DE60124329T2

DE60124329T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE60124329T2
Application number: DE60124329T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Suwa-shi Kobayashi; Hitotoshi Suwa-shi Kimura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: US20040196339A1; EP1754608A3; US6913350B2; US7048363B2; EP1747888B1; DE60135044D1; EP1754608B1; EP1120259B1; ATE344732T1; EP1747888A3; EP1754608A2; US6733114B2; EP1120259A3; DE60124329D1; US20040174417A1; US20010017641A1; DE60135045D1; EP1120259A2; EP1747888A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und insbesondere auf eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei welcher durch eine Druckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf einen Haupttank aufgebracht wird, der als Tinte speichernde Tintenpatrone dient, und ein an einem Schlitten montierter Aufzeichnungskopf wird mit Tinte von dem Haupttank durch die Wirkung der Druckluft aufgefüllt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung erzeugt vergleichsweise wenig Geräusch während des Druckvorganges und kann kleine Punkte mit hoher Dichte erzeugen. Daher wurde die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zuletzt bei einer Anzahl von Druckanwendungen einschließlich Farbdrucken verwendet.
Eine solche Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird üblicherweise mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf ausgerüstet, der an einem Schlitten montiert ist und in der Breitenrichtung eines Aufzeichnungspapiers bewegt wird, und mit Papierfördermitteln zum Bewegen des Auf zeichnungspapiers in der Richtung orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfes. Auf der Basis von Druckdaten werden Tintentropfen von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen, wodurch die Daten auf dem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet werden.
Der Aufzeichnungskopf ist an dem Schlitten montiert und ist in der Lage, Tintentropfen beispielsweise in schwarz, gelb, cyan und magenta auszustoßen. Dementsprechend ermöglicht die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ein Vollfarbdrucken durch Verändern der Anteile der Tintenarten, sowie ein Ausführen von Textdrucken mit schwarzer Tinte.
Übrigens erfordert, um ein relativ großes Druckvolumen auszuführen, eine Aufzeichnungsvorrichtung dieser Art, die beispielsweise für Büro- oder Gewerbezwecke vorgesehen, die Verwendung von Tintenpatronen mit hohem Volumen. Zu diesem Zweck wurde eine Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, bei welcher Haupttanks, die als Tintenpatronen dienen, in einem Patronenhalter eingesetzt sind, die beispielsweise an einem Vorrichtungshauptkörper vorgesehen ist.
Bei der Aufzeichnungsvorrichtung sind Nebentanks an dem Schlitten, der den Aufzeichnungskopf besitzt, vorgesehen, und die jeweiligen Nebentanks werden mit Tinte von den entsprechenden Haupttanks über Tintenzufuhrschläuche aufgefüllt. Die Nebentanks führen wiederum Tinte zu dem Aufzeichnungskopf zu.
Zuletzt besteht ein wachsender Bedarf für eine Aufzeichnungsvorrichtung mit großen Abmessungen, die in der Lage ist, ein Drucken an einem Papier mit großen Außenabmessungen auszuführen, bei welchem sich ein Schlitten um einen längeren Scannabstand bewegt. Um den Durchsatz einer solchen Aufzeichnungsvorrichtung zu verbessern, ist eine größere Anzahl von Düsen in einem Aufzeichnungskopf vorgesehen.
Ferner besteht ein Bedarf nach einer Aufzeichnungsvorrichtung, die sequentiell Tinte zu den jeweiligen, an dem Schlitten montierten Nebentanks von den entsprechenden Haupttanks zuführt, während der Druckvorgang ausgeführt wird, um den Durchsatz zu verbessern, und die stabil Tinte von den jeweiligen Nebentanks zu dem Auf zeichnungskopf zuführt.
Da bei einer solchen Aufzeichnungsvorrichtung die Tintenzufuhrschläuche zur Verbindung zwischen den Haupttanks und den Nebentanks an dem Schlitten entsprechend den Tintenarten geeignet sein müssen, und da sich der Schlitten über einen längeren Scannabstand bewegt, müssen die Längen der jeweiligen Tintenzufuhrschläuche unvermeidlich zunehmen.
Ferner, wie oben erwähnt, ist eine große Anzahl von Düsen in dem Aufzeichnungskopf vorgesehen. Somit begegnet eine solche Aufzeichnungsvorrichtung einem technischen Problem unzureichender Tintenzufuhr zu den Nebentanks, da der Aufzeichnungskopf eine große Tintenmenge verbraucht, und es tritt mit Wahrscheinlichkeit eine Erhöhung des dynamischen Drucks (d.h. Druckverluste) der Tinte innerhalb jedes Tintenzufuhrschlauchs auf, der die Tintenpatronen und die Nebentanks verbindet.
Als eine Maßnahme zum Verhindern dieses technischen Problems, kann beispielsweise eine Konstruktion eingesetzt werden, bei welcher Luftdruck auf die Haupttanks aufgebracht wird, um zwangsmäßig Tintenströme von den Haupttanks zu den Nebentanks und der Luftdruck zu induzieren.
Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, bringt die folgenden mehreren Probleme mit sich, die gelöst werden sollen:
Zunächst ist bei der Konstruktion zum Druckbeaufschlagen des Haupttanks eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe zum Aufbringen von Druckluft auf den Haupttank erforderlich. Eine Druckregelfunktion, die in der Lage ist, konstant einen stabilen Luftdruck auf den Haupttank aufzubringen, ist erforderlich.
Zweitens ist eine Atmosphärenfreisetzfunktion erforderlich, um den Luftdruck von dem Haupttank während eines Nichtbetriebszustands freizusetzen, in welchem der Strom für den Aufzeichnungskopf ausgeschaltet ist, um beispielsweise ein Problem des Induzierens einer Tintenleckage von dem Haupttank zu beseitigen.
Drittens sollte bei der Konstruktion zum Druckbeaufschlagen des Haupttanks die Druckbeaufschlagungspumpe über die ganze Zeit betrieben werden, wenn Strom für die Aufzeichnungsvorrichtung eingeschaltet ist, um stabil die Druckluft auf den Haupttank aufzubringen und einen sauberen Betrieb des Tintenzufuhrsystems dieser Art sicherzustellen.
Allerdings entsteht in einem Falle, in welchem die Druckbeaufschlagungspumpe stets betrieben wird, ein Problem eines durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugten Geräuschs und der Dauerhaftigkeit der Luftdruckbeaufschlagungspumpe. Daher wird ein weiteres Problem des Kostenanstiegs, das mit einer Gegenmaßnahme für diese Probleme verbunden ist, ebenso angetroffen.
Dementsprechend besteht ein erforderlicher, bevorzugter Ansatz darin, die Druckbeaufschlagungspumpe intermittierend derart anzutreiben, dass der Luftdruck für jeden Haupttank angemessen innerhalb eines Toleranzbereichs aufrecht erhalten bleibt.
Viertens ist ein Druckdetektor zum Erfassen des auf jeden Haupttank aufgebrachten Luftdrucks erforderlich. In diesem Falle kann die folgende Steuerung eingesetzt werden: falls der durch den Druckerfasser erfasste Luftdruck kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druckwert ist, wird die Druckbeaufschlagungspumpe angetrieben, und falls der Luftdruck den vorbestimmten Druckwert überschreitet, wird das Antreiben der Druckbeaufschlagungspumpe gestoppt.
Allerdings veranlasst diese Steuerung den folgenden Betrieb. Wenn beispielsweise Tinte in den Haupttank auch nur etwas basierend auf dem Druckbetrieb etc. verbraucht wird, erfasst der Druckerfasser einen Druckwert von kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert, und die Druckbeaufschlagungspumpe wird angetrieben, und wenn die Druckbeaufschlagungspumpe beispielsweise für eine kurze Dauer angetrieben wird, erfasst der Druckerfasser einen den vorbestimmten Wert überschreitenden Druckwert, und der Antrieb der Druckbeaufschlagungspumpe wird gestoppt.
Dieser Betrieb, bei welchem die Druckbeaufschlagungspumpe intermittierend angetrieben und gestoppt wird, wird wiederholt, wodurch er in extrem kurzer Zeitintervallen wiederholt wird. Daher kann ein Benutzer Zweifel besitzen, ob die Aufzeichnungsvorrichtung fehl funktioniert.
Fünftens veranlasst eine einfache Anwendung der oben genannten Konstruktion ein weiteres Problem. Da Druckluft auf die Tintenpatrone, welche den Haupttank bildet, aufgebracht wird, und diese lösbar an einem Patronenhalter montiert ist, veranlasst ein achtloses Entnehmen der Tintenpatrone von dem Patronenhalter, dass Tinte durch Wirkung der Druckluft herausstößt oder spritzt, wodurch die umgebenden Bereiche verschmutzt werden.
Da ein äußeres Schalenelement, welches die Tintenpatrone bildet, die Wirkung der Druckluft empfängt und in gewissem Maße expandiert wird, ist es schwierig, die Tintenpatrone von dem Patronenhalter zu entnehmen. Falls die Tintenpatrone unter Zwang entnommen wird, werden sowohl die Tintenpatrone als auch der Patronenhalter, insbesondere ein Tintenauffüllbindungspfropfen, etc., mit welche sowohl die Tintenpatrone als auch der Patronenhalter verbunden sind, verformt, was eine Beschädigung sowohl der Tintenpatrone als auch des Patronenhalters verursacht.
Das sechste Problem ist wie folgt: von dem Haupttank zu dem Nebentank in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit der obigen Konstruktion zugeführte Tinte besitzt eine temperaturabhängige Eigenschaft, bei welcher die Viskosität der Tinte in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur verändert wird; die Viskosität ist bei einer niedrigen Temperatur hoch und wird abgesenkt, wenn die Temperatur ansteigt.
Daher besitzt die Geschwindigkeit des Tintennachfüllstromes von dem Haupttank zu dem Nebentank eine solche Temperaturabhängigkeitseigenschaft, dass die Geschwindigkeit höher ist wenn die Temperatur höher ist.
In der Aufzeichnungsvorrichtung, welche den Aufbau einsetzt, bei welchem der Nebentank mit Tinte von dem Haupttank wie oben aufgefüllt wird, ist es erwünscht, dass die Tintennachfüllströmungsgeschwindigkeit von dem Haupttank zu dem Nebentank innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen sollte, unabhängig von der Umgebungstemperatur.
Um in diesem Falle eine Veränderung der Tintennachfüllströmungsgeschwindigkeit zu unterdrücken, die durch die Veränderung der Umgebungstemperatur verursacht wird, und zwar innerhalb eines bestimmten Bereichs, ist ein Steuersystem erforderlich, um den Setupdruck der Druckluft einzustellen, die auf den Haupttank aufgebracht wird, und zwar in Antwort auf die Temperaturveränderung.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Konfiguration einsetzt, bei welcher Druckluft auf eine Tintenpatrone aufgebracht wird, die einen Haupttank bildet, um Tinte zu einem Nebentank zu senden, und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe zum Aufbringen von Druckluft auf den Haupttank aufweist, um eine Druckregelfunktion vorzusehen, die in der Lage ist, stets einen stabilen Luftdruck auf den Haupttank aufzubringen.
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, umfassend eine Atmosphärenfreisetzfunktion, die in der Lage ist, zwangsmäßig einen auf einen Haupttank aufgebrachten Luftdruck freizusetzen, während eine Druckregelfunktion verwendet wird, die in der Lage ist, den auf den Haupttank aufgebrachten Luftdruck in einem vorgegebenen Bereich zu managen, und ferner eine Ein-Aus-Ventileinheit bereitzustellen, die sowohl die Druckregelfunktion als auch die Atmosphärenfreisetzfunktion erfüllt und bevorzugt für diese Art von Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung eingesetzt werden kann.
Es ist eine dritte Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, bei welcher der von einer Druckbeaufschlagungspumpe zu einem Haupttank aufgebrachter Luftdruck erfasst wird und das Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe durch ein Steuersignal basierend auf dem Druckerfassungswert gesteuert werden kann, um stets den auf dem Haupttank aufgebrachten Luftdruck in einem angemessenen Bereich zu managen.
Es ist eine vierte Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, bei welcher der auf einen Haupttank aufgebrachte Luftdruck stets in einem geeigneten Bereich gemanagt werden kann, während der Betrieb der Druckbeaufschlagungspumpe mit häufigen Antrieb unterdrückt wird.
Es ist eine fünfte Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Aufbau einsetzt, bei welchem Druckluft auf eine Tintenpatrone aufgebracht wird, die einen Haupttank bildet, um Tinte zu einem Nebentank zu senden, wobei wenn die Tintenpatrone von dem Patronenhalter herausgezogen wird, das Problem der Tintenleckage, etc., welches durch die Wirkung durch die Druckluft wie oben erwähnt verursacht wird, umgangen werden kann.
Es ist eine sechste Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, umfassend einen Druckdetektor, der mit einer Funktion versehen ist, um den Veränderungsbetrag der Strömungsgeschwindigkeit der von einem Haupttank gesandten Tinte in einem vorbestimmten Bereich aufrechtzuerhalten, falls die Umgebungstemperatur verändert wird.
Um die erste Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird gemäß einer ersten Zielrichtung der Erfindung eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, umfassend einen Aufzeichnungskopf, der an einem Schlitten montiert und in einer Breitenrichtung von Aufzeichnungspapier hin- und herbewegt wird, und einen Nebentank, der an dem Schlitten zusammen mit dem Aufzeichnungskopf zum Empfangen einer Auffüllung mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von einer Tintenpatrone, die einen Haupttank bildet, und zuführende Tinte zu dem Aufzeichnungskopf, montiert ist, wobei ein durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugter Luftdruck auf die Tintenpatrone aufgebracht wird, und der Nebentank mit Tinte von der Tintenpatrone durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt wird, wobei
ein Druckregelventil bei Erhalten eines vorbestimmten oder höheren Luftdrucks zum Aufrechterhalten des Luftdrucks in einem vorbestimmten Bereich geöffnet wird, und ein Druckerfasser zum Erhalten des Luftdrucks und Erfassen eines Druckzustands sind an einem Luftströmungsdurchgang von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu der Tintenpatrone platziert, und das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe wird basierend auf eine Ausgabe des Druckerfassers gesteuert.
Als nächstes wird gemäß einer zweiten Zielrichtung der Erfindung eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, umfassend einen Aufzeichnungskopf, der an einem Schlitten montiert ist und in einer Breitenrichtung von Aufzeichnungspapier hin- und herbewegt wird, und einen Nebentank, der an dem Schlitten zusammen mit dem Aufzeichnungskopf montiert ist, um eine Auffüllung mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von einem Haupttank zu erhalten und Tinte zu dem Aufzeichnungskopf zuzuführen, wobei ein durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugter Luftdruck auf den Haupttank aufgebracht wird, und der Nebentank wird mit Tinte von dem Haupttank durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt, und mit einer Ein-Aus-Ventileinheit, die ein Ventilelement aufweist, das an einem Luftströmungsdurchgang von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu dem Haupttank platziert ist und bei einem gegebenen oder höheren Luftdruck geöffnet wird, um den Luftdruck in dem Luftdruckströmungsdurchgang in einem vorbestimmten Bereich zu erhalten, und Antriebsmittel, die in der Lage sind, das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit unter Zwang zu öffnen, wodurch der Druckbeaufschlagungszustand der Luftdruckbeaufschlagungspumpe freigesetzt wird.
In diesem Falle ist der Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank zu dem Nebentank bevorzugt als flexibler Tintenauffüllschlauch ausgeführt.
Bevorzugt ist ein Tintenauffüllventil an dem Tintenauffülldurchgang zwischen dem Haupttank und dem Nebentank platziert und wird durch ein Steuersignal geöffnet oder geschlossen, das durch eine Tintenmengenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Tintenmenge in dem Nebentank erzeugt wird.
Es ist wünschenswert, dass der Haupttank eine äußere Schale besitzen sollte, die in einem hermetischen Zustand gebildet ist und eine aus einem flexiblen Material gebildete Tintenpackung speichert, in welcher Tinte abgedichtet ist, und dass der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Luftdruck auf einen Raum aufgebracht werden sollte, der durch ein Außenschalenbauteil der Tintenpatrone und die Tintenpackung gebildet ist.
Ferner ist es wünschenswert, dass eine Mehrzahl von Haupttanks zum Abdichten von durch den Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tinten vorgesehen sein sollte, und dass der durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Luftdruck auf jeden der Haupttanks aufgebracht werden sollte.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der zweiten Zielrichtung der Erfindung, wie oben beschrieben, ist eine Antriebswelle, die in der Lage ist, das Ventilelement zu bewegen, in der Ein-Aus-Ventileinheit platziert und wird durch die Antriebseinrichtung angetrieben, wodurch das Ventilelement geöffnet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebskraft der Antriebseinrichtung auf einen Antriebshebel übertragen, der über eine Lagerwelle rotiert wird, und wird über den Antriebshebel auf die Antriebswelle in der Ein-Aus-Ventileinheit übertragen. Ein elektromagnetischer Kolben kann bevorzugt als eine Antriebseinrichtung eingesetzt werden.
In diesem Falle wird bevorzugt das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit durch die Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens geöffnet, die erzeugt wird, wenn der elektromagnetische Kolben mit Energie beaufschlag wird, wodurch der Druckbeaufschlagungszustand freigesetzt wird.
Ferner wirkt in einer bevorzugten Ausführungsform die Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens auf einen Endteil des Antriebshebels, der über eine Lagerwelle rotiert wird, ein Federelement zum Zwängen in einer entgegengesetzten Richtung zu der Rotationsrichtung des Antriebshebels in dem Antriebszustands des elektromagnetischen Kolbens ist in einem gegenüberliegenden Endteil des Antriebshebels gelegen, und eine Antriebswelle in der Ein-Aus-Ventileinheit ist zwischen einem Endteil des Antriebshebels und der Lagerwelle verbunden und öffnet das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit durch die Zwängungskraft des Federelements, wenn der elektromagnetische Kolben nicht mit Energie beaufschlag ist, wodurch der Druckbeaufschlagungszustand freigesetzt wird.
Andererseits kann ein Belüftungsloch zum Kommunizieren mit der Atmosphäre in der Ein-Aus-Ventileinheit vorgesehen sein und kann durch die elastische Kraft des Ventilelements geschlossen werden, um einen geschlossenen Ventilzustand aufrechtzuerhalten.
Die Ein-Aus-Ventileinheit kann ebenso mit einem Belüftungsloch zum Kommunizieren mit der Atmosphäre gebildet sein und ein Federelement zum Zwängen des Ventilelements zu dem Belüftungsloch aufweisen, und das Belüftungsloch kann ebenso durch die Zwängungskraft des Federelements geschlossen werden, um einen geschlossenen Ventilzustand aufrechtzuerhalten.
Ferner kann die Ein-Aus-Ventileinheit mit einem Belüftungsloch zum Kommunizieren mit der Atmosphäre gebildet sein, und kann ein Federelement zum Zwängen des Ventilelements zu dem Belüftungsloch aufweisen, und das Belüftungsloch kann durch die elastische Kraft des Ventilelements und die Zwängungskraft des Federelements geschlossen werden, um einen geschlossenen Ventilzustand aufrechtzuerhalten. In diesem Falle kann ein Membranventil bevorzugt als Ventilelement eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Membranventil einen Umfangsabschnitt, der in einem Verbindungsteil eines oberen Gehäuses und eines unteren Gehäuses, die eine äußere Schale der Ein-Aus-Ventileinheit bilden, eingeklemmt ist, wobei das obere und das untere Gehäuse und das Membranventil eine Luftkammer in einem hermetischen Zustand bilden, und das Membranventil öffnet oder schließt ein Belüftungsloch, das derart ausgeführt ist, um mit der Luftkammer zu kommunizieren.
Bei der Tintenstrahlauf zeichnungsvorrichtung gemäß der zweiten Zielrichtung der Erfindung wird ein durch die Druckbeaufschlagungspumpe aufgebrachter Luftdruck auf den Haupttank aufgebracht, so dass der Nebentank mit der erforderlichen und ausreichenden Tinte von dem Haupttank aufgefüllt werden kann.
Die Ein-Aus-Ventileinheit ist an dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe zu dem Haupttank platziert, und das in der Ein-Aus-Ventileinheit eingebaute Ventilelement erfüllt sowohl die Druckregelfunktion zum Öffnen des Ventils bei dem vorbestimmten Luftdruck oder mehr und die Atmosphärenfreisetzfunktion zum zwangsmäßigen Öffnen des Ventils bei Erhalten der Antriebskraft der Antriebseinrichtung.
Daher wird stets ein Luftdruck in dem geeigneten Bereich auf den jeweiligen Haupttank durch die Druckregelfunktion während des Betriebes der Aufzeichnungsvorrichtung aufgebracht, wobei der jeweilige Nebentank stabil mit Tinte von dem jeweiligen Haupttank aufgefüllt werden kann.
Die Atmosphärenfreisetzfunktion kann verwendet werden, um den Luftdruck zu dem Haupttank freizusetzen, beispielsweise im Pausemodus, in welchem die Betriebsstromzufuhr nicht zu der Aufzeichnungsvorrichtung eingegeben wird, wodurch ermöglicht wird, das Problem des Induzierens einer Tintenleckage von dem Haupttank in dem Pausemodus der Aufzeichnungsvorrichtung zu umgehen.
Ferner erfüllt das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit sowohl die Druckregelfunktion als auch die Atmosphärenfreisetzfunktion, so dass das eingenommene Volumen in der Aufzeichnungsvorrichtung vermindert werden kann und zusätzlich die Produktkosten verglichen mit einer Konfiguration vermindert werden können, bei welcher die Druckregelfunktion und die Atmosphärenfreisetzfunktion separat vorgesehen sind.
Als nächstes wird gemäß einem Beispiel eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, bei welcher durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf einen Haupttank aufgebracht wird, die Tinte speichert, und ein an einem Schlitten montierter Auf zeichnungskopf wird Tinte von dem Haupttank durch die Wirkung der Druckluft aufgefüllt, wobei ein Druckerfasser zum Erfassen des Drucks der Druckluft an einem Luftströmungsdurchgang zwischen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe und dem Haupttank platziert ist und das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe basierend auf einem Steuersignal gesteuert wird, das entsprechend dem durch den druckerfassten Druck erzeugt wird, wobei der Druckerfasser eine Membran aufweist, die bei Erhalt des Luftdrucks der Druckluft verschoben wird, und eine Ausgabeerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals basierend auf dem Verschiebungsbetrag der Membran aufweist.
In diesem Falle besitzt der Haupttank bevorzugt eine äußere Schale, die in einem hermetischen Zustand gebildet ist und eine aus einem flexiblen Material gebildete Tintenpackung speichert, in welcher Tinte abgedichtet ist, und wobei die durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf eine Druckkammer aufgebracht wird, die durch ein Außenschalenbauteil eines Haupttanks und die Tintenpackung gebildet ist.
Bevorzugt wird ein an dem Schlitten montierter Nebentank mit Tinte über den Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank aufgefüllt, und Tinte wird von dem Nebentank zu dem an dem Schlitten montierten Aufzeichnungskopf zugeführt.
Zusätzlich ist es wünschenswert, dass der Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank zu dem Nebentank als flexibler Tintenauffüllschlauch ausgeführt sein sollte.
In einer Konfiguration dieses Beispiels umfasst die Ausgabeerzeugungseinrichtung ein bewegliches Element, das veranlasst wird, die Membran durch Ersetzen vorzuschieben oder zurückzuziehen, und einen Fotosensor, der durch eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement gebildet ist, die derart platziert sind, um einen Bewegungspfad des beweglichen Elements zu kreuzen, und der das Steuersignal basierend auf einer Ausgabe des Lichtempfangselements erzeugt, das Teil des Fotosensors ist.
Eine weitere Konfiguration umfasst die Ausgabeerzeugungseinrichtung ein bewegbares Element, das veranlasst wird, durch Ersetzen die Membran vorzuschieben oder zurückzuziehen, und einen Fotosensor, der durch eine Lichtquelle zum Projizieren von Licht auf einem Bewegungspfad des bewegbaren Elements und ein Lichtempfangselement zum Empfangen reflektierten Lichts der Lichtquelle basierend auf eine Bewegung des bewegbaren Elements aufweist und das Steuersignal basierend auf eine Ausgabe des Lichtempfangselements erzeugt, das Teil des Fotosensors ist.
Obgleich jegliche der Formen der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die oben beschrieben worden ist, angenommen wird, kann die folgende Konfiguration bevorzugt eingesetzt werden: die Membran ist aus einem elastischen Material gebildet, und das bewegbare Element wird veranlasst, basierend auf einem Ersetzen der Membran in Abhängigkeit von einem Gleichgewicht des durch die Membran erhaltenen Luftdrucks und die Rückstellkraft der Membran vorzuschieben oder zurückzuziehen.
In diesem Falle ist es wünschenswert, dass das bewegbare Element mit einem Stufenteil gebildet ist, um zu verhindern, dass die Membran übermäßig durch den Luftdruck verschoben wird. Der nachfolgenden Aufbau kann ebenso eingesetzt werden: die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfasst ferner ein Federelement zum Beaufschlagen der Membran in einer Rückstellrichtung, wobei das bewegbare Element ausgeführt ist, um basierend auf einer Verschiebung der Membran in Abhängigkeit von dem Gleichgewicht des durch die Membran aufgenommenen Luftdrucks, der Rückstellkraft der Membran und der Beaufschlagungskraft des Federelements vorzuschieben oder zurückzuziehen.
Es ist wünschenswert, dass die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ferner ein Anschlagelement zum Aufnehmen der Beaufschlagungskraft des Federelements und zum Blockieren einer übermäßigen Verschiebung der Membran aufweist.
Das bewegbare Element kann integral mit der Membran gegossen sein.
Andererseits ist die Membran bevorzugt aus Gummi gebildet. Die Membran kann aus Gummi und einem Gewebe gebildet sein.
Obgleich jegliche der Formen der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, eingesetzt werden kann, ist es wünschenswert, dass die Membran derart platziert sein sollte, um einen Öffnungsteil eines Gehäuses zu schließen, wobei ein Raumabschnitt zum Empfang des Luftdrucks von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in dem Gehäuse gebildet ist, und dass das Gehäuse mit einem Drucklufteinführverbindungsschlauch zum Einführen der Druckluft von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in den Raumabschnitt und mit einer Mehrzahl von Druckluftverteilungsverbindungsschläuchen zum Verteilen der Druckluft zu dem jeweiligen Haupttank von dem Raumabschnitt gebildet sein sollte.
Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dem Beispiel, wird durch die Druckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf den Haupttank aufgebracht, so dass der an dem Schlitten montierte Aufzeichnungskopf mit einer erforderlichen und ausreichenden Menge von Tinte durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt werden kann.
Der an dem Luftströmungsdurchgang zwischen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe und dem Hauttank platzierte Druckerfasser überwacht den Druckbeaufschlagungszustand zu dem Haupttank, und die Druckbeaufschlagungspumpe wird derart gesteuert, um intermittierend durch das durch den Druckerfasser erzeugte Steuersignal angetrieben zu werden.
In diesem Falle umfasst der Druckerfasser die Membran, die bei Erhalt des Luftdrucks der Druckluft verschoben wird, und die Ausgabeerzeugungseinrichtung erzeugt das Steuersignal zum Steuern des Antreibens der Druckbeaufschlagungspumpe basierend auf dem Verschiebungsbetrag der Membran.
Die Ausgabeerzeugungseinrichtung umfasst das bewegbare Element, das veranlasst wird, durch eine Verschiebung der Membran vorgeschoben oder zurückgezogen zu werden, und der Fotosensor erfasst den Bewegungszustand des bewegbaren Elements, wodurch das Steuersignal zum Steuern des Antreibens der Druckbeaufschlagungspumpe erzeugt wird.
Daher ist der Druckerfasser mit einer vergleichsweise einfachen Konfiguration der Membran des Fotosensors gebildet und kann daher zu vergleichsweise niedrigen Kosten umgesetzt werden.
Da die Druckbeaufschlagungspumpe intermittierend durch das durch den Druckerfasser erzeugte Steuersignal angetrieben wird, wird ebenso ermöglicht, Probleme des Auftretens von Geräusch und der Dauerhaftigkeit zu lösen, welche durch kontinuierliches Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe verursacht werden.
In einem weiteren Beispiel wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, bei welcher durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf einen Haupttank aufgebracht wird, der Tinte speichert, und Tinte wird von dem Haupttank zu einem an einem Schlitten montierten Aufzeichnungskopf durch die Wirkung der Druckluft zugeführt, umfassend einen Druckerfasser, der an einem Luftströmungsdurchgang zwischen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe und dem Haupttank zum Erfassen des Drucks der Druckluft platziert ist, und eine Steuereinrichtung zum Betrieben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe, falls der durch den Druckerfasser bereitgestellte Druckerfassungswert nicht einen vorbestimmten Druckwert erreicht, und das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe stoppt, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, falls der durch den Druckerfasser bereitgestellte Druckerfassungswert den vorbestimmten Druckwert erreicht.
In diesem Falle umfasst die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bevorzugt ferner ein Druckfreisetzventil, das zum Regeln des Drucks geöffnet wird, falls der Druck in dem Luftströmungsdurchgang zwischen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe und dem Haupttank ein höherer Druck ist als der vorbestimmte Druck, wie er durch den Druckerfasser erfasst wird, wobei falls der durch den Druckerfasser bereitgestellte Druckerfassungswert den vorbestimmten Druckwert erreicht, die Steuereinrichtung das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe stoppt, nachdem die Zeit für das Öffnen des Druckfreisetzventils verstrichen ist.
Die Steuereinrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration wird bevorzugt bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet, bei welcher ein an dem Schlitten montierter Nebentank mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank aufgefüllt wird und Tinte von dem Nebentank zu dem an dem Schlitten montierten Aufzeichnungskopf zugeführt wird.
Zusätzlich ist es wünschenswert, dass der Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank zu dem Nebentank als flexibler Tintenauffüllschlauch umgesetzt sein sollte. In diesem Falle besitzt der Haupttank bevorzugt eine äußere Schale, die in einem hermetischen Zustand gebildet ist und eine aus einem flexiblen Material gebildete Tintenpackung speichert, in welcher Tinte abgedichtet ist, und die durch die Druckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft wird auf eine Druckkammer aufgebracht, die durch ein äußeres Schalenbauteil des Haupttanks und die Tintenpackung gebildet ist.
Der Druckerfasser in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration umfasst bevorzugt eine Membran, die bei Erhalt des Luftdrucks der Druckluft verschoben wird und eine Ausgabeerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals basierend auf dem Verschiebungsbetrag der Membran.
Bei einer Konfiguration umfasst die Ausgabeerzeugungseinrichtung ein bewegbares Element, das veranlasst wird, bei einer Verschiebung der Membran vorgeschoben oder zurückgezogen zu werden, und einen Fotosensor, der durch eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement gebildet ist, die derart platziert sind, um einen Bewegungspfad des bewegbaren Elements zu kreuzen, und erzeugt das Steuersignal basierend auf einer Ausgabe des Lichtempfangselements, das einen Teil des Fotosensors bildet.
Bei einer weiteren bevorzugten Konfiguration umfasst die Ausgabeerzeugungseinrichtung ein bewegbares Element, das durch eine Verschiebung der Membran veranlasst wird, vorgeschoben oder zurückgezogen zu werden, und einen Fotosensor, der durch eine Lichtquelle zum projizieren von Licht auf einem Bewegungspfad des bewegbaren Elements und ein Lichtempfangselement zum Empfangen reflektierten Lichts von der Lichtquelle basierend auf einer Bewegung des bewegbaren Elements gebildet ist und das Steuersignal basierend auf einer Ausgabe des Lichtempfangselements, das Teil des Fotosensors ist, erzeugt.
In jeglichen Formen der oben beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann die folgende Konfiguration eingesetzt werden: die Membran ist aus einem elastischen Material gebildet, und das bewegbare Element wird veranlasst, basierend auf einer Verschiebung der Membran in Abhängigkeit von einem Gleichgewicht des durch die Membran erhaltenen Luftdrucks und der Rückstellkraft der Membran vorgeschoben oder zurückgezogen zu werden.
Ferner kann die folgende Konfiguration ebenso effektiv eingesetzt werden: das bewegbare Element ist mit einem Stufenteil gebildet, um zu verhindern, dass die Membran übermäßig durch den Luftdruck verschoben wird.
Die folgende Konfiguration kann ebenso eingesetzt werden: die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfasst ferner ein Federelement zum Beaufschlagen der Membran in einer Rückstellrichtung, wobei das bewegbare Element veranlasst wird, basierend auf einer Verschiebung der Membran in Abhängigkeit von einem Gleichgewicht des durch die Membran aufgenommenen Luftdrucks, der Rückstellkraft der Membran und der Beaufschlagungskraft des Federelements vorgeschoben oder zurückgezogen zu werden.
In diesem Falle ist es wünschenswert, dass die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ferner ein Anschlagelement zum Aufnehmen der Beaufschlagungskraft des Federelements und Blockieren einer übermäßigen Verschiebung der Membran aufweist. Andererseits ist die Membran bevorzugt aus Gummi gebildet. Die Membran kann aus Gummi und einem Gewebe gebildet sein.
Es ist wünschenswert, dass die Membran derart platziert sein sollte, um einen Öffnungsteil eines Gehäuses zu schließen, wobei ein Raumabschnitt zum Empfang des Luftdrucks von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in dem Gehäuse gebildet ist, und dass das Gehäuse mit einem Drucklufteinführverbindungsschlauch zum Einführen der Druckluft von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in den Raumabschnitt und eine Mehrzahl von Druckluftverteilungsverbindungsschläuchen zum Verteilen der Druckluft zu dem jeweiligen Drucktank an dem Raumabschnitt aufweisen sollte.
Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Beispiel wird durch die Druckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf den Haupttank aufgebracht, so dass der an dem Schlitten montierte Nebentank mit einer erforderlichen und ausreichenden Menge Tinte durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt werden kann.
Der an dem Luftströmungsdurchgang zwischen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe und Haupttank platzierte Druckerfasser überwacht den Druckbeaufschlagungszustand des Haupttanks und das Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe wird durch das durch den Druckerfasser erzeugte Steuersignal gesteuert.
Falls in diesem Falle der durch den Druckerfasser bereitgestellte Druckerfassungswert nicht einen vorbestimmten Druckwert erreicht, wird die Luftdruckbeaufschlagungspumpe betrieben. Falls der durch den Druckerfasser bereitgestellte Druckerfassungswert den vorbestimmten Druckwert erreicht, wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer gestoppt.
In der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß diesem weiteren Beispiel der Erfindung wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe für eine vorbestimmte Zeitdauer noch fortgesetzt, nachdem der Druckerfasser das Erreichen des vorbestimmten Drucks erfasst, so dass erforderliche und ausreichende Druckluft an dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe zum Haupttank gesammelt wird.
Wenn die gesammelte Druckluft unterhalb das durch den Druckerfasser erfasste Niveau fällt, wenn Tinte verbraucht wird, wird die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erneut betrieben.
Bei einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung das Druckfreisetzventil, das zum Regeln des Drucks geöffnet wird, falls ein höherer Druck als der vorbestimmte Druck, der durch den Druckerfasser erfasst wird, empfangen wird, falls der Druckerfassungswert des Druckerfassers den vorbestimmten Druckwert erreicht, und unter Einsatz der Funktion des Druckfreisetzventils wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe gestoppt, nachdem die Zeit für das Öffnen des Druckfreisetzventils verstrichen ist.
Bei dieser Ausgestaltung wird die erforderliche und ausreichende Druckluft an dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe zu dem Haupttank gesammelt, und in diesem Zustand wird das Druckfreisetzventil geöffnet und ein konstanter Druck wird an dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe zu dem Haupttank aufrechterhalten, ungeachtet des Betreibens der Druckbeaufschlagungspumpe.
Wenn die gesamte Druckluft unterhalb das durch den Druckerfasser erfasste Niveau fällt, wenn Tinte verbraucht wird, wird die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erneut betrieben.
In diesem Falle kann das Problem des Aufbringens eines übermäßigen Drucks auf den Haupttank durch die Wirkung des Druckfreisetzventils umgangen werden, und die Zuverlässigkeit des Betriebes dieser Art von Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann garantiert werden.
Daher wird bei jeglicher oben beschriebenen Konfiguration die erforderliche und ausreichende Druckluft an dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe zu dem Haupttank gespeichert, und daher ist beträchtliche dabei erforderlich, für die Zeit in welcher die Druckluft unterhalb das durch den Druckerfasser erfasste Niveau fällt, und das Problem eines häufigen, wiederholten Betriebes zum Betreiben und Stoppen der Druckbeaufschlagungspumpe kann gelöst werden.
Um eine Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird gemäß einer Zielrichtung der Erfindung eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, umfassend einen Aufzeichnungskopf, der an einem Schlitten montiert und in einer Breitenrichtung eines Aufzeichnungspapiers hin- und herbewegt wird, und einen Nebentank, der an dem Schlitten zusammen mit dem Aufzeichnungskopf montiert ist, um eine Auffüllung mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von einer Tintenpatrone zu empfangen, die einen Haupttank bildet, und Tinte zu dem Aufzeichnungskopf zuzuführen, wobei ein durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf die Tintenpatrone aufgebracht wird, und der Nebentank wird mit Tinte von der Tintenpatrone durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt, wobei ein mit der Tintenpatrone geladener Patronenhalter lösbar mit einem Abdeckelement ist, das zum Anbringen oder Lösen der Tintenpatrone geöffnet wird, und es ist eine Atmosphärenfreisetzeinrichtung zum Öffnen eines Tintenströmungsdurchgangs von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu der Tintenpatrone in die Atmosphäre, wenn das Abdeckelement geöffnet wird, vorgesehen.
In diesem Falle ist bevorzugt der Tintenauffülldurchgang von der Tintenpatrone zu dem Nebentank als flexibler Tintenauffüllschlauch umgesetzt.
Bevorzugt besitzt die Tintenpatrone eine äußere Schale, die in einem hermetischen Zustand gebildet ist und eine aus einem flexiblen Material Tintenpackung speichert, in welcher Tinte abgedichtet ist, und die durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft wird auf den Raum aufgebracht, der durch ein Außenschalenbauteil der Tintenpatrone und die Tintenpackung gebildet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dieser Zielrichtung der Erfindung ist ein Tintenauffüllventil an dem Tintenauffülldurchgang zwischen der Tintenpatrone und dem Nebentank platziert und wird durch ein Steuersignal geöffnet oder geschlossen, das durch eine Tintenmengenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Tintenmenge in dem Nebentank erzeugt wird.
Es ist wünschenswert, dass der Patronenhalter lösbar mit einer Mehrzahl von Tintenpatronen zum Abdichten von Tinten, die durch den Aufzeichnungskopf ausgestoßen werden, geladen werden sollte, und der durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Luftdruck sollte über den Luftströmungsdurchgang auf die jeweiligen Tintenpatronen aufgebracht werden, mit denen der Patronenhalter geladen ist.
Andererseits umfasst der Patronenhalter bevorzugt einen Elektroschalter zum Erfassen, ob das Abdeckelement offen ist, und eine Ein-Aus-Ventileinheit, welche die Atmosphärenfreisetzeinrichtung umsetzt, wird bei Betätigung des Elektroschalters geöffnet.
In diesem Falle ist ein Membranventil in der Ein-Aus-Ventileinheit platziert und wird durch eine Antriebseinrichtung geöffnet oder geschlossen, die bei Betätigung des Elektroschalters betrieben wird. In diesem Falle ist die Antriebseinrichtung ferner bevorzugt als elektromagnetischer Kolben umgesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wirkt die Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens auf ein Endteil eines Antriebshebels, der über eine Lagerwelle rotiert wird, ein Federelement zum Beaufschlagen in einer entgegen gesetzten Richtung zu der Rotationsrichtung des Antriebshebels in dem Antriebszustand des elektromagnetischen Kolbens ist an einem gegenüberliegenden Endteil des Antriebshebels platziert, und eine Antriebswelle zum Lagern des Membranventils in der Ein-Aus-Ventileinheit ist zwischen dem einen Endteil des Antriebshebels und der Lagerwelle verbunden und öffnet das Membranventil durch die Beaufschlagungskraft des Federelements, wenn der elektromagnetische Kolben mit Energie beaufschlagt ist.
Zusätzlich ist es wünschenswert, dass in der Aufzeichnungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration die Atmosphärenfreisetzeinrichtung ebenso als Druckregelventil zum Freisetzen eines Drucks dient, wenn der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe druckbeaufschlagte Luftdruck einen vorbestimmten Druck oder mehr erreicht, um den auf die Tintenpatrone aufgebrachten Luftdruck in einem vorbestimmten Bereich aufrechtzuerhalten.
Ferner ist es wünschenswert, dass in der Aufzeichnungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration ein Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in Verknüpfung mit einem Öffnen des Abdeckelements gestoppt werden sollte, das an dem Patronenhalter vorgesehen ist.
Bei der Tintenstrahlauf zeichnungsvorrichtung gemäß einer Zielrichtung der Erfindung, wie oben beschrieben, wird der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Luftdruck auf die Tintenpatrone aufgebracht, so dass der an dem Schlitten montierte Nebentank mit der erforderlichen und ausreichenden Tinte von der Tintenpatrone aufgefüllt werden kann.
Die an dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe zu der Tintenpatrone platzierte Druckfreisetzeinrichtung setzt die Druckluft in die Atmosphäre in Verknüpfung mit der Betätigung des Abdeckelements frei, das geöffnet wird, wenn die Tintenpatrone angebracht oder gelöst wird.
Wenn daher die in dem Patronenhalter platzierte Tintenpatrone, auf welche Druckluft aufgebracht wird, von dem Patronenhalter herausgezogen wird, wird die Aufbringung der Druckluft zu der Tintenpatrone zuverlässig freigesetzt.
Daher wird das Problem des zufälligen Ausblasens von Tinte durch die Wirkung verbleibender Druckluft in der Tintenpatrone, wenn die Patrone von dem Halter herausgezogen wird, umgangen.
Das äußere Schalenelement der Tintenpatrone wird bei Erhalt der Wirkung der Druckluft etwas ausgedehnt, während die in dem Patronenhalter platzierte Tintenpatrone ebenso in die ursprüngliche Form zurückgesetzt wird, wenn das Abdeckelement geöffnet wird, so dass ein Herausziehen der Tintenpatrone von dem Halter erleichtert werden kann, und das Problem einer Beschädigung sowohl als auch des Halters bei dem Herausziehvorgang kann ebenso umgangen werden.
Gemäß einem Beispiel wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, bei welcher durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe erzeugte Druckluft auf einen Haupttank aufgebracht wird, der Tinte speichert, und ein an einem Schlitten montierter Aufzeichnungskopf wird mit Tinte von dem Haupttank durch die Wirkung der Druckluft aufgefüllt, und bei welcher ein Druckerfasser mit einer Membran, die bei Erhalt der Druckluft verschoben wird, und einer Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Druckerfassungssignals basierend auf einem Verschiebungsbetrag der Membran, an einem Luftströmungsdurchgang zwischen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe und dem Haupttank platziert ist, wobei die Membran aus einem Material mit einer Härte gebildet ist, die derart verändert wird, um hoch in einem Niedertemperaturzustand und niedrig in einem Hochtemperaturzustand zu werden, und wobei ein Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe basierend auf dem Druckerfassungssignal gesteuert wird, das durch die Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
Die Membran kann aus einem Material mit einem Volumen gebildet sein, das derart verändert wird, um sich in einem Niedertemperaturzustand zusammenzuziehen und sich in einem Hochtemperaturzustand auszudehnen, und das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe kann ebenso basierend auf dem Druckerfassungssignal gesteuert werden, das durch die Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
Ferner kann ein bewegbares Element zum mechanischen Verbinden der Membran und der Signalerzeugungseinrichtung ebenso aus einem Material gebildet sein, das eine Abmessung in einer Bewegungsrichtung besitzt, die derart verändert wird, um sich in einem Niedertemperaturzustand zusammenzuziehen und sich in einem Hochtemperaturzustand auszudehnen, und das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe kann ebenso basierend auf dem Druckerfassungssignal gesteuert werden, das durch die Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
In diesem Falle ist es wünschenswert, dass die Temperaturabhängigkeitscharakteristik des Druckwerts zum Erzeugen des Druckerfassungssignals durch die Signalerzeugungseinrichtung annähernd gleich zu der Temperaturabhängigkeitscharakteristik der Tintenviskosität sein sollte, mit welcher der Aufzeichnungskopf von dem Haupttank aufgefüllt wird.
Es ist wünschenswert, dass die Temperaturabhängigkeitscharakteristik des Druckwerts zum Erzeugen des Druckerfassungssignals durch die Druckerzeugungseinrichtung annähernd gleich zu der Temperaturabhängigkeitscharakteristik in dem Druckverlust an einem Auffülldurchgang von Tinte sein sollte, mit welcher der Aufzeichnungskopf von dem Haupttank aufgefüllt wird.
Bevorzugt wird ein an dem Schlitten montierter Nebentank mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank aufgefüllt, und Tinte wird von dem Nebentank zu dem Aufzeichnungskopf, der an dem Schlitten montiert ist, zugeführt.
Zusätzlich ist ein Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank zu dem Nebentank als flexibler Tintenauffüllschlauch umgesetzt.
Bei einer Konfiguration gemäß diesem Beispiel umfasst die Signalerzeugungseinrichtung ein bewegbares Element, das veranlasst wird, durch eine Verschiebung der Membran vorzuschreiten oder sich zurückzuziehen, und einen Fotosensor, der durch eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement gebildet ist, das derart platziert, um einen Bewegungspfad des bewegbaren Elements zu kreuzen und das Druckerfassungssignal basierend auf einer Ausgabe des Lichtempfangselements, das Teil des Fotosensors bildet, erzeugt.
Bei einer weiteren Konfiguration umfasst die Signalerzeugungseinrichtung ein bewegbares Element, das veranlasst wird, durch eine Verschiebung der Membran vorzuschreiten oder sich zurückzuziehen, und einen Fotosensor, der durch eine Lichtquelle zum Projizieren von Licht auf einen Bewegungspfad des bewegbaren Elements und ein Lichtempfangselement zum Empfangen reflektierten Lichts der Lichtquelle basierend auf einer Bewegung des bewegbaren Element gebildet ist und das Druckerfassungssignal basierend einer Ausgabe des Lichtempfangselement, das Teil des Fotosensors bildet, erzeugt.
Bei jeglicher Form der oben beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann die folgende Figuration eingesetzt werden: die Membran wird aus einem elastischen Material gebildet, und das bewegbare Element wird veranlasst, basierend auf einer Verschiebung der Membran in Abhängigkeit vom Gleichgewicht des durch die Membran aufgenommenen Luftdrucks und der Rückstellkraft der Membran vorzuschreiten oder sich zurückzuziehen.
Es ist wünschenswert, dass das bewegbare Element mit einem Stufenteil gebildet sein sollte, um zu verhindern, dass die Membran übermäßig durch den Luftdruck verschoben wird.
Die folgende Konfiguration kann ebenso eingesetzt werden. Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfasst ferner ein Federelement zum Beaufschlagen in einer Rückstellrichtung der Membran, wobei das bewegbare Element veranlasst wird, basierend auf einer Verschiebung der Membran in Abhängigkeit von einem Gleichgewicht des durch die Membran aufgenommenen Luftdrucks, der Rückstellkraft der Membran und der Beaufschlagungskraft des Federelements vorzuschreiten oder sich zurückzuziehen.
Es ist wünschenswert, dass die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ferner ein Anschlagelement zum Empfangen der Beaufschlagungskraft des Federelements und zum Blockieren einer übermäßigen Verschiebung der Membran aufweisen sollte.
Andererseits ist die Membran bevorzugt aus Gummi gebildet. Die Membran kann aus Gummi und einem Gewebe gebildet sein. In diesem Falle ist es wünschenswert, dass der Gummi NBR sein sollte und eine Gummihärte von 40 bis 60 Grad besitzen sollte.
Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Beispiel kann das folgende Problem umgangen werden: wenn die Tintenviskosität verändert wird, wenn die Umgebungstemperatur verändert wird, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, in einem Niedertemperaturzustand niedrig und wird erhöht, wenn die Temperatur ansteigt.
Das heißt, als erstes Mittel ist die in dem Druckerfasser enthaltene Membran aus einem Material gebildet, das eine Härte besitzt, welche verändert wird, um hoch zu sein in einem Niedertemperaturzustand und niedrig zu sein in einem Hochtemperaturzustand.
Daher wird ein Antreiben des bewegbaren Elements, wenn die Membran verschoben wird, in dem Niedertemperaturzustand unterdrückt, so dass der Druckwert, wenn der Fotosensor den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, hoch wird. Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe fortgesetzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, erhöht wird.
Andererseits wird ein Antreiben des bewegbaren Elements, wenn die Membran verschoben wird, in dem Hochtemperaturzustand gefördert, und der Druckwert, wenn der Fotosensor den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, wird niedrig. Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in einer frühen Phase gestoppt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, vermindert.
Als zweites Mittel ist die in dem Druckerfasser enthaltene Membran aus einem Material mit einem Volumen gebildet, dass derart verändert wird, um sich in einem Niedertemperaturzustand zusammenzuziehen und sich in einem Hochtemperaturzustand auszudehnen, wodurch in dem Niedertemperaturzustand sich die Membran zusammenzieht und das bewegbare Element im wesentlichen weg von dem Erfassungsbereich des Fotosensors versetzt wird, so dass der Druckwert, wenn der Fotosensor den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, hoch wird.
Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe fortgesetzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, erhöht wird.
Andererseits dehnt sich in dem Hochtemperaturzustand die Membran aus, und das Bewegungselement wird im wesentlichen zu dem Erfassungsbereich des Fotosensors versetzt, so dass der Druckwert, wenn der Fotosensor den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, niedrig wird. Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in einer frühen Phase gestoppt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, vermindert wird.
Ferner ist als drittes Mittel das bewegbare Element zum mechanischen Verbinden der Membran und der Signalerzeugungseinrichtung aus einem Material gebildet, bei welchem sich die Abmessungen in der Bewegungsrichtung derart verändern, um sich in einem Niedertemperaturzustand zusammenzuziehen und sich in einem Hochtemperaturzustand auszudehnen, wodurch in dem Niedertemperaturzustand sich das bewegbare Element zusammenzieht und die Spitze des bewegbaren Elements im wesentlichen weg von dem Erfassungsbereich des Fotosensors versetzt wird, so dass der Druckwert, wenn der Fotosensor den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, hoch wird.
Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe fortgesetzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, erhöht wird.
Andererseits dehnt sich in dem Hochtemperaturzustand das bewegbare Element aus, und die Spitze des bewegbaren Elements wird im wesentlichen zu dem Erfassungsbereich des Fotosensors versetzt, so dass der Druckwert, wenn der Fotosensor den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, niedrig wird. Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in einer frühen Phase gestoppt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, vermindert wird.
Der Druckerfasser mit der oben beschriebenen Funktion wird eingesetzt, wobei der Veränderungsbetrag der Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, in dem vorbestimmten Bereich aufrechterhalten werden kann, falls die Umgebungstemperatur verändert wird.
Die oben beschriebene Funktion kann mit der vergleichsweise einfachen Konfiguration der Membran und des Fotosensors bereitgestellt werden und kann daher zu vergleichsweise niedrigen Kosten verwirklicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den begleitenden Zeichnungen:
1 ist eine Draufsicht zum Zeigen der allgemeinen Konfiguration einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, welche die Erfindung umsetzt;
2 ist eine schematische Zeichnung zum Zeigen eines Tintenzufuhrsystems von Haupttanks (Tintenpatrone) zu einem Aufzeichnungskopf;
3 ist eine Perspektivansicht eines Nebentanks aus einer Einflächenrichtung, wobei ein Teil des Nebentanks weggelassen ist;
4 ist eine Perspektivansicht des Nebentanks von der Einflächenrichtung;
5 ist eine Rückansicht des Nebentanks von der rückwärtigen Richtung;
6 ist eine explosionsartige Perspektivansicht zum Zeigen der Konfiguration eines in dem Nebentank aufgenommenen Schwimmelements;
7 ist eine teilweise Schnittansicht zum Zeigen eines Zustands, in welchem eine Ein-Aus-Ventileinheit als Druckregelventil dient;
8 ist eine teilweise Schnittansicht zum Zeigen eines Zustands, in welchem die in 7 gezeigte Ein-Aus-Ventileinheit in einen Atmosphärenfreisetzzustand gesetzt ist;
9 ist eine Schnittansicht zum Zeigen eines Teils der Konfigurationen einer Tintenpatrone und eines Tintenpatronenhalters;
10 ist eine Schnittansicht zum Zeigen eines Zustands, in welchem der Haupttank in den Patronenhalter eingesetzt ist;
11 ist eine Perspektivansicht zum Zeigen eines Teils der Konfiguration des Patronenhalters;
12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Ein-Aus-Ventileinheit und ist eine teilweise geschnittene Ansicht zum Zeigen eines Zustands, in welchem die Ein-Aus-Ventileinheit als Druckregelventil dient;
13 ist eine teilweise geschnittene Ansicht zum Zeigen eines Atmosphärenfreisetzzustands in der in 12 gezeigten Ein-Aus-Ventileinheit;
14 ist eine teilweise Schnittansicht zum Zeigen einer weiteren Ausführungsform der Ein-Aus-Ventileinheit;
15 ist eine Schnittansicht zum Zeigen noch einer weiteren Ausführungsform der Ein-Aus-Ventileinheit;
16 ist eine Schnittansicht zum Zeigen noch einer weiteren Ausführungsform der Ein-Aus-Ventileinheit;
17 ist eine Schnittansicht zum Zeigen einer ersten Ausführungsform des Druckerfassers, der in dem in 2 gezeigten Tintenzufuhrsystem verwendet wird;
18 ist eine Schnittansicht zum Zeigen, in einem vergrößerten Maßstab, der Konfiguration eines Teils des in 17 gezeigten Druckerfassers;
19 ist eine Schnittansicht zum Zeigen einer zweiten Ausführungsform des Druckerfassers;
20 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen einer Steuerroutine zum Steuern des Betreibens einer Luftdruckbeaufschlagungspumpe, welche die Ausgabe des Druckerfassers verwendet; und
21 ist eine Zeichnung zum Zeigen der Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur und der Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit, wenn eine Membran ein Material mit einer Temperaturcharakteristik verwendet.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die Ausführungsformen einer Tintenpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf veranschaulichte Beispiele beschrieben.
Grundkonstruktion einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
1 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Grundkonstruktion einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Wie in 1 gezeigt, bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Schlitten. Der Schlitten 1 ist derart aufgebaut, um eine Hubbewegung in der Längsrichtung eines Papierförderelements 5 zu veranlassen; das heißt, in der Primärscannrichtung, die identisch zu der Breitenrichtung des Papiers ist, während er durch ein Scannführungselement 4 mittels eines Steuerriemens 3 geführt wird, der durch einen Schlittenmotor 2 angetrieben wird.
Obgleich in 1 nicht gezeigt, ist eine später zu beschreibender Tintenstrahlaufzeichnungskopf 6 an der Oberfläche des Schlittens 1 montiert, welche Oberfläche dem Papierförderelement 5 gegenüberliegt.
Nebentanks 7a bis 7d zum Zuführen von Tinte zu dem Aufzeichnungskopf sind an dem Schlitten 1 montiert. Bei dieser Konstruktion sind vier Nebentanks 7a bis 7d vorgesehen, um den Tintenarten zu entsprechen und temporär Tinte darin zu speichern.
Die Nebentanks 7a bis 7d sind derart aufgebaut, dass schwarze Tinte, gelbe Tinte, magentafarbene Tinte und cyanfarbene Tinte zu den Nebentanks 7a bis 7d von entsprechenden Haupttanks 9a bis 9d jeweils durch flexible Tintenzufuhrschläuche 10 zugeführt wird. Die Haupttanks 9a bis 9d, das heißt die Tintenpatrone, sind an einem Patronenhalter 8 angebracht, der an einem Endabschnitt der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen ist.
Eine Abdeckeinrichtung 11, die in der Lage ist, eine mit Düsen gebildete Ebene des Aufzeichnungskopfes abzudichten, ist in einer Nichtdruckregion (d.h. in der Homeposition) an dem Bewegungspfad des Schlittens 1 vorgesehen. Ein Abdeckelement 11a, das aus einem flexiblen Material wie Gummi gebildet ist, und das in der Lage ist, eine mit Düsen gebildet Ebene des Aufzeichnungskopfes abzudichten, ist an der oberen Fläche der Abdeckeinrichtung 11 angebracht.
Die Abdeckeinrichtung 11 wird nach oben bewegt, wenn der Schlitten 1 in die Homeposition bewegt wird, wodurch die mit Düsen gebildete Ebene des Aufzeichnungskopfes mit dem Abdeckelement 11a abgedichtet wird.
Während der Nichtbetriebsperiode der Aufzeichnungsvorrichtung dichtet das Abdeckelement 11a die mit Düsen gebildete Ebene des Aufzeichnungskopfes ab, wodurch es als Abdeckung zum Verhindern eines Austrocknens von Düsenmündungen dient. Obgleich nicht gezeigt, ist ein Ende eines Schlauchs einer Saugpumpe (d.h. einer Schlauchpumpe) mit dem Abdeckelement 11a verbunden, so dass durch die Saugpumpe erzeugter negativer Druck auf den Aufzeichnungskopf aufgebracht wird, um hierdurch einen Reinigungsvorgang zum Veranlassen des Aufzeichnungskopfes, Tinte unter Saugwirkung auszustoßen, auszuführen.
Ein Wischelement 12, das aus einem elastischen Material wie Gummi gebildet ist, ist benachbart zu einer Druckregionsseite der Abdeckeinrichtung 11 derart vorgesehen, um die mit Düsen gebildete Ebene des Aufzeichnungskopfes nach Bedarf abzuwischen und zu reinigen.
2 ist eine schematische Zeichnung, die ein Tintenzufuhrsystem zeigt, das sich von einer Tintenpatrone zu einem Aufzeichnungskopf in der in 1 gezeigten Aufzeichnungsvorrichtung erstreckt. Das Tintenzufuhrsystem wird nun unter Bezugnahme auf 2 in Verbindung mit 1 beschrieben, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 bezeichnet Bezugszeichen 21 eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe. Die durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 mit Druck beaufschlagte Luft wird zu einem Druckregelventil 22 zugeführt, das auch als Atmosphärenfreisetzventil dient. Die Druckluft wird zu den jeweiligen Haupttanks 9a bis 9d (die Haupttanks sind in 2 einfach durch Bezugszeichen 9 bezeichnet und die Haupttanks werden oft in singulärer Form durch Verwendung nur des Bezugszeichens 9 beschrieben) mittels eines Druckerfassers 23 zugeführt.
Der Luftströmungsdurchgang zweigt von dem Druckerfasser 23 zu den Haupttanks 9 ab, so dass die Druckluft auf den jeweiligen Haupttank, der an dem Patronenhalter 8 montier ist, aufgebracht wird.
Die spezifische Konstruktion des Druckregelventils 23, das ebenso als Atmosphärenfreisetzventil dient, wird später im Detail diskutiert, jedoch besitzt das Druckregelventil 22 eine Funktion zum Aufrechterhalten des auf die Haupttanks 9a bis 9d aufgebrachten Luftdrucks innerhalb eines vorbestimmten Bereichs durch Freisetzen des Drucks, wenn der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe druckbeaufschlagte Luftdruck einen übermäßigen Zustand infolge irgendwelcher Gründe erreicht.
Das Atmosphärenfreisetzventil besitzt eine Funktion zum Aufheben des durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 beigefügten Druckzustandes, beispielsweise wenn ein Abdeckelement (das später beschrieben wird), das an dem Patronenhalter angebracht ist, offen ist, oder wenn der Betriebsstrom für die Aufzeichnungsvorrichtung ausgeschaltet wird.
Der Druckerfasser 23 arbeitet derart, um die durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 druckbeaufschlagte Luft zu erfassen und den Betrieb der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 zu steuern.
Genauer gesagt, wenn der erfasst hat, dass die durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 druckbeaufschlagte Luft ein vorbestimmtes Druckniveau erreicht hat, stoppt der Druckerfasser 23 die Betätigung der Druckbeaufschlagungspumpe 21 auf der Basis des Erfassungsergebnisses. Wenn er, im Gegensatz hierzu, erfasst hat, dass der Luftdruck unterhalb ein vorbestimmtes Druckniveau gefallen ist, führt der Druckerfasser 23 einen Steuerbetrieb derart aus, um die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 zu betätigen. Durch Wiederholung dieser Vorgänge, wird der auf die Haupttanks 9a bis 9d aufgebrachte Luftdruck innerhalb des vorbestimmten Bereichs aufrechterhalten.
Wie in der Konstruktion des Haupttanks 9 schematisch in 2 gezeigt, ist die äußere Schale des Haupttanks 9 hermetisch ausgeformt. Eine Tintenpackung 24, die mit Tinte gefüllt ist und aus elastischem Material gebildet ist, ist in dem Haupttank 9 aufgenommen.
Der durch die Kombination des Haupttanks 9 und der Tintenpackung 24 definierte Raum bildet eine Druckkammer 25, und die Druckluft wird zu der Druckkammer 25 über den Druckerfasser 23 zugeführt.
Mit einer solchen Konstruktion werden die in den Haupttanks 9a bis 9d aufgenommenen Tintenpackungen 24 einem Druck unterworfen, der von der Druckluft kommt, wodurch Tinte von den Haupttanks 9a bis 9d zu den entsprechenden Nebentanks 7a bis 7d unter einem vorbestimmten Druck strömt.
Die in jedem der Haupttanks 9a bis 9d druckbeaufschlagte Tinte wird zu dem entsprechenden der Nebentanks 7a bis 7d, die an dem Schlitten 1 montiert sind, über das entsprechende Tintenzufuhrventil 26 und den entsprechenden Tintenzufuhrschlauch 10 zugeführt (die Nebentanks sind in 2 einfach unter Verwendung des Bezugszeichens 7 bezeichnet, und nachfolgend werden die Nebentanks oftmals in singulärer Form unter Verwendung einfach des Bezugszeichens 7 beschrieben).
Die Konstruktion des in 7 gezeigten Nebentanks 7 wird später im Details diskutiert, jedoch wie in 2 gezeigt, ist der Nebentank 7 im wesentlichen wie folgt aufgebaut: ein Schwimmelement 31 ist innerhalb des Nebentanks 7 vorgesehen, und ein Permanentmagnet 32 ist an einem Teil des Schwimmmagnets 31 angebracht. Magnetoelektrische Wandlerelemente 33a und 33b, die durch Hallelemente umgesetzt sind, sind an einer Platte 34 montiert, und die Platte 34 ist in enger Nähe zu der Seitenwand des Nebentanks 7 vorgesehen.
Mit einer solchen Anordnung bilden der an dem Schwimmelement 31 vorgesehene Permanentmagnet 32 und die Hallelemente 33a und 33b eine Tintenniveauerfassungseinrichtung. In Übereinstimmung mit der Größe der magnetischen Kraftlinien, die in dem Permanentmagneten 32 entsprechend der Position des Schwimmelements 31 entwickelt werden, wird eine elektrische Ausgabe durch die Hallelemente 33a und 33b erzeugt.
Wenn das Niveau der in dem Nebentank 7 gespeicherten Tinte sich vermindert hat, wird das in dem Nebentank 7 aufgenommene Schwimmelement 31 unter der Schwerkraft bewegt. In Verknüpfung mit dieser Bewegung wird der Permanentmagnet 32 ebenso in derselben Richtung bewegt.
Die durch die Hallelemente 33a und 33b in Verknüpfung mit der Bewegung des Permanentmagneten 32 erzeugte elektrische Ausgabe kann als Niveau der in dem Nebentank 7 gespeicherten Tinte erfasst werden. Auf der Basis der durch die Hallelemente 33a und 33b erzeugten elektrischen Ausgabe wird das Tintenzufuhrventil 26 geöffnet. Als Ergebnis hieraus wird die in dem Haupttank 9 druckbeaufschlagte Tinte zu dem entsprechenden Nebentank 7 zugeführt, dessen Tintenniveau sich vermindert hat.
Wenn die in dem Nebentank 7 gespeicherte Tinte auf ein vorbestimmtes Niveau angestiegen ist, wird das Tintenzufuhrventil 26 auf der Basis der elektrischen Ausgabe geschlossen, welche durch die Hallelemente 33a und 33b erzeugt wird.
Durch Wiederholung dieser Vorgänge wird Tinte intermittierend von dem Haupttank 9 zu dem Nebentank 7 zugeführt, wodurch konstant im wesentlichen eine bestimmte Tintenmenge innerhalb jedes Nebentanks 7 gespeichert wird.
Mit einer solchen Anordnung wird durch die Luft innerhalb jedes Haupttanks druckbeaufschlagte Tinte zu einem jeweiligen Nebentank basierend auf einer elektrischen Ausgabe zugeführt, welche eine Position eines Schwimmelements angibt, das innerhalb des Nebentanks vorgesehen ist. Dementsprechend kann das Tintenauffüllansprechverhalten verbessert werden, und eine in dem jeweiligen Nebentank gespeicherte Tintenmenge kann angemessen gemanagt werden.
Der Nebentank 7 ist derart aufgebaut, dass Tinte von dem Nebentank 7 zu dem Aufzeichnungskopf 6 über ein Ventil 35 und einem hiermit verbundenen Schlauch 36 zugeführt wird. Auf der Basis von Druckdaten, die zu einem nicht veranschaulichten Aktor des Aufzeichnungskopfs 6 zugeführt werden, werden Tintentropfen von Düsenöffnungen 6a ausgestoßen, die in der mit Düsen gebildeten Ebene des Aufzeichnungskopfes 6 gebildet sind.
Unter Bezugnahme auf 2 bezeichnet Bezugszeichen 11 die zuvor beschriebene Abdeckeinrichtung, und ein mit der Abdeckeinrichtung 11 verbundener Schlauch ist mit einer nicht veranschaulichten Saugpumpe (d.h. einer Schlauchpumpe) verbunden.
3 bis 5 zeigen ein Beispiel des Nebentanks. 3 ist eine Perspektivansicht des Nebentanks von einer Einflächenrichtung, wobei ein Teil des Nebentanks weggelassen ist, und 4 ist eine Perspektivansicht (eine Projektion) des Nebentanks aus derselben Richtung. 5 ist eine Rückansicht des Nebentanks aus der rückwärtigen Richtung.
Teile, die identisch oder ähnlich zu den zuvor unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebenen sind, sind mit denselben Bezugszeichen in 3 bis 5 bezeichnet.
Der Nebentank 7 ist annähernd wie ein rechteckiger Würfel gebildet, und der gesamte Nebentank ist flach ausgeführt. Eine äußere Schale des Nebentanks 7 umfasst ein kastenartiges Element 41, das mit einer Seitenwand 41a und einer Umfangsseitenwand 41b kontinuierlich und integral zu der Seitenwand 31a gebildet ist. Ein filmartiges Element 42, das aus einem transparenten Harz hergestellt ist (siehe 4), ist an dem Öffnungsumfang des kastenartigen Elements 41 in einem engen Kontaktzustand durch thermisches Schweißen angebracht, so dass ein Tintenspeicherbereich 43 in dem durch das kastenartige Element 41 und das filmartige Element 42 umgebenen Inneren gebildet ist.
Eine Lagerwelle 44, die von einer Seitenwand 41a, die einen Teil des kastenartigen Elements 41 bildet, zu dem Tintenspeicherbereich 43 hervorsteht, ist integral mit dem kastenartigen Element 41 gebildet. Das Schwimmelement 31 ist innerhalb des Tintenspeicherbereichs 43 angeordnet und ist rotierbar in der Schwerkraftrichtung um die Lagerwelle 44 bewegbar.
In diesem Beispiel ist die Lagerwelle 44 in der Nähe eines Endteils des Tintenspeicherbereichs 43 in der horizontalen Richtung vorgesehen, und das Schwimmelement 31 ist integral auf der bewegbaren freien Endseite eines Lagerarmelements 45 gebildet, das um die Lagerwelle 44 bewegbar ist.
Wie in 4 gezeigt, ist der Permanentmagnet 32 an der freien Endseite des Lagerarmelements 45 angebracht. Wenn das Lagerarmelement 45 etwa in einem horizontalen Zustand platziert ist, ist der Permanentmagnet 32 in der Nähe eines gegenüberliegenden Endteils des Tintenspeicherraums 43 in der horizontalen Richtung positioniert, das heißt ist am nahesten zu den Hallvorrichtungen 33a und 33b gebracht, die an der Platte 34 montiert sind, welche an der Seitenwand des Nebentanks 7 angebracht ist.
Andererseits ist der Nebentank 7 mit einer Tintenauffüllöffnung 46 in einem unteren Teil in der Schwerkraftrichtung, das heißt in dem Boden der Umfangsseitenwand 41a in diesem Beispiel gebildet, und der Tintenspeicherbereich 43 wird mit Tinte von dem Haupttank 9 über den mit der Tintenauffüllöffnung 46 verbundenen Schlauch 10 aufgefüllt.
Die Tintenauffüllöffnung 46 des Nebentanks 7 ist in dem unteren Teil in der Schwerkraftsrichtung wie oben erwähnt gebildet. Dementsprechend wird Tinte von dem Haupttank durch den Boden des Tintenspeicherraums 43 zugeführt. Diese Anordnung verhindert Tintenblasen in dem Tintenspeicherraum 43, wenn Tinte zugeführt wird.
Ferner ist der Nebentank 7 mit einer Mehrzahl von Rippenelementen 47 zum Vermindern einer Wellenbewegung von Tinte in dem Nebentank versehen, die andernfalls in Verbindung mit einer Bewegung des Schlittens verursacht würde. Diese Rippenelemente 47 sind in einer Region derart gelegen, um nicht eine bewegbare Region zu stören, in welcher das Schwimmelement 31 und das Lagerarmelement 45 bewegbar sind.
In diesem Beispiel ist jedes der Rippenelemente 47 integral mit und hervorstehend von der einen Seitenwand 41a als Basis zu dem Tintenspeicherraum 43 gebildet, jedoch kann jede dieser Rippen 47 als diskretes Element gebildet sein, das an der einen Seitenwand 41a des kastenartigen Elements 41, welches den Nebentank 7 bildet, anzubringen ist.
Das Vorsehen der Rippenelemente 47 kann die Wellenbewegung in der Tinte in dem Nebentank wie oben erwähnt vermindern, wodurch ermöglicht wird, die Erfassungenauigkeit der Tintenspeichermenge in dem Nebentank 7 durch die Hallvorrichtungen zu verbessern.
In dem Nebentank 7 ist ein Tintenauslass 48 in der Nähe der Tintenauffüllöffnung 46 gebildet, wie in 4 gezeigt.
Ein Filterelement 49 eines Pentagons (wie eine Homeplatte) zum Einfangen von Fremdsubstanzen ist vorgesehen, um den Tintenauslass 48 abzudecken, und daher wird in dem Nebentank 7 gespeicherte Tinte durch das Filterelement 49 in den Tintenauslass 48 geführt.
Da darüber hinaus der Tintenauslass 48 in der Nähe der Tintenauffüllöffnung 46 gebildet ist, wird vergleichsweise neue, in dem Nebentank 7 eingeführte Tinte unmittelbar durch den Tintenauslass 48 zu dem Aufzeichnungskopf zugeführt.
Wie in 5 gezeigt, wird von dem Tintenauslass 48 abgeleitete Tinte in ein Nutteil 50 eingeführt, das auf der Rückseite der Seitenwand 41a gebildet ist, und wird zu dem an dem Boden des Nebentanks 7 platzierten Ventil 35 über einen Tintenauslassdurchgang geleitet, der durch das Nutteil 50 und das filmartige Element 51 gebildet ist, welches zum Abdecken des Nutteils 50 thermisch angeschweißt ist.
Die Tinte wird durch das Ventil 35 in ein Nutteil 52 eingeführt, das auf der Rückseite der Seitenwand 41a gebildet ist, und wird zu einer Verbindungsöffnung 53 des Schlauchs 36 geleitet, der mit dem Aufzeichnungskopf 6 verbunden ist und zwar über einen Tintenauslassdurchgang, der durch das Nutteil 52 und das filmartige Element 51 gebildet ist, welches thermisch zum Abdecken des Nutteils 52 angeschweißt ist.
Andererseits ist, wie in 3 und 4 gezeigt, eine Leitnut 61, die zu dem Tintenspeicherraum 43 leitet, in dem oberen Halbabschnitt des Nebentanks 7 in einem geneigten Zustand gebildet, und eine Atmosphärenkommunikationsöffnung 62, welche die Seitenwand 41a des Nebentanks 7 zu der Rückseite der Seitenwand 41a durchdringt, ist in dem oberen Endteil der Verbindungsnut 61 gebildet, das heißt an einer hohen Stelle in der Schwerkraftsrichtung des Nebentanks 7.
Wie in 5 gezeigt, ist die Atmosphärenkommunikationsöffnung 62 auf der Rückseite des Nebentanks 7 vorgesehen und ist durch einen wasserabweisenden Film 63 blockiert, der annähernd wie ein Rechteck ausgeformt ist, um Atmosphäre zu ermöglichen, hindurch zu passieren, und den Durchgang von Tinte zu blockieren.
Der wasserabweisende Film 63 ist auf solche Weise platziert, dass der Film 63 in einer Vertiefung gespeichert ist, die auf der Rückseite der Seitenwand 41a des Nebentanks 7 gebildet ist, und ist durch ein filmartiges Element 64 gehalten, das thermisch derart angeschweißt ist, um die obere Rückseite der Seitenwand 41a abzudecken.
Eine Meandernut 65 ist auf der Rückseite der Seitenwand 41a über den wasserabweisenden Film 63 gebildet und kommuniziert mit einem Ende hiervon mit einem in der Seitenwand 41a des Nebentanks 7 gebildeten Sackloch 66.
Die Meandernut 65 und das Sackloch 66 sind mit dem filmartigen Element 64 in einem hermetischen Zustand abgedeckt, und daher bilden die Meandernut 65 und das filmartige Element 64 einen Luftzirkulationswiderstandsdurchgang (bezeichnet durch dasselbe Bezugszeichen wie die Meandernut 65).
Das filmartige Element 64, das das Sackloch 66 abdeckt, wird beispielsweise mit einem scharfen Werkzeug, etc., durchbrochen, wodurch die Atmosphärenfreisetzöffnung 62 in die Lage versetzt wird, mit der Atmosphäre über den Luftzirkulationswiderstandsdurchgang zu kommunizieren, der meanderartige ausgeformt ist.
Da die Atmosphärenfreisetzöffnung 62, die in dem Nebentank 7 gebildet ist, somit durch den wasserabweisenden Film 63 abgedeckt ist, kann ein Problem des Ausleckens von Tinte von dem Nebentank 7, falls die Aufzeichnungsvorrichtung beispielsweise versehentlich auf dem Kopf steht, in der Anwesenheit des wasserabweisenden Films 63 umgangen werden.
Das Sackloch 66 in dem Endteil des Luftzirkulationswiderstandsdurchgangs 65 wird vorab durch das filmartige Element 64 in einem hermetischen Zustand abgedeckt. Dementsprechend kann eine Flüssigkeitsleckage (Tintenleckage) des Nebentanks überprüft werden, wenn der Nebentank vervollständigt wird, und bei Vervollständigung der Überprüfung, wird das filmartige Element 64, welches das Sackloch 66 abdeckt, durchbrochen, um die wesentliche Funktion bereitzustellen.
Die Seitenwand des Nebentanks 7 ist mit einem Vertiefungsteil 41c zum Positionieren der Hallvorrichtungen 33a und 33b gebildet, so dass der Seitenwandabschnitt des Nebentanks 7 dünner ausgeführt werden kann und der Abstand zwischen dem Bewegungspfad des Permanentmagneten 32, der an dem Schwimmelement 31 angepasst ist, und der Hallvorrichtung 33a, 33b kürzer ausgeführt werden kann.
Daher kann die Empfindlichkeit der Hallvorrichtungen 33a und 33b zum Erfassen der magnetischen Kraftlinie des Permanentmagneten 32 verbessert werden, und die Tintenmengenerfassungsgenauigkeit, wenn sich das Schwimmelement 33 in der Schwerkraftsrichtung in Antwort auf die Tintenmenge in dem Nebentank 7 bewegt, kann ebenso verbessert werden.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, liegen die Hallvorrichtungen 33a und 33b vertikal entlang des Bewegungspfades des Permanentmagneten 32 nebeneinander, so dass die Hallvorrichtungen 33a und 33b Ausgabesignale mit unterschiedlicher Phase in Verbindung mit einer Bewegung des Permanentmagneten 32, der an dem Schwimmelement 31 angebracht ist, erzeugen können.
Das heißt, nimmt man den Vorgang zum Auffüllen des Nebentanks mit Tinte als ein Beispiel, wirkt, wenn sich das Schwimmelement nach oben in Antwort auf ein Auffüllen mit Tinte bewegt, zuerst die magnetische Kraftlinie stark auf die zweite Hallvorrichtung 33b, und wenn ferner das Auffüllen mit Tinte fortgesetzt wird, wirkt die magnetische Kraftlinie stark auf die erste Hallvorrichtung 33a.
Falls daher die Ausgabe der Hallvorrichtungen 33a und 33b in ein Binärsignal unter Einsatz einer vorbestimmten Schwellspannung gewandelt wird, können Kombination von (00), (01), (11) und (10) erhalten werden, und es wird ermöglicht, die Tintenmenge in dem Nebentank mit ausgezeichneter Genauigkeit zu erkennen.
Dies wird ebenso auf den Fall angewendet, in welche die Tintenmenge in dem Nebentank graduell vermindert wird, beispielsweise durch einen Druckvorgang, und daher kann der Absenkungszustand mit exzellenter Genauigkeit erkannt werden.
Das Tintenauffüllventil 26 entsprechend dem Nebentank, bei welchem die Tintenmenge vermindert ist, wird unter Einsatz der elektrischen Ausgabe geöffnet, welche durch die Hallvorrichtungen 33a und 33b bereitgestellt wird, wodurch der Nebentank mit einer geeigneten Tintenmenge wie oben beschrieben aufgefüllt wird.
Ein Durchgangsloch 67 ist in einem Teil des Nebentanks 7 gebildet, wie in 3 bis 5 gezeigt.
Daher kann eine Lagerwelle (nicht gezeigt), welche die Durchgangslöcher 67 der Nebentanks 7 durchdringt, verwendet werden, um die Nebentanks in einem parallelen oder nebeneinander vorgesehenen Zustand anzuordnen, wodurch eine Nebentankeinheit gebildet wird.
Als nächstes ist 6 eine explosionsartige Perspektivansicht zum Zeigen einer Konstruktion eines Beispiels des Schwimmelements 31. Das Schwimmelement 31 dieses Beispiel umfasst ein kastenartiges Element 71, das mit einer Seitenwand 71a und einer Umfangsseitenwand 71b kontinuierlich zu und integral mit der einen Seitenwand, und mit einem Verschlusselement 72 zum Verschließen eines Öffnungsteils des kastenartigen Elements 71 zum Bilden eines hohlen Inneren gebildet ist.
Beispielsweise wird ein filmartiges Element, das aus einem transparenten Harz gebildet ist, als Verschlusselement 72 verwendet. Das filmartige Verschlusselement 72 wird an dem Öffnungsrand des kastenartigen Elements 71 in einem engen Kontaktzustand angebracht, beispielsweise durch thermisches Schweißen, wodurch ein hohles Inneres definiert wird.
Das so gebildet Schwimmelement 31 ist integral mit der sich bewegenden, freien Endseite des Stütztarmelements 45, das um die Lagerwelle 44 bewegbar ist, die in dem Nebentank 7 gebildet ist, wie oben beschrieben.
Ein Lagerring 73 ist integral an dem Basisendteil des Lagerarmelements 45 gebildet und ist rotierbar an der Lagerwelle 44 derart montiert, dass das Lagerarmelement 45 um die Lagerwelle 44 rotierbar ist.
Der Permanentmagnet 32 ist an der freien Endseite des Lagerarmelements 45 wie oben beschrieben angebracht, und ist mit einem filmartigen Element 74 bedeckt, das auf die Oberfläche des Permanentmagneten 32 derart gesetzt ist, um die chemisch schädliche Wirkung der in dem Nebentank 7 gespeicherten Tinte zu vermeiden.
Ferner sind das Schwimmelement 31 und das Lagerarmelement teilweise mit Positionierstiften 75 an drei Stellen gebildet, so dass die Positionierstifte 75 zu beiden Außenseiten in der horizontalen Richtung hervorstehen.
Es ist wünschenswert, dass die Positionierstifte 75 1 mm oder mehr von beiden Seiten des Schwimmelements 31 hervorstehen, um einen Abstand von mindestens 1 mm oder mehr zwischen jeweils dem Schwimmelement 31 und dem Lagerarmelement 45 und der inneren Wand des Nebentanks einzuhalten.
Diese Anordnung ermöglicht es, ein Problem dahingehend zu vermeiden, dass die Oberflächenspannung der Tinten zwischen dem Schwimmelement 31 und der inneren Wand des Nebentanks 7 wirkt, um die Bewegung des Schwimmelements 31 zu behindern.
Erste Ausführungsform
Ein Beispiel eines Druckregelventils, das auch als Atmosphärenfreisetzventil dient, wird beschrieben, was ebenso auf eine Aufzeichnungsvorrichtung mit der in Verbindung mit dem Stand der Technik diskutierten Konstruktion und/oder der oben diskutierten Grundkonstruktion anwendbar ist, um eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zu bilden.
7 und 8 sind teilweise Schnittansichten zum Zeigen des Beispiels des Druckregelventils 22, das ebenso als Atmosphärenfreisetzventil dient, wobei der Hauptteil im Schnitt gezeigt ist. 7 zeigt einen Zustand, in welchem das Ventil als Druckregelventil dient, und 8 einen Atmosphärenfreisetzzustand.
In 7 und 8 bezeichnet Bezugszeichen 81 eine Ein-Aus-Ventileinheit. Die Ein-Aus-Ventileinheit 81 umfasst ein oberes Gehäuse 81a und ein unteres Gehäuse 81b, die jeweils mit einem inneren Raum gebildet sind, und kann vertikal durch das obere Gehäuse 81a und das untere Gehäuse 81b geteilt werden.
Ein Membranventil 82 ist an einem Verbindungsteil, das heißt einer Grenze, zwischen dem oberen Gehäuse 81a und dem unteren Gehäuse 81b angeordnet.
Das Membranventil 82 ist durch Gießen eines Gummimaterials in eine scheibenartige Form bereitgestellt und besitzt einen Umfangsabschnitt, der an dem Verbindungsteil durch das obere Gehäuse 81a und das untere Gehäuse 81b eingeklemmt ist, um eine Luftkammer 83 in einem hermetischen Zustand in dem Raum des unteren Gehäuses 81b zu definieren.
Das untere Gehäuse 81b ist ebenso mit einem Paar von Verbindungsschläuchen 84a und 84b gebildet, die mit der Luftkammer 83 kommunizieren, und die Verbindungsschläuche 84a und 84b sind mit der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 bzw. mit dem Druckerfasser 23 verbunden.
Daher wird, wie durch Pfeillinien in 8 gezeigt, Druckluft von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 durch die Luftkammer 83 zu dem Druckerfasser 23 und dem jeweiligen Haupttank 9 geführt.
Ein Belüftungsloch 84c ist in der Mitte des unteren Gehäuses 81b gebildet, und ein im wesentlichen zentraler Teil des Membranventils 82 liegt an dem Öffnungsende des Belüftungslochs 84c an, wo das Belüftungsloch 84c zu der Luftkammer 83 offen ist.
Andererseits ist eine Antriebswelle 85 vertikal verschiebbar in dem oberen Gehäuse 81a angeordnet, und das obere Flächenteil des Membranventils 82 ist durch das untere Endteil der Antriebswelle 85 gelagert.
Ein ringförmiger Federsitz 86 ist an der Antriebswelle 85 angebracht, und ein Schraubenfederelement 87 ist zwischen dem Federsitz 86 und dem Raumoberteil des oberen Gehäuses 81a derart eingelegt, dass der zentrale Teil des Membranventils 82 beaufschlagt wird, um das Öffnungsende des Belüftungslochs 84c zu berühren.
Ein Betätigungskopfteil 88 ist an dem oberen Endteil der Antriebswelle 85 vorgesehen. Genauer gesagt ist das Betätigungskopfteil an dem Ende des oberen Teils angebracht, das durch ein in einem Antriebshebel 90 gebildeten Durchgangslochs passiert, der durch eine Lagerwelle 89 und wie eine Wippe um die Lagerwelle 89 rotierbar ist.
Eine Betätigungsstange 91a eines elektromagnetischen Kolbens 91 als Antriebseinrichtung ist mit einem Endteil des Antriebshebels 90 in Eingriff. Ein Ende eines Federelements, das heißt einer Zugfeder 93, ist an einem gegenüberliegenden Endteil des Antriebshebels 90 in Bezug auf die Lagerwelle 89 angebracht, und der Antriebshebel 90 wird derart beaufschlagt, dass er entgegen des Uhrzeigersinns in dieser Figur durch die Wirkung der Zugfeder 93 rotiert wird.
Das Betätigungskopfteil 88 der Antriebswelle 85 in der Ein-Aus-Ventileinheit 81 ist in Eingriff mit einem mittleren Teil des Antriebshebels 90, der zwischen dem einen Endteil und des Antriebshebels 90, welcher die Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens 91 empfängt, und der Lagerwelle 89 gelegen ist.
Wenn bei dieser Konstruktion der elektromagnetische Kolben 91 mit Energie beaufschlagt wird, wird der eine Endteil des Antriebshebels 90 nach unten entgegen der Beaufschlagungskraft der Zugfeder 93 gezogen, wie in 7 gezeigt. Daher wird der an der Antriebswelle 85 angebrachte Betätigungskopfteil 88 in der Ein-Aus-Ventileinheit 81 veranlasst, von dem Antriebshebel 90 aufzuschwimmen (d.h. sich zu trennen).
Daher wird das Membranventil 82 in einen geschlossenen Ventilzustand gebracht, in welchem das Membranventil 82 das Belüftungsloch 84c durch die Wirkung der Beaufschlagungskraft des Federelements 87 und die elastische Kraft des Membranventils 82 schließt.
Falls Luft in der Druckkammer 83 einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird das Membranventil 82 in der Luftkammer 83 nach oben geschoben. Dementsprechend wird der Kontakt des Membranventils 82 mit dem Belüftungsloch 84c gelöst, und die Funktion des Druckregelventils wird verwirklicht.
Wenn daher der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 druckbeaufschlagte Luftdruck einen übermäßigen Zustand aufgrund eines Fehlers erreicht, kann der übermäßige Druck freigesetzt werden, und der auf jeden der Haupttanks 9a bis 9d aufgebrachte Luftdruck kann innerhalb des vorbestimmten Bereichs wie oben beschrieben aufrechterhalten werden.
Fall andererseits die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 91 beendet wird, wie in 8 gezeigt, wird der Antriebshebel 90 entgegen des Uhrzeigersinns in der Figur durch die Wirkung der Zugfeder 93 rotiert, und die Antriebswelle 85 der Ein-Aus-Ventileinheit 81 wird durch die Zugkraft der Zugfeder 93 entgegen der Beaufschlagungskraft des Federelements 87 in der Ein-Aus-Ventileinheit 81 und die elastische Kraft des Membranventils 82 nach oben gezogen.
Daher wird der Atmosphärenfreisetzzustand zum Freisetzen der Druckluft durch das Belüftungsloch 84c von der Luftkammer 83 herbeigeführt.
Bei dem in 7 und 8 gezeigten Beispiel wird, wenn die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 91 getrennt wird, der Atmosphärenfreisetzzustand herbeigeführt. Falls daher die Auf zeichnungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 91 abzustellen, wenn ein Abdeckelement (das später zu beschreiben ist), welches an dem Patronenhalter montiert ist, geöffnet wird, wird der auf den jeweiligen Haupttank 9 aufgebrachte Luftdruck sofort freigesetzt, wenn das Abdeckelement geöffnet wird.
Wenn der Betriebsstrom der Aufzeichnungsvorrichtung abgeschaltet wird, wird die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 91 ebenso getrennt. Daher wird der Druck automatisch während des Nichtbetriebszustands der Aufzeichnungsvorrichtung freigesetzt.
Wenn daher die Auf zeichnungsvorrichtung nicht verwendet wird, wird der auf den jeweiligen Haupttank 9 aufgebrachte Luftdruck freigesetzt, und das Problem des Induzierens einer Tintenleckage von dem Haupttank, beispielsweise durch den verbleibenden Luftdruck während des Nichtbetriebszustands der Aufzeichnungsvorrichtung, kann beseitigt werden.
Ferner sind 9 und 10 Schnittansichten zum Zeigen der Konstruktion eines Teils des Haupttanks, der mit einer inneren Druckkammer gebildet ist, und der Konstruktion eines Teils des Patronenhalters. 9 zeigt einen Zustand gerade bevor der Haupttank an dem Patronenhalter der Aufzeichnungsvorrichtung montiert ist (oder gerade nachdem der Haupttank von dem Patronenhalter entnommen ist). 10 zeigt einen Zustand, in welchem der Haupttank an dem Patronenhalter montiert ist.
Teile, die identisch zu den zuvor unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschriebenen sind, sind durch dieselben Bezugszeichen in 9 und 10 bezeichnet.
Ein Tintenauslassstopfen 101 der Tintenpackung 24, in welcher Tinte abgedichtet, gespeichert ist, ist an einem Endteil eines Gehäuses angebracht, welches das äußere Schalenelement des Haupttanks bildet.
Ein Ventilelement 102, das an einem Pfropfen (der später beschrieben wird) des Patronenhalters anliegt, zieht sich axial zurück, um hierdurch einen offenen Ventilzustand herbeizuführen, ist in dem Tintenauslasspfropfen 101 vorgesehen. Das Ventilelement 102 ist durch ein Federelement 103 derart beaufschlagt, um axial vorzuschreiten. Das Ventilelement 102, welches durch das Federelement 103 derart beaufschlagt wird, um axial vorzuschreiten, ist gegen ein ringförmiges Dichtungselement 104 gepresst, das in der Mitte mit einem Durchgangsloch gebildet ist. Dementsprechend ist der Tintenauslasspfropfen 101 in einen geschlossen Ventilzustand gebracht, wie in 9 gezeigt.
Das Gehäuse 100 ist mit einem Drucklufteinlass gebildet, der als zylindrisches Element 105 aufgebaut ist, das einen Luftdurchgang bildet, der mit der Druckkammer 25 kommuniziert. Das zylindrische Element 105 ist integral derart gebildet, um von dem vorderen Endteil des Haupttanks hervorzustehen.
Andererseits ist der Patronenhalter 8 in der Mitte mit einem Tintenaufnahmeverbindungspfropfen 111 gebildet, der von dem Patronenhalter 8 hervorsteht. Wenn der Haupttank an dem Patronenhalter 8 montiert ist, liegt der Verbindungspfropfen 111 durch den Tintenauslasspfropfen 101 des Haupttanks an, um in einen offenen Ventilzustand gesetzt zu sein. Wenn der Haupttank an dem Patronenhalter 8 montiert ist, ist der Verbindungspfropfen 111 in einem geschlossenen Ventilzustand gehalten.
Das heißt, der Verbindungspfropfen 111 umfasst eine Hohlnadel 113, die mit einem Tinteneinführloch oder Tinteneinführlöchern 112 gebildet ist, und ein ringförmiges Gleitelement 115, das verschiebbar an der Hohlnadel 113 vorgesehen ist, um den äußeren Umfang der Hohlnadel 113 zu umgeben. Wenn der Haupttank nicht an dem Patronenhalter 8 montiert ist, ist das Gleitelement 115, das durch ein Federelement 114 beaufschlagt ist, in eine Position bewegt, die das Tinteneinführloch 112 der Hohlnadel 113 schließt.
Wenn daher der Haupttank nicht derart montiert ist, wie in 9 gezeigt, schreitet das Gleitelement 115, das die Beaufschlagungskraft eines Federelements 114 erhält, vor, um das Tinteneinführloch 112 zu schließen, das in der Hohlnadel 113 gebildet ist (geschlossener Ventilzustand).
Wenn der Haupttank an dem Patronenhalter 8 montiert ist, wie in 10 gezeigt, liegt der Tintenauslasspfropfen 101 des Haupttanks an dem ringförmigen Gleitelement 115 an, um das Gleitelement 115 zurückzuziehen, so dass das Tinteneinführloch 112 in der Hohlnadel 113 freigelegt ist, um ein Einführen von Tinten zu ermöglichen (offener Ventilzustand).
Gleichzeitig liegt seitens des Haupttanks der Spitzenteil der Hohlnadel 113 in dem Patronenhalter an dem Ventilelement 102 durch das in dem Dichtungselement 104 gebildeten Durchgangsloch an und zieht das Ventilelement 102 axial zurück. Dementsprechend ist der Auslasspfropfen 101 des Haupttanks ebenso geöffnet.
Daher kann Tinte von dem Haupttank zu dem Patronenhalter zugeführt werden, wie durch den Pfeil in 10 angegeben.
Gleichzeitig ist das zylindrische Element 105, welches den Drucklufteinlass der Tintenpatrone definiert, ebenso in ein ringförmiges Dichtungselement 122 in einem Druckluftzufuhranschluss 121, der an dem Patronenhalter vorgesehen ist, eingeführt.
Daher wird das Dichtungselement 122 eng in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Elements 105 gebracht und mit dieser gekoppelt, so dass Druckluft in die Druckkammer 25 der Tintenpatrone eingeführt werden kann.
Falls bei der beschriebenen Konstruktion der Haupttank von dem Patronenhalter entnommen wird, wird der in dem Haupttank vorgesehene Tintenauslasspfropfen 101 geschlossen, wie in 9 gezeigt, so dass verhindert werden kann, dass Tinte aufgrund der Schwerkraft heraus leckt. Ferner wird gleichzeitig der Tintenempfangsverbindungspfropfen 111 des Patronenhalters ebenso geschlossen, so dass eine Rückströmung von Tinte von dem Nebentank verhindert werden kann.
Zweite Ausführungsform
Ein Beispiel einer Abdeckelementanordnung wird beschrieben, die auf eine Aufzeichnungsvorrichtung mit der in Verbindung mit dem Stand der Technik diskutierten Konstruktion, der oben diskutierten Grundkonstruktion und/oder der in Verbindung mit der ersten Ausführungsform diskutierten Konstruktion anwendbar ist, um eine Aufzeichnungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform zu bilden.
11 zeigt eine Konstruktion eines Teils des Patronenhalters 8. Der Patronenhalter 8 ist mit einem Abdeckelement 131 versehen, der geöffnet wird, wenn eine Haupttank an dem Patronenhalter 8 oder von diesem entnommen wird.
Das heißt, das Abdeckelement 131 ist vor einer Öffnung des Patronenhalters 8 vorgesehen und besitzt eine Drehwelle 131a, die durch ein nicht veranschaulichtes Lagerloch gelagert ist, das in dem Hauptkörper der Aufzeichnungsvorrichtung gebildet ist. Das Abdeckelement 131 ist um eine Achse der Drehwelle 131a rotierbar, um die vordere Öffnung des Patronenhalters 8 zu öffnen, wie durch die durchgezogene Linie gezeigt, und die vordere Öffnung des Patronenhalters 8 zu schließen, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt.
In dem Patronenhalter 8 sind bei geschlossenem Abdeckelement 131 mehrere Betätigungshebel 132 in einer eins-zu-eins Entsprechung zu den Haupttanks 9 angeordnet, die an dem Patronenhalter 8 montiert sind. Ein Halteloch 132a ist in dem Basisendteil jedes Betätigungshebels 132 gebildet, und eine nicht veranschaulichte Lagerstange verläuft durch die Haltelöcher 132a der Betätigungshebel 132, um die Betätigungshebel 132 rotierbar zu lagern.
Bei geöffneten Abdeckelement 131 kann der Betätigungshebel 132 in derselben Richtung wie der Öffnungsrichtung des Abdeckelements 131 rotiert werden, um ein Einsetzen oder Entnehmen des jeweiligen Haupttanks 9 von dem Patronenhalter 8 zu ermöglichen.
Das heißt, um den Haupttank 9 an dem Patronenhalter 8 zu montieren, nachdem der Betätigungshebel 132 in derselben Richtung wie der Öffnungsrichtung des Abdeckelements 131 rotiert ist, wird der Haupttank 9 in dem Patronenhalter 8 eingefügt, und dann wird der Betätigungshebel 132 in eine aufrechte Position gesetzt, wodurch ein Schiebeteil 133b, das an dem Betätigungshebel 132 gebildet ist, an dem vorderen Endteil des Haupttanks 9 anliegt, und der Haupttank 9 ist in dem Halter 8 durch Hebelung montiert.
Um den an dem Halter 8 montierten Haupttank 9 zu entnehmen, wird der Betätigungshebel 132 in derselben Richtung wieder Öffnungsrichtung des Abdeckelements 131 rotiert, um den Haupttank 9 von der tiefenseitigen Montierposition des Halters 8 unter Einsatz einer nicht veranschaulichten Verbindungsstange herauszuschieben, die mit einem Teil des Betätigungshebels 132 in Eingriff ist.
Daher kann der Haupttank 9, der in der Vorwärtsrichtung herausgeschoben ist, leicht entnommen werden.
Ein Elektroschalter 133 zum Erfassen eines offenen Zustands des Abdeckelements 131 ist an dem Patronenhalter 8 vorgesehen. Wie in 11 gezeigt, ist der Elektroschalter beispielsweise durch einen Kontaktschalter gebildet, der mit der Rückseite des Abdeckelements 131 in Berührung gebracht und eingeschaltet wird, wenn das Abdeckelement 131 geschlossen ist, und ausgeschaltet wird, wenn das Abdeckelement 131 offen ist.
Der Schalter 133 steuert die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 191, der an dem Druckregelventil 22 vorgesehen ist, das als Atmosphärenfreisetzventil dient. Das heißt, wenn der Schalter 133 ein ist, das heißt das Abdeckelement 131 geschlossen ist, kann der elektromagnetische Kolben 91 mit Energie beaufschlagt werden, und wenn der Schalter 133 aus ist, das heißt wenn das Abdeckelement 131 geöffnet ist, ist die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 91 ausgeschaltet.
Wenn daher die Betriebsstromzufuhr zu der Aufzeichnungsvorrichtung angelegt ist, beispielsweise wenn ein Benutzer versucht, den Haupttank 9 von dem Patronenhalter 8 zu entnehmen, wird die Energiebeaufschlagung des elektromagnetischen Kolbens 91 abgetrennt, da das Abdeckelement 131, das an dem Patronenhalter 8 vorgesehen ist, geöffnet wird.
Daher wird das Druckregelventil 22, das ebenso als Atmosphärenfreisetzventil dient, geöffnet, und Druckluft, die auf den in dem Patronenhalter platzierten Haupttank aufgebracht wird, wird sofort freigesetzt.
Daher wird das äußere Schalenelement der Tintenpatrone, das etwas bei Empfangen der Wirkung der Druckluft expandiert wird, in die ursprüngliche Form zurückgesetzt. Dementsprechend wird das Entnehmen der Tintenpatrone von dem Halter erleichtert, und das Problem einer Beschädigung sowohl der Patrone als auch des Halters in Verbindung mit dem Entnahmevorgang kann ebenso beseitigt werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind derart ausgelegt, dass in dem Falle, in welchem der Haupttank 9 von dem Patronenhalter 8 entnommen wird, die Druckkammer 25 des Haupttanks in die Atmosphäre in dem Moment freigesetzt wird, in welchem das zylindrische Element 105, welches die Drucklufteinlassöffnung des Haupttanks bildet, von dem Druckluftzufuhranschluss 121 des Patronenhalters 8 getrennt wird.
Falls daher der Haupttank 9 von dem Patronenhalter 8 entnommen wird, wird die Druckbeaufschlagung des Haupttanks sofort aufgehoben, und der Nachteil wie ein Herausspritzen von Tinte durch die Wirkung der verbleibenden Druckluft wird vermieden.
Allerdings werden bevorzugt die Mittel zum Freisetzen der Druckluft basierend auf der Tatsache, dass das Abdeckelement 131, das an dem Patronenhalter 8 vorgesehen ist, geöffnet ist, wie oben erwähnt zusammen verwendet.
Das heißt, in dem Moment, in welchem der Haupttank 9 von dem Patronenhalter 8 getrennt wird, gibt es eine Situation, in welcher der Tintenauslasspfropfen 101 des Haupttanks 9 etwas weg von dem Tintenempfangsverbindungspfropfen 111 in dem Patronenhalter 8 ist, während die Druckluft aufgebracht ist. In dieser Situation sind sowohl der Tintenauslasspfropfen 101 als auch der Tintenempfangsverbindungspfropfen 111 in einem offenen Ventilzustand.
Falls daher die Mittel zum Freisetzen der Druckluft in Verbindung mit einem Öffnen des Abdeckelements 131 nicht vorgesehen sind, kann in diesem Moment Tinte herausspritzen.
Um einen Haupttank einzusetzen, der nicht zum Öffnen eines Drucklufteinlasses ausgelegt ist, welcher in dem Haupttank gebildet ist, wenn der Haupttank von dem Patronenhalter wie oben erwähnt entnommen wird, ist es extrem wichtig, Mittel zum Freisetzen von Druckluft basierend auf der Tatsache vorzusehen, dass das Abdeckelement des Patronenhalters geöffnet ist.
Es ist wünschenswert, dass das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe gestoppt wird, wenn der Schalter 131 basierend auf einem Öffnen des Abdeckelements ausgeschaltet wird. Diese Anordnung kann ein nutzloses Leerlaufen der Luftdruckbeaufschlagungspumpe eliminieren.
Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich sein wird, ist in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der zweiten Ausführungsform aufgebaut ist, ein Abdeckelement an einem Patronenhalter vorgesehen, um ein Anbringen oder Lösen einer Tintenpatrone zu ermöglichen, und eine Atmosphärenfreisetzeinrichtung ist vorgesehen, um einen Luftströmungsdurchgang zu öffnen, der sich von einer Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu einer Tintenpatrone erstreckt, und zwar zur Atmosphäre, wenn das Abdeckelement geöffnet wird. Dementsprechend kann der Entnahmevorgang der Tintenpatrone von dem Patronenhalter erleichtert werden, und das Problem einer Beschädigung sowohl der Patrone als auch des Halters beim Entnahmevorgang kann ebenso eliminiert werden.
Ferner kann das Problem eines zufälligen Herausspritzens von Tinten von der Tintenpatrone ebenso eliminiert werden.
Dritte Ausführungsform
Ein Beispiel eines Druckregelventils, das auch als Atmosphärenfreisetzventil dient, wird beschrieben, das auf eine Aufzeichnungsvorrichtung mit der in Verbindung mit dem Stand der Technik diskutierten Konstruktion, der oben diskutierten Grundkonstruktion, der in Verbindung mit der ersten Ausführungsform diskutierten Konstruktion und/oder der in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform diskutierten Konstruktion anwendbar ist, um eine Auf zeichnungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zu bilden.
12 und 13 sind teilweise Schnittansichten zum Zeigen eines zweiten Beispiels des Druckregelventils 22, das ebenso als Atmosphärenfreisetzventil dient, wobei der Hauptteil im Schnitt dargestellt ist. 12 zeigt einen Zustand, in welchem das Ventil als Druckregelventil dient und 13 zeigt einen Atmosphärenfreisetzzustand.
Eine Ein-Aus-Ventileinheit 81, die in der in 12 und 13 gezeigten, vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, besitzt dieselbe Konstruktion wie die Ein-Aus-Ventileinheit 81, die zuvor unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben worden ist, und Teile, die identisch oder ähnlich zu den zuvor unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschriebenen sind, sind mit denselben Bezugszeichen in 12 und 13 bezeichnet und werden nicht erneut im Detail diskutiert.
In dem in 12 und 13 gezeigten Beispiel, ist ein Antriebshebel 90 durch eine Lagerwelle 89 gelagert und wird wie eine Wippe um die Lagerwelle 89 rotiert. Ein Betätigungskopfteil 88 an dem oberen Endteil einer Antriebswelle 85 in der Ein-Aus-Ventileinheit 81 dringt durch ein Durchgangsloch 90a, das in einem Endteil des Antriebshebels 90 gebildet und oberhalb des Durchgangslochs 90a positioniert ist.
Ein Endteil einer Betätigungsstange 91a eines elektromagnetischen Kolbens 91 als Antriebseinrichtung ist mit dem gegenüberliegenden Endteil des Antriebshebels 90 in Bezug auf die Lagerwelle 89 in Eingriff. Daher steht in diesem Beispiel in einem Nichtenergiebeaufschlagungszustand, in welchem der elektromagnetische Kolben 91 nicht betätigt ist, die Betätigungsstange 91a nach oben hervor, wie in 12 gezeigt.
In diesem Zustand, in welchem der Antriebshebel 90 im Uhrzeigersinn in der Figur um die Lagerwelle 89 rotiert worden ist, wird der Betätigungskopfteil 88, der mit einem Endteil des Antriebshebels 90 in Eingriff ist, veranlasst, von dem einem Endteil des Antriebshebels 90 aufzuschwimmen (sich zu trennen), wie in 12 gezeigt. Daher ist ein Membranventil 82 in einem geschlossenen Ventilzustand zum Schließen eines Belüftungslochs 84c durch die Wirkung der Beaufschlagungskraft eines Federelements 87 und die elastische Kraft des Membranventils 82.
In diesem geschlossenen Ventilzustand wird die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 betrieben, und falls der Druck in der Luftkammer 83 einen vorbestimmten Wert überschreitet, das heißt den durch die Beaufschlagungskraft des Federelements 87 und die elastische Kraft des Membranventils 82 erzeugte Schließventil Druck überschreitet, wird das Membranventil 82 durch den Luftdruck nach oben geschoben, wodurch der Kontakt des Membranventils 82 mit dem Belüftungsloch 84c aufgehoben wird. Daher wird die Druckluft von der Luftkammer 83 durch das Belüftungsloche 84c abgeleitet, und der Druck wird freigesetzt.
Falls daher der Druck der Druckluft auf einen vorgegebenen Wert abfällt, wird erneut der Ventilschließvorgang durch den Schließventildruck ausgeführt, der durch die Beaufschlagungskraft des Federelements 87 und die elastische Kraft des Membranventils 82 erzeugt wird. Dementsprechend wird der Druck des Luftströmungsdurchgangs von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 zu dem Haupttank 9 derart gesteuert, um in einem vorbestimmten Bereich zu liegen.
Falls der vorbestimmte Luftdruck somit in dem Nichtenergiebeaufschlagungszustand überschritten wird, in welchem der elektromagnetische Kolben 91 nicht betätigt wird, dient das Membranventil 82 als Druckregelventil, das wiederholt geöffnet und geschlossen wird.
Die Anwesenheit des Druckregelventils, das wie oben beschrieben arbeitet, kann beispielsweise ein Problem des Brechens der Tintenpackung in dem Haupttank durch einen unnormalen Luftdruck, der durch ein Versagen der Steuerung der Druckluft verursacht wird, verhindern.
Andererseits ist der in 13 gezeigte Zustand der Atmosphärenfreisetzustand, wie oben erwähnt. Der Zustand durch Energiebeaufschlagen des elektromagnetischen Kolbens 91 herbeigeführt. Das heißt, der elektromagnetische Kolben 91 wird mit Energie beaufschlagt, so dass die Betätigungsstange 91a, zu der Seite der Haupteinheit des elektromagnetischen Kolbens 91 angezogen wird.
Dementsprechend wird der Antriebshebel 90 entgegen des Uhrzeigersinns in der Figur um die Lagerwelle 89 rotiert, und daher wird der Betätigungskopfteil 88, der mit dem einen Endteil des Antriebshebels 90 in Eingriff ist, nach oben gezogen, wie in 13 gezeigt.
Daher wird das Membranventil 82 entgegen der Beaufschlagungskraft des Federelements 87 und der elastischen Kraft des Membranventils 82 geöffnet, und die Druckluft wird durch das Belüftungsloch 84c von der Druckkammer 83 freigesetzt.
Der in 13 gezeigte Atmosphärenfreisetzzustand wird bevorzugt herbeigeführt, wenn der Betriebsstrom der Aufzeichnungsvorrichtung ausgeschaltet ist. Dies ermöglicht es, den auf den Haupttank aufgebrachten Luftdruck freizusetzen, wenn die Aufzeichnungsvorrichtung nicht verwendet wird, wodurch beispielsweise ein Problem des Induzierens einer Tintenleckage von dem Haupttank durch den Restluftdruck während des Nichtbetriebszustandes der Aufzeichnungsvorrichtung beseitigt wird.
Bei dem zuvor unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschriebenen Beispiel muss der elektromagnetische Kolben 91 nicht stets während des normalen Betriebes der Aufzeichnungsvorrichtung mit Energie beaufschlagt sein. Allerdings ist in dem zuvor unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschriebenen Beispiel, wenn der Betriebsstrom der Aufzeichnungsvorrichtung ausgeschaltet ist, der elektromagnetische Kolben 91 als Antriebseinrichtung nicht Energie beaufschlagt, und daher tritt ein Problem auf, dass es unmöglich gemacht wird, einen Atmosphärenfreisetzzustand zu verwirklichen.
Daher ist es wünschenswert, dass das folgende Steuersystem gemeinsam verwendet: falls der Stromschalter der Aufzeichnungsvorrichtung eingeschaltet ist, wird eine Verzögerungsschaltung verwendet, um eine Stromzufuhrschaltung der Aufzeichnungsvorrichtung in einem Energiebeaufschlagungszustand über eine vorbestimmte Zeit zu setzen, und während dieser vorbestimmten Zeitdauer wird der elektromagnetische Kolben 91 zum Herbeiführen des Atmosphärenfreisetzzustands mit Energie beaufschlagt, und nachdem die Verzögerungsschaltung ausgesetzt hat, wird der Betriebsstrom der Auf zeichnungsvorrichtung ausgeschaltet.
Falls der Betriebsstrom der Aufzeichnungsvorrichtung ausgeschaltet wird, ist es wünschenswert, jedes Tintenauffüllventil 26 als Tintenauffüllsteuereinrichtung in einem geschlossenen Ventilzustand gleichzeitig zu steuern, und ein Problem einer Rückströmung von Tinte von dem jeweiligen Nebentank 7 in den jeweiligen Haupttank 9 kann beseitigt werden, wenn das Tintenauffüllventil 26 geschlossen wird.
In dem zuvor unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschriebenen Beispiel, wird die Betätigungskraft des elektromagnetischen Kolbens 91 als Antriebseinrichtung auf die Ein-Aus-Ventileinheit 81 über den Antriebshebel 90 übertragen, der durch die Lagerwelle 89 gelagert ist. Allerdings kann der Antriebshebel 90 weggelassen werden, wie in 14 gezeigt.
Das heißt, in einem in 14 gezeigten Beispiel ist der Spitzenteil der Antriebswelle 85 in der Ein-Aus-Ventileinheit 81 mit der Betätigungsstange 91a des elektromagnetischen Kolbens 91 verbunden.
In dem in 14 gezeigten Beispiel muss ein geringer Freihub zwischen der Antriebswelle 85 in der Ein-Aus-Ventileinheit 81 und der Betätigungsstange 91a des elektromagnetischen Kolbens 91 vorgesehen sein.
Das heißt, mit dem dazwischen vorgesehenen, geringen Freihub arbeitet die Ein-Aus-Ventileinheit 81 angemessen als Druckregelventil, so dass die Betätigungsstange 91a des elektromagnetischen Kolbens 91 eine leichte Axialbewegung der Antriebswelle 85 der Ein-Aus-Ventileinheit 81 erlaubt.
Falls der elektromagnetische Kolben 91 mit Energie beaufschlagt wird, wird die Antriebswelle 85 der Ein-Aus-Ventileinheit 81 durch die Betätigungsstange 91a hochgezogen, um einen Atmosphärenfreisetzzustand herbeizuführen, ähnlich zu dem zuvor unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschriebenen Beispiel.
15 und 16 sind Schnittansichten zum Zeigen weiterer Beispiele des Druckregelventils, das auch als Atmosphärenfreisetzventil dient, welches bevorzugt mit der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.
15 und 16 zeigen jeweils nur die Konstruktion einer Ein-Aus-Ventileinheit 81, und zeigen nicht den Antriebsmechanismus eines elektromagnetischen Kolbens. Der Antriebsmechanismus des elektromagnetischen Kolbens kann jegliche der zuvor unter Bezugnahme auf 7, 8 und 12 bis 14 beschriebenen Konstruktionen angemessen einsetzen.
Teile, die identisch oder ähnlich zu den zuvor unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben sind, sind mit denselben Bezugszeichen in 15 und 16 bezeichnet und werden daher nicht erneut im Detail diskutiert.
In jedem der 15 und 16 gezeigten Beispiele ist ein Paar von Verbindungsschläuchen 84a und 84b derart gebildet, um mit einem unteren Endteil eines Belüftungslochs 84c in Verbindung zu stehen, das in der Mitte eines unteren Gehäuses 81b gebildet und in entgegengesetzten Richtungen hierzu ausgerichtet ist.
In dem in 16 gezeigten Beispiel ist ein aus einem Gummimaterial gegossenes Ventilelement 82 an einem unteren Endteil einer antriebswelle 85 angebracht. Das Ventilelemente 82 ist durch ein Federelement 87, das zwischen dem Federsitz 86 und dem Raumoberteil eines oberen Gehäuses 81a vorgehen ist, derart beaufschlagt, dass das Ventilelement 82 an einem Öffnungsende des Belüftungslochs 84c anliegt.
Falls bei dieser Anordnung der Luftdruck eines Luftströmungsdurchgangs von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu einem Haupttank einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Antriebswelle 85 entgegen der Beaufschlagungskraft des Federelements 87 nach oben gezogen, und dementsprechend wird Druckluft in den durch das obere und das untere Gehäuse 81a und 81b gebildeten Raum freigesetzt.
Obgleich in der Figur nicht gezeigt, sind das obere und das untere Gehäuse 81a und 81b teilweise mit einer Atmosphärenfreisetzöffnung gebildet, und daher wird die in den Raum der Gehäuse freigesetzte Druckluft unmittelbar in die Atmosphäre freigesetzt.
In dem Falle, in welchem der Antriebsmechanismus des zuvor unter Bezugnahme auf 12 bis 14 beschriebenen elektromagnetischen Kolbens in Kombination mit der in 15 gezeigten Ein-Aus-Ventileinheit 81 verwendet wird, wird das Ventilelement 82 durch Energiebeaufschlagen des elektromagnetischen Kolbens nach oben gezogen, wodurch ein Atmosphärenfreisetzzustand herbeigeführt wird.
In dem Falle, in welchem der Antriebsmechanismus des zuvor unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschriebenen elektromagnetischen Kolbens in Verbindung mit der in 15 gezeigten Ein-Aus-Ventileinheit 81 verwendet wird, veranlasst der Nichtenergiebeaufschlagungszustand des elektromagnetischen Kolbens das Ventilelement 82, durch die Beaufschlagungskraft der Zugfeder 93 nach oben gezogen werden, wodurch in ähnlicher Weise ein Atmosphärenfreisetzzustand herbeigeführt wird.
Andererseits ist in dem in 16 gezeigten Beispiel ein aus einem Gummimaterial gegossenes Ventilelement 82 an einem Öffnungsende eines Belüftungslochs 84c angebracht. Ein unterer Endteil einer Antriebswelle 85 liegt an dem Ventilelement 82 durch die Beaufschlagungskraft eines Federelements 87 an, das zwischen einem Federsitz 86 und dem Raumoberteil eines oberen Gehäuses 81a vorgesehen ist.
Falls bei dieser Anordnung der Luftdruck eines Luftströmungsdurchgangs von einer Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu einem Haupttank einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Antriebswelle 85 durch den Luftdruck nach oben gezogen, und dementsprechend wird die Druckluft in den durch das obere und das untere Gehäuse 81a und 81b gebildeten Raum freigesetzt.
Obgleich in 16 ebenfalls nicht gezeigt, sind das obere und das untere Gehäuse 81a und 81b mit einer Atmosphärenfreisetzöffnung gebildet, so dass die in den Raum der Gehäuse freigesetzte Druckluft unmittelbar in die Atmosphäre freigesetzt wird.
In dem Falle, in welche der Antriebsmechanismus des zuvor unter Bezugnahme auf 12 bis 14 beschriebenen, elektromagnetischen Kolbens in Kombination mit der in 16 gezeigten Ein-Aus-Ventileinheit 81 verwendet wird, wird der elektromagnetische Kolben mit Energie beaufschlagt, um die Antriebswelle 85 nach oben zu ziehen, wodurch ein Atmosphärenfreisetzzustand herbeigeführt wird.
In dem Falle, in welchem der Antriebsmechanismus des zuvor unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschriebenen elektromagnetischen Kolbens in Kombination mit der in 16 gezeigten Ein-Aus-Ventileinheit 81 verwendet wird, veranlasst der Nichtenergiebeaufschlagungszustand des elektromagnetischen Kolbens die Antriebswelle 85, nach oben durch die Beaufschlagungskraft der Zugfeder 93 gezogen zu werden, wodurch in ähnlicher Weise eine Atmosphärenfreisetzzustand herbeigeführt wird.
In den zuvor unter Bezugnahme auf 7, 8 und 12 bis 14 beschriebenen Beispielen wird das Belüftungsloch 84c geschlossen, um einen geschlossenen Ventilzustand herbeizuführen und zwar unter Einsatz der elastischen Kraft Ventilelements 82 und der Beaufschlagungskraft des Federelements 87, während in den zuvor unter Bezugnahme auf 15 und 16 beschriebenen Beispielen das Belüftungsloch 84c zum Herbeiführen eines geschlossenen Ventilzustands nur unter Einsatz der Beaufschlagungskraft des Federelements 87 geschlossen wird. Allerdings kann das Belüftungsloch ebenso zum Herbeiführen eines geschlossenen Ventilzustands unter Einsatz nur der elastischen Kraft des Ventilelements geschlossen werden, falls eine solche Anordnung erforderlich ist.
Diese Anordnung kann beispielsweise derart verwirklicht werden, dass das Federelement 87 in jedem der zuvor unter Bezugnahme auf 7, 8 und 12 bis 14 beschriebenen Beispiele entfernt wird, und nur das Membranventil 82 wird als Ventilelement zum Schließen des Belüftungslochs 84c durch die elastische Kraft des Membranventils 82 verwendet.
Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung verständlich wird, besitzt eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, eine Ein-Aus-Ventileinheit mit einem Ventilelement, das an einem Luftströmungsdurchgang von einer Luftdruckbeaufschlagungspumpe zu einem Haupttank vorgesehen ist und das unter einem vorgegebenen oder höheren Luftdruck zum Aufrechterhalten des Luftdrucks in dem Luftströmungsdurchgangs in einem vorbestimmten Bereich geöffnet wird, und ein Antriebssystem, das in der Lage ist, das Ventilelement der Ein-Aus-Ventileinheit kraftmäßig zu öffnen, um einen Druckbeaufschlagungszustand der Luftdruckbeaufschlagungspumpe freizusetzen oder aufzuheben. Daher wird der Luftdruck in dem angemessenen Bereich konstant auf den jeweiligen Haupttank durch die Druckregelfunktion während des Betriebes der Aufzeichnungsvorrichtung aufgebracht, wobei jeder Nebentank stabil mit Tinte von dem jeweiligen Haupttank aufgefüllt werden kann.
Die Atmosphärenfreisetzfunktion kann verwendet werden, um den Luftdruck zu dem Haupttank kraftmäßig freizusetzen. Daher wird die Atmosphärenfreisetzfunktion beispielsweise aktiviert, wenn der Betriebsstrom der Aufzeichnungsvorrichtung ausgeschaltet wird, wodurch ermöglicht wird, ein Problem beispielsweise des Induzierens einer Tintenleckage von dem Haupttank während des Nichtbetriebszustandes der Aufzeichnungsvorrichtung zu beseitigen.
Ferner dient das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit sowohl die Druckregelfunktion als auch die Atmosphärenfreisetzfunktion bereitzustellen, so dass das belegte Volumen in der Aufzeichnungsvorrichtung vermindert werden kann und die Produktionskosten vermindert werden können, und zwar verglichen mit einer Konstruktion, bei welcher die Druckregelfunktion und die Atmosphärenfreisetzfunktion separat vorgesehen sind.
Vierte Ausführungsform
Ein Beispiel eines Druckerfassers wird beschrieben, der ebenso auf eine Aufzeichnungsvorrichtung mit der in Verbindung mit dem Stand der Technik diskutierten Konstruktion, der oben diskutierten Grundkonstruktion, der in Verbindung mit der ersten Ausführungsform diskutierten Konstruktion, der in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform diskutierten Konstruktion und/oder der in Verbindung mit der dritten Ausführungsform diskutierten Konstruktion anwendbar ist, um eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zu bilden.
17 ist eine Schnittansicht zum Zeigen eines ersten Beispiels eines Druckerfassers, der mit der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird. Der Druckerfasser 23 erfasst ein oberes Gehäuse 141, dessen äußere Form wie ein Zylinder gebildet ist, und ein unteres Gehäuse 142, dessen äußere Form wie ein Zylinder gebildet ist. Eine aus einem flexiblen, elastischen Element mit einer Scheibenform gebildete Membran 143 ist derart angeordnet, dass ein Umfangsabschnitt hiervon zwischen dem oberen Gehäuse 141 und dem unteren Gehäuse 142 eingeklemmt ist.
Wie in 17 gezeigt, ist die Membran 143 in der Mitte mit einem dicken Abschnitt 143a gebildet, und ein dünner Abschnitt 143b mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ist zwischen dem dicken Abschnitt 143a und dem Umfangsabschnitt gebildet. Die Membran 143 ist bevorzugt aus einem Gummimaterial hergestellt. Die Membran 143 kann aus einem mit einem Gummimaterial gefüllten oder imprägnierten Gewebe gebildet sein, in welchem Falle die Dauerhaftigkeit der Membran verbessert werden kann.
Andererseits ist ein zylindrische Körper 141a integral auf der Oberseite des oberen Gehäuses 141 gebildet. Ein innerer zylindrischer Körper 141b, der integral zu dem zylindrischen Körper 141a ist, ist auf der Oberseite des Inneren des zylindrischen Körpers 141a gelegen. In dem in 17 gezeigten Querschnittszustands ist der innere zylindrische Körper 141b derart veranschaulicht, dass er von dem zylindrischen Körper 141a getrennt ist, jedoch ist in Wirklichkeit der innere zylindrische Körper 141b mit dem zylindrischen Körper 141a an Umfangspositionen gegenüberliegend zueinander in einer Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche in 17 verbunden. In anderen Worten ist ein Paar von Öffnungsteilen 141c, wie in 17 gezeigt, zwischen dem zylindrischen Körper 141a und dem inneren zylindrischen Körper 141b gebildet, um einander zugewandt zu sein.
Ein bewegliches Element 144 ist im Inneren des zylindrischen Körpers 141a derart aufgenommen, dass das bewegliche Element 144 in einer Axialrichtung (in einer Richtung hoch und runter in 17) gleiten kann. Das bewegliche Element 144 ist gabelförmig gebildet, und ein wie eine Klaue gebildetes Anschlagelement 144a ist an jedem Spitzenteil des beweglichen Elements 144a gebildet. Diese Anschlagelemente 144a treten jeweils in die Öffnungsteile 141c ein, um in dem oberen Endteil des zylindrischen Körpers 141a einzugreifen.
Das bewegbare Element 144 ist mit einem aufrechten Teil 144b gebildet, das integral zu und hervorstehend von dem inneren Bodenteil des bewegbaren Elements 144 vorgesehen ist. In dem in 17 gezeigten Beispiel ist ein Schraubenfederelement 145 zwischen dem unteren Endteil des inneren zylindrischen Körpers 141b und dem inneren Bodenteil des bewegbaren Elements 144 vorgesehen, um den aufrechten Teil 144b zu umgeben.
Mit dieser Anordnung ist das bewegbare Element 144 in der Richtung nach unten in der Figur durch das Federelement 145 beaufschlagt, wodurch der untere Bodenteil des bewegbaren Elements 144 an der oberen Fläche des dicken Abschnitts 143a in der Mitte der Membran 143 anliegt.
Andererseits ist das untere Gehäuse 142 an dem unteren Boden mit einem Drucklufteinführverbindungsschlauch 142b zum Einführen von Druckluft von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 in einem Raumabschnitt 142a zwischen dem unteren Gehäuse 142 und der Membran 143 gebildet, und mit einer Mehrzahl von Druckluftverteilungsverbindungsschläuchen 142c zum Verteilen der Druckluft zu den Haupttanks 9 von dem Raumabschnitt 142a.
In diesem Beispiel sind vier Haupttanks 9 wie oben erwähnt vorgesehen, und in diesem Falle sind vier Druckluftverteilungsverbindungsschläuche 142c entsprechend der Anzahl der Haupttanks vorgesehen. 17 zeigt zwei Druckluftverteilungsverbindungsschläuche 142c, da es eine Schnittansicht ist.
Bei dieser Anordnung wird die Druckluft von Druckluftbeaufschlagungspumpe 21 in den Raumabschnitt 142a des Druckerfassers 23 durch den Drucklufteinführverbindungsschlauch 142b eingeführt und wird dann durch die Druckluftverteilungsverbindungsschläuche 142c auf die Druckkammern 25 der entsprechenden Haupttanks 9 aufgebracht.
Bei Erhalt der Wirkung der in den Raumabschnitt 142a eingeführten Druckluft wird die Membran 142 in der Richtung nach oben in der Figur verschoben und schiebt das bewegbare Element 144 nach oben. Der zwischen der Membran 143 und dem oberen Gehäuse 141 gebildete Raumabschnitt kommuniziert mit der Atmosphäre über einen Spalt zwischen dem zylindrischen Körper 141a und dem bewegbaren Element 144.
In diesem Beispiel wird das bewegbare Element 144 in der Richtung nach unten in der Figur durch das Federelement 145 beaufschlagt, wie oben erwähnt, und daher wird das bewegbare Element 144 basierend auf der Verschiebung der Membran 143, welche durch das Gleichgewicht des von der Membran 143 empfangenen Luftdrucks, der Rückstellkraft durch die Elastizität der Membran und der Beaufschlagungskraft des Federelements 145 verursacht wird, nach oben und unten bewegt.
Andererseits ist ein Fotosensor 148, der eine Ausgabeerzeugungseinrichtung bildet, an dem Bewegungspfad der Spitze des aufrechten Teils 144b vorgesehen, der an dem bewegbaren Element 144 vorgesehen ist.
Der Fotosensor 146 umfasst eine Lichtquelle 146a und ein Lichtempfangselement 146b, die einander zugewandt vorgesehen sind. Falls daher die Membran 143 mit einer Verschiebung verschoben wird, die einen vorbestimmten Betrag überschreitet, und zwar bei Erhalt der in den Raumabschnitt 142a eingeführten Druckluft, blockiert der Spitzenteil des aufrechten Teils 144b des bewegbaren Elements 144 die optische Achse des Fotosensors 146, die sich von der Lichtquelle 146a zu dem Lichtempfangselement 146b erstreckt.
Falls daher die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 angetrieben wird und die Druckluft einen vorbestimmten Druck oder mehr erreicht, wird die Membran verschoben, schiebt den aufrechten Teil 144b zum Blockieren der optischen Achse des Fotosensors 146 nach oben, so dass die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 basierend auf der Ausgabe des Lichtempfangselements 146b zu dieser Zeit gestoppt wird.
Falls sich der Luftdruck bei einem Verbrauch von Tinte etc. vermindert, ist der Spitzenteil des aufrechten Teils 144b des bewegbaren Elements 144 weg von der optischen Achse der Lichtquelle 146a und des Lichtempfangselements 146b, und zwar durch die Rückstellkraft, welche durch die Elastizität der Membran erzeugt wird, und die Beaufschlagungskraft des Federelements 145.
Daher erzeugt das Lichtempfangselement 146b eine Ausgabe, und ein Steuersignal zum Antreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 wird basierend auf der Ausgabe erzeugt.
In diesem Fall kann das Steuersignal basierend auf der Ausgabe des Lichtempfangselements 146b, das einen Teil des Fotosensors bildet, zum Antreiben oder Stoppen eines Motors (nicht gezeigt) verwendet werden, der beispielsweise direkt mit der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 verbunden ist. In dem Falle, in welchem ein Motor zum Antreiben irgendeiner anderen Mechanismuseinheit üblicherweise zum Antreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 verwendet wird, kann das Steuersignal zum Steuern des Eingriffs eines Kupplungsmechanismus (nicht gezeigt) verwendet werden, der an einem Antriebssystem zwischen der Pumpe 21 und dem Motor vorgesehen ist.
Das bewegbare Element 144 ist mit einem Stufenteil 144d zum Verhindern, dass die Membran übermäßig bei Erhalt der Druckluft geschoben wird, gebildet, wie durch einen Abschnitt A in 17 angegeben.
Zum Beschreiben der Konstruktion und der Funktion dieser Anordnung ist der Abschnitt A in 17 in einer vergrößerten Weise in 18 gezeigt.
Das heißt, die obere Hälfte der Zeichnung aus 18 zeigt einen Zustand, in welchem die Membran einen normalen oder geringeren Luftdruck erhält, und die untere Hälfte der Zeichnung in 18 zeigt einen Zustand, in welchem die Membran einen vorbestimmten oder höheren Luftdruck erhält.
Falls sich die Membran von dem Zustand, in welchem die Membran den normalen oder geringen Luftdruck erhält, in den Zustand verändert, in welchem die Membran den vorbestimmten oder höheren Luftdruck erhält, wie in 18 gezeigt, bewegt sich das bewegbare Element 144 in der Richtung nach oben in der Figur, und der Stufenteil 144d an dem auf rechten Teil 144b integral zu und hervorstehend von dem inneren Bodenteil des bewegbaren Elements 144 liegt an dem Anlageteil 144d an, der den unteren Endteil des inneren zylindrischen Körpers 143b bildet, wodurch eine weitere Hochbewegung des bewegbaren Elements 144 verhindert wird.
Daher kann eine übermäßige Verschiebung der Membran 143b vermieden werden, und die normale Funktion des Druckerfassers 23 kann sichergestellt werden.
In dem in 17 gezeigten Beispiel ist das bewegbare Element 144 wie eine Gabel geformt, und das Anschlagelement 144a, das wie eine Klaue gebildet ist, ist an jedem Spitzenteil der Gabelform gebildet, und daher greifen die Anschlagelemente 144a in den oberen Endteil des zylindrischen Körpers 141a ein, wodurch verhindert wird, dass die Membran 143 übermäßig durch das Federelement 145 verschoben wird.
Falls allerdings das wie eine Klaue gebildete Anschlagelement 144a nicht gebildet ist, ist es wünschenswert, dass ein zylindrisches Anschlagelement 142d integral in der Mitte des unteren Bodens des unteren Gehäuses 142 gegossen ist, wie durch die gestrichelte Linie in 17 gezeigt, wodurch eine übermäßige Verschiebung der Membran verhindert wird.
Als nächstes ist 19 eine Schnittansicht zum Zeigen eines zweiten Beispiels eines Druckerfassers. Der in 19 gezeigte Druckerfasser 23 besitzt eine ähnliche Konfiguration zu derjenigen des zuvor unter Bezugnahme auf 17 und 18 beschriebenen Druckerfassers, außer hinsichtlich des Fotosensors 146. Daher sind dargestellte Teile, die identisch oder ähnlich zu den zuvor unter Bezugnahme auf 17 und 18 beschriebenen sind, durch dieselben Bezugszeichen in 19 bezeichnet und werden nicht erneut im Detail diskutiert.
In dem in 19 gezeigten Beispiel, ist der Fotosensor 146 durch eine Lichtquelle 146a zum Projizieren von Licht auf den Bewegungspfad eines aufrechten Teils 144b eines bewegbaren Elements und ein Lichtempfangselement 146b zum Empfangen reflektierten Lichts der Lichtquelle, was basierend auf einer Bewegung des aufrechten Teils 144b verursacht wird, gebildet.
Daher ist es bei dieser Anordnung wünschenswert, dass ein weißes Kunstharzmaterial mit einer ausgezeichneten Reflektionscharakteristik zum Bilden des aufrechten Teils 144b verwendet wird, oder dass ein Reflektionselement 144, das beispielsweise aus einer Aluminiumfolie, etc. gebildet ist, an dem aufrechten Teil 144b in einer Position entsprechend dem Pfad projizierten Lichts in der Lichtquelle 146a angebracht ist.
Falls bei der in 19 gezeigten Anordnung die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 angetrieben wird und die Druckluft einen vorbestimmten Druck oder mehr erreicht, wird eine Membran 143 verschoben, schiebt den aufrechten Teil 144b des bewegbaren Elements hoch, und die Spitze des aufrechten Teils 144b oder das an dem aufrechten Teil 144b vorgesehene Reflektionselement 144c empfängt projiziertes Licht von der Lichtquelle 146a und reflektiert das Licht auf das Lichtempfangselement 146b.
Ein Steuersignal zum Stoppen des Betreibens der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 wird auf der Ausgabe des Lichtempfangselements 146b erzeugt.
Falls sich der Luftdruck bei einem Verbrauch von Tinte etc. vermindert, ist der Spitzenteil des aufrechten Teils 144b des bewegbaren Elements 144 weg von der optischen Achse der Lichtquelle 146a durch die Rückstellkraft, welche durch die Elastizität der Membran erzeugt wird und durch die Beaufschlagungskraft des Federelements 145.
Daher wird das reflektierte Licht nicht auf das Lichtempfangselement 146b projiziert, und ein Steuersignal zum Antreiben der Luftbeaufschlagungspumpe 21 wird erzeugt.
In jedem der Beispiele des Druckerfassers 23, die zuvor unter Bezugnahme auf 17 bis 19 beschrieben wurden, ist ein Schraubenfederelement 145 zwischen dem unteren Endteil des inneren zylindrischen Körpers 141b, der in dem oberen Gehäuse 141 gebildet ist, und dem inneren Boden des bewegbaren Elements 144 derart gebildet, um den aufrechten Teil 144b zu umgeben.
Allerdings kann ein Druckerfasser 23, der eine ähnliche Funktion besitzt, ebenso ohne die Verwendung des Federelements 145 aufgebaut werden. In diesem Falle schreitet das bewegbare Element 144 basierend auf der Verschiebung der Membran 143 vor oder zurück, welche durch das Gleichgewicht der Rückstellkraft der Membran 143, die aus einem elastischen Material gebildet ist, und dem durch die Membran 143 empfangenen Luftdruck verursacht wird.
Daher muss zum Einsetzen einer solchen Konstruktion der untere Boden des bewegbaren Elements 144 an der oberen Fläche des dicken Abschnitts 143a der Membran 143 angehaftet werden, oder der dicke Abschnitt 143a der Membran 143 muss integral mit dem unteren Boden des bewegbaren Elements 144 gegossen werden. Das heißt, das bewegbare Element 144 und der dicke Abschnitt 143a der Membran 143 müssen somit mechanisch miteinander verbunden sein.
Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der vierten Ausführungsform aufgebaut ist, ein Druckerfasser zum Erfassen eines Drucks von Druckluft in einem Luftströmungsdurchgang vorgesehen, der sich zwischen einer Luftdruckbeaufschlagungspumpe und einem Haupttank erstreckt und die Luftdruckbeaufschlagungspumpe wird basierend auf einem Steuersignal gesteuert, das in Abhängigkeit von dem durch den Druckerfasser erfassten Druck erzeugt wird.
Daher wird ebenso ermöglicht, die Probleme des Geräusches und der Dauerhaftigkeit zu lösen, die durch stets Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe verursacht werden.
Zusätzlich ist der Druckerfasser derart aufgebaut, um eine Membran zu besitzen, die bei Empfang des Luftdrucks der Druckluft verschoben wird, und ein Ausgabeerzeugungssystem zum Erzeugen des Steuersignals basierend auf dem Verschiebungsbetrag der Membran zu besitzen. Daher kann die Luftdruckbeaufschlagungspumpe mit einer vergleichsweise einfachen Konstruktion gesteuert werden, wodurch zu einer Verbesserung der Betriebszuverlässigkeit der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung dieser Art beigetragen wird.
Fünfte Ausführungsform
Ein Beispiel eines Steuersystems oder -Verfahrens wird unter Bezugnahme auf 20 beschrieben, das auf eine Aufzeichnungsvorrichtung anwendbar ist, die eine Konstruktion besitzt, welche in Verbindung mit dem Stand der Technik, der oben diskutierten Grundkonstruktion, der oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform diskutierten Konstruktion, der in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform diskutierten Konstruktion, der in Verbindung mit der dritten Ausführungsform diskutierten Konstruktion und/oder der in Verbindung mit der vierten Ausführungsform diskutierten Konstruktion diskutiert wurde, um eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zu bilden.
Falls der Druckerfasser 23, der wie oben aufgebaut ist, zum Steuern des Betreibens der Luftdruckbeaufschlagungspumpe verwendet wird, wird der folgende Betrieb häufig wiederholt: falls der Verbrauch der Tinte in dem Haupttank nur etwas basierend auf dem Druckbetrieb etc. fortschreitet, erfasst der Druckerfasser einen Druck, der geringer ist als ein vorbestimmter Druck, und treibt die Luftdruckbeaufschlagungspumpe an, und falls die Luftdruckbeaufschlagungspumpe für eine kurze Dauer angetrieben wird, erfasst der Druckerfasser den vorbestimmten Druck und stoppt das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe.
20 zeigt eine Betriebsroutine eines Antriebssteuersystems für die Luftdruckbeaufschlagungspumpe, um einen solchen, sich häufig wiederholenden Vorgang zu verhindern.
In Schritt S11 wird die oben genannte elektrische Ausgabe eines Drucksensors, der als Druckerfasser 23 dient, überprüft. Falls in Schritt S11 bestimmt wird, dass der Druckerfassungswert des Drucksensors nicht einen vorbestimmten Wert (niedrig) erreicht, schreitet das Steuerprogramm zu Schritt S12 fort und die Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 wird angetrieben.
In dem Antriebszustand der Luftdruckbeaufschlagungspumpe wird in Schritt S13 die oben genannte elektrische Ausgabe des Drucksensors überprüft, und falls bestimmt wird, dass der Druckerfassungswert den vorbestimmten Druck (hoch) erreicht, schreitet das Steuerprogramm zu Schritt S14 fort, und ob eine vorbestimmte Zeit (B) seit einem Zeitpunkt verstrichen ist, zu welchem der Druckerfassungswert den vorbestimmten Druck erreicht hat. Wenn bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit (B) verstrichen ist, schreitet das Steuerprogramm zu Schritt S15 fort, und das Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe 21 wird gestoppt.
Bei diesem Betrieb wird ein Luftdruck, der den durch den Drucksensor erfassten vorbestimmten Druck ausreichend überschreitet in dem Luftströmungsdurchgang von der Druckbeaufschlagungspumpe 21 zu dem jeweiligen Haupttank 9 akkumuliert.
Das Steuerprogramm kehrt zu Schritt S11 zurück, und die oben genannte elektrische Ausgabe des Drucksensors wird überprüft. In diesem Falle wird Luftdruck, der den durch Drucksensor erfassten, vorbestimmten Druck ausreichend überschreitet, in der Luftströmungspassage von der Druckbeaufschlagungspumpe 21 zu dem jeweiligen Haupttank 9 akkumuliert, und daher wird die elektrische Ausgabe als hoch bestimmt, und die Steuerung kehrt zu Schritt S11 zurück.
In Schritt S11 wird die Überprüfung der elektrischen Ausgabe des Drucksensors stets fortgesetzt, und falls bestimmt wird, dass der Druckerfassungswert unterhalb den vorbestimmten Druck (niedrig) fällt, wenn Tinte beispielsweise durch den Druckvorgang verbraucht wird, werden der Vorgang in Schritt S12 und die nachfolgenden Vorgänge wie oben beschrieben ausgeführt.
In Schritt S12 wird das Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe gestartet, und falls in Schritt S13 bestimmt wird, dass das Überprüfungsergebnis des Drucksensors nicht den vorbestimmten Druck (niedrig) erreicht, schreitet das Steuerprogramm zu Schritt S16 fort, und die kontinuierliche Betriebszeit der Druckbeaufschlagungspumpe wird überprüft.
In Schritt S16 wird überprüft, ob die kontinuierliche Betriebszeit der Druckbeaufschlagungspumpe eine vorbestimmte Zeit (C) überschreitet oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die kontinuierliche Betriebszeit der Druckbeaufschlagungspumpe die vorbestimmte Zeit (C) überschreitet (ja), während der Druckerfassungszustand in Schritt S13 niedrig verbleibt, kann angenommen werden, dass ein Fehler in dem Druckluftzufuhrsystem auftritt.
In diesem Falle wird beispielsweise eine Fehlermeldung, etc., die einen Zufuhrfehler angibt, auf einem Display (nicht gezeigt) angezeigt, dass an der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen ist.
In Schritt S14 wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeit (B) verstrichen ist oder nicht, und wenn die vorbestimmte Zeit (B) verstrichen ist, schreitet das Steuerprogramm zu Schritt S15 fort, und das Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe 21 wird gestoppt. Allerdings variiert beispielsweise das wesentliche Volumen der Druckkammer 25 in Abhängigkeit davon, ob die Tintenmenge in dem jeweiligen Haupttank 9 als Tintenpatrone in einem vollen Tintenzustand oder in einem Tintenzustand nahe dem Ende ist, und daher variiert der Druck der Druckluft in Abhängigkeit davon, ob die Tintenmenge in dem vollen Tintenzustand oder in dem Tintenzustand nahe dem Ende ist.
Falls diese Variation ein Problem verursacht, wird eine ausreichende Zeit, in der das Druckfreisetzventil 22 zum Öffnen aktiviert wird, als vorbestimmte Zeit (B) eingestellt, verwendet wird, wenn in Schritt S14 bestimmt wird, ob die vorbestimmte Zeit (B) verstrichen ist oder nicht.
Falls eine solche Steuereinrichtung eingesetzt wird, kann die oben beschriebene Funktion des Druckfreisetzventils 22 positiv genutzt werden, und wenn die Druckbeaufschlagungspumpe 21 betrieben wird, kann das Druckfreisetzventil 22 zum Freisetzen eines übermäßigen Drucks geöffnet werden.
Falls das Betreiben der Druckbeaufschlagungspumpe 21 gestoppt wird, kann die Druckluft, die auf einen Druck gerade vor einem Öffnen des Druckfreisetzventils 22 angestiegen ist, in der Luftströmungspassage akkumuliert werden.
Durch Einsetzen der oben beschriebenen Betriebssequenz, kann ein ausreichender Luftdruck mit einem Betriebsvorgang der Druckbeaufschlagungspumpe 21 akkumuliert werden.
Daher wird ein beträchtliches Zeitintervall zwischen der Zeit, zu welcher der Drucksensor einen niedrigen Zustand erfasst, und der Zeit, zu welcher die Druckbeaufschlagungspumpe 21 erneut angetrieben wird, wenn der Luftdruck sich aufgrund eines Tintenverbrauchs etc. absenkt, vorgesehen werden, und der sich häufig wiederholende Vorgang zum Betreiben und Stoppen der Druckbeaufschlagungspumpe 21 kann unterdrückt werden.
Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, umfasst eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, ein Steuersystem, welches eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe antreibt, falls ein durch einen Druckerfasser erhaltener Druckerfassungswert nicht einen vorbestimmten Druckwert erreicht, und dass die Luftdruckbeaufschlagungspumpe nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit stoppt, falls der durch den Druckerfasser erhaltene Druckerfassungswert den vorbestimmten Druckwert erreicht. Dementsprechend kann das Problem des sich häufig wiederholenden Betriebes zum Antreiben und Stoppen der Druckbeaufschlagungspumpe gelöst werden.
Sechste Ausführungsform
Ein Beispiel eines Systems, das eine Tintenströmungsgeschwindigkeit ungeachtet einer Temperaturveränderung aufrechterhalten kann, wird beschrieben. Das System ist auf eine Aufzeichnungsvorrichtung anwendbar, welche die in Verbindung mit dem Stand der Technik, diskutierte Konstruktion, die oben diskutierte Grundkonstruktion, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform diskutierte Konstruktion, die in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform diskutierte Konstruktion, die in Verbindung mit der dritten Ausführungsform diskutierte Konstruktion, die in Verbindung mit der vierten Ausführungsform diskutierte Konstruktion und/oder die in Verbindung mit der fünften Ausführungsform diskutierte Ausführungsform besitzt, um eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform zu bilden.
Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, besitzt eine solche temperaturabhängige Charakteristik, dass sich die Viskosität mit der Umgebungstemperatur verändert, wie oben erwähnt. Das heißt, wenn die Umgebungstemperatur niedrig, ist die Viskosität der Tinte hoch, und wenn die Umgebungstemperatur höher wird, wird die Viskosität der Tinte vermindert. Daher wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit zu dem Nebentank von dem Haupttank mit einem Anstieg der Temperatur höher.
In einer Aufzeichnungsvorrichtung, die eine solche Konfiguration einsetzt, dass der Nebentank mit Tinte von dem Haupttank wie oben erwähnt aufgefüllt wird, ist es wünschenswert, dass die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit zu dem Nebentank von dem Haupttank in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden sollte, ungeachtet der Umgebungstemperatur. In diesem Falle wird ermöglicht, eine Veränderung der Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit zu dem Nebentank von dem Haupttank in einem vorbestimmten Bereich zu halten, in dem der Einstelldruck der auf den Haupttank aufgebrachten Druckluft in Antwort auf eine Veränderung der Temperatur gesteuert und verändert wird.
Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass die in dem Druckerfasser 23 verwendete Membran 143 aus einem material mit einer solchen variierenden Härte gebildet ist, die hoch ist in einem Niedertemperaturzustand und niedrig ist in einem Hochtemperaturzustand.
Als Material einer solchen Funktion verwendet die Membran 143 wie oben erwähnt ein Gummimaterial. Bevorzugt ist das Gummimaterial NBR und besitzt eine Gummihärte von 40 bis 60 Grad. Die Membran 143 kann aus einem mit einem Gummimaterial gefüllten Gewebe gebildet sein, in welchem Falle die Dauerhaftigkeit der Membran verbessert werden kann.
21 zeigt die Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur und der Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit, wenn die Membran 143 in dem Druckerfasser 123 ein Material mit einer Temperaturcharakteristik verwendet.
Der als A0 in 21 gezeigte Bereich bezeichnet die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit, wenn Tinte von dem Haupttank zu dem Nebentank bei Raumtemperatur (25°C) zugeführt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit mit der Breite A0 meint den Bereich der Variationen, die durch die Membran verursacht wird, welche einen Teil der Bauteile des Druckerfassers 23 bildet, und durch die Anordnung dieser Komponenten. Falls die Umgebungstemperatur sinkt, wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit wie oben erwähnt niedrig, wie durch A1 angegeben.
Die Membran 143, die einen Teil des Druckerfassers 23 bildet, verwendet ein Material mit einer Härte, die hoch wird in einem Niedertemperaturzustand. Daher wird in dem Niedertemperaturzustand die Verschiebung der Membran zum Antreiben des bewegbaren Elements 144 unterdrückt, so dass der Druckwert, wenn der Fotosensor 146 den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, hoch wird.
Dementsprechend wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 fortgesetzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank 7 von dem Haupttank 9 aufgefüllt wird, erhöht wird. Das heißt, in diesem Falle wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit von A1 zu dem Bereich von B1 verschoben.
Falls andererseits die Umgebungstemperatur ansteigt, wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit hoch, wie durch A2 angegeben. Die Membran 143, die einen Teil des Druckerfassungssensors 23 bildet, verwendet ein Material mit einer Härte, die derart verändert wird, um in einem Hochtemperaturzustand niedrig zu werden. Daher wird ein Antreiben des bewegbaren Elements 144, wenn die Membran verschoben wird, in dem Hochtemperaturzustand gefördert, und der Druckwert, wenn der Fotosensor 146 den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, wird niedrig.
Dementsprechend wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe 21 in einer frühen Phase gestoppt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank 7 von dem Haupttank 9 aufgefüllt wird, vermindert wird. Das heißt, in diesem Falle wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit von A2 in den Bereich von B2 verschoben.
Falls die Umgebungstemperatur sich von dem Niedertemperaturzustand zu dem Hochtemperaturzustand und umgekehrt verändert, wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit von A3 zu dem Bereich von B3 als Ergebnis der oben beschriebenen Funktion verschoben.
In anderen Worten wird der Bereich von Variationen, die verursacht durch die Membran 143, die einen Teil der Bauteile des Druckerfassers 23 und deren Anordnung bildet, verursacht werden, vermindert.
In dem oben beschriebenen Beispiel muss der auf die Druckkammer 25 in dem Haupttank aufgebrachte Luftdruck derart eingestellt sein, dass die untere Grenze der Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit von größer oder gleich der durch den Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tintenmenge wird. Wie in 21 gezeigt, wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit zu dem Bereich von B3 verschoben, und dementsprechend wird der Wert der unteren Grenze hoch, so dass falls der Einstelldruck des auf die Druckkammer 25 aufgebrachten Luftdrucks abgesenkt wird, ein Rand in dem Vorgang verbleibt.
Daher kann der Einstelldruck des auf die Druckkammer 25 in dem Haupttank aufgebrachten Luftdrucks abgesenkt werden, was zu einer Verbesserung der Funktion der Druckbeaufschlagungspumpe 21 und der Zuverlässigkeit der Bauteile, welche die Luftströmungspassage von der Druckbeaufschlagungspumpe 21 zu dem Haupttank bilden, beiträgt.
Die Beschreibung wurde basierend auf der Membran 143 gegeben, die ein Material mit einer Härte verwendet, welches derart verändert wird, um hoch zu sein in einem Niedertemperaturzustand und niedrig zu sein in einem Hochtemperaturzustand. Allerdings können ähnliche Vorteile erzielt werden, falls die Membran 143 aus einem Material mit einem Volumen gebildet ist, das derart verändert wird, um sich in einem Niedertemperaturzustand zusammen zu ziehen und sich in einem Hochtemperaturzustand auszudehnen.
Das heißt, in diesem Falle zieht sich in dem Niedertemperaturzustand die Membran 143 zusammen, um den aufrechten Teil 144b des bewegbaren Elements 144 im wesentlichen von dem Messbereich des Fotosensors 146 zu verschieben. Dementsprechend wird der Druckwert, wenn der Fotosensor 146 den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, hoch.
Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe fortgesetzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, erhöht wird.
Andererseits dehnt sich in dem Hochtemperaturzustand die Membran 143 aus, um den aufrechten Teil 144b des bewegbaren Elements 144 zu dem Messbereich des Fotosensors 146 zu verschieben. Dementsprechend wird der Druckwert, wenn der Fotosensor 146 den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, niedrig.
Daher wird das Betreiben der Luftbeaufschlagungspumpe in einer frühen Phase gestoppt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, vermindert wird. Daher wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit von dem Bereich A3 zu dem Bereich B3, die in 21 gezeigt sind, verschoben, und als Ergebnis hieraus können ähnliche Vorteile erzielt werden.
Ferner können ähnliche Vorteile erzielt werden, falls das bewegbare Element 144 zum mechanischen Verbinden der Membran 143 und des Fotosensors 146, der als Signalerzeugungseinrichtung dient, aus einem Material mit einer solchen Abmessung gebildet ist, die in der Bewegungsrichtung verändert wird, das heißt sich in einem Niedertemperaturzustand zusammenzieht und sich in einem Hochtemperaturzustand ausdehnt.
Das heißt, in diesem Falle kontrahiert sich in dem Niedertemperaturzustand die Größe in der Bewegungsrichtung des aufrechten Teils 144b des bewegbaren Elements 144, um die Spitze des bewegbaren Elements 144 weg von dem Messbereich des Fotosensors 146 zu verschieben, so dass der Druckwert, bei welchem der Fotosensor 146 den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, hoch wird.
Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe fortgesetzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, erhöht wird.
Andererseits expandiert sich in dem Hochtemperaturzustand die Größe in der Bewegungsrichtung des aufrechten Teils 144b des bewegbaren Elements 144, um die Spitze des bewegbaren Elements 144 zu dem Messbereich des Fotosensors 146 zu verschieben, so dass der Druckwert, bei welchem der Fotosensor 146 den Bewegungszustand des bewegbaren Elements erfasst, niedrig wird.
Daher wird das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe in einer frühen Phase gestoppt, wodurch Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, vermindert wird. Daher wird die Tintenauffüllströmungsgeschwindigkeit von dem Bereich A3 zu dem Bereich B3, die in 21 gezeigt sind, verschoben, und als Ergebnis hieraus können ähnliche Vorteile erzielt werden.
Falls eines der oben beschriebenen Mittel alleine verwendet wird oder die Mittel in Kombination verwendet werden, ist es wünschenswert, dass die Temperaturabhängigkeitscharakteristik des Druckwerts zum Erzeugen des Druckerfassungssignals durch den Druckerfasser annähernd gleich der Temperaturabhängigkeitscharakteristik der Tintenviskosität, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, sein sollte.
Es ist ebenso wünschenswert, dass die Temperaturabhängigkeitscharakteristik des Druckwerts zum Erzeugen des Druckerfassungssignals durch den Druckerfasser annähernd gleich der Temperaturabhängigkeitscharakteristik des Druckverlustes an der Auffüllpassage der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, sein sollte.
Dementsprechend kann der Veränderungsbetrag der Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, in einem vorbestimmten Bereich aufrechterhalten werden, selbst wenn die Umgebungstemperatur verändert wird.
Wie anhand der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, verwendet eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß einem Beispiel aufgebaut ist, einen Druckerfasser mit einem Signalerzeugungssystem zu Erzeugen eines Druckerfassungssignals basierend auf einem Verschiebungsbetrag einer Membran, und eine Membran oder ein Bauteil zwischen der Membran und dem Signalerzeugungssystem ist unter Einsatz eines Materials gebildet, das eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik besitzt. Dementsprechend kann die Strömungsgeschwindigkeit der Tinte, mit welcher der Nebentank von dem Haupttank aufgefüllt wird, in einem vorbestimmten Bereich aufrechterhalten werden, selbst wenn sich die Umgebungstemperatur verändert.
Darüber hinaus kann die oben beschriebene Funktion mit einer vergleichsweise einfachen Konstruktion unter Einsatz der Membran erzielt werden und kann daher zu vergleichsweise niedrigen Kosten verwirklicht werden.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend: einen Aufzeichnungskopf (6), der an einem Schlitten (1) montiert ist und in einer Breitenrichtung eines Aufzeichnungspapiers hin- und herbewegt wird, und einen Nebentank (7a–d), der an dem Schlitten (1) zusammen mit dem Aufzeichnungskopf (6) zum Empfangen einer Auffüllung mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von einer Tintenpatrone montiert ist, die einen Haupttank (9a–d) bildet und Tinte zu dem Aufzeichnungskopf (6) zuführt, wobei ein durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugter Luftdruck auf die Tintenpatrone aufgebracht wird, und der Nebentank (7a–d) wird mit Tinte von der Tintenpatrone durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt, gekennzeichnet durch ein Druckregelventil (22), das an einem Luftströmungsdurchgang von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) zu der Tintenpatrone vorgesehen ist, wobei das Ventil (22) bei Empfang eines vorbestimmten Luftdrucks oder mehr geöffnet ist, um einen Luftdruck in dem Luftströmungsdurchgang innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aufrecht zu erhalten, und einen Druckerfasser (23), der an dem Luftströmungsdurchgang zum Empfangen des Luftdrucks und Erfassen eines Druckzustands vorgesehen ist, wobei das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) basierend auf einer Ausgabe des Druckerfassers (23) gesteuert wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend einen Aufzeichnungskopf (6), der an einem Schlitten (1) montiert ist und in einer Breitenrichtung eines Aufzeichnungspapiers hin- und herbewegt wird, einen Nebentank (7a–d), der an dem Schlitten (1) zusammen mit dem Aufzeichnungskopf (6) zum Empfangen einer Auffüllung mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von einer Tintenpatrone montiert ist, die einen Haupttank (9a–d) bildet und Tinte zu dem Aufzeichnungskopf (6) zuführt, wobei ein durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugter Luftdruck auf die Tintenpatrone aufgebracht wird, und der Nebentank (7a–d) wird mit Tinte von der Tintenpatrone durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt, und einen Patronenhalter (8), an welchem die Tintenpatrone lösbar montiert ist, gekennzeichnet durch ein Abdeckelement (131), das an dem Patronenhalter (8) vorgesehen ist, wobei das Abdeckelement (131) geöffnet wird, um ein Anbringen und Lösen der Tintenpatrone an und von dem Patronenhalter (8) zu ermöglichen, und ein Atmosphärenfreisetzsystem, das einen Luftströmungsdurchgang von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) zu der Tintenpatrone in die Atmosphäre öffnet, wenn das Abdeckelement (131) geöffnet ist.
Tintenstrahlauf zeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Tintenauffülldurchgang von der Tintenpatrone zu dem Nebentank (7a–d) einen flexiblen Tintenauffüllschlauch aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 2, bei welcher die Tintenpatrone eine hermetische äußere Schale besitzt, die darin eine Tintenpackung (24) aus einem flexiblen Material speichert, in welcher Tinte abgedichtet aufgenommen ist, und wobei der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugte Luftdruck auf einen Raum aufgebracht wird, der zwischen dem die äußere Schale bildenden Elements der Tintenpatrone und der Tintenpackung (24) gebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher ein Tintenauffüllventil (35) an dem Tintenauffülldurchgang zwischen der Tintenpatrone und dem Nebentank (7a–d) vorgesehen ist, und durch ein Steuersignal geöffnet oder geschlossen wird, das durch ein Tintenmengenerfassungssystem zum Erfassen einer Tintenmenge in dem Nebentank (7a–d) erzeugt wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Patronenhalter (8) dazu ausgelegt ist, lösbar eine Mehrzahl von Tintenpatronen aufzunehmen, die abdichtend Tinte jeweiliger Typen speichern, welche von dem Aufzeichnungskopf (6) auszustoßen sind, und bei welcher ein durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugter Luftdruck über den Luftströmungszustand auf jede der in dem Patronenhalter (8) montierten Tintenpatronen aufgebracht wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei welcher der Patronenhalter (8) einen elektrischen Schalter (133) zum Erfassen eines Zustands, in welchem das Abdeckelement (133) offen ist, aufweist, und eine Ein-Aus-Ventileinheit (81), die das Atmosphärenfreisetzsystem bildet, wird basierend auf einer Betätigung des elektrischen Schalters (133) geöffnet.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher ein Membranventil (82) an der Ein-Aus-Ventileinheit (81) vorgesehen und durch ein Antriebssystem geöffnet oder geschlossen wird, das basierend auf der Betätigung des elektrischen Schalters (133) angetrieben wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Antriebseinrichtung einen elektromagnetischen Kolben (91) aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher eine Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens (91) auf einen Endteil eines Antriebshebels (90) wirkt, der um eine Lagerwelle (89) drehbar ist, wobei ein Federelement (87) zum Zwängen des Antriebshebels (90) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Rotationsrichtung des Antriebshebels (90) in einem Antriebszustand des elektromagnetischen Kolbens (91) an dem an deren Endteil des Antriebshebels (90) vorgesehen ist, und wobei eine Antriebswelle (85) zum Lagern des Membranventils (82) in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) mit einem Teil des Antriebshebels (90) zwischen dem einen Endteil des Antriebshebels (90) und der Lagerwelle (89) verbunden ist, und wobei die Antriebswelle (85) das Membranventil (82) durch die Zwängungskraft des Federelements (87) öffnet, wenn der elektromagnetische Kolben (91) nicht mit Energie beaufschlagt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 10, bei welcher das Atmosphärenfreisetzsystem ebenso als ein Druckregelventil (22) zum Freisetzen eines Drucks dient, wenn der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) bereitgestellte Luftdruck einen vorbestimmten Druck oder mehr erreicht, um den auf die Tintenpatrone aufgebrachten Luftdruck in einem vorbestimmten Bereich zu halten.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 11, bei welcher das Betreiben der Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) in Verbindung mit einem Öffnen des Abdeckelements (133) gestoppt wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend: einen Aufzeichnungskopf (6), der an einem Schlitten (1) montiert ist und in einer Breitenrichtung eines Aufzeichnungspapiers hin- und herbewegt wird, und einen Nebentank (7a–d), der an dem Schlitten (1) zusammen mit dem Aufzeichnungskopf (6) montiert ist, um eine Auffüllung mit Tinte über einen Tintenauffülldurchgang von einem Haupttank (9a–d) zu erhalten und Tinten zu dem Aufzeichnungskopf (6) zuzuführen, wobei ein durch eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugter Luftdruck auf den Haupttank (9a–d) aufgebracht wird, und der Nebentank (7a–d) wird mit Tinte von dem Haupttank (9a–d) durch die Wirkung des Luftdrucks aufgefüllt, gekennzeichnet durch eine Ein-Aus-Ventileinheit (81) mit einem Ventilelement (82), das an einem Luftströmungsdurchgang von der Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) zu dem Haupttank (9a–d) vorgesehen ist und bei einem gegebenen oder höheren Luftdruck geöffnet wird, um den Luftdruck in dem Luftströmungsdurchgang innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aufrecht zu erhalten, und ein Antriebssystem, das in der Lage ist, unter Zwang das Ventilelement (82) in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) zu öffnen, wodurch ein Druckbeaufschlagungszustand der Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) freigesetzt wird.
Tintenstrahlauf zeichnungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher der Tintenauffülldurchgang von dem Haupttank (9a–d) zu dem Nebentank (7a–d) einen flexiblen Tintenauffüllschlauch (10) aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei welcher ein Tintenauffüllventil an dem Tintenauffülldurchgang zwischen dem Haupttank (9a–d) und dem Nebentank (7a–d) vorgesehen ist und durch ein Steuersignal geöffnet oder geschlossen wird, das durch ein Tintenmengenerfassungssystem zum Erfassen einer Tintenmenge in dem Nebentank (7a–d) erzeugt wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, bei welcher der Haupttank (9a–d) eine hermetische äußere Schale besitzt, die eine Tintenpackung (24) aus einem flexiblen Material speichert, in welcher Tinte abgedichtet aufgenommen ist, und bei welcher der durch die Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugte Luftdruck auf einen Raum aufgebracht wird, der durch ein die äußere Schale bildendes Element der Tintenpatrone und die Tintenpackung (24) gebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, bei welcher eine Mehrzahl von Haupttanks (9a–d) zum abgedichteten Speichern von Tinte jeweiliger Typen, die von dem Aufzeichnungskopf (6) auszustoßen ist, vorgesehen ist, und bei welcher durch die eine Luftdruckbeaufschlagungspumpe (21) erzeugter Luftdruck auf jedem der Haupttanks (9a–d) aufgebracht wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, bei welcher eine Antriebswelle (85), die in der Lage ist, das Ventil zu bewegen, an der Ein-Aus-Ventileinheit (81) vorgesehen ist und durch das Antriebssystem angetrieben wird, um das Ventilelement zu öffnen.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher die Antriebskraft des Antriebssystems auf einen Antriebshebel (90) übertragen wird, der um eine Lagerwelle (89) rotierbar ist, und über den Antriebshebel (90) auf die Antriebswelle (85) in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) übertragen wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 19, bei welcher das Antriebssystem einen elektromagnetischen Kolben (91) aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) durch die Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens (91) geöffnet wird, die erzeugt wird, wenn der elektromagnetische Kolben (91) mit Energie beaufschlagt wird, wodurch der Druckbeaufschlagungszustand freigesetzt wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Antriebskraft des elektromagnetischen Kolbens (91) auf ein Endteil eines Antriebshebels (90) wirkt, der um eine Lagerwelle (89) rotierbar ist, wobei ein Federelement (87) zum Zwängen des Antriebshebels (90) in einer entgegen gesetzten Richtung zu der Rotationsrichtung des Antriebshebels (90) in dem Antriebszustand des elektromagnetischen Kolbens (91) an dem anderen Endteil des Antriebshebels (90) vorgesehen ist, und wobei eine Antriebswelle (85) in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) mit einem Teil des Antriebshebels (90) zwischen dem einen Endteil des Antriebshebels (90) und der Lagerwelle (89) verbunden ist und das Ventilelement in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) durch die Zwängungskraft des Federelements (87) öffnet, wenn der elektromagnetische Kolben (91) nicht mit Energie beaufschlagt ist, wodurch der Druckbeaufschlagungszustand freigesetzt wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 22, bei welcher ein Belüftungsloch (62) zum Kommunizieren mit der Atmosphäre in der Ein-Aus-Ventileinheit (81) gebildet ist und durch eine elastische Kraft des Ventilelements zum Aufrechterhalten eines geschlossenen Ventilzustands geschlossen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 22, bei welcher die Ein-Aus-Ventileinheit (81) mit einem Belüftungsloch (62) zum Kommunizieren mit der Atmosphäre gebildet ist und ein Federelement (87) zum Zwängen des Ventilelements zu dem Belüftungsloch besitzt, und das Belüftungsloch ist durch die Zwängungskraft des Federelements (87) zum Aufrechterhalten eines geschlossenen Ventilzustands geschlossen.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 22, bei welcher die Ein-Aus-Ventileinheit (81) mit einem Belüftungsloch (62) zum Kommunizieren mit der Atmosphäre gebildet ist und ein Federelement (87) zum Zwängen des Ventilelements zu dem Belüftungsloch besitzt, und das Belüftungsloch ist durch die elastische Kraft des Ventilelements und die Zwängungskraft des Federelements (87) zum Aufrechterhalten eines geschlossenen Ventilzustands geschlossen.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 25, bei welcher das Ventilelement ein Membranventil (82) ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 26, bei welcher das Membranventil (82) einen Umfangsabschnitt besitzt, der an einem Verbindungsteil zwischen einem oberen (81a) und einem unteren (81b) Gehäuse geklemmt ist, die eine äußere Schale der Ein-Aus-Ventileinheit (81) bilden, wobei eines des oberen und des unteren Gehäuses und das Membranventil (82) eine Luftkammer (83) in einem hermetischen Zustand bilden, und wobei das Membranventil (82) ein Belüftungsloch (84c) öffnet oder schließt, das mit der Luftkammer (83) kommuniziert.