DE60123697T2

DE60123697T2 - Tintenbehälter, Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Tintenstrahlkassette, und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE60123697T2
Application number: DE60123697T
Authority: DE
Inventors: c/o Canon Kabushiki Kaisha Yohji Ara; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hiroyuki Inoue; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hideo Fukazawa; c/o Canon Kabushiki Kaisha Tetsuji Kurata; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hirofumi Hirano; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hiroshi Netsu; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hideaki Okamoto; c/o Canon Kabushiki Kaisha Masaya Uetsuki; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hiroki Hayashi; c/o Canon Kabushiki Kaisha Noriyasu Asaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: US6637872B2; JP3416614B2; EP1149706A3; EP1149706A2; DE60123697D1; EP1149706B1; JP2001310477A; US20010045976A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 2.
Die Erfindung ist für allgemeine Druckgeräte wie Aufzeichnungsgeräte, Kopierer, Faxgeräte mit einem Kommunikationssystem, Geräte wie Textverarbeitungsanlagen mit einem Druckbereich und Industriedruckgeräte einsetzbar, die mit verschiedenen Verarbeitungsgeräten kombiniert sind.
Bekannte, auf serieller Abtastung basierende Tintenstrahlaufzeichnungsgeräte weisen einen Schlitten, der in einer Hauptabtastrichtung beweglich ist, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der als Aufzeichnungseinrichtung dient, und einen Tintentank auf, der als Tintenbehälter dient, wobei sowohl der Tintenstrahlaufzeichnungskopf als auch der Tintentank auswechselbar auf dem Schlitten montiert sind. Der Druckkopf und der Tintentank sind über einen Tintendurchgang miteinander verbunden. In einem derartigen Aufzeichnungsgerät kann ein Bild durch Wiederholen einer Hauptabtastung des Schlittens mit dem darauf montierten Aufzeichnungskopf und Tintentank und einer Nebenabtastung des Aufzeichnungsmediums sequentiell auf ein Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel ein Aufzeichnungspapier aufgezeichnet werden.
Andererseits ist zum Beispiel eine mögliche Methode zur Zufuhr einer Tinte zu dem Tintentank eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, die Tinte mit Druck zu beaufschlagen, wobei diese mit Unterdruck beaufschlagt wird, um sie anzusaugen und zuzuführen.
Eine Anordnung, die benutzt werden kann, wenn die Tinte wie vorhergehend beschrieben angesaugt und zugeführt wird, ist nachfolgend als ein Verfahren zum Zuführen einer Tinte zu einem Tintentank beschrieben, wobei der Aufzeichnungskopf mit diesem verbunden ist.
Wie in 9 gezeigt ist, hat ein Tintenspeichertank 20, der als ein Nebentintentank dient, beispielsweise in einem auf serieller Abtastung basierenden Tintenstrahlaufzeichnungsgerät einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf 20a (der nachfolgend einfach als ein „Aufzeichnungskopf" bezeichnet ist, der im Stande ist, Tinte zum Aufzeichnen auszustoßen, und der abnehmbar auf einem (nicht gezeigten) Schlitten montiert ist. Der Aufzeichnungskopf 20a stößt von dem Tintenspeichertank 20 durch einen Tintenausstoßanschluss in einer Düse 44 Tinte basierend auf einer Bildinformation aus. Ferner hat der Tintenspeichertank 20 einen Tintenzufuhranschluss 20f zum Zuführen von Tinte von dem Tintenspeichertank 20 zu dem Aufzeichnungskopf 20a. Die Düse 44 des Aufzeichnungskopfs 20a weist eine Ausstoßenergie-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Energie auf, die zum Ausstoßen der Tinte erforderlich ist. Die Ausstoßenergie-Erzeugungseinrichtung kann einen elektrothermischen Wandler zum Erzeugen thermischer Energie aufweisen. Der Schlitten wird durch einen entsprechenden Bewegungsmechanismus in der Hauptabtastrichtung bewegt, wie durch die Pfeile 28 und 35 gezeigt ist. Ferner werden Aufzeichnungsmedien in einer Nebenabtastrichtung befördert, die die Hauptabtastrichtung kreuzt.
In einem derartigen Aufzeichnungsgerät kann ein Bild durch Wiederholen einer Hauptabtastung des Schlittens mit dem darauf montierten Aufzeichnungskopf 20a und Tintenspeichertank 20 und einer Nebenabtastung des Aufzeichnungsmediums sequentiell auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden.
