DE3203014A1

DE3203014A1 - Tintenstrahldrucker und tintentropfenausstossvorrichtung sowie verfahren zur verhinderung ihres verstopfens durch tinte

Info

Publication number: DE3203014A1
Application number: DE19823203014
Authority: DE
Inventors: Junji Kyoto Maeda
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1982-08-12
Also published as: FR2498989A1; DE3203014C2; FR2498989B1; US4417259A

Description

und Tintentropfenausstoßvorrichtung sowie Verfahren zur Verhinderung ihres Verstopfens durch Tinte ^^

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldrucker zur Aufzeichnung von Mustern von Buchstaben, Ziffern, Figuren usw. mit Hilfe von Tintentröpfchen sowie eine Tintentropfenausstoßvorrichtung für diesen Tintenstrahldrucker.

Da Tintenstrahldrucker nicht mit mechanischen Impulsen arbeiten, zeichnen sie sich durch hervorragende Eigenschaften, wie geringe Geräuschentwicklung, Anwendbarkeit für gewöhnliche Papierarten und einfache Ermöglichung von Farbdrucken aus. Derzeit sind Tintenstrahldrucker verschiedener Arten im praktischen Gebrauch; diese sind elektrisch ladungsgesteuert, elektrisch feldgesteuert, vom Bedarfstyp oder arbeiten mit einem Tintennebel, wobei von diesen die Bedarfstypvorrichtung weit verbreitet ist, weil sie den Vorteil hat, daß unbenutzte Tinte nicht abgezogen werden muß, daß Farbdrucke sehr einfach sind und Farbschattierungen durch Änderung des Durchmessers und

die Anzahl der Tintentröpfchen verändert werden können. Grundsätzlich ist ein solcher Tintenstrahldrucker vom Bedarfstyp, insbesondere seine Tintentropfenausstoßvorrichtung, weiter in zwei Arten unterteilt. Die eine heißt

* "luftstromfreier Typ" und ist mit einem Tintenausstoßkopf versehen, der eine Tintenzelle aufweist, die mit einer Öffnung und mit einer Vibrationsplatte auf ihrer Umfangswand ausgestattet ist, damit die in der Tintenzelle enthaltene Tinte durch Vibration der Vibrations-

' 0 platte unter dem Einfluß von ihr zugefühiten elektrischen Signalen durch die Öffnung gegen das Aufzeichnungspapier ausgestoßen wird. Die andere heißt "Luftstromtyp" und bei dieser ist eine Luftzelle ausgebildet, die die zweite Öffnung (Luftstrahlöffnung) aufweist, die sich vor der Tintenzelle befindet und der ersten Öffnung der Tintenzelle gegenüberliegt, so daß Druckluft von dieser Luftzelle durch die Luftstrahlöffnung gegen das Aufzeichnungspapier geblasen wird, damit die durch die erste Öffnung ausgestoßenen Tintentröpfchen gegen das Aufzeichnungspapier ausgespritzt werden können. Beide Typen haben jedoch den Nachteil, daß, da die Öffnung gegen die Luft öffnet und damit der Wassergehalt der Tinte in der Zelle während der Arbeitsunterbrechung des Tintenausstoßkopfes durch die Öffnung verdampft, nicht nur feste Bestandteile der Tinte am Umfang der Öffnung anhaften und diese manchmal verstopfen, sondern daß die Wasserverdampfung eine Verringerung der Tintenmenge hervorruft, was das Einsaugen von Luft in die Tintenzelle und eine ungenügende Übertragung von Druckwellen von der Vibrationsplatte zur Tinte und entsprechend ungleichmäßige Ausstöße der Tintentröpfchen zur Folge hat.

Zur Überwindung dieser Probleme sind mehrere nachfolgend aufgeführte Vorschläge gemacht worden, die allerdings keine zufriedenstellenden Lösungen gebracht haben.

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a) Die Abdeckung der Öffnung durch einen Deckel,

b) die Unterbringung der Öffnung und des sie umgeben- . den Raumes in feuchter Atmosphäre,

c) die Vermischung der Tinte mit einem Mittel zur Ver-

hinderung ihres Austrocknens, z.B. Polyethylenglycol, Ethylenglycol usw.,

d) die Entfernung von an der Öffnung haftender ausgetrockneter Tinte durch Ausübung von hohem Druck auf die Tinte in der Zelle.

