DE3430142C2

DE3430142C2 -

Info

Publication number: DE3430142C2
Application number: DE3430142A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yamazaki; Takuro Tokio/Tokyo Jp Isayama; Minoru Ameyama; Shuzo Matsumoto; Yasuo Yokohama Kanagawa Jp Katano
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-08-15
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1988-06-16
Also published as: JPS6040258A; DE3430142A1; US4586058A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beseitigen von Luftblasen im Tintenversorgungsstrom eines Tinten strahldruckers nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 25 52 513 bekannt. Diese bekannte Einrichtung zum Beseitigen von Luftblasen im Tintenversorgungsstrom besteht aus einem unabhängigen eigenen Bauteil, welches zusätzlich relativ viel Raum beansprucht, so daß dadurch eine besonders kompakte Bauweise des zugeordneten Tintenstrahldruckers verhindert wird.

Aus der DE-AS 25 43 452 ist eine Entlüftungseinrichtung für Tintenversorgungssysteme von Tintenstrahlschreibein richtungen bekannt, wobei ein Tintenmosaikschreibkopf zur Anwendung gelangt, in dessen Inneren ein Verteilungskanal ausgebildet ist, der an seinem unteren Ende mit einer Ver sorgungsleitung verbunden ist, während seitlich von dem nach oben verlaufenden Kanal die einzelnen Schreibdüsen abzweigen. Am obersten Ende dieses Kanals ist eine Ent lüftungseinrichtung vorgesehen, die ein Kapillarröhrchen umfaßt, um die in dem obersten Bereich des Verteilungskanals sich ansammelnde Luft abführen zu können. Bei dieser be kannten Konstruktion verläuft der Tintenversorgungsstrom im Verteilungskanal von unten nach oben und an den Schreibdüsen vorbei, so daß Blasen innerhalb des Versor gungsstromes ohne Behinderung auch zu den Schreibdüsen gelangen können und damit eine besonders wirksame Entfer nung von Luftblasen nicht möglich ist.

Aus der DE-OS 22 62 106 ist ein Farbstrahldrucker mit einer Einrichtung zum Entfernen von Blasen aus dem Tin tenstrom bekannt, um einem Tintenausstoßkopf blasenfreie Tinte zuführen zu können. Die Einrichtung zum Entfernen von Blasen besteht bei dieser bekannten Konstruktion aus einem Tintenverteiler, bei dem sich die Luftblasen im oberen Bereich sammeln können. Dieser obere Bereich des Verteilers ist mit Hilfe eines Schraubverschlusses ver schlossen, der zum Beseitigen der Luftblasen aufgeschraubt und wieder zugeschraubt werden muß.

Aus der US-PS 43 83 263 ist ebenfalls eine Einrichtung zum Absaugen von Luft und Tinte aus einem Schreibkopf be kannt. Bei dieser bekannten Konstruktion gelangen mehrere strömungsmäßig hintereinander geschaltete Behälter zur An wendung, wobei die Zuführungsleitung eines Schreibkopfes in einen dieser Behälter mündet, der abwechselnd mit Druck und Unterdruck beaufschlagt wird. In diesem Behälter kön nen sich Luftblasen sammeln, die vom oberen Bereich des Behälters abgeführt werden können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zum Beseitigen von Luftblasen im Tinten versorgungsstrom eines Tintenstrahldruckers der angege benen Gattung zu schaffen, die einerseits eine besonders kompakte Bauweise des Tintenstrahldruckers ermöglicht, andererseits auch immer einen einwandfreien Druckbereit schaftszustand auch nach längeren Betriebspausen gewähr leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Mit Hilfe der Kappe, welche die Düsen des Tintenausstoß kopfes und die Mündung des Blasenaustragskanals dicht abdeckt, wird verhindert, daß Farbe im Bereich des Bla senaustragskanals nach außen gelangen kann und daß fer ner die Düsen des Tintenausstoßkopfes während des Blasen austragvorgangs freiliegen bzw. austrocknen können.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion erfüllt die Hal terungsvorrichtung insgesamt drei Funktionen, und zwar dient sie zum einen der Halterung des Tintenausstoßkopfes, sie dient ferner zum anderen als Zuführeinrichtung, um dem Tintenausstoßkopf Tinte zuzuführen und sie dient schließlich auch als Trenneinrichtung, um Blasen in dem Tintenversorgungsstrom abzutrennen, um dem Tintenaus stoßkopf blasenfreie Tinte zuführen zu können.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 1 bis 4.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläu tert. Es zeigt

1 eine Ansicht eines Tintenausstoß-Kopfes und einer Halterungs vorrichtung, die bei einem Farbstrahldrucker verwendbar sind;

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Farbstrahldruckers mit einer Blasenaustrag einrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 3 und 4 Ansichten weiterer Ausführungsformen mit Merkmalen nach der Erfindung, welche jeweils mit einer Bla senaustrageinrichtung versehen sind.

In Fig. 1 sind ein Tintenausstoß-Kopf und eine Halterungsvorrichtung dargestellt, wel che bei dem Farbstrahldrucker verwend bar sind. Der Drucker weist einen in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Tintenausstoß-Kopf auf, welcher aus einer oberen Abdeckung und einem Grundteil gebildet ist, welche durch Verschmelzen miteinander verbunden sind, und welche jeweils aus einer etwa 2 mm dicken photoempfindlichen Glasplatte bestehen. Zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten, photo empfindlichen Glasplatten sind Düsen 12, Farbkammern 14, eine gemeinsame Farbkammer 16, eine Farbzuführöffnung 18, usw. ausgebildet. Jeder der Farbkammern 14 ist ein elektro striktiver Schwingungserzeuger oder Vibrator 20 zugeordnet. Der einen derartigen Aufbau aufweisende Kopf 10 ist durch Schrauben 24 und Schraubenmuttern 26 sicher an einer Halterungs vorrichtung 22 befestigt. Die Halterungsvorrichtung 22, welche etwa 5 bis 10 mm dick ist, ist mit einem Farbeinlaß 28 versehen, an welchem Farbe von einer Farbvorratspatrone zugeführt wird, was später noch beschrieben wird. Die Farbe wird von dem Farbeinlaß 28 über einen in der Halterungsvorrichtung 22 ausgebildeten Tintenversorgungskanal 30 zu dem Kopf 10 geleitet. Wie später noch im einzelnen beschrieben wird, ist die Halterungsvorrichtung 22 mit einer Farbreinigungseinrichtung, wie beispielsweise einem Filter in dem Tintenversorgungskanal 30, versehen.

In Fig. 2 ist ein Farbstrahldrucker dargestellt, in welchem eine Halterungsvorrichtung mit einem Kopf, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, ein Farbzuführabschnitt, ein Farbsammelabschnitt und ein Blasenaustragmechanismus ausgebildet sind. Wie dargestellt, verzweigt sich der Tintenversorgungskanal 30 in einen nach oben verlaufenden Entlüftungskanal 30 a und in einen nach unten verlaufenden Versorgungskanal 30 b. Der nach oben verlau fende Entlüftungskanal 30 a erweitert sich teilweise, wodurch ein erweiterter Durchgang 32 gebildet ist, in welchem ein Rück schlagventil 34 angeordnet ist. Ein Blasenaustragkanal 36 ist durch Ätzen oder ein ähnliches Verfahren im obersten Teil des Kopfes 10 ausgebildet, so daß eingefangene Blasen über ihn nach außen geleitet werden können.

Eine Farbvorratspatrone 38 und eine Farbaufnahmepatrone 40 sind zusammen in einem Patronenhalter 42 untergebracht. Die Farbe in der Farbvorratspatrone 38 wird über eine Farbzu führdüse 44, ein erster Filter 46 und ein flexibles Farbzu führrohr 48 zu der Halterungsvorrichtung 22 geleitet. Die Farbe, wel che die Halterungsvorrichtung 22 erreicht, strömt durch ein zweites Filter 50 über den nach unten verlaufenden Versorgungskanal 30 b in eine Bohrung 52, die mit dem Kopf 10 in Verbindung steht. Der nach oben verlaufende Entlüftungskanal 30 a ist vorgesehen, damit Blasen nach oben steigen und sich in ihm sammeln; wie vorstehend erwähnt, ist das Rückschlagven til 34 in dessen oberen Teil, d. h. in dem erweiterten Durch gang 32 angeordnet. Das Rückschlagventil 34 öffnet bei einem Druck, der höher als ein vorbestimmter Druck ist, da mit die dort angesammelten Blasen in den Blasen austragkanal 36 gelangen. Der obere Teil des erweiterten Durchgangs 32 ist durch ein Verschließteil 54 abgesperrt.