Der Tintenspeichertank 20 hat einen Sauganschluss 53 und einen Tinteneinlassanschluss 20b, der in einer Seite des Tanks ausgebildet ist. Der Sauganschluss 53 steht über einen Saugdurchgang 53a mit dem Inneren des Tintenspeichertanks 20 in Verbindung, und ein Gasförderteil 48 ist an dem Öffnungsort des Sauganschlusses 53 im Tintenspeichertank 20 vorgesehen. Das Gasförderteil 48 hat als eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung eine Funktion, Gas hindurch zu befördern, während Tinte nicht hindurch befördert wird. Zum Beispiel weist das Gasförderteil 48 vorzugsweise ein dünnes Blatt auf, das aus Ethylen-Tetrafluorid-Harz, einem gleichartigen porösen Harzmaterial oder dergleichen ausgebildet ist. Zudem hat der Tintenspeichertank 20 eine in ihm untergebrachte Tintenabsorbiereinrichtung 41a zum Ansaugen und Aufbewahren der Tinte.
Der Tintenspeichertank 20 weist einen Filter 103 und ein Ventil 104 in dem Zufuhranschluss 20f auf. Das Ventil 104 ist wie ein Sitz ausgebildet und hat ein nahe liegendes Ende, das an den Filter 103 geschweißt ist. Das Ventil 104 hat die Funktion des Öffnens und Schließens des Zufuhranschlusses 20f abhängig von dem internen Druck des Tintenspeichertanks 20.
Ferner ist ein Haupttank 22 des Hauptkörpers des Aufzeichnungsgeräts über einen Schlauch 21a mit einem Zufuhrverbindungsstück 101 angeordnet, um mit dem Tinteneinlassanschluss 20b in dem Tintenspeichertank 20 verbunden zu sein. Das Verbindungsstück 101 und ein Verbindungsstück 102 sind im Hauptkörper des Aufzeichnungsgeräts angeordnet, um gegenüber dem Tinteneinlassanschluss 20b und dem Sauganschluss 53 in der Abtastrichtung 35 des Schlittens zu liegen.
Während eines Aufzeichnungsvorgangs ist das Ventil 104 offen, und die Tinte wird vom Tintenspeichertank 20 zu dem Aufzeichnungskopf 20a zugeführt, wie in 9 gezeigt ist.
10 bis 14 sind Ansichten, die zur Erklärung eines Nachfüllvorgangs des vorhergehend beschriebenen Tintentanks mit Tinte nützlich sind.
Bei einem Nachfüllen von Tinte wird der Schlitten zuerst in die Richtung des Pfeils 28 bewegt, um den Tinteneinlassanschluss 20b und den Sauganschluss 53 mit den korrespondierenden Verbindungsstücken 101 und 102 zu verbinden, wie in 10 gezeigt ist. Anschließend führt die Saugpumpe einen Saugvorgang durch, um die Luft über das Gasförderteil 48 von dem Tintenspeichertank 20 abzusaugen, um das Innere des Tintenspeichertanks 20 mit einem Unterdruck zu beaufschlagen. Der Unterdruck in dem Tintenspeichertank 20 bewirkt, dass die Tinte im Haupttank 22 in das Innere des Tintenspeichertanks 20 gesaugt wird, wie in 11 und 12 gezeigt ist.
In diesem Fall verursacht der Unterdruck in dem Tintenspeichertank 20, dass das Ventil 104 derart arbeitet, um den Tintenzufuhranschluss 20f zu schließen, wie in 11 und 12 gezeigt ist. Dementsprechend wird die Tinte im Aufzeichnungskopf 20a nicht ins Innere des Tintenspeichertanks 20 gesaugt, und der Tintenmeniskus, der an dem Tintenausstoßanschluss in dem Aufzeichnungskopf 20a ausgebildet ist, wird nicht zerstört. Ferner tritt keine Luft durch den Tintenausstoßanschluss in den Aufzeichnungskopf 20a oder in den Tintenspeichertank 20 ein. Dadurch ist sichergestellt, dass die Tinte von dem Haupttank 22 abgesaugt und zu dem Inneren des Tintenspeichertanks 20 zugeführt wird.