Die Erfindung soll verschiedene Probleme des beschriebenen Standes der Technik überwinden. Zunächst besteht ihre Aufgabe darin, ein Verfahren zu schaffen, das einen exakten Tintentröpfchenausstoß oder Druck ermöglicht und gleichzeitig das Verstopfen der Öffnung in der Tintenzelle verhindert sowie eine Tintentropfenausstoßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen mit der Vorrichtung arbeitenden Tintenstrahldrucker vorzusehen.

Mit der Vorrichtung und dem Verfahren soll der Tintentröpfchenausstoß oder der Druck zuverlässig und exakt erfolgen, indem verhindert wird, daß aufgrund einer durch Verdampfen des Wassergehaltes der Tinte erfolgenden Tintenvolumenverringerung Luft in die Tintenzelle eingesogen wird oder indem äußere mechanische Stoßeinwirkungen unterbunden werden, die zum Einlaß von Luft in die Tintenzelle führen können, ohne daß sich irgendwelche Behinderungen der Druckübertragung für den Tintentröpfchenausstoß ergeben.

Ferner soll eine sichere Zuführung oder Wiederauffüllung der Flüssigkeit gewährleistet sein, die in die Luftzelle vor der Öffnung ,durch die Tintentröpfchen aus der Tintenzelle ausgestoßen werden, eingeführt wird, damit ein Verstopfen dieser Öffnung verhindert und entsprechend die Fähigkeit,das Verstopfen zu vermeiden, vergrößert wird.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll einen wirksamen Auslaß und Rückgewinn der in die Luftzelle eingeführten Flüssigkeit ermöglichen. Schließlich wird eine einfache Konstruktion für die Einführung der Tinte in die Luftzelle angestrebt.

Die aufgeführten Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Merkmale einer Tintentropfenausstoßvorrichtung und eines Verfahrens zur Verhinderung des Zusetzens der Vorrichtung durch Tinte sind gemäß der Erfindung so ausgebildet,daß in eine auf der Vorderseite der ersten Öffnung,durch die Tintentröpfchen zum Drucken ausgestoßen werden, angeordnete Luftzelle ein Fluid eingeführt wird,und daß die Luftzelle mit der zweiten Öffnung versehen ist, die der ersten öffnung gegenüberliegt und durch die Tintentröpfchen nach außen geschleudert werden, während die Vorrichtung sich im nicht druckenden Betrieb befindet, damit ein Verstopfen der ersten Öffnung durch Tinte vermieden wird. Diese Luftzelle kann so konstruiert sein, daß Druckluft derart in die Zelle eingeführt wird, daß eine den Tintentröpfchenausstoß unterstützende Luftströmung aus der zweiten öffnung austritt oder daß nur das Fluid in die Luftzelle eingelassen wird, um ohne weitere Maßnahmen lediglich ein Zusetzen der ersten Öffnung zu verhindern. Als in die Luftzelle einzuführende Flüssigkeit kann die für den Druck auszustoßende Tinte oder andere Flüssigkeit, z.B. Wasser oder Tintenverdünner benutzt werdon, die keine Störungen hervorrufen,selbst wenn eine gewisse Menge davon mit der Tinte vermischt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer lediglich Ausführungsbcispiele darstellenden Zeichnung näher orläutert. Sie ist jedoch auch anwendbar auf Drucker, die

auf andere Weise arbeiten. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintentropfenausstoßvorrichtung in Druckbetriebsstellung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Ausgangsstellung,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Bereitschaftsstellung,

Fig. 4 eine Vorderansicht zur groben Veranschaulichung der Hauptt.eile eines erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckers,

Fig. 5 einen.senkrechten Schnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintentropfenausstoßvorrichtung in Druckbetriebsstellung,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Ausgangsgangsstellung,

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintentropfenausstoßvorrichtung in Druckbetriebsstellung,

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Ausgangsstellung,

Fig. 9 einen senkrechten Schnitt einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintentropfenausstoßvorrichtung in Druckbetriebsstellung,

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Fig. 10 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Ausgangsstellung,

Fig. 11 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Bereitschaftsstellung,

Fig. 12 einen senkrechten Schnitt einer Abwandlung der vierten Ausfuhrungsform,

Fig. 13 einen senkrechten Schnitt einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tintentropfenausstoßvorrichtung in Druckbetriebsstellung,

Fig. 14 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung in Ausgangsstellung, und

Fig. 15 einen senkrechten Schnitt'der Vorrichtung in Bereitschaftsstellung.