Wenn die Blasen ausgetragen werden, wird eine Kappe 56 an dem Kopf 10 angebracht, um die Fläche abzudecken, an welcher die Düsen 12 offen sind, und sie dadurch vor der Atmosphäre abzuschließen. Ein Flansch 58 umgibt die Düsen 12, um dadurch die Kappe 56 außer Anlage von der Ober fläche der Düsen zu halten, so daß dadurch verhindert wird, daß sich Staub oder etwas ähnliches an den Wandungen der Düsen absetzt. Das heißt, der Flansch 58 dient dazu, einen Zwischenraum zwischen der Kappe 56 und den Düsen 12 festzulegen. Die Kappe 56 steht durch eine flexible Leitung 60 mit einer Saugpumpe 62 in Verbindung. Eine Farbfalle 64 ist in der Leitung 60 angeordnet, um eine vorbestimmte Menge ungenutzter Farbe einzufangen, welche durch die Pumpe 62 angesaugt wird.

Die Pumpe 62 weist einen Zylinder 66 und einen Kolben 68 auf. Die ungenutzte Farbe wird über ein Einlaßventil 70 in den Zylinder 66 gesaugt und über ein Auslaßventil 72 aus diesem ausgetragen, so daß sie in der Farbaufnahmepatrone 40 gesammelt wird. Der Kopf 10 und die Halterungsvorrichtung 22 sind an einem Wagen 74 angebracht, welcher an und entlang einer Führungsstange 76 bewegbar ist.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar gestellt, in welcher die Farbvorratspatrone 38 an dem Wagen 74 eingespannt ist und das in Fig. 1 dargestellte Farbzu führrohr 48 weggelassen ist. In dieser Ausführungsform ist die Farbaufnahmepatrone 40 an einer anderen Stelle unabhängig von der Farbvorratspatrone 38 angebracht. Ein Verschließ teil 78 ist in dem Tintenversorgungskanal 30 gesteckt. In Fig. 3 be zeichnen die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen, welche in Fig. 2 dargestellt sind, dieselben Elemente. Die Farbvor ratspatrone 38 und die Farbaufnahmepatrone 40 können eine in tegrale Ausführung haben und an dem Wagen 74 angebracht sein. Bei einer solchen Ausführungsform muß jedoch sorgfäl tig darauf geachtet werden, daß verhindert wird, daß die ungenützte Farbe von dem Teil der Leitung 60, welcher mit der Farbpatrone 40 verbunden ist, herabtropft. Ferner muß, wenn die Leitung 60 mit dem Wagen 74 verbunden ist, verhindert wer den, daß infolge einer Schwingbewegung der Leitung 60 die Farbe von der Kappe 56 aus nach außen gelangt.

In Fig. 4 ist noch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt. Auch in Fig. 4 sind gleiche oder ähnliche Bau elemente wie diejenigen, welche in Fig. 2 dargestellt sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die in Fig. 4 darge stellte Ausführungsform entspricht bezüglich des integralen und stationären Aufbaus der Farbvorratspatrone 38 und der Farbaufnahmepatrone 40 in der Ausführungsform der Fig. 2. Ein charakteristisches Merkmal des in Fig. 4 dargestellten Druc kers ist die Verwendung einer in ihrer Gesamtheit mit 86 bezeichneten Druckerzeugungseinrichtung, welche die frische Farbe in der Patrone 38 verdichtet und dadurch Blasen aus dem Kopf austrägt. Wie dargestellt, weist die Druckerzeugungs einrichtung 86 einen Hebel 80, einen Druckstab 82 und eine Druckplatte 84 auf. Eine Feder 88 ist dem Hebel 80 zugeord net, um ihn nach einer Verdichtung in seine Ausgangslage zu rückzubringen. Die Farbe kann aufgrund der Schwerkraft von der Farbfalle 64 durch die Leitung 60 a herunterfallen, welche einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat.