Dann wird, wie in 13 gezeigt ist, wenn der Pegel 41b der Tinte im Tintenspeichertank 20 das Gasförderteil 48 erreicht, das Nachfüllen der Tinte automatisch beendet, da das Gasförderteil 48 keine Flüssigkeiten wie zum Beispiel Tinten hindurchbefördert. Wie in 14 gezeigt ist, bewegt sich anschließend der Schlitten in die Richtung des Pfeils 35, um den Tinteneinlassanschluss 20b und den Sauganschluss 53 von den korrespondierenden Verbindungsstücken 101 und 102 zu trennen, wodurch der Ablauf des Nachfüllvorgangs abgeschlossen ist.
Der vorhergehend beschriebene herkömmliche Tintentank hat jedoch die folgenden Probleme:
Nämlich wenn der Pegel 41b der Tinte in dem Tintenspeichertank 20 das Gasförderteil 48 erreicht, wie vorhergehend beschrieben ist, wird das Tintennachfüllen automatisch gestoppt, da das Gasförderteil 48 keine Flüssigkeiten wie zum Beispiel Tinten hindurchbefördert. Für ein bestimmtes Gasförderteil 48 kann das Ausüben eines bestimmten Unterdruckbetrags oder mehr das Gasförderteil 48 zerstören, wodurch seine Funktion des Trennens von Gas und Flüssigkeit voneinander unmöglich gemacht wird, wodurch verursacht wird, dass die Tinte, eine Flüssigkeit, ebenfalls abgesaugt wird. Folglich kann eine große Menge an Tinte von dem Tintenspeichertank 20 abgesaugt werden, um die Tinte zu vergeuden, wobei die Tinte in die Saugpumpe 31 strömen kann, um diese zu zerstören, oder die vergeudete Tinte kann das Aufzeichnungsgerät verschmutzen.
W095/12109 offenbart ein gattungsbildendes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem Tintentank, der eine Tinte über einen Tintenzufuhranschluss zu einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf zuführt, der die Tinte durch Einbringen von Unterdruck in sein Inneres zuführen kann, und der eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung in einem Sauganschluss hat, durch den der erforderliche Unterdruck eingebracht wird, um die Tinte anzusaugen und zuzuführen, wobei die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung Gase dort hindurch überträgt, während Tinte nicht dort hindurch übertragen wird, wobei der Tintentank folgendes aufweist: eine Erzeugungseinrichtung für einen festgesetzten Unterdruck, die zwischen der Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung und einer Quelle des erforderlichen Unterdrucks vorgesehen ist, um die Tinte anzusaugen und zuzuführen, wobei die Erzeugungseinrichtung für einen festgesetzten Unterdruck verhindert, dass ein festgesetzter Betrag oder mehr an Unterdruck auf die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung ausgeübt wird.
US 5 663 754 A zeigt ein Gerät zum Nachfüllen von Tintenstrahlkartuschen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät bereitzustellen, das dazu im Stande ist, dass zuverlässiger verhindert wird, dass eine festgesetzter Unterdruckbetrag oder mehr auf die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung ausgeübt wird.
Die Aufgabe ist durch das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gelöst, das die Merkmale von Anspruch 1 bzw. 2 hat. Die Erfindung ist weiter entwickelt, wie sie in den abhängigen Ansprüchen definiert ist.
Die vorhergehend genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
1 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus eines wesentlichen Bestandteils eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie der Tintenspeichertank in 1 mit dem Tintennachfüllsystem verbunden ist;
3 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie der Tintentank mit einer Tinte aus dem Tintennachfüllsystem in 1 nachgefüllt wird;
4 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie der Tintentank mit einer Tinte aus dem Tintennachfüllsystem in 1 nachgefüllt wird;
5 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie das Nachfüllen von einer Tinte durch das Tintenzufuhrsystem in 1 beendet wird;
6 ist eine Ansicht, die zur Erklärung eines Vorgangs nützlich ist, der durchgeführt wird, nachdem das Nachfüllen von Tinte durch das Tintenzufuhrsystem in 1 abgeschlossen ist;
7 ist eine schematische Ansicht eines schlauchlosen Aufbaus, der ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
8 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus einer Membranpumpe, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
9 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus eines wesentlichen Bestandteils eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts einer herkömmlichen Bauart;
10 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie der Tintenspeichertank in 9 mit dem Tintennachfüllsystem verbunden ist;
11 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie der Tintentank mit einer Tinte aus dem Tintennachfüllsystem in 9 nachgefüllt wird;
12 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie der Tintentank mit der Tinte aus dem Tintennachfüllsystem in 9 nachgefüllt wird;
13 ist eine Ansicht, die zur Erklärung nützlich ist, wie das Nachfüllen von Tinte durch das Tintenzufuhrsystem in 9 beendet wird; und
14 ist eine Ansicht, die zur Erklärung eines Vorgangs nützlich ist, der durchgeführt wird, nachdem das Nachfüllen von Tinte durch das Tintenzufuhrsystem in 9 abgeschlossen ist.