Der in Figur 1 mit 11 bezeichnete Tintentropfen-Ausstoßkopf wird von der Führungswelle 53 querbeweglich gehalten, die waagerecht und parallel zu der Trommel 52 angeordnet ist, um die das Aufzeichnungspapier gewickelt ist. Die Trommel 52 dreht sich in Pfeilrichtung von unten nach oben auf der dem Kopf 11 gegenüberliegenden Seite, und der Kopf wird zur Bewegung von links nach rechts -gesehen von der Vorderseite oder der Rückseite des Kopfes 11-angetrieben. Das Bedrucken des Aufzeichnungspapieres erfolgt in Abhängigkeit von der Umdrehung der Trommel 52 als Hauptraster und der Verschiebung des Kopfes 11 als Hilfsraster, und ein Durchgang des Kopfes vervollständigt die Bedruckung eines Blattes des Aufzeichnungspapieres, wobei die Trommel mit hoher Geschwindigkeit rotiert. Der Tintentropfen-Ausstoßkopf 11 besteht aus

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rostfreiem Stahl und besitzt einen Hauptkörper 12 in Form eines zylindrischen Ständers mit kurzer axialer Länge, der eine Druckzelle 13, eine Tintenzelle 14, eine Luftzelle 15 und einen Tintenbehälter 16 enthält. Die Druckzelle 13 ist etwas oberhalb der Mitte des Hauptkörpers

12 angeordnet und ihr Durchmesser nimmt von hinten nach vorne ab, so daß sie insgesamt trichterförmig gestaltet ist. An der hintersten Fläche der Druckzelle 13 ist ein piezoelektrisches Element 17 befestigt, das einen hinter der Zelle 13 befindlichen Öffnungsteil großen Durchmessers bedeckt. Es kann sich um ein monomorphes piezoelektrisches Element 17 aus einer piezoelektrisches Keramikplatte mit auf dieser befestigter Metallplatte oder um ein bimorphes piezoelektrisches Element aus zwei piezoelektrischen Keramikplatten handeln, zwischen denen eine Metallplatte angeordnet ist. Auf der Vorderseite der Druckzelle 13 ist eine Tintenzelle 14 ausgebildet,und es ist ein dünner Vibrator 18 aus rostfreiem Stahl vorgesehen, der eine öffnung kleinen Durchmessers bedeckt,um dde Druckzelle 13 von der Tintenzelle 14 zu trennen. Die Tintenzelle weist einen schichtartigen Teil 14a vor der Druckzelle

13 und einen zylindrischen Teil 14b auf, der den vorderen Teil der Druckzelle 13 umgibt. Ein Tintenzulaufröhrchen 19, das an der Rückfläche des Hauptkörpers 12 offen ist, befindet sich an einer Stelle des zylindrischen Teiles 14b und steht mit diesem in Verbindung, und ein flexibles Rohr 31, das mit einer nicht gezeichneten Tintenpatrone verbunden ist, ist an die Rückfläche des Hauptkörpers 12 angeschlossen. Auf der Vorderseite des schichtartigen Teiles 14a der Tintenzelle 14 ist eine Luftzelle 15 ausgebildet,und eine Frontplatte 20 mit der ersten öffnung 21 ist so angebracht, daß die öffnung 21 koaxial zu der öffnung kleinen Durchmessers der Druckzelle 13 ausgerichtet ist und die Luftzelle 15 von der Tintenzelle 14 trennt.

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Auf der Tintenzellenseite der Frontplatte 20 befindet sich eine konische Aussparung, die die öffnung 21 zentrisch umgibt, um der Nachbarzone der öffnung 21 gleichförmig Tinte zuzuführen.

