehälter entlüftet.
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(3) Der Nachfüllbetrieb zwischen dem Hauptbehälter und
dem Nebenbehälter
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Wenn
Tinte aus dem Hauptbehälter
zu dem Nebenbehälter
nachgefüllt
wird, wie dies in der 3B gezeigt ist, wird das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss
geschlossen (Schritt S11), falls dieses Ventil 50c geöffnet ist,
und dann wird das zweite Ventil 65 geschlossen (Schritt
S12). Danach wird die Saug- und Komprimierpumpe 67 rückwärts gedreht,
bis der Drucksensor 50d den festgelegten Wert angibt, wodurch
der Innendruck des Gehäuses
reduziert wird. Wenn der Drucksensor 50d den festgelegten
Druck erfasst (Schritt S14), wird dann das erste Öffnungs-
und Schließventil 66 gelöst (Schritt
S15). Auf diese Art und Weise wird die Tinte aus dem Hauptbehälter zu
dem Nebenbehälter
zugeführt.
Nachdem die Druckreduziereinrichtung angetrieben wurde, wird hierbei
das erste Öffnungs-
und Schließventil 66 gelöst, um irgendeine
Möglichkeit
zu vermeiden, dass die Tinte rückwärts strömt. In diesem
Fall ist außerdem
die Druckreduziereinrichtung zum Zuführen der Tinte zu dem Nebenbehälter an
jenem Pfad angeordnet, der sich von dem Tintenzuführungspfad
durch das Vorhandensein der Nebentintenblase unterscheidet. Infolge
dessen besteht keine Möglichkeit,
dass Tinte in dem Tintenzuführungspfad
durch ihn durchtritt durch die Druckreduziereinrichtung verschmutzt
wird.
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Wenn
der Restsensor 50e den vollen Behälter erfasst (Schritt S16),
wird das Ventil 66, das als das erste Öffnungs- und Schließventil
dient, geschlossen (Schritt S17), und die Tintenzufuhr zu der Nebentintenblase
wird ausgesetzt. Dann wird die Saug- und Komprimierpumpe 67 ausgeschaltet
(Schritt S18). Somit wird das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss
gelöst
(Schritt S19). Das Ventil 65, das als das zweite Öffnungs-
und Schließventil
dient, wird geschlossen (Schritt S20), um diese Sequenz zu beenden.
Nachdem das erste Öffnungs-
und Schließventil
geschlossen wurde, wird hierbei der Pumpenbetrieb ausgesetzt, um
es zu ermöglichen,
dass eine Rückwärtsströmung der
Tinte verhindert wird. Als eine Maßnahme zum Verhindern der Rückwärtsströmung kann
es möglich
sein, ein Rückschlagventil
anzubringen, das die Bewegung der Tinte nur in der Richtung von
dem Hauptbehälter
zu dem Nebenbehälter
zulässt.
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Falls
diesbezüglich
der Betrieb von (2) bis (3) gemäß der vorstehenden
Beschreibung kontinuierlich durchgeführt wird, kann es möglich sein,
die Sequenz so abzuwandeln, dass der Prozess nach dem Schritt S5 in
der Sequenz (2) zu dem Schritt S12 in der Sequenz (3) schreitet,
anstatt dass die Sequenz (3) nach der Beendigung der Sequenz (2)
ausgeführt
wird.
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(4) Der erzwungene Tintennachfüllbetrieb
von dem Nebenbehälter
zu dem Kopf
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Für das erzwungene
Nachfüllen
von Tinte von den Nebenbehälter
zu dem Kopf wird es zunächst
eingerichtet, dass der Aufzeichnungskopf 1 durch die Kappenelemente 3 abgedeckt
wird, wie dies in dem Flussdiagramm in der 4 gezeigt
ist (Schritt S31).
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Dann
wird das Öffnungs-
und Schließventil 65 geschlossen
(Schritt S32), falls dieses Ventil 65 geöffnet ist,
um so die Tinte zu dem Kopf 1 durch den Druck zuzuführen, der
auf dem Umfang der Nebentintenblase ausgeübt wird, und dann wird das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss geschlossen
(Schritt S33) (bei dieser Gelegenheit wird das erste Löseventil 66 geschlossen).
Danach wird die Pumpe regulär
gedreht, bis der Drucksensor 50d bei dem vorbestimmten
Wert ankommt, um zu ermöglichen, dass
das Innere des Gehäuses
mit Druck beaufschlägt
wird (Schritt S34).
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Wenn
der Drucksensor 50d den vorbestimmten Wert erfasst (Schritt
S35), dann wird das zweite Öffnungs-
und Schließventil 65 gelöst (Schritt
S37), und zwar für
eine spezifische Zeitperiode (nahezu eine Sekunde). Dann wird der
Schließbetrieb
erneut ausgeführt
(Schritt S38). Dieser Betrieb wird bis zu der spezifischen Zahl
(N) wiederholt, die im Voraus festgelegt wurde (Schritte S36 bis
S39). Somit wird die Tinte exakt zu jeder Düse des Aufzeichnungskopfs zugeführt. Für das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät der vorliegenden Erfindung
wird die Tintenzufuhr zu dem Kopf durch den Druckbeaufschlagungsbetrieb
durchgeführt,
wodurch es möglich
ist, dass erzwungene Nachfüllen
der Tinte zu dem Kopf behutsam zu implementieren.
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Während des
erzwungenen Nachfüllens
der Tinte, wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die Tinte hierbei
aus den Düsen
des Aufzeichnungskopfes in einigen Fällen heraus strömen. Daher
kann die Wiederherstellungspumpe 16 in dem Tintensammelpfad
zwischen den Kappen 3 und dem Behälter 134p der nicht erwünschten
Tinte angebracht werden, um so nur jene Tinte anzusaugen, die zu
den Kappen geleckt ist. In diesem Fall wird die angesaugte Tintenmenge
kleiner als in jenem Fall, wenn die Tinte zwangsweise zu dem Kopf
nur durch den Saugbetrieb nachgefüllt wird, wodurch es möglich ist,
einen verschwenderischen Verbrauch der Tinte zu vermeiden.
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Nach
dem erzwungenen Nachfüllen
der Tinte wird die Pumpe 67 ausgeschaltet (Schritt S41),
und das Öffnungs-
und Schließventil 50c für den Atmosphärenverbindungsanschluss
wird gelöst
(Schritt S42), und das zweite Öffnungs-
und Schließventil 65 wird
gelöst
(Schritt S43). Danach werden die Kappen gelöst (Schritt S44), um ein Reinigen
mittels des bekannten Verfahrens durchzuführen, wie zum Beispiel unter
Verwendung einer Gummiblase (Schritt S45). Nachdem die Tinte an
der Fläche
des Aufzeichnungskopfes beseitigt wurde, werden die Kappen erneut
angewendet (Schritt S46), wodurch dieser Nachfüllbetrieb beendet wird.
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Falls
diesbezüglich
der Schritt S36 bis Schritt S40 des vorstehend beschriebenen Betriebs
nur einmal durchgeführt
werden, so ist dies der Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetrieb.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, bildet der Tintenzuführungspfad
des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes
des gegenwärtigen
Ausführungsbeispieles
den Raum, der von der Außenluft
zwischen dem Hauptbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf mit der Ausnahme jeder Düse geschlossen
ist. Auch wenn die entlüftete
Tinte verwendet wird, deren gelöste
Sauerstoffmengen 0,5 ppm oder weniger betragen, wird daher der Grad
der Entlüftung
in dem Pfad nicht bedeutend abgesenkt.
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Nun
wird der Tintenbehälter
gemäß der vorliegenden
Erfindung im Einzelnen beschrieben.
-
Als
das Filmmaterial der Tintenblase
134a ist es denkbar, wie
dies in den
6A bis
6C gezeigt ist,
den Film mit abgelagertem Siliziumoxid zu übernehmen, der durch Ablagern
des PET-Films mit einer Dicke von 2 μm und des PE-Films mit einer
Dicke von 25 μm
entsprechend an beiden Seiten der Basislage aus Siliziumoxid (SiOx)
mit einer Dicke von 0,005 μm
erzeugt wird, wie dies in der
6B gezeigt
ist; den Film mit abgelagertem Aluminiumoxid zu übernehmen, der durch Ablagern
der Aluminiumlage (AlOx-Lage) mit einer Dicke von 0,005 μm an dem
PET-Film mit einer Dicke von 12 μm
erzeugt wird, wobei der PE-Film
mit einer Dicke von 25 μm
daran laminiert ist, wie dies in der
6A gezeigt
ist; oder den Everl-Film
(TM) zu übernehmen, der
durch Laminieren des PET-Films mit einer Dicke von 12 μm und des
PE-Films mit einer Dicke von 25 μm entsprechend
an beiden Seiten der Basislage aus einem Etylenvinylalkoholcopolymerkunststoff
mit einer Dicke von 15 μm
erzeugt wird, wie dies in der
6C gezeigt
ist, und dergleichen. Dann sind die Sauerstoffdurchlässigkeit
und die Stickstoffdurchlässigkeit
jeweils folgendermaßen:
Ablagerung | Sauerstoffdurchlässigkeit | Stickstoffdurchlässigkeit |
Siliziumoxid | 0,5
ppm | 0,1
ppm oder weniger |
Aluminiumdioxid | 0,2
ppm | 0,1
ppm oder weniger |
Everl (TM) | 0,2
ppm | 0,017
ppm |
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Nun
wird die Gasdurchlässigkeit
im Allgemeinen mit einer Formel „q = D·S·A·Δp·t/l" ausgedrückt, wobei q die Gasdurchlässigkeit
ist; D der Diffusionskoeffizient ist; S der Löslichkeitskoeffizient ist;
A die Filmfläche ist;
t die Zeit ist; Δp
die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten des Films ist; und l die
Filmdicke ist, und dann ist D·S
die Gasdurchlässigkeit.