Die Erfindung sieht einen Tintentank, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, eine Tintenstrahlkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät vor; die Erfindung sieht einen Tintentank vor, der Tinte zu dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf über einen Tintenzufuhranschluss zuführt, welcher die Tinte durch ein Einbringen von Unterdruck in den Aufzeichnungskopf zuführen kann, und der eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung in einem Sauganschluss hat, durch den der erforderliche Unterdruck eingebracht wird um die Tinte abzusaugen und zuzuführen, wobei die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung Gase hindurch befördert, während keine Tinte hindurch befördert wird, wobei der Tintentank eine
sich zwischen der Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung und einer erforderlichen Unterdruckquelle befindende Erzeugungseinrichtung für einen festgesetzten Unterdruck hat, die erforderlich ist, um die Tinte abzusaugen und zuzuführen, wobei die Erzeugungseinrichtung für einen festgesetzten Unterdruck eine Saugpumpe, eine Schlauchpumpe, eine Membranpumpe oder dergleichen aufweist, die einen Unterdrucksensor hat und verhindert, dass ein festgesetzter Unterdruckbetrag oder mehr auf die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung ausgeübt wird. Das sieht ein kompaktes und verlässliches Tintenstrahlaufzeichnungsgerät vor, das haltbar genug ist, um mit Tinte mehrere Male nachgefüllt zu werden, und das verhindert, dass die ursprüngliche Gas-Flüssigkeits-Trennfunktion des Gasübertragungsteils als eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung aufgrund übermäßiger Ausübung von Unterdruck auf das Gasübertragungsteil zerstört wird, wobei dadurch ein geeigneter Tintennachfüllvorgang und ein zuverlässiger Tintensaug- und Tintenzuführvorgang erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Tintentanks, des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, der Tintenstrahlkartusche und des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts der Erfindung ist nachstehend ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein auf serieller Abtastung basierendes Tintenstrahlaufzeichnungsgerät anhand eines Beispiels erklärt.
(Ausführungsbeispiel 1)
Ein wesentlicher Bestandteil des auf serieller Abtastung basierenden Tintenstrahlgeräts der Erfindung ist basierend auf den 1 bis 6 gezeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, weist ein Tintenspeichertank 20, der als ein Nebentintentank dient, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, d.h. einen Aufzeichnungskopf 20a, auf, der im Stande ist, Tinte auszustoßen, und der abnehmbar auf den (nicht gezeigten) Schlitten des auf serieller Abtastung basierenden Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts montiert ist. Der Aufzeichnungskopf 20a stößt Tinte von einem Tintenausstoßanschluss einer Düse 44 in dem Tintenspeichertank 20 basierend auf einer Bildinformation aus. Der Tintenspeichertank 20 hat zudem einen Tintenzufuhranschluss 20f zum Zuführen der Tinte von dem Tintenspeichertank 20 zu dem Aufzeichnungskopf 20a. Die Düse 44 weist eine Ausstoßenergie-Erzeugungseinrichtung auf, die Energie erzeugt, die nötig ist, um Tinte auszustoßen. Eine derartige Ausstoßenergie-Erzeugungseinrichtung kann einen elektrothermischen Wandler zur Erzeugung von thermischer Energie aufweisen. Darüber hinaus wird der (nicht gezeigte) Schlitten durch einen entsprechenden Bewegungsmechanismus in der Hauptabtastrichtung bewegt, die durch die Pfeile 28 und 35 gezeigt ist. Ferner werden Aufzeichnungsmedien durch eine Beförderungseinrichtung in einer Nebenabtastrichtung befördert, die die Hauptabtastrichtung kreuzt.
In einem derartigen Aufzeichnungsgerät kann ein Bild durch Wiederholen einer Hauptabtastung des Schlittens mit dem darauf montierten Aufzeichnungskopf 20a und Tintenspeichertank 20 und einer Nebenabtastung des Aufzeichnungsmediums sequentiell auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden.
Der Tintenspeichertank 20 hat einen Sauganschluss 53 und einen Tinteneinlassanschluss 20b, der in einer Seite des Tanks ausgebildet ist. Der Sauganschluss 53 steht über einen Saugdurchgang 53a mit der Innenseite des Tintenspeichertanks 20 in Verbindung, und ein Gasübertragungsteil 48 ist an dem Ort der Öffnung des Saugdurchgangs 53a in dem Tintenspeichertank 20 vorgesehen. Das Gasförderteil 48 hat als eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung eine Funktion zum Hindurchbefördern von Gasen, während keine Tinten hindurch befördert werden. Zum Beispiel weist das Gasförderteil vorzugsweise ein dünnes Blatt auf, das aus Ethylen-Tetrafluorid-Harz, aus einem gleichartigen porösen Harzmaterial oder dergleichen ausgebildet ist.
Zudem ist eine Tintenabsorbiereinrichtung 41a in dem Tintenspeichertank 20 untergebracht, um die Tinte abzusaugen und aufzubewahren.
Ein Filter 103 und ein Ventil 104 sind in dem Zufuhranschluss 20f vorgesehen. Das Ventil 104 ist wie ein Sitz geformt und ist an seinem nahe liegenden Ende an den Filter 103 geschweißt. Das Ventil 104 dient dazu, den Zufuhranschluss 20f abhängig von dem internen Druck des Tintenspeichertanks 20 zu öffnen und zu schließen.
Ferner kann der Tintenspeichertank 20 mit einem Haupttank 22 des Hauptkörpers des Aufzeichnungsgeräts über einen Schlauch 21a mittels eines Zufuhrverbindungsstücks 101 verbunden sein, der mit dem Tinteneinlassanschluss 20b verbunden werden kann. Das Verbindungsstück 101 und ein Verbindungsstück 102 sind so in dem Hauptkörper des Aufzeichnungsgeräts angeordnet, dass sie dem Tinteneinlassanschluss 20b und dem Sauganschluss 53 in der Abtastrichtung 35 des Schlittens gegenüber liegen.
Während eines Aufzeichnungsvorgangs ist das Ventil 104 offen und die Tinte wird von dem Tintenspeichertank 20 zu dem Aufzeichnungskopf 20a zugeführt, wie in 1 gezeigt ist.
Die 2 bis 6 sind Ansichten, die zur Erklärung eines Vorgangs zum Nachfüllen des vorhergehend beschriebenen Tintentanks mit der Tinte nützlich sind.
Beim Tintennachfüllen wird der Schlitten zuerst in Richtung des Pfeils 28 bewegt, um den Tinteneinlassanschluss 20b und den Sauganschluss 53 mit den korrespondierenden Verbindungsstücken 101 und 102 zu verbinden, wie in 2 gezeigt ist. Anschließend führt die Saugpumpe 31 einen Saugvorgang durch, um Luft aus dem Tintenspeichertank 20 über das Gasförderteil 48 zu saugen, um das Innere des Tintenspeichertanks 20 mit Unterdruck zu beaufschlagen. Der Unterdruck in dem Tintenspeichertank 20 verursacht, dass die Tinte in dem Haupttank 22 in das Innere des Tintenspeichertanks 20 gesaugt wird, wie in den 3 und 4 gezeigt ist.
In diesem Fall verursacht der Unterdruck in dem Tintenspeichertank 20, dass das Ventil 104 den Zufuhranschluss 20b schließt, wie in den 3 und 4 gezeigt ist. Demnach wird die Tinte im Aufzeichnungskopf 20a nicht in das Innere des Tintenspeichertanks 20 gesaugt, und der Tintenmeniskus, der an dem Tintenausstoßanschluss im Aufzeichnungskopf 20a ausgebildet ist, wird nicht zerstört. Ferner tritt keine Luft durch den Tintenausstoßanschluss in den Aufzeichnungskopf 20a oder den Tintenspeichertank 20 ein. Das stellt sicher, dass die Tinte in das Innere des Tintenspeichertanks 20 gesaugt und zugeführt wird.
Dann wird, wenn der Pegel 41b der Tinte in dem Tintenspeichertank 20 das Gasförderteil 48 erreicht, wie in 5 gezeigt ist, das Tintennachfüllen automatisch beendet, da das Gasförderteil 48 keine Flüssigkeiten wie zum Beispiel Tinten hindurch befördert.
Zu diesem Zeitpunkt steigt jedoch der Unterdruck schnell an und bleibt bis zum maximalen Ansaugvermögen der Saugpumpe 31 bestehen, es sei denn, dass das Letztere nicht beendet wird, was zu einem übermäßigen Unterdruck in dem Gasförderteil 48 führt. Auf diese Weise ist ein Unterdrucksensor 106 in der Mitte einer Leitung 55 eingebaut, die sich zwischen der Saugpumpe 31 und dem Verbindungsstück 102 befindet, so dass eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle für die Saugpumpe abgeschaltet werden kann, sobald ein derartiger voreingestellter Unterdruck erreicht wird, damit das Gasförderteil 48 nicht zerstört wird, wodurch die Zerstörung des Gasförderteils 48 verhindert wird.
In diesem Beispiel weist das Gasförderteil 48 Goatex (ein Markenname) auf, und hat eine Dicke von 30 μm, und der Unterdruck ist auf 0,2 atm festgelegt. Der Unterdrucksensor 106 weist beispielsweise einen Halbleiter oder eine Membran auf, welcher/welche gemäß einem Unterdruck verschoben wird, und der Unterdrucksensor 106 ist nicht auf die Position beschränkt, die in der Figur gezeigt ist, sondern kann irgendwo zwischen dem Gasförderteil 48 und der Saugpumpe 31 positioniert sein.
Wie in 6 gezeigt ist, bewegt sich anschließend der Schlitten 19 in die Richtung des Pfeils 35, um den Tinteneinlassanschluss 20b und den Sauganschluss 53 von den korrespondierenden Verbindungsstücken 101 und 102 zu trennen und zu verschieben, um dadurch den Ablauf von Nachfüllvorgängen abzuschließen.
(Ausführungsbeispiel 2)
In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel 1 erfasst der Unterdrucksensor einen Unterdruck im Saugsystem, um die Antriebsquelle für die Saugpumpe 31 anzuhalten, aber in diesem Ausführungsbeispiel 2 wird eine Schlauchpumpe 107 als die Saugpumpe 31 verwendet, wie in 7 gezeigt ist. Das heißt, dass ein Schlauch 108 als die Leitung 55 verwendet wird, und ein Rollenhalter 109 bewegt sich drehend, um zu bewirken, dass sich zwei Rollen 110 drehend einstückig mitbewegen, um den Schlauch 108 zu quetschen. Nachdem die Rolle 110 umgelaufen ist, versucht der Schlauch 108, seinen ursprünglichen Zustand wiederherzustellen. Zu dieser Zeit tritt ein Unterdruck in dem Schlauch 108 auf. Der Unterdruckwert ist derart, dass das Gasförderteil 48 nicht zerstört wird. Da jedoch der Unterdruckwert durch die Wiederherstellungskraft des Schlauchs 108 festgelegt ist, wie vorhergehend beschrieben ist, bleibt der Schlauch 108 bei einem bestimmten, nicht länger zunehmenden Unterdruckwert zusammengefaltet, wodurch verhindert wird, dass das Gasförderteil 48 trotz des Antreibens des Rollenhalters 109 durch die (nicht gezeigte) Antriebsquelle zerstört wird.
Die Anordnung der Rolle 110 in der gegenüberliegenden Position verhindert, dass der Unterdruck im Schlauch 108 den atmosphärischen Wert erreicht, um eine effiziente Pumpenbauart bereitzustellen. Ferner ist das Material des Schlauchs 108 vorzugsweise Tygo (ein Markenname) von einem Vinylchlorid oder ist aus Silikon oder dergleichen ausgebildet.
In diesem Ablauf wird der Antrieb durch die Schlauchpumpe 107 abgeschaltet, um die Schlauchpumpe 107 anzuhalten, sobald die Anzahl an Drehungen erreicht ist, die zum Füllen des leeren Tintenspeichertanks 20 nötig ist; diese Anzahl an Drehungen ist durch das Volumen des Tintenspeicherbehälters 20 und das Fassungsvermögen der Schlauchpumpe 107 bestimmt.
(Ausführungsbeispiel 3)
In einem Ausführungsbeispiel 3 ist eine Membranpumpe 111 in der Leitung 55 als eine Saugpumpe eingebaut.
Das heißt, dass die Leitung 55 an einem Gehäuse 112 befestigt ist, wie in 8 gezeigt ist, und dass an einem Ende der Leitung 55 ein Ventil 113 einstückig an dem Gehäuse 112 montiert ist. Ein Ventil 114 ist außerhalb einer Öffnung in dem Gehäuse 112 vorgesehen, die sich gegenüber dem Ventil 113 befindet.
Des Weiteren ist ein leitender Membranhalter 117 an einer Membran 115 einstückig befestigt, und die Spitze eines Vorsprungs 117a des Membranhalters 117 ist eingeschraubt. Eine Druckspiralfeder 118 ist um einen äußeren Rand des Vorsprungs 117a angebracht, und ein Anschlag 119 drückt die Druckspiralfeder 118 zusammen. Ein Untergehäuse 116 hat zwei entgegengesetzte elektrische Kontakte 116a und 116b, die an einer Öffnung in dessen Mitte angeschweißt und mit Anschlussdrähten 120a und 120b verbunden sind, die mit einer Schaltplatine verbunden sind.
Darüber hinaus ist ein Pumpennocken 122 an dem Anschlag 119 angebracht, der sich um eine Welle 121 dreht. Wenn der Pumpennocken 122 den Anschlag 119 drückt, wird die Membran 115 nach unten verschoben, um das Ventil 114 zu öffnen, während das Ventil 113 blockiert bleibt, um Luft in Richtung A abzugeben. Im Gegenteil dazu, wenn der Anschlag 119 von dem Pumpennocken 122 entlastet wird, steigt die Membran 115 nach oben, um das Innere der Pumpe mit einem Unterdruck zu beaufschlagen damit das Ventil 113 geöffnet wird, während das Ventil 114 so blockiert wird, dass Luft in eine Richtung B von der Leitung 55 in das Innere der Membranpumpe gesaugt wird.
Der vorhergehende Vorgang wird wiederholt, um Luft über das Gasförderteil 48 zu saugen, und dabei die Tinte in das Innere des Tintenspeichertanks 20 zu saugen. Dann steigt der Unterdruck in der Membranpumpe 111 schnell an, wenn die Tinte das Gasförderteil 48 erreicht und der Tank dann mit Tinte gefüllt ist, und die Membran 115 überwindet somit die Widerstandskraft der Druckspiralfeder 118. Demnach bleibt die Membran nach unten verschoben, während der Pumpennocken 122 im Leerlauf (untätig) läuft, wodurch es nicht mehr möglich ist, Luft anzusaugen. Folglich wird der Unterdruck daran gehindert, weiterhin auf das Gasförderteil 48 einzuwirken, und somit wird verhindert, dass das Gasförderteil 48 zerstört wird. Der Unterdruckwert hängt von einem festgesetzten Wert der Druckspiralfeder 118 ab. Dieser Wert kann durch den Anschlag 119 eingestellt werden, der verschraubt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann eine Steuerung so vorgesehen sein, dass die Drehung des Pumpennockens 122 angehalten wird, wenn die Leitung durch die Anschlussdrähte 120a und 120b abgeschaltet ist.
Mit dem vorhergehenden Aufbau wird das Variieren der Verdrängung der Membran 115 verhindert, wenn die Tinte das Gasförderteil 48 erreicht, um den Unterdruck schnell zu erhöhen, wodurch das Ansaugen beendet wird, um zu verhindern, dass das Gasförderteil 48 zerstört wird. Da die Membran ebenfalls als ein Unterdrucksensor dient, entsteht keine zeitliche Verzögerung und die Membranpumpe 111 kann angehalten werden.
Geeignete Materialien der Membran 115 weisen hydrierten Butadien-Acrylnitril-Kautschuk (HNBR), chlorierter Butyl-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und dergleichen auf.
Der Aufbau mit nur einem Tank ist beschrieben, aber für ein Farbtintenstrahlaufzeichnungsgerät kann selbstverständlich eine Vielzahl der vorhergehenden Aufbauten parallel angeordnet werden.
In einer Bauart, in der die Erfindung effektiv verwendet wird, wird thermische Energie genutzt, die durch einen elektrothermischen Wandler erzeugt wird, um Filmsieden in einer Flüssigkeit zu erzeugen, um in ihr Blasen auszubilden.
Die Erfindung ist ausführlich mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, und es ist durch das Vorhergehende für den Fachmann ersichtlich, dass Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von der Erfindung im weiten Sinne abzuweichen, und es ist daher beabsichtigt, in den offenbarten Ansprüchen alle derartigen Veränderungen oder Modifikationen abzudecken, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fallen, wie sie durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem Tintentank (20), der eine Tinte über einen Tintenzufuhranschluss (20f) zu einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf (20a) zuführt, der die Tinte durch Einbringen von Unterdruck in sein Inneres zuführen kann, und der eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) in einem Sauganschluss (53) hat, durch den der erforderliche Unterdruck eingebracht wird, um die Tinte anzusaugen und zuzuführen, wobei die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) Gase dort hindurch überträgt, während Tinte nicht dort hindurch übertragen wird, wobei der Tintentank (20) folgendes aufweist: eine Erzeugungseinrichtung (111) für einen festgesetzten Unterdruck, die zwischen der Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) und einer Quelle des erforderlichen Unterdrucks vorgesehen ist, um die Tinte anzusaugen und zuzuführen, wobei die Erzeugungseinrichtung (111) für einen festgesetzten Unterdruck verhindert, dass ein festgesetzter Betrag oder mehr an Unterdruck auf die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungseinrichtung (111) für einen festgesetzten Unterdruck eine Membranpumpe (111) ist, die eine Membran (115) hat, wobei die Erzeugungseinrichtung (111) für einen festgesetzten Unterdruck derart gestaltet ist, dass der Unterdruckbetrag, der von ihr hervorgebracht wird, durch eine Druckfeder (118) beschränkt wird, die eine Widerstandskraft auf die Membran (115) aufbringt.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, das folgendes aufweist: einen Tintentank (20), der einen Tintenzufuhranschluss (20f) zum Zuführen von Tinte zu einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf (20a) hat, einen Lufteinlassanschluss (20b), eine Tintenabsorbiereinrichtung (41a) zum Aufnehmen der Tinte, einen Sauganschluss (53), der mit einer Saugpumpe (31; 107; 111) verbunden werden kann, um eine Leitung zwischen der Saugpumpe (31; 107; 111) und der Tintenabsorbiereinrichtung (41a) auszubilden, eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48), die entlang der Leitung zwischen dem Sauganschluss (53) und der Tintenabsorbiereinrichtung (41a) angeordnet ist, wobei der Lufteinlassanschluss (20b) mit einem Tintennachfüllbehälter (22) zum Nachfüllen einer Tinte in den Tintentank (20) als Antwort auf eine Absaugung durch die Saugpumpe (31; 107; 111) verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ferner einen Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118) hat, der entlang der Leitung zwischen der Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) und der Saugpumpe (31; 107; 111) angeordnet ist, und dass der Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118) derart gestaltet ist, dass er einen Unterdruck, der in der Leitung durch die Saugpumpe (31; 107; 111) erzeugt wird, auf einen Betrag kleiner als der durch die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) tragbare, beschränkt.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118) ein Unterdrucksensor ist, der mit der Saugpumpe (31; 107; 111) vorgesehen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118) ein verformbarer, elastischer Schlauch ist, der mit einer Schlauchpumpe vorgesehen ist.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118) ein festgesetzter Wert einer Spiraldruckfeder ist, die mit einer Membran (115) verbunden ist, die eine Membranpumpe bilden, wobei der festgesetzte Wert einstellbar ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei der Lufteinlassanschluss (20b) den Tintennachfüllbehälter (22) und einen Tintenzufuhrpfad wie erforderlich verbindet, und der Sauganschluss (53), der wie erforderlich mit einem Saugpfad verbunden werden kann, der einen Saugzustand der Saugpumpe (31; 107; 111) beeinflusst, und der Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118), der einen Saugdruck der Saugpumpe (31; 107; 111) reduziert/freigibt, der auf die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) ausgeübt wird, wobei der Beschränkungsmechanismus (106; 108; 115, 118) die Saugkraft reduziert oder freigibt, die durch die Saugpumpe (31; 107; 111) verursacht wird, die mit einem Pumpbetrieb fortfährt, um zu verhindern, dass die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) durch einen Druck beeinflusst wird, der größer als der Standhaltungsdruck ist, der durch die Gas-Flüssigkeits-Trenneinrichtung (48) gehalten wird, auch wenn ein Betrieb der Saugpumpe (31; 107; 111) zu der Zeit andauert, in der das Tintennachfüllen abgeschlossen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 6, wobei eine Steuerungseinrichtung ein Teil des Mechanismus der Saugpumpe (31; 107; 111) ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 6, wobei die Steuerungseinrichtung unabhängig von der Saugpumpe (31; 107; 111) aufgebaut ist und entlang des Saugpfads angeordnet ist.