Die Luftzelle 15 besteht aus einer Vertiefung in der Vorderseite des Hauptkörpers 12, die von einer Deckplatte 24 abgeschlossen ist, die von dem Vorderwandteil des Tintenbehälters 16 nach oben ragt und in der in dem der Öffnung 21 gegenüberliegenden Teil koaxial zu der öffnung 21 die zweite öffnung 22 ausgebildet ist, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Öffnung 21 ist. Die flache Luftzelle 15 wird von einer Ringnut umgeben und am Umfang dieser Ringnut ist ein Luftzuführungsröhrchen 25 ausgebildet, das mit einem Teil der Nut in Verbindung steht und an dessen auf der Rückfläche des Hauptkörpers 12 vorgesehene Öffnung ein flexibles Rohr 32 angeschlossen ist, das mit einer nicht gezeichneten Luftpumpe in Verbindung steht. Die durch das flexible Rohr 32 zugeführte Druckluft gelangt durch den Umfang der Zelle in die Luftzelle 15 und entweicht durch die Öffnung 22. Unter der Luftzelle 15 ist ein Tinteneinlaßröhrchen 26 ausgebildet, das mit dem Tintenbehälter 16 unterhalb der Druckzelle 13 verbunden ist. Der Tintenbehälter 16 kann eine Tintenmenge 30c aufnehmen, die zur Füllung der Luftzelle 15 genügt,und er ist mit einem Tintenstandsmesser 1 6a ausgestattet, der gemäß der Tintenmenge verschiedene Signale abgibt, um mitzuteilen, ob die Tintenmenge größer oder kleiner als beschrieben ist. Als Tintenstandsmesser 16a kann ein Flüssigkeitssensor eines elektrostatischen KapazLtätssystemes oder elektrischen Widerstanssystemes bzw. ein optischer Sensor, z.B. ein Fotokuppler, verwendet werden. Der Tintenbehälter 16 liegt der Rückseite etwas näher als die Luftzelle 15, so daß Tinte 30c die Luftzelle 15 erreicht, ohne in dem Tintenbehälter 16 zurückzubleiben, wenn der

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Kopf 11 nach vorne umgelegt ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Da die Luftzelle 15 und der Tintenbehälter 16 zueinander unterschiedlich angeordnet sind, d.h. sich wie beschrieben auf der Vorderseite bzw. auf der Rückseite befinden, ergibt sich ein abgestufter Teil 26a in dem Tinteneinlaßröhrchen 26, der mit einer gegen die Rückseite abfallenden Abschrägung versehen ist, die das Herabfließen der Tinte von der Luftzelle 15 zu dem Tintenbehälter 16 beschleunigt, wenn der nach unten umgelegte Kopf 11 in seine Ausgangsposition nach Figur 1 zurückgeführt worden ist.

Die Druckzelle 13 ist mit Tinte 30b gefüllt. Die Tinte 30b dient als Medium zur übertragung von Druck zu dem passiven Vibrator 18, wobei zur Druckerzeugung dem piezoelektrischen Element 17 zu seiner Vibration elektrische Signale zugeführt werden. Da der Durchmesser der Druckzelle 13 gegen die Vorderseite abnimmt, wird die Vibration des piezoelektrischen Elementes 17 verstärkt und der Vibrator 18 vibriert mit größerer Amplitude. Als Druck-Übertragungsmedium können nicht nur die Tinte 30b,sondern auch andere Flüssigkeiten, wie Wasser, viskoelastische Substanzen, wie Silikonfett oder magnetisierbare Fluide, wie kolloidale Mischungen von Flüssigkeit und pulvriger Substanz,verwendet werden. Der Vibrator 18 ist mit einer kleinen öffnung 18a zum Druckausgleich versehen. Die Druckausgleichsöffnung 18a soll den Druck auf der Seite der Tintenzelle 14 mit dem Druck auf der Seite der Druckzelle 13 so ausgleichen, daß der Vibrator 18 nicht zerbricht, wenn das Druckübertragungsmedium in die Zelle 13 einströmt. Diese Ausführungsform ist in einer neuen bisher nicht gefundenen Konstruktion vorhanden, bei der der durch Vibration dös piezoelektrischen Elementes 17,das infolge von elektrischen Signalen vibritert, erzeugte Druck durch das Druckübertragungsmedium in der Druckzelle 13 auf den