Die Arbeitsweise des Farbstrahldruckers wird beispielsweise anhand der Fig. 2 beschrieben. Im allge meinen können Blasen in die Farbe von außen her über die Rohrleitung u. ä. während einer langen Betriebsunterbrechung oder von der Farbzuführnadel 44 während des Einführens oder Herausnehmens der Farbpatrone eingebracht werden. Um die Blasen zu entfernen, wird die Kappe 56 an den Düsen 12 angebracht, während der Wagen 74 in seiner Ausgangsstellung gehalten ist. Wenn der Druckbetrieb im Verlauf eines Druck vorgangs ausgeblieben ist, wird festgestellt, ob die Farb vorratspatrone leer ist (wobei man im Falle einer Patrone mit einem den leeren Zustand feststellenden Fühler die Leer anzeige überprüft) und wenn sie nicht leer ist, kehrt der Wagen 74 in seine Ausgangsstellung zurück; dann deckt man die Düsen 12 mit der Kappe 56 ab und betätigt dann (entwe der von Hand oder automatisch) die Saugpumpe 62, um Blasen aus den Farbkammern 14 und 16 und/oder die Blasen in dem Tintenver sorgungskanal 30 zusammen mit der Farbe abzusaugen. Wenn das Vakuum über einen vorbestimmten Pegel hinaus erhöht wird, wird das Rückschlagventil 34 in der Halterungsvorrichtung 22 geöffnet, so daß die Blasen, die sich in dem erweiterten Teil 32 a des nach oben verlaufenden Durchgangs 32 gesammelt haben, über den Blasenaustragkanal 36 nach außen hin abgegeben werden. Der Widerstand auf den Fluidstrom im Inneren des Blasenaus tragkanals 36 ist so gewählt, daß er kleiner ist als der Widerstand im Inneren des Tintenversorgungskanals 30, welche zu den Düsen 12, d. h. zu dem nach unten verlaufenden Versorgungskanal 30 b führt. Der Druck, welcher das Öffnen des Rückschlagventils 34 bewirkt, ist so einstellbar, daß er eine solche Strö mungsgeschwindigkeit der Farbe ausbildet, bei welcher die Düsen 12 von einer Verformung frei gemacht werden und in welcher sich gleichzeitig Blasen aus den Farbkammern 14 und 16 verflüchtigen. Die ausgetragene, nicht genutzte Farbe wird in einer vorbestimmten Menge in der Farbfalle 64 ge sammelt, bevor sie die Pumpe 62 erreicht, um so die Wandun gen der Düsen 12 zu befeuchten, wenn die Kappe 56 auf dem Kopf 10 sitzt, während der Drucker nicht in Betrieb ist, um dadurch zu verhindern, daß die Düsen 12 infolge von Trocken heit verstopft werden.

Claims

1. Einrichtung zum Beseitigen von Luftblasen im Tinten versorgungsstrom eines Tintenstrahldruckers mit

a) einem am Tintenversorgungskanal angeordneten, nach oben führenden Entlüftungskanal,
b) einer am Entlüftungskanal angeordneten Blasen fangeinrichtung mit einem Rückschlagventil, das abhängig von einem über einen bestimmten Wert ansteigenden Druck öffnet und
c) einer Farbfalle in der Leitung zu einer Tinte absaugenden Pumpe,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) der Tintenversorgungskanal (30) sich in den nach oben führenden Entlüftungskanal (30 a) und einen nach unten führenden, die Tinte dem Tintenausstoßkopf (10) zuführenden Versorgungskanal (30 b) verzweigt,
e) die Blasenfangeinrichtung (32, 34, 54) über das Rückschlagventil (34) mit einem nach außen mün denden Blasenaustragkanal (36) verbunden ist,
f) der Tintenversorgungskanal (30), die Blasenfangeinrich tung (32, 34, 54) und der Blasenaustragkanal (36) in der Halte rungsvorrichtung (22) für den Tintenausstoßkopf (10) des Tintenstrahldruckers angeordnet sind und
g) eine Kappe (56) vorgesehen ist, welche die Dü sen (12) des Tintenausstoßkopfes (10) und die Mündung des Blasenaustragskanals (36) dicht ab deckt, wenn die Blasen in dem Blasenaustrags kanal (36) ausgetragen werden,
h) eine Blasenaustragsvorrichtung (60, 64, 62) vorgesehen ist, um die Blasen aus dem Blasenausgangskanal (36) auszutragen, die eine Saugeinrichtung (62) enthält, um die Blasen in dem Blasenaustragskanal (36) und die Farbe in den Düsen (12) abzusaugen, wobei im Innenraum der Kappe (56) ein Unterdruck erzeugt wird, und
i) die Farbfalle (64) in der Leitung (60) zwischen Kappe (56) und Saugeinrichtung (62) vorgesehen ist und in ihr Farbe gesammelt wird, zum Befeuchten der Düsen (12), wenn die Kappe (56) auf dem Tintenausstoßkopf (10) sitzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenwiderstand des Blasenaustragkanals (36) bezüg lich einer Fluidströmung kleiner ist als ein Innen widerstand des nach unten verlaufenden Versorgungska nals (30 b) auf eine Fluidströmung.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasenfangeinrichtung (32, 34, 54) eine Druckerzeugungseinrich tung (86) in der Tintenversorgung umfaßt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (62) aus einer Pumpe besteht, die über eine flexible Leitung (60) mit der Kappe (56) verbunden ist.