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Zur
Zeit der Herstellung des Tintenbehälters wird das Gas (hauptsächlich Stickstoff
80% und Sauerstoff 20%) entlüftet,
das in der Tinte gelöst
ist, und dann wird die so entlüftete
Tinte in die Tinteblase eingespritzt, die durch einen Film der vorstehend
beschriebenen Art ausgebildet ist. Dieses Produkt wird als ein Tintenbehälter geliefert. Üblicherweise
wird die Gasmenge in der entlüfteten
Tinte durch die Menge des gelösten Sauerstoffs
(mg/l oder ppm) angegeben. Hierbei ist es wünschenswert, Tinte in die Tintenblase
einzuspritzen, wobei die entlüftete
Tinte eine Menge von gelöstem
Sauerstoff von 0,5 ppm oder weniger aufweist.
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Eine
entlüftete
Tinte der Art, die in dem Tintenbehälter enthalten ist, hat eine
Tendenz, dass ihre Menge des gelösten
Sauerstoffs allmählich
in einer langen Zeitperiode zwischen der Lieferung und der tatsächlichen
Verwendung der Tintenkartusche an einem Druckerhauptkörper vermehrt
wird, während
das Gas (Sauerstoff und Stickstoff) oder dergleichen in der Atmosphäre außerhalb
der Kartusche den Film durchdringen kann, der den Tintenbehälter bildet.
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Die 7A zeigt
eine grafische Darstellung der Beziehungen zwischen dem Alter und
der Menge des gelösten
Sauerstoffs, wenn die Tintenblase intakt geblieben ist, die die
gelöste
Tinte darin enthält.
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Üblicherweise
ist die garantierte Zeitperiode einer Tintenkartusche innerhalb
fünf Jahre.
Falls nun Tinte mit der gelösten
Sauerstoffmenge von 0,5 mg/l bei 25°C zur Zeit der Herstellung eingespritzt
wird und für eine
Zeitperiode von fünf
Jahren intakt geblieben ist, wird die gelöste Sauerstoffmenge in der
Tinte auf ungefähr
5,0 ppm vermehrt, sofern die Gasdurchlässigkeit des Films 151 cm3/m2·kPa·24h (1,5
cc/m2·atm·24h) beträgt. Falls
die Außentemperatur
auf bis zu 60°C
erhöht
wird, während
die Tintenblase intakt bleibt, beträgt die gelöste Sauerstoffmenge in der
Tinte 5,48 mg/l zur Zeit der Sättigung.
Dann erscheint schließlich
die übersättigte Sauerstoffmenge
als Blasen in der Tinte. Wenn eine derartige Tinte bei dem Druckerhauptkörper verwendet
wird, werden die so in der Tinte erzeugten Blasen dem Aufzeichnungskopf
zusammen mit der Tinte zugeführt,
was das Verstopfen der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes verursacht, was fehlerhafte Druckbilder (fehlende
Auslässe)
mit sich bringt. Daher ist es erforderlich, einen Film vorzusehen,
dessen Gasdurchlässigkeit
derart ist, dass die gelöste
Sauerstoffmenge nicht die Sättigung
erreicht, auch wenn er für
fünf Jahre
intakt bleibt. Es besteht ein Bedarf an einem Film, dessen Gasdurchlässigkeit
101 cm3/m2·kPa·24h (1,0 cc/m2·atm·24h) oder
weniger beträgt.
In ähnlicher
Weise sollte außerdem
im Falle von Stickstoff, wie dies in der 7B gezeigt
ist, die Stickstoffdurchlässigkeit
30,3 cm3/m2·kPa·24h (0,3
cc/m2·atm·24h) oder
weniger betragen. Anders gesagt ist es erforderlich, dass bei dem
gesättigten
Zustand bei einer Temperatur von 60°C keine Blasen erzeugt werden.
Es ist wünschenswert,
dass die Sauerstoffdurchlässigkeitsmenge
5,43 mg/l oder weniger und die Stickstoffdurchlässigkeitsmenge 10 mg/l oder
weniger in diesem Zustand betragen.
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Jeder
der vorstehend erwähnten
Filme (Siliziumoxidfilm, Aluminiumdioxidfilm oder dergleichen) erfüllt diese
Bedingungen in ausreichender Weise, auch wenn er für eine Zeitperiode
von fünf
Jahren intakt bleibt, wobei Tinte kontinuierlich den entlüfteten Zustand
aufrecht erhalten kann. Infolge dessen wird die entlüftete Tinte
dem Aufzeichnungskopf zugeführt,
wenn Druckbilder durch den Druckerhauptkörper erzeugt werden, wodurch
es möglich
ist, Blasen in den Tintenströmungspfaden
in der Tinte zu lösen.
Auf diese Art und Weise treten keine Druckdefekte (fehlende Auslässe) aufgrund
der Blasen auf, so dass die Frequenz der fehlenden Auslässe reduziert
wird. Jeder der vorstehend erwähnten
Filme ist daher als das Kunststoffmaterial höchst geeignet, das für den Tintenbehälterfilm
zu verwenden ist.
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Hierbei
ist die Gasdurchlässigkeit
umgekehrt proportional zu der Filmdicke. Es ist selbstverständlich möglich, die
Filmdicke größer zu machen.
Falls zum Beispiel PVDC als das Material verwendet wird, beträgt die Sauerstoffdurchlässigkeit
1010 cm3/m2·kPa·24h (10
cc/m2·atm·24h),
wobei die Filmdicke davon 25 μm
beträgt.
Um die Sauerstoffdurchlässigkeit
auf 101 cm3/m2·kPa·24h (1,0
cc/m2·atm·24h) oder
weniger einzustellen, sollte die Dicke des PVDC 250 μm oder mehr
betragen.
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Auf
diese Art und Weise können
die Sauerstoffdurchlässigkeit
und die Stickstoffdurchlässigkeit
bei dem dickeren Film der Tintenblase verkleinert werden. Bei dem
Tintenbehälter,
der durch den einzigen geschichteten Film ausgebildet ist, besteht
kein Bedarf einer Durchführung
des sekundären
Prozesses, bei dem mehrere Filme laminiert werden sollen, wodurch
es möglich
ist, eine Kostenreduzierung zu implementieren.
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Um
die Gasdurchlässigkeit
für den
Kunststofffilm zu verkleinern, ist es außerdem möglich, den „PET-AlOx-Film" in zwei Lagen anzuordnen,
wie dies in den 8A bis 8C gezeigt
ist, so dass zum Beispiel die Struktur „PET-AlOx-PET-AlOx-PE (mit
der Dicke: 12 + 0,05 + 12 + 0,05 + 25 = 49,01 μm)" gebildet wird.
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Üblicherweise
wird der AlOx-Film (Aluminiumoxidablagerungsfilm) als ein Film verarbeitet,
der durch das PET mit dem abgelagerten AlOx ausgebildet wird, und
dann wird der PE-Film daran bei dem Nachprozess laminiert. Daher
wird der vorstehend erwähnte „PET-AlOx-PET-AlOx-PE-Film" dadurch ausgebildet,
dass die beiden „PET-AlOx-Filme" mit dem PE oder
dergleichen laminiert werden, dass nachfolgend laminiert wird.
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Bei
dem doppellagigen Aluminiumoxidfilm, der so strukturiert ist, ist
es möglich,
die Gasdurchlässigkeit um
30% zu reduzieren, und die Sauerstoffdurchlässigkeit des doppellagigen
Aluminiumoxidablagerungsfilms beträgt 15 cm3/m2·kPa·24h (0,14
cc/m2·atm·24h).
Dann ist dessen Gasdurchlässigkeit
nahe einer Gasdurchlässigkeit
der Aluminiumfolie. Für
den Film, der gemäß der vorstehenden
Beschreibung strukturiert ist, kann es außerdem möglich sein, den doppellagigen
Siliziumoxidablagerungsfilm vorzusehen oder den Everl-Film (TM) weiter zu laminieren, und zwar neben
anderen Prozessen.
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Wie
dies bei der Laminierung des Kunststofffilms mit mehreren Lagen
vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, die Gasdurchlässigkeit
für die
Tintenblase zu verkleinern, wodurch die Wirkung gegenüber den fehlenden
Auslässen
verbessert wird, die durch die Blasen der entlüfteten Tinte verursacht werden
können. Unter
Verwendung des Kunststofffilms können
die Tintenblasen des Weiteren zur Entsorgung verbrannt werden, nachdem
die Tintenkartuschen verbraucht wurden.
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Für das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles
wird Tinte von dem Hauptbehälter
zu dem Nebenbehälter
mittels einer Pumpe zugeführt.
Somit ist es nicht erforderlich, die Wassersäulendifferenz und das Gleichgewicht
des Unterdrucks zwischen dem Tintenbehälter und dem Aufzeichnungskopf
zu berücksichtigen.
Auch wenn der Tintenbehälter
durch das flexible Kunststoffmaterial zum besseren Recyceln ausgebildet
ist, ist es daher möglich,
angesichts der Gasdurchlässigkeit
die dicke Tintenblase mit großen Änderungen
des Unterdrucks zusammen mit dem Tintenauslass oder mit einem höheren Unterdruck
an dem Tintenzuführungsauslass
zu übernehmen.
Auch wenn der Tintenbehälter
den Unterdruck von –1960
kPa (–200
mmAq) oder weniger aufweist (das heißt ein großer Unterdruck) an dem Tintenzuführungsanschluss
des Tintenbehälters
beim Beginn seines Gebrauchs, ist es möglich, einen derartigen Tintenbehälter ausreichend
zu benutzen. Außerdem
ist es möglich,
den Tintenbehälter
zu verwenden, dessen absoluter Wert der Unterdruckdifferenz 300
mmAq oder mehr an dem Tintenzuführungsanschluss
des Tintenbehälters
zur Zeit des Beginns seines Gebrauchs und der Beendigung davon beträgt (der
Status, bei dem der Tintenbehälter nicht
länger
genutzt werden kann: hierbei wird angenommen, dass der Tintenbehälter verbraucht
ist, wenn der Tintenbehälter
nicht länger
benutzt werden kann, auch wenn Tinte nach wie vor in dem Tintenbehälter enthalten
ist). (Anders gesagt ist es möglich,
den Tintenbehälter
zu verwenden, dessen Unterdruck 1960 kPa (200 mmAq) zur Zeit des
Beginns seines Gebrauchs beträgt,
aber –4900
kPa (–500
mmAq) (ein großer
Unterdruck) (zum Zeitpunkt seiner Beendigung des Gebrauches). Auf
diese Art und Weise ist es möglich,
einen Tintenbehälter
zu verwenden, dessen Struktur nicht einfach eine Tintenbehälterblase,
sondern dreidimensional ist (zum Beispiel eine rechteckige Säule). Infolge
dessen besteht ein Vorteil einer Erhöhung des Wirkungsgrades hinsichtlich
des Raumes in einem Tintenbehälter,
der durch den Tintenbehälter
eingenommen wird.
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Für einen
Tintenbehälter
jener Art, deren Unterdruck 4900 kPa (200 mmAq) oder weniger an
dem Tintenzuführungsanschluss
zur Zeit dessen Beginns des Gebrauches beträgt, ist es möglich, dessen
Tintenblase mit einem Kunststoffmaterial hinsichtlich der Tintenblase
als einen einzigen Körper
auszubilden, der zur Entsorgung verbrannt oder in einfacher Weise
zum Recyceln verwendet werden kann. Außerdem besteht ein Vorteil
darin, dass bei dem höheren
Unterdruck bei dem Beginn und der höheren Robustheit des Materials
selbst, dass die Blase bildet, das Lecken der Tinte selten aufgrund
der Beschädigung
auftritt, die an der Dichtung oder dergleichen in dem Tintenzuführungsanschlussabschnitt
durch Stöße oder
durch plötzliche
Umgebungsänderungen
während
des Vertriebs verursacht wird (üblicherweise
wird der Tintenzuführungsanschlussabschnitt durch
ein Dichtelement abgedichtet). Ein Tintenbehälter der Bauart kann nicht
nur für
das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
verwendet werden, der mit dem Nebenbehälter der vorliegenden Erfindung
versehen ist, sondern er kann auch für das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät verwendet
werden, das mit einer Pumpe in der Flüssigkeitszuführungsroute
versehen ist, um die Flüssigkeitszufuhr
zu dem Aufzeichnungskopf unter Verwendung einer derartigen Pumpe
auszuführen.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Die 9 zeigt
eine Querschnittsansicht der rechten Seite des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die 10 zeigt
eine Blockdarstellung der Tintenzuführungswiederherstellungsvorrichtung.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
hat der Tintenbehälter 134 eine
derartige Struktur, dass die Tintenblase 134a, die darin
Tinte enthält,
durch die Abdeckungsbehälter 134d und 134n zum
Beispiel in der gleichen Art und Weise wie der Tintenbehälter des
ersten Ausführungsbeispieles
abgedeckt ist, dass im Zusammenhang mit der 5B beschrieben
ist. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist der Abdeckungsbehälter 134n hierbei
durch ein flexibles Blatt ausgebildet, das im Wesentlichen die gleiche
Konfiguration wie der Abdeckungsbehälter 134e aufweist.
Für das
Material des Blattes 134n ist es sehr geeignet, ein Blattmaterial
zu verwenden, das durch Laminieren von Nylon und PE entsprechend
an beiden Seiten des Aluminiumfilmes erzeugt wird, der die niedrigere
Gasdurchlässigkeit
aufweist; das Everl(TM) zu verwenden (ein
Produktname von Kurare K. K.: Ethylenvinylalkoholcopolymer-Kunststofffilm, der
mit einigen anderen Kunststoffen beschichtet ist) oder dergleichen.
Jedoch kann ein anderes Material ohne Probleme verwendet werden.
-
Der
Fügeabschnitt
zwischen den Abdeckungsbehältern 134d und 134e des
Tintenbehälters 134 ist durch
das Dichtmaterial abgedichtet, um zu verhindern, dass das Gas aus
irgendwelchen Stellen außer
dem Ausstoßanschluss 134j und
dem Druckanschluss 134h leckt. Hierbei bezeichnet ein Bezugszeichen 134f den Tintenzuführungsanschluss,
durch den die Tinte extern aus der Tintenblase 134a ausgestoßen wird.
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Wenn
der Tintenbehälter 134 an
dem Aufzeichnungsgeräthauptkörper angebracht
ist, ist der Druckanschluss 134h des Tintenbehälters 134 mit
der Fügestelle 41 des
Aufzeichnungsgeräthauptkörpers verbunden. An
dem Ende der Fügestelle 41 ist
der Puffer 43 angeschlossen, um das Gas wie zum Beispiel
die Luft zurückzuhalten,
und dann ist an dem Ende des Puffers 43 die Pumpe (Druckbeaufschlagungswiederherstellungseinrichtung) 44 angeschlossen,
um die Luft zum Inneren des Puffers 43 zu schicken. Als
die Pumpe 44 ist die Röhrenpumpe
sehr geeignet, aber eine Pumpe einer anderen Bauart kann verwendet
werden. Außerdem
ist der Stopper 42 zwischen dem Druckanschluss 134h und
dem Puffer 43 angeordnet. Dann ist die Struktur so angeordnet,
dass der Stopper 42 gelöst
wird, wenn das Innere des Puffers 43 auf ein gewisses Niveau
mit Druck beaufschlagt wird, um zu verhindern, dass die Luft in
den Tintenbehälter 134 hinein strömt, wenn
die Luft in dem Puffer 43 zurückgehalten wird. Der Stopper 42 ist
so strukturiert, dass er den Strömungspfad
der Gummiröhre
dadurch blockiert, dass die Walze an die Röhre durch die Aufbringung einer
Federkraft gedrückt wird,
und dann das Lösen
oder dergleichen umzuschalten, indem der Solenoid (diese Struktur
ist nicht gezeigt) eingeschaltet und ausgeschaltet wird.
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Für das Rohr 108,
das den Tintenbehälter 134 bis
zu der Pumpe 44 verbindet, ist es sehr geeignet, eine Gummiröhre zu verwenden,
die aus einem flexiblen Material ausgebildet ist, da die Pumpe 44 die
Röhrenpumpe
ist, und außerdem
ist der Stopper 42 zwischen dem Puffer 44 und
dem Druckanschluss 134h angeordnet.
-
Hierbei
ist das Umschaltventil 49 an der stromabwärtigen Seite
des Stoppers 42 (siehe 10) so
angeordnet, dass die Behälter
umgeschaltet werden, die mit der Luft unter Verwendung der Pumpe 44 mit
Druck zu beaufschlagen sind: (die umzuschaltenden Behälter sind:
vier Farbtintenbehälter 134K, 134Y, 134M und 134C sowie
die Nebenbehälter 50K, 50Y, 50M und 50C,
die später
beschrieben werden). Als das Umschaltventil 49 wird das
Spulenkörper-Umschaltventil,
das Scheiben-Umschaltventil oder dergleichen verwendet. Jedoch kann
irgendein anders geartetes Umschaltventil ohne Probleme verwendet
werden.
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Wenn
der Tintenbehälter 134 an
dem Aufzeichnungsgerätehauptkörper angebracht
ist, ist der Ausstoßanschluss 134j des
Tintenbehälters
mit der Fügestelle 40 verbunden,
und er ist mit dem Ausstoßanschluss 109 verbunden,
um das Gas auszustoßen,
das durch die Pumpe 44 zum Inneren des Tintenbehälters geschickt
wird. Das Öffnungs-
und Schließventil 46 ist
in einer Weise angeordnet, das es den Strömungspfad umschaltet, damit
er blockiert oder durchgeschaltet wird.
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Der
Tintenbehälter 134 ist
mit dem Aufzeichnungskopf 1 mittels der Tintenzuführungsröhre 45 verbunden.
An dem mittleren Abschnitt ist der Nebenbehälter 50 angeordnet,
wobei er die Nebentintenblase 50b aufnimmt. Die Nebentintenblase 50b ist
durch eine Aluminiumfolie oder durch irgendein anderes flexibles
Material als die Tintenblase 134a ausgebildet, die zum
Halten der Menisken der Tinte in dem Aufzeichnungskopf 1 dient.
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Im
Laufe der Tintenzuführungsröhre 45 zwischen
dem Tintenbehälter 134 und
dem Nebenbehälter 50 ist
das Ein-Wege-Ventil 51 angeordnet.
Als das Ein-Wege-Ventil 51 ist ein Kegelventil, ein Rückschlagventil oder
dergleichen verwendbar, aber es kann irgendeine andere Art eines
Ein-Wege-Ventils ohne Probleme verwendet werden. Der Drucksensor 35 ist
zwischen dem Aufzeichnungskopf 1 und dem Nebenbehälter 50 angeordnet.
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Um
hierbei die Bildung der Blasen zu verhindern oder um die entlüftete Tinte
in wirksamer Weise zu nutzen, ist es vorzuziehen, alle Tintenzuführungsröhren 45 aus
einem Material mit einer guten Gasblockiereigenschaft zwischen dem
Tintenbehälter 134 und
dem Aufzeichnungskopf 1 auszubilden.
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Der
Tintenbehälter 134 ist
unter der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 positioniert,
und üblicherweise
an einer Höhe,
an der die Menisken der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 nicht gehalten werden dürfen (die
Höhendifferenz
von 100 mm oder mehr zwischen dem Tintenbehälter und dem Aufzeichnungskopf).
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist der Nebenbehälter 50 jedoch
angeordnet, und die Höhen
des Aufzeichnungskopfes 1 und des Nebenbehälters 50 sind
mit der Beziehung 0 mm < (die Höhe des Aufzeichnungskopfes 1) – (die Höhe des Nebenbehälters 50) < 100 mm angeordnet,
so dass die Menisken an der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 gehalten werden können, und
gleichzeitig ist es möglich,
den Unterdruck auszuüben,
der keinerlei nachteilige Wirkung auf das Drucken bewirkt. Außerdem verhindert
das Ein-Wege-Ventil 51 eine Rückwärtsströmung der Tinte in den Tintenbehälter 134 aufgrund
der Druckdifferenz, die durch die Höhendifferenz zwischen dem Tintenbehälter 134 und
dem Nebenbehälter 50 erzeugt
werden kann.
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Nun
werden die Tintenzuführungs-
und Wiederherstellungsbetriebe gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Wenn
die Tintenblase 134a des Tintenbehälters 134 unter Verwendung
der Druckpumpe 44 mit Druck beaufschlagt wird, wird Tinte
in der Tintenblase 134a zu dem Nebenbehälter 50 zugeführt. Die
zu dem Nebenbehälter 50 zugeführte Tintenmenge
ist so einstellbar, dass der Druck in dem Nebentintenbehälter 50b durch den
Drucksensor 35 erfasst wird, und dann wird die Tintenmenge
in der Nebentintenblase 50b gemäß dem so erfassten Druck erkannt,
und derart, dass das Ventil 46 gelöst wird, um die mit Druck beaufschlagte
Tintenzufuhr aus der Tintenblase 134a auszusetzen, falls
eine ausreichende Tintenmenge erhalten wird. Wenn die Nebentintenblase 50b des
Nebenbehälters 50,
dem eine geeignete Tintenmenge zugeführt wurde, unter Verwendung
der Druckpumpe 44 mit Druck beaufschlagt wird, wird auf
diese Art und Weise Tinte in der Nebentintenblase 50b zu
dem Aufzeichnungskopf 1 zugeführt.
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Wenn
das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
im kontinuierlichen Drucken betrieben wird, können die Blasen, die hauptsächlich zum
Auslassen der Tinte erzeugt werden, in der Tinte verbleiben, so
dass die Tinte in dem Inneren der jeweiligen Düse des Aufzeichnungskopfes 1 blockiert
wird, falls derartige Blasen entwickelt werden, was zu den fehlenden
Auslässen
führt.
Um das Auftreten dieses Ereignisses zu vermeiden, ist die Pumpe 44 mit
dem Nebenbehälter
mittels des Umschaltventils 49 in Verbindung, das in der 10 gezeigt
ist. Während
der Stopper 42 geschlossen wird, wird dann die Pumpe 44 betätigt, um
die Luft in dem Luftpuffer 43 zurückzuhalten, damit sie stark
mit Druck beaufschlagt wird. Dann wird die Luft in dem Luftpuffer 43 zum
Inneren des Nebenbehälters 50 gesendet,
um die Nebentintenblase 50b mit Druck zu beaufschlagen,
wenn der Stopper 42 gelöst
wird.
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Tinte
in der Nebentintenblase 50b darf dann in den Aufzeichnungskopf 1 unter
dem Druck strömen, der
durch die Luft ausgeübt
wird, wodurch es möglich
ist, die Tinte und die Blasen oder dergleichen in der Tinte zum
Ausströmen
aus der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 zu veranlassen, um den Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetrieb
des Aufzeichnungskopfes 1 auszuführen. Unmittelbar nach diesem
Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetrieb wird der Ausstoßanschluss 109 gelöst. Auf
diese Art und Weise wird die Menge der nicht erwünschten Tinte verkleinert,
die durch die Druckbeaufschlagungswiederherstellung verbraucht wird.
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Wenn
der Druck der Tinte durch den Drucksensor 35 erfasst wird,
ist es möglich,
die Tintenreste in dem Nebenbehälter 50 zu
erfassen, (da der Druck in der Tintenzuführungsröhre 45 niedriger wird,
wenn die Tintenreste in dem Nebenbehälter 50 geringer werden).
Diese Erfassung kann angeben, ob die Menisken in der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 gehalten werden oder nicht, und
außerdem
ist es möglich,
den auf die Tinte zur Zeit des Wiederherstellungsbetriebs ausgeübten Druck
zu messen. Somit kann ein geeigneter Wiederherstellungsbetrieb ausgeführt werden.
Falls außerdem
die Tinte aufgrund des Verstopfens der Düsen des Aufzeichnungskopfes 1 zur
Zeit der Druckbeaufschlagungswiederherstellung nicht ausgestoßen werden kann,
erfasst der Drucksensor 35 jedwelchen übermäßigen Druck, um den Druckbeaufschlagungsbetrieb
zum Verhindern eines unbeabsichtigten Auftretens auszusetzen, wie
zum Beispiel die Zerstörung
der Tintenblase 134a und dergleichen.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Die 11 zeigt
eine Ansicht der rechten Seite des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
ist die Anordnung dergestalt, dass der Tintenbehälter 134, der dieselbe
Tintenblase 134a wie das zweite Ausführungsbeispiel enthält, über dem
Aufzeichnungskopf 1 positioniert ist.
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Dann
ist das Ventil 57 zwischen dem Aufzeichnungskopf 1 und
dem Nebenbehälter 50 so
angeordnet, dass es die Tintenzuführungsröhre 45 öffnet und
schließt.
Das Ventil 57 wird gelöst,
wenn die Tinte aus dem Tintenbehälter 134 zu
dem Nebenbehälter 50 zugeführt wird.
Dann darf die Tinte in der Tintenblase 134a zu der Nebentintenblase 50b durch
den Druck verschoben werden, der durch die Wassersäulendifferenz
zwischen dem Tintenbehälter 134 und
dem Nebenbehälter 50 ausgeübt wird.
Diesbezüglich
ermöglicht
es der Druckerfassungssensor 35, der im Laufe des Tintenströmungspfades
angeordnet ist, die Tintenreste in der Nebentintenblase 50b zu
erfassen. Falls bestätigt
wird, dass die ausreichende Tintenmenge in der Nebentintenblase 50b zurückgehalten
wird, wird somit das Ventil 57 geschlossen, um den Tintenzuführungsbetrieb
zu der Nebentintenblase 50b zu beenden.
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Außerdem wird
zur Zeit des Tintenzuführungs-
und Wiederherstellungsbetriebs des Aufzeichnungskopfes 1 die
Luft in das Innere des Nebenbehälters 50 unter
Verwendung der Pumpe 44 geschickt, und dann wird durch
Quetschen der Nebentintenblase 50b die Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 1 für den Betrieb
der Druckbeaufschlagungswiederherstellung zugeführt.
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Außerdem sind
die Kappe 3 und der Sammelanschluss 134q der Sammeleinheit 134p des
Tintenbehälters 134 durch
die Verbindungsröhre 54,
die Pumpe 52 und die Fügestelle 55 in
Verbindung. Dann wird durch den Betrieb der Pumpe 52 die
in der Kappe 3 zurückgehaltene
Tinte in der Sammeleinheit 134p durch die Verbindungsröhre 54,
die Fügestelle 55 und
den Sammelanschluss 134q gesammelt.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Struktur wird die Tintenzufuhr aus
dem Tintenbehälter
zu dem Nebenbehälter
nur mittels der Werte durchgeführt,
ohne dass irgendeine spezielle Antriebsquelle verwendet wird. Infolge
dessen ist es möglich,
das Gerät
einfacher unter geringen Kosten herzustellen.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Die 12A und die 12B zeigen
Ansichten, die die Vorderseite und die rechte Seite des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellen. Für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
sind die Einfügungsführungen
(nicht gezeigt) so ausgebildet, dass sie abnehmbar den Tintenbehälter 134 an
dem Gehäuse 5e mit
jener Struktur anbringen, die so eingerichtet ist, dass sie es ermöglicht,
dass das Gehäuse 5e der
Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 den
Tintenbehälter 134 enthält.
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Außerdem ist
die Tintenzuführungsnadel 48,
die mit der Tintenzuführungsröhre 45 verbunden
ist, in dem Gehäuse 5e so
eingebaut, dass die Tintenblase 134a mit der Tintenzuführungsröhre 45 in
Verbindung ist, wenn der Tintenbehälter 134 in dem Gehäuse 5e angebracht
ist. Wenn die Tintenzuführungsnadel 48,
die in den Tintenzuführungsanschluss 134f (der
mit einem elastischen Material wie zum Beispiel Gummi abgedichtet ist)
der Tintenblase 134a zur Zeit des Anbringens des Tintenbehälters 134 gestochen
wird, wird Tinte in der Tintenblase 134a des Tintenbehälters zu
dem Aufzeichnungskopf 1 durch die Tintenzuführungsröhre 45 zugeführt.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist der Tintenbehälter 134 in
der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 so
eingebaut, dass jene Bedingung erfüllt wird, die zum Halten des
Tintenmeniskus in dem Aufzeichnungskopf 1 mittels der Wassersäulendifferenz
zwischen dem Tintenbehälter 134 und
dem Aufzeichnungskopf 1 gefordert ist, nämlich 0
mm < (die Seitenhöhe des Aufzeichnungskopfes 1 – die Höhe des Tintenbehälters 134) < 100 mm. Somit wird
der normale Druckbetrieb möglich.
Des Weiteren wird der Bereich verkleinert, der durch den Aufzeichnungsgerätehauptkörper eingenommen
wird. Hierbei ist es selbstverständlich
möglich,
den Nebenbehälter
und die Druckeinstelleinrichtung, die bei den jeweiligen, vorangehenden
Ausführungsbeispielen
beschrieben sind, bei dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel
anzuwenden. In einem derartigen Fall besteht kein Bedarf zum Einstellen
der Wassersäulendifferenz
unter Verwendung des Hauptbehälters.
-
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
kann es hierbei möglich
sein, den Tintenzuführungs- und
Wiederherstellungsbetrieb des Aufzeichnungskopfes 1 entweder
mittels der Druckwalze, des durch das Fluid ausgeübten Druckes,
was später
beschrieben wird, oder irgendeiner anderen Druckbeaufschlagungseinrichtung
durchzuführen.
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(Fünftes
Ausführungsbeispiel)
-
Gemäß jedem
des ersten bis dritten Ausführungsbeispieles,
die vorstehend beschrieben sind, ist die Druckeinstelleinrichtung
für den
Nebenbehälter
vorgesehen. Für
das gegenwärtige
Ausführungsbeispiel,
für das
sechste Ausführungsbeispiel
und für
das siebte Ausführungsbeispiel
wird jedoch die Struktur beschrieben, bei der die Druckeinstelleinrichtung
für den
Hauptbehälter
vorgesehen ist. Jedes dieser Ausführungsbeispiele an sich ist
eine individuelle, ausgezeichnete Erfindung, und gleichzeitig ist
es möglich,
die vielfachen Wirkungen bei jedem der technischen Probleme zu zeigen,
falls jedes von ihnen mit dem jeweiligen ersten bis vierten Ausführungsbeispiel
kombiniert wird.
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Die 13 zeigt
eine Seitenansicht des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die 14A und 14B zeigen perspektivische Ansichten des Tintenbehälters 34 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
dies in den 14A und 14B gezeigt
ist, ist der Tintenbehälter 34 so
strukturiert, dass er die flexible Tintenblase 34a abdeckt,
die Tinte enthält,
und zwar mit den Abdeckungsbehältern 34d und 34e.
Als das Material der Tintenblase 34a wird vorzugsweise
ein flexibles Material mit einer niedrigen Gasdurchlässigkeit
verwendet. Zum Beispiel wird das Material dadurch produziert, dass
zum Beispiel Nylon mit einer Dicke von 15 μm an der Fläche der Aluminiumfilmbasis
mit einer Dicke von 9 μm
und Polyethylen (PE) mit einer Dicke von 60 μm an dessen Rückseite
laminiert wird. Diese Tintenblase 34a wird dadurch ausgebildet,
dass das PE selbst an den Umfangskanten der Rückseiten der beiden Aluminiumfilme
mittels einer Wärmedichtung
geschweißt
wird. Diesbezüglich
ist der Tintenzuführungsanschluss 34f,
der aus PE ausgebildet ist, an einem Teil des Kantenabschnitts angeordnet,
der die Tintenblase 34a umgibt. Der Tintenzuführungsanschluss 34f ist
mit der Fügestelle 34c versehen,
die mit dem Aufzeichnungskopf 1 durch die flexible Tintenzuführungsröhre 34b verbunden
ist. Die Fügestelle 34c ist
mit dem Ventil (nicht gezeigt) strukturiert, durch das die Tinte
in der Tintenblase 34a zu dem Inneren des Aufzeichnungskopfes 1 nur
dann zugeführt
wird, wenn sie mit dem Aufzeichnungskopf 1 verbunden ist,
aber es lässt
kein Lecken der Tinte in der Tintenblase 34a zu, wenn diese
nicht mit dem Aufzeichnungskopf 1 verbunden ist. Außerdem sollte
die flexible Tintenzuführungsröhre 34b vorzugsweise
aus einem Material mit einer niedrigen Gasdurchlässigkeit wie zum Beispiel ein
Fluorkunststoff (PVDF oder dergleichen) ausgebildet sein. Jedoch
können
beliebige andere Materialien verwendet werden. Auch wenn der Tintenbehälter 34 in
einem derartigen Zustand ist, dass die Tintenblase 34a durch
die Abdeckungsbehälter 34d und 34e abgedeckt
wird (wie dies in der 14A gezeigt
ist), wenn sie nicht an dem Aufzeichnungsgerätehauptkörper angebracht ist, wie dies
bereits beschrieben ist, dann wird der Tintenabdeckungsbehälter 34e von
dem Tintenbehälter 34 entfernt,
und dann ist die Tintenblase 34a in einem Zustand, bei
dem sie freiliegt, wenn der Tintenbehälter daran angebracht ist (wie
dies in der 13 und in der 14B gezeigt ist).
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Um
das Vorhandensein der Blasen in der Tinte so gering wie möglich zu
halten, ist es vorzuziehen, die entlüftete Tinte zu verwenden. Des
Weiteren ist es vorzuziehen, eine metallische Röhre wie zum Beispiel eine Edelstahlröhre zu verwenden,
die eine gute Gasbarriereneigenschaft aufweist, und zwar als eine
Tintenzuführungsröhre 34b.
Außerdem
sollte die Tintenblase 34a unter anderem ohne den Atmosphärenverbindungsanschluss
ausgebildet werden, bei dem das Gas in die Atmosphäre eintritt,
während
das Material mit einer guten Gasbarriereneigenschaft auch für die Tintenblase 34a verwendet
wird.
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Wie
dies in der 13 gezeigt ist, ist der Tintenbehälter 34,
von dem der Tintenabdeckungsbehälter 34e abgenommen
wurde, in den Tintenbehältereinfügungsanschluss
des Aufzeichnungsgerätehauptkörpers eingefügt. Außerdem ist
die Fügestelle 34c des
Tintenbehälters 34 an
der Fügestelle 107 des
Aufzeichnungsgerätehauptkörpers angebracht.
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Für den Aufzeichnungsgerätehauptkörper sind
zwei Führungswellen 31 parallel
in jenen Richtungen angeordnet, die durch Pfeile X und Y angegeben
sind, wie dies in der 13 gezeigt ist. Entlang diesen
Wellen 31 ist die Wiederherstellungswalze (Druckbeaufschlagungswiederherstellungseinrichtung) 30 drehbar
an dem linear bewegbaren Stützelement 32 durch
die Lager angebracht. Das Stützelement 32 darf
mit der Kugelschraube 33 in Eingriff gelangen, die mit
dem Antriebswiederherstellungsmotor 37 durch die Antriebsgetriebeeinheit
(Zahnräder) 36 verbunden ist.
Eine Gummiwalze ist für
die Verwendung der Wiederherstellungswalze 30 sehr geeignet,
aber eine harte Walze ist ebenfalls anwendbar. Die Wiederherstellungswalze 30 ist über der Tintenblase 34a positioniert
und wie die Klemmwalze befestigt, durch die sie durch eine Feder
in jener Richtung vorgespannt wird, in der die Tintenblase 34a (nach
unten gemäß der 13)
gequetscht wird, oder sie ist so strukturiert, dass sie eine spezifische
Distanz zwischen der Wiederherstellungswalze 30 und der
Bodenseite des Abdeckungsbehälters 34d hält. Auf
diese Art und Weise wird eingerichtet, dass die Tinte nicht aus dem
Abschnitt, an dem die Tintenblase 34a unter Druck gefügt wird,
nach außen
leckt, wenn die Wiederherstellungswalze 30 die Tintenblase 34a quetscht.
Falls außerdem
die Struktur der Klemmwalze vorgesehen ist, wird der Federdruck
mit einer derartigen Stärke
festgelegt, dass die Wiederherstellungswalze 30 nicht entweicht,
wenn sie mit Druck beaufschlagt wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Struktur werden die Drehrichtungen
und die Drehzahlen des Antriebswiederherstellungsmotors 37 so
eingestellt, dass der Wiederherstellungswalze 30 ermöglicht wird,
sich parallel zu den Richtungen X und Y zu bewegen. Somit wird die
Tintenblase 34a gequetscht, um die Tinte in dem Inneren
der Tintenblase 34a zu dem Aufzeichnungskopf 1 zuzuführen. Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
wird hierbei die Wiederherstellungswalze 30 mittels der
Kugelschraube 33 linear bewegt. Außerdem kann es möglich sein,
den Steuerriemen, eine Zahnstange oder irgendeine andere Antriebsübertragungseinrichtung
für deren
Linearbewegung zu verwenden. Als der Antriebswiederherstellungsmotor 37 ist
es sehr geeignet, einen Pulsmotor zu übernehmen, der sich regulär und rückwärts drehen
kann, während
die Drehzahlen mit einem hochgenauen Stoppen geändert werden.
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Nun
wird der Betrieb des gegenwärtigen
Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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(Der Tintenzuführungsbetrieb)
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Zunächst wird
der Tintenbehälter 34,
von dem der Tintenabdeckungsbehälter 34e beseitigt
wurde, in den Tintenbehältereinfügungsanschluss
des Aufzeichnungsgerätehauptkörpers eingefügt, wie
dies bereits beschrieben ist. Außerdem wird die Fügestelle 34c des
Tintenbehälters 34 an
die Fügestelle 107 des
Aufzeichnungsgerätehauptkörpers angebracht.
Wenn Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 1 zugeführt wird,
gibt es üblicherweise
eine Grenze bezüglich
der Höhe
des Tintenbehälters 34 beim
Halten der Menisken der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1. Die Höhendifferenz ist üblicherweise
innerhalb ungefähr
100 mm zwischen dem Aufzeichnungskopf 1 und dem Tintenbehälter 34.
Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist der Tintenbehälter 34 jedoch
unter der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 an
jener Position angeordnet, die unter der Seitenhöhe des Aufzeichnungskopfes 1 liegt. Üblicherweise
beträgt
die Höhe
der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 zumindest
100 mm oder mehr. Dann überschreitet
die Höhendifferenz
zwischen dem Tintenbehälter 34 und
dem Kopf 1 100 mm, so dass es unmöglich wird, die Menisken der
Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 zu halten. Hierbei wird für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
die Wiederherstellungswalze 30 zum Verschieben in der Richtung
X durch Antreiben des Antriebswiederherstellungsmotors 37 veranlasst,
um die Tintenblase 34a zu drücken, damit sie einen inneren Überdruck
bekommt. Mit dem so ausgeübten
Druck kann die Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 1 durch den
Tintenzuführungsanschluss 34f und
die Tintenzuführungsröhre 34b zugeführt werden.
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Bei
der Anordnung des Drucksensors 35 im Laufe des Tintenzuführungspfades
des Kopfes kann der Tintendruck außerdem unter Verwendung dieses
Drucksensors 35 erfasst werden. Dann werden die so erfassten
Druckdaten zu dem Antriebswiederherstellungsmotor 37 zurückgeführt, um
den Druck so einzustellen, dass er mit dem spezifischen Druck übereinstimmt,
bei dem die Menisken gehalten werden können. Außerdem kann der Verschiebebetrag
der Wiederherstellungswalze 30 definiert werden, der dem
einen Pulsabschnitt des Antriebswiederherstellungsmotors (Pulsmotor) 37 entspricht,
und zwar mittels der Antriebsübertragungseinheit
(Zahnräder) 36.
Daher wird die Position der Wiederherstellungswalze 30 hinsichtlich
der Tintenblase 34a eingestellt, um den Druckerhöhungsbetrag
in der Tintenblase entsprechend dem einen Pulsabschnitt des Antriebswiederherstellungsmotors 37 zu
erhalten. Falls der mittels des Drucksensors 35 erhaltene
Druck unzureichend sein sollte, wird somit die äquivalente Anzahl der Antriebspulse
auf den Antriebswiederherstellungsmotor 37 aufgebracht,
wodurch es somit möglich
ist, einfacherer auszuarbeiten, ob ein gewünschter Druck erreichbar ist
oder nicht. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Menisken des Aufzeichnungskopfes 1 zu halten.
-
Wenn
das Drucken durch das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles
betrieben wird, wird der Innendruck der Tintenblase 34a allmählich verringert,
und die Menisken der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 können nicht länger aufrecht
erhalten werden. Wie dies bereits beschrieben ist, wird daher der
Antriebswiederherstellungsmotor 37 betätigt, um den Wiederherstellungsmotor 30 in
der Richtung X zu versetzen. Dann wird der Innendruck der Tintenblase 34a auf
jenen Druck festgelegt, der vorbestimmt ist, wodurch es möglich ist,
die Menisken des Aufzeichnungskopfes geeignet zu halten.
-
(Der Wiederherstellungsbetrieb)
-
Wenn
der Aufzeichnungskopf 1 sein kontinuierliches Drucken durchführt, bleiben
die Blasen in der Tinte, die hauptsächlich zum Auslassen der Tinte
erzeugt werden. Bei der Entwicklung derartiger Blasen wird dann
die Tintenströmung
in den Düsen
schließlich
blockiert, was fehlende Auslässe
verursacht. Um dieses Auftreten zu verhindern, wird die Wiederherstellungswalze 30 so
angetrieben, dass sie sich in der Richtung X mit einer gewissen
Geschwindigkeit versetzt, um die Tintenblase 34 stärker zu
quetschen. Auf diese Art und Weise wird der Überdruck auf die Tinte sofort
ausgeübt,
um zu ermöglichen,
dass durch den Überdruck
die Blasen ausgestoßen
werden, die in den Düsen
zusammen mit der Tinte akkumuliert werden, und zwar aus den Düsenauslässen. Falls
jedoch die Wiederherstellungswalze dort gelassen wird, wo sie ist,
nachdem sie in der Richtung X bewegt wurde, ist der Druck in der
Tintenblase in dem erhöhten
Zustand für
eine Weile, wie dies in der 15A gezeigt
ist, was das Ausstoßen
einer großen
Tintenmenge in dem Inneren aus den Düsen veranlasst. Somit wird
die Menge der ausgestoßenen
Tinte größer, die
in verschwenderischer Art und Weise verwendet wird. Nun wird daher
nach dem Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetrieb die Wiederherstellungswalze 30 so
angetrieben, dass sie sich rückwärts dreht,
um sie in der Richtung Y von der Richtung X zurückzustellen. Wie dies in der 15B gezeigt ist, kehrt dann der Druck an der Tinte
zu dem Zustand vor der Druckbeaufschlagungswiederherstellung unmittelbar
zurück,
wodurch es möglich
ist, den Aufzeichnungskopf 1 wiederherzustellen, während die
ausgestoßene
Tintenmenge minimiert wird, die verschwenderisch verbraucht wird.
-
Wie
dies gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
vorstehend beschrieben ist, rollt die Wiederherstellungswalze 30 an
der Tintenblase 34a, wenn die Zufuhr und die Wiederherstellung
des Aufzeichnungskopfes 1 durchgeführt werden, um so den Überdruck
auf die Tinte in der Tintenblase 34a auszuüben. Auf
diese Art und Weise wird die Tintenzufuhr und die Wiederherstellung
des Aufzeichnungskopfes 1 ausgeführt. Falls die automatische
Ausführung
dieses Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetriebes zur Zeit der
Einspeisung der elektrischen Leistung in den Aufzeichnungsgerätehauptkörper eingestellt
ist; pro Druck einer spezifischen Anzahl von Blättern; oder pro Zeitintervall,
das durch einen Zeitgeber (nicht gezeigt) festgelegt wird, der in
dem Aufzeichnungsgerätehauptkörper eingebaut
ist, besteht keine Wahrscheinlichkeit der fehlenden Auslässe bei
dem Druckbetrieb.
-
Bei
der Struktur, die gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
so angeordnet ist, ist die Höhendifferenz
zwischen den Positionen, an denen die Tintenblase bzw. der Aufzeichnungskopf
angeordnet sind, groß.
Durch den Druck, der auf die Tintenblase bis zu jenem Maß ausgeübt wird,
das äquivalent
der Prozessdifferenz (Wassersäulendifferenz)
zwischen ihnen ist, wird jedoch die Tinte ausreichend zu dem Aufzeichnungskopf
auch dann zugeführt,
wenn die Positionsbeziehung zwischen ihnen die ausreichende Tintenzufuhr zu
dem Aufzeichnungskopf gemäß dem herkömmlichen
Stand der Technik erschwert. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die
Menisken der Düseneinheit
zu halten. Infolge dessen ist es möglich, die Beschränkungen zu
erleichtern, die beim Anordnen des Tintenbehälters 34 hinsichtlich
des Aufzeichnungskopfes 1 auferlegt werden, auch wenn das
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
mit der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 direkt
unter dem Aufzeichnungskopf 1 versehen ist, wodurch der
Bereich verkleinert wird, der durch den Aufzeichnungsgerätehauptkörper eingenommen
wird.
-
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
-
Die 16 zeigt
eine Querschnittsansicht der rechten Seite des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Hierbei werden für das gegenwärtige Ausführungsbeispiel
dieselben Bezugszeichen für
die gleichen Bestandteile verwendet, wie sie bei den bereits beschriebenen
Ausführungsbeispielen
erschienen sind. Die Beschreibung davon wird weggelassen.
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Der
Tintenbehälter
des gegenwärtigen
Ausführungsbeispieles
ist mit dem Druckanschluss 134h und dem Ausstoßanschluss 134j versehen,
wie dies in der 5B gezeigt ist. Wenn der Tintenbehälter 134 an dem
Tintenbehältereinfügungsanschluss
des Aufzeichnungsgerätehauptkörpers angebracht
ist, ist der Tintenzuführungsanschluss 134f mit
der Fügestelle 47 verbunden,
so dass es möglich
ist, die Tinte in der Tintenblase 134a zu dem Aufzeichnungskopf 1 zuzuführen. Die
Fügestelle 47 hat
eine Ventilstruktur (nicht gezeigt), so dass die Tinte in der Tintenzuführungsröhre 45 nicht
lecken kann, wenn sie nicht mit dem Tintenzuführungsanschluss 134f verbunden
ist, und dass die Tinte in der Tintenblase 134a zu dem
Inneren des Aufzeichnungskopfes 1 nur dann zugeführt wird,
wenn die Fügestelle
damit verbunden ist.
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Wenn
der Tintenbehälter 134 an
dem Aufzeichnungsgerätehauptkörper angebracht
ist, ist der Druckanschluss 134h des Tintenbehälters 134 mit
der Fügestelle 41 des
Aufzeichnungsgerätehauptkörpers verbunden.
An dem Ende der Fügestelle 41 ist
der Puffer 43 angeschlossen, um das Gas wie zum Beispiel
die Luft zurückzuhalten,
und dann ist an dem Ende des Puffers 43 die Pumpe (Druckbeaufschlagungswiederherstellungseinrichtung) 44 angeschlossen,
um die Luft zu dem Inneren des Puffers 43 zu schicken.
Als die Pumpe 44 ist die Röhrenpumpe sehr geeignet, aber
eine Pumpe irgendeiner anderen Bauart kann verwendet werden. Außerdem ist
der Stopper 42 zwischen dem Druckanschluss 134h und
dem Puffer 43 angeordnet. Dann ist die Struktur so eingerichtet,
dass der Stopper 42 gelöst
wird, wenn das Innere des Puffers 43 auf ein gewisses Niveau
mit Druck beaufschlägt
ist, um zu verhindern, dass die Luft in den Tintenbehälter 134 hinein
strömt, wenn
die Luft in dem Puffer 43 zurückgehalten wird. Der Stopper 42 ist
so strukturiert, dass der Strömungspfad der
Gummiröhre
durch Drücken
der Walze an der Röhre
durch die Aufbringung einer Federkraft blockiert wird, und dass
dann das Lösen
oder dergleichen durch Einschalten oder durch Ausschalten des Solenoids
umgeschaltet wird (diese Struktur ist nicht gezeigt). Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist es hierbei sehr geeignet, eine Gummiröhre, die aus einem flexiblen
Material ausgebildet ist, für
das Rohr zu verwenden, das den Druckanschluss 134h mit
der Pumpe 44 verbindet, da die Pumpe 44 die Röhrenpumpe
ist, und außerdem
ist der Stopper 42 zwischen dem Puffer 43 und
dem Druckanschluss 134h angeordnet.
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Wenn
der Tintenbehälter 134 an
dem Aufzeichnungsgerätehauptkörper angebracht
ist, ist der Ausstoßanschluss 134j des
Tintenbehälters 134 mit
der Fügestelle 40 verbunden,
und er ist mit dem Ausstoßanschluss 109 verbunden,
um das Gas auszustoßen,
das durch die Pumpe 44 gesendet wird, und zwar zu dem Inneren
des Tintenbehälters.
Das Öffnungs-
und Schließventil 46 ist
zwischendrin angeordnet, um den Strömungspfad so umzuschalten,
dass er blockiert wird oder durchgeschaltet wird.
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An
dem mittleren Abschnitt der Tintenzuführungsröhre 45 ist der Drucksensor 35 angeordnet,
um den Druck der Tinte zu erfassen. Wenn der Druck der Tinte durch
den Drucksensor 35 erfasst wird, ist es möglich, die
Tintenreste in dem Tintenbehälter
zu erfassen (da der Druck in der Tintenzuführungsröhre niedriger wird, falls die
Tintenreste in dem Tintenbehälter
kleiner werden). Diese Erfassung kann angeben, ob die Menisken in
der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 gehalten werden oder nicht, und
es wird außerdem
möglich, den
auf die Tinte zur Zeit des Wiederherstellungsbetriebs ausgeübten Druck
zu messen. Somit kann ein geeigneter Wiederherstellungsbetrieb ausgeführt werden.
Falls außerdem
die Tinte aufgrund des Verstopfens der Düsen des Aufzeichnungskopfes 1 zur
Zeit der Druckbeaufschlagungswiederherstellung nicht ausgestoßen werden
kann, erfasst der Drucksensor 35 jedwelchen übermäßigen Druck,
um den Druckbeaufschlagungsbetrieb zum Verhindern eines nichtbeabsichtigten
Auftretens wie zum Beispiel die Zerstörung der Tintenblase 134a und
dergleichen auszusetzen.
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Nun
wird jeder der Betriebe zur Zeit des Ausführens des Tintenzuführungsbetriebs
bzw. des Wiederherstellungsbetriebs zusammengefasst.
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(Der Tintenzuführungsbetrieb)
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Wenn
der Tintenbehälter 134 an
dem Einfügungsanschluss
des Aufzeichnungsgerätehauptkörpers angebracht
ist, ist der Druckanschluss 134h mit dem Puffer 43 verbunden;
der Ausstoßanschluss 134j ist
mit der Fügestelle 40 verbunden;
und der Tintenzuführungsanschluss 134f ist
mit der Fügestelle 47 verbunden.
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Das
Ventil 46 ist in einem Zustand, bei dem es blockiert ist,
während
der Stopper 42 in einem Zustand ist, bei dem er durchgeschaltet
ist. Dann schickt die Pumpe 44 die Luft in den Tintenbehälter 134 hinein,
um die flexible Tintenblase 134a zu drücken, wodurch die Tinte in
dem Inneren der Tintenblase heraus gedrückt wird, um diese zu dem Aufzeichnungskopf 1 durch
die Tintenzuführungsröhre 45 zuzuführen. Der
Tintenbehälter 134 ist
unter der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung 5 an
einer Höhe
(mit einer Höhendifferenz
von 100 mm oder mehr hinsichtlich des Aufzeichnungskopfes) positioniert,
wodurch es üblicherweise
nicht möglich ist,
die Menisken der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 zu halten. Wie dies bereits beschrieben
ist, wird jedoch die Luft in den Tintenbehälter 134 geschickt,
um das Innere des Tintenbehälters 134 mit
Druck zu beaufschlagen, um dessen Druck äquivalent der Höhendifferenz
zwischen dem Seitenabschnitt des Aufzeichnungskopfes 1 und
dem Tintenbehälter 134 zu
halten, wodurch es möglich
ist, die Menisken der Düseneinheit des
Aufzeichnungskopfes 1 zu halten.
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Um
außerdem
die Zeitperiode bis zur Zufuhr der Tinte zu dem Aufzeichnungskopf 1 zu
verkürzen,
wird die Luft durch die Pumpe 44 in den Tintenbehälter 134 zugeführt. Bei
diesem Prozess wird der Druck höher
in den Tintenbehälter 134 als
der Druck gehalten, der äquivalent
der Höhendifferenz
zwischen dem Seitenabschnitt des Aufzeichnungskopfes 1 und
dem Tintenbehälter 134 beim
Beginn ist, und dann wird der Innendruck des Tintenbehälters 134 reduziert,
unmittelbar bevor die Tinte den Aufzeichnungskopf 1 erreicht,
damit der Innendruck äquivalent
der Höhendifferenz
zwischen dem Seitenabschnitt des Aufzeichnungskopfes 1 und
dem Tintenbehälter 134 ist.
Auf diese Art und Weise kann die Betriebszeit verkürzt werden.
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Für die Einstellung
des Innendrucks des Tintenbehälters 134 gibt
es hierbei ein Verfahren zum Einstellen, während der Innendruck des Tintenbehälters 134 unter
Verwendung des Gasdrucksensors (nicht gezeigt) erfasst wird, der
in dem Puffer 43 angebracht ist, oder ein Verfahren zum
Einstellen des Innendrucks des Tintenbehälters 134 durch Steuern
der Drehzahl der Röhrenpumpe 44 gemäß der Beziehung,
die im Voraus zwischen dem Betätigungsbetrag
(Drehzahl) der Röhrenpumpe 44 und
dem Zustand des Innendrucks des Tintenbehälters 134 erhalten
wird, und zwar neben anderen Verfahren.
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Nach
der Beendigung der Tintenzufuhr werden das Ventil 46 und
der Stopper 42 in dem blockierten Zustand versetzt, um
den Innendruck des Tintenbehälters 134 auf
ein konstantes Niveau zu halten.
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(Der Wiederherstellungsbetrieb)
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Zunächst werden
das Ventil 46 und der Stopper 42 in den blockierten
Zustand versetzt. Dann wird die Pumpe 44 betätigt, um
das Innere des Puffers 43 mit der Luft zum Zwecke einer
Druckbeaufschlagung zu füllen.
Wie dies bereits beschrieben ist, wird dann der Druck in dem Puffer 43 durch
den Gasdrucksensor (nicht gezeigt), der in dem Puffer 43 angebracht
ist, zu dieser Zeit erfasst, oder er ist dadurch bekannt, dass der Druck
entsprechend der Drehzahl der Pumpe 44 erhalten wird.
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Dann
wird der Stopper 42 durchgeschaltet, um die Luft in dem
Puffer 43 zu dem Tintenbehälter 134 einmal zu
fördern,
wodurch die Tintenblase 134a durch die Aufbringung des
Luftdrucks gequetscht wird. Wenn die Tintenblase 134a gequetscht
wird, strömt
Tinte in den Aufzeichnungskopf 1 einmal hinein, um die
Tinte und die Blasen oder dergleichen zum Herausströmen aus
der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 zu veranlassen, wodurch der Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetrieb
des Aufzeichnungskopfes 1 ausgeführt wird.
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Nachdem
der Stopper 42 durchgeschaltet wurde, wird das Ventil 46 unmittelbar
gelöst,
wodurch es möglich
ist, die Menge der nicht erwünschten
Tinte zu minimieren, die aus den Düsen zur Zeit der Ausführung des
Druckbeaufschlagungswiederherstellungsbetriebs ausgestoßen wird.
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Durch
die Struktur des gegenwärtigen
Ausführungsbeispieles,
wie es vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, die Menisken der Tinte
dadurch zu halten, dass die Tinte zu dem Aufzeichnungskopf ungeachtet der
Höhendifferenz
zwischen den Anordnungspositionen der Tintenblase und des Aufzeichnungskopfes
ausreichend wie bei dem fünften
Ausführungsbeispiel
zugeführt
wird, das bereits beschrieben ist. Während die Beschränkung beseitigt
ist, die bei der Anordnung des Tintenbehälters 134 auferlegt
wird, ist es daher möglich, den
Bereich zu verkleinern, der durch den Aufzeichnungsgerätehauptkörper eingenommen
wird.
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Gemäß der vorstehenden
Beschreibung wird hierbei Luft als das Medium zum Druckbeaufschlagen der
Tintenblase 134a verwendet, aber es kann möglich sein,
eine Flüssigkeit
anstelle einer derartigen Luft zu verwenden. Da in diesem Fall nun
das Druckbeaufschlagungsmedium flüssig ist, ist es möglich, einen
größeren Druck
bis zu einem Maß zu
erhalten, das durch die geringere Kompressibilität als Gas bestimmt wird, wodurch
die Wiederherstellungsfunktion dementsprechend verbessert wird.
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(Siebtes Ausführungsbeispiel)
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Die 17 zeigt
eine Ansicht der rechten Seite des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Für die vorliegende
Erfindung ist die Druckfeder 234m in dem Tintenbehälter 234 zum
Drücken
der Tintenblase 234a angeordnet. Die Druckfeder (Druckbeaufschlagungswiederherstellungseinrichtung) 234m drückt die
Tintenblase 234a jederzeit durch die Tintenblasendruckplatte 234n.
Der Druck der Druckfeder 234m ist mit jenem Druck im Gleichgewicht,
der durch die Höhendifferenz
zwischen dem Tintenbehälter 234 und
dem Seitenabschnitt des Aufzeichnungskopfes 1 ausgeübt wird,
und er wird auf jenen Druck festgelegt, der äquivalent der Höhendifferenz
zwischen dem Tintenbehälter 234 und
dem Seitenabschnitt des Aufzeichnungskopfes ist, wodurch die Menisken
der Düseneinheit
des Aufzeichnungskopfes 1 gehalten werden (um so keine Rückwärtsströmung der
Tinte zuzulassen).
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, wird die Federkraft stets auf die
Tintenblase 234a in dem Tintenbehälter aufgebracht, um die Beschränkung zu
beseitigen, die der Anordnung des Tintenbehälters 234 auferlegt
wird, der die Tintenblase 234a enthält, und zwar hinsichtlich des
Aufzeichnungskopfes 1, und um außerdem den Bereich zu verkleinern,
der durch den Aufzeichnungsgerätehauptkörper eingenommen
wird.
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Wie
dies gemäß der vorliegenden
Erfindung vorstehend beschrieben ist, wird die flexible Tintenblase in
dem Tintenzuführungspfad
zwischen der Tintenblase und dem Aufzeichnungskopf gedrückt, um
die Tintenzufuhr zu dem Aufzeichnungskopf und dem Wiederherstellungsbetrieb
des Aufzeichnungskopfes zu ermöglichen.
Insbesondere durch die Struktur mit der flexiblen Nebentintenblase
zwischen dem Aufzeichnungskopf und der Tintenblase ist es möglich, die
Verkleinerung des Raumes des Aufzeichnungskopfes zu implementieren.
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Gemäß dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das vorstehend
beschrieben ist, besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass die entlüftete Tinte,
die zum Gebrauch übernommen
wird, nicht der Außenluft
in dem Tintenzuführungspfad
von der Tintenblase zu dem Aufzeichnungskopf ausgesetzt wird, so
dass der Grad der Entlüftung
der Tinte kaum abgesenkt wird. Durch den Erhöhungs- oder Verringerungsbetrieb des Drucks
unter Verwendung der Druckeinstelleinrichtung ist es zusätzlich möglich, das
Nachfüllen
der Tinte aus dem Hauptbehälter
zu dem Nebenbehälter
und dann aus dem Nebenbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf und außerdem den
guten Wiederherstellungsbetrieb ohne Anbringung der Pumpe oder dergleichen
in dem Tintenzuführungspfad
zu implementieren. Gleichzeitig wird bezüglich des Nachfüllens der
Tinte aus dem Nebenbehälter
zu dem Aufzeichnungskopf insbesondere der Druckbeaufschlagungsbetrieb
zum Nachfüllen
der Tinte übernommen. Infolge
dessen ist es möglich,
die Tinte in dem Behälter
wirksam zu nutzen, und gleichzeitig die stabilisierte Abgabe von
Bildern mit einer höheren
Qualität
zu implementieren.
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Für das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das vorstehend
beschrieben ist, ist es nicht erforderlich, die Wassersäulendifferenz
und das Gleichgewicht der Unterdrücke zwischen dem Tintenbehälter und
dem Aufzeichnungskopf zu berücksichtigen.
Auch wenn die entlüftete
Tinte oder dergleichen verwendet wird, ist es daher möglich, in
wirksamer Weise den Tintenbehälter
mit größeren Änderungen
des Drucks zusammen mit dem Herausführen der Tinte zu übernehmen,
auch wenn er flexibel ist oder einen höheren Unterdruck aufweist,
der an dem Tintenzuführungsanschluss
erzeugt wird. Durch Kunststoff als das Material der Tintenblase
kann der Tintenbehälter
mit den Umgebungsproblemen fertig werden, und gleichzeitig nutzt
er den Effekt des vorstehend genannten Aufzeichnungsgerätes, um
den Tintenbehälter
fester zu machen (oder um die dicke Tintenblase darin aufzuweisen),
und zwar ohne einen kleineren Verformungsbetrag nach dem Herausführen der
Tinte. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Bedingungen der
Gasdurchlässigkeit
und der Beständigkeit
gegenüber
Stößen zu erfüllen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Tintenbehälter
außerdem
so strukturiert sein, dass die Tintenblase aus Kunststoffmaterialien
ausgebildet ist, um die Durchführung
der Verbrennung zur Entsorgung oder zum Recyceln zu erleichtern,
und um gleichzeitig den Unterdruck im Voraus bei der Anfangsstufe
bei einer höheren
Robustheit des Materials selbst zu erhöhen, aus dem die Blase ausgebildet
ist. Infolge dessen besteht kaum eine Gefahr, dass die Blase aufgrund
der Stöße oder
der wiederholten und plötzlichen
Umgebungsänderungen
während
der Lieferung oder des Auftretens eines Tintenlecks aufgrund der
Beschädigung zerstört wird,
die bei der Dichtung an dem Tintenzuführungsanschluss aufgrund der
Stöße während der
Lieferung auftreten können.
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Diesbezüglich wird
der Druck, der äquivalent
der Höhendifferenz
(Wassersäulendifferenz)
zwischen der Tintenblase und dem Aufzeichnungskopf ist, auf die
Tintenblase des Tintenstrahlsaufzeichnungsgerätes der vorliegenden Erfindung
aufgebracht, es ist möglich,
die Tinte in ausreichender Weise zum Halten der Menisken der Tinte
zuzuführen,
wodurch die Höhenbeschränkung reduziert
wird, die der Tintenblase hinsichtlich des Aufzeichnungskopfes auferlegt
ist, um den Freiheitsgrad beim Gestalten zu erhöhen, und die Verkleinerung
des Raums wird auch implementiert, der durch das Aufzeichnungsgerät eingenommen
wird.
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Durch
die Struktur, die zum Unterbringen der Tintenblase in der Aufzeichnungsmediumfördereinrichtung
eingerichtet ist, die unter dem Aufzeichnungskopf positioniert ist,
ist es dann möglich,
die Tintenblase an einer Höhe
zu positionieren, die es ermöglicht,
dass die Menisken der Tinte in dem Aufzeichnungskopf gehalten werden,
und dann die Verkleinerung des Raumes zu versuchen, der durch den
Gerätehauptkörper einzunehmen
ist.