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Vibrator 18 übertragen wird und passive Vibration des Vibrators 18 einen Ausstoß der Tinte durch die Öffnung 21 verursacht. Die Druckausgleichsöffnung 18a sollte klein (z.B. 30-70 um sein, wenn der kleinste Durchmesser der Druckzelle 20 mm beträgt) und sie sollte in bezug auf die Öffnung 21 exzentrisch angeordnet sein. Da jedoch die Druckzelle 13 wegen des Vorhandenseins der Druckausgleichsöffnung 18a mit der Tintenzelle 14 in Verbindung steht, sollte die Tinte 30b als in der Druckzelle 13 vorhandenes Druckübertragungsmedium,vorzugsweise von gleicher Art wie die Tinte 30a sein, die in die Tintenzelle 14 eingeführt wird, damit Störungen durch Mischung verschiedener Tintenarten verhindert werden. Die Tinte 30a wird durch das flexible Rohr 31 in die Tintenzelle 14 eingeführt, durch die öffnugnen 21,22 aufgrund der Vibration des Vibrators 18 aus dem Kopf 11 herausgedrückt und gegen das Aufzeichnungspapier 51 ausgestoßen; wenn der Kopf die in Fig. 3 gezeigte Bereitschaftsstellung eingenommen hat und der Tintenstandsmesser 1 6a eine Verknappung der Tinte 30c in dem Tintenbehälter 16 feststellt, wird die zweite Öffnung 22 geschlossen, so daß die durch die erste Öffnung 21 ausgeschleuderten Tintentropfen von der Luftzelle 15 zu dem Tintenbehälter 16 zurücktropfen. Der Grund für die Verwendung der Tinte 30c als in die Luftzelle 15 einzuführende Flüssigkeit besteht in dem Vorhandensein einer Konstruktion zur Nachfüllung des Tintenbehälters mit Drucktinte und deshalb ist andere Flüssigkeit als Tinte, z.B. Wasser, für nachfolgend beschriebene andere Ausführungsformen anwendbar, die mit anderen Zuführungsmitteln als diese Ausführungsform ausgestattet sind.

In Figur 4 bezeichnet die Ziffer 54 eine Kopfantriebsvorrichtung, die den Kopf 11 quer antreibt und die Führungswelle 53 dreht. Wenn der Tintenstrahldrucker nicht

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druckt, insbesondere während seiner Betriebspause, befindet sich der Kopf 11 in seiner Ausgangsstellung A mit Abstand links von der Trommel 52 und dicht bei der Antriebsvorrichtung 54 und unmittelbar vor oder nach dem Bedrucken der Trommel 52 hat er die Bereitschaftstellung B fern von dem linken Ende der Trommel 52 und nahe bei der Ausgangsstellung A eingenommen,und während des Druckvorganges liegt er in einer Position zwischen der Druckbeginnstellung C auf dem linken Ende der Trommel 52 und der Druckbeendigungsstellung D auf dem rechten Ende der Trommel 52. Figur 2 zeigt den Kopf 11 in der Ausgangsstellung A, der nach einer 90° Drehung mit der Drehung der Führungswelle 5 3 gegen die Trommel 52 um die gleichen Grade wie oben von der Antriebsvorrichtung 54 nach vorne heruntergelegt worden ist.

In der Ausgangsstellung A ist ein Abdeckkörper 55 so vorgesehen, daß er der nach vorne heruntergelegten Frontseite des Kopfes 11 gegenüberliegt und die Öffnung 22 bedeckt. Dieser Abdeckkörper besteht aus poröser Substanz, z.B. würfelförmig gestaltetem Urethanschaum angemessener Dicke, dessen unterer Teil von einem'Behälter 55a aufgenommen wird, dem gelegentlich Wasser zugeführt wird. Der Abdeckkörper 55 ist an der der Öffnung 22 gegenüberliegenden Stelle mit einer Aussparung 55b versehen, und zu der Oberseite dieser Aussparung 55 gelangt aufgrund der Kapillarwirkung Wasser. Deshalb verhindert der Abdeckkörper 55 in der Ausgangsstellung A ein Trocknen und Erstarren der Tinte an der zweiten Öffnung 22. In der Bereitschaftsstellung B,in der der Kopf 11 vor Beginn des Druckvorganges oder unmittelbar nach Beendigung dieses Vorganges in gleicher Weise wie während des Druckvorganges liegt (Fig. 3), steht der Kopf 11 senkrecht.

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Am linken Ende der Trommel 52 ist koaxial zu der Trommel 52 eine Stützwelle 56a vorgesehen, an der exzentrisch zu ihr ein scheibenartiger Deckel 56 befestigt ist. Wenn ein hier nicht gezeichneter KopfStellungsdetektor (z.B. ein auf die Bereit:3chaftsstellung eingestellter Fotokuppler) feststellt, daß der Kopf 11 nach Beendigung des Druckes die Bereitschaftsstellung B erreicht hat und der Tintenstandsmesser16a eine Verknappung der Tinte 30c ermittelt, dreht sich der Deckel 56 so, daß ein Teil des der Stützwelle 56a am fernsten gelegenen Umfanges sich um etwa 180° aus der durch abwechselnde lange und zwei kurze Linien strichpunktiert dargestellten Rückzugstellung in die Schließstellung dreht, in der der Teil wie mit durchgezogener Linie veranschaulicht, anhält.

Der scheibenartige Deckel 56 besteht aus Gummi oder dergleichen,und er ist mit einem kleinen Vorsprung 56b in der von der Stützwelle 5 6a am weitesten entfernten Position versehen, wobei der Vorsprung 56a zum Verschluß der zweiten Öffnung 22 in diese eingreifen soll, wenn der Kopf 11 die Bereitschaftsstellung eingenommen hat und der Deckel 56 sich in Schließstellung dreht. Während die Öffnung 22 geschlossen bleibt und an das piezoelektrische Element 17 Übertragungssignale angelegt werden, werden auf diese Weise Tintentröpfchen durch die erste Öffnung 21 ausgestoßen und tropfen von der Luftzelle 15 in den Tintenbehälter 16 zur Nachfüllung der Tinte 30c, ohne durch die Öffnung 22 ausgestoßen zu werden. Ferner wird der Kopf 11 von der Antriebsvorrichtung 54 zur Rückkehr in die Ausgangsstellung A gesteuert.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise einer Tintentropfenausstoßvorrichtung bei der beschriebenen Konstruktion oder ein Tintenstrahldrucker, der die Vorrichtung benutzt, beschrieben. Während der Aussetzung des Drückens befindet

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-beder Kopf 11 in der Ausgangsstellung A und nimmt die in Figur 2 gezeigte nach unten umgelegte Position ein, wobei die Tinte 30c in dem Tintenbehälter 16 in die Luftzelle 15 strömt und die Tinte 30a um die Öffnung 21 der Tintenzelle 14 an einem Austrocknen und Erstarren hindert. Die Öffnung 22 wird von dem Abdeckköper 55 verschlossen und die Aussparung 55b wird feucht gehalten, so daß die Tinte 30c in der Luftzelle 15 zur Vermeidung einer Verstopfung der öffnung 22 gegen Austrocknen und Verfestigen geschützt wird. Bei Bereitschaft zum Empfang von Drucksignalün odor bei Rückkehr zur Ausgangsstellungsseite nach Beendigung des Drückens hat der Kopf 11 die Bereitschaftsstellung B eingenommen und steht aufrecht. Zur Vorbereitung dieses letztgenannten Falles ist ein Steuerkreis zum Antrieb des Deckels 56 zum Verschluß der öffnung 22 wie vorstehend beschrieben vorgesehen, und es werden Signale an das piezoelektrische Element 17 zum Ausstoß von Tintentropfen angelegt, wenn die Tinte 30c in dem Tintenbehälter von demTintenstandsmesser 16a als knapp ermittelt wird. Durch die Öffnung 22 ausgestoßene Tintentropfen kollidieren mit dem Vorsprung 56b des Deckels 56, ohne aus dem Kopf 11 herauszugelangen,und sie strömen nach unten durch die Luftzelle 15 an der Innenwand der Deckplatte 24 entlang, um den Tintenbehälter 16 mit Tinte aufzufüllen. Wenn der Tintenstandsmesser 16a eine ausreichende Tintenmenge 30c feststellt, wird der Piezovibrator zur Unterbrechung der Tintennachfüllung angehalten.

Während des Druckvorganges liegt der Kopf 11 zwischen der Druckbeginnstellung C und der Druckbeendigungsstellung D und er steht, wie in Fig. 1 gezeigt, aufrecht. Bei Eintreffen des Signales zum Drucken vibriert das piezoelektrische Element 17 und entsprechender Druck wird durch die Tinte 30b übertragen, wobei er zur Vibration des passiven Vibrators 18 verstärkt wird, damit Tinte 30a in

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Form von Tröpfchen durch die öffnung 21 spritzt. Da die Luftzelle 15 mit durch das Luftzuführungsröhrchen 25 und die die Luftzelle 15 umgebende Ringnut zugeführter Druckluft versorgt wird, werdem die durch die Öffnung 21 abgeschleuderten Tintentröpfchen beim Durchgang durch die öffnung 22 mit der Druckluft beladen, die durch die öffnung 22 gerade hindurchtritt. Da die Öffnungen 21 und 22 beide in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand und nicht mit trockener und verfestigter Tinte verstopft sind, werden die Tintentröpfchen sicher ausgestoßen, so daß ein guter Druck gewährleistet ist. Der Verbrauch der in der Tintenzelle 14 enthaltenen Tinte infolge des Ausstoßes von Tintentröpfchen wird durch Zuführung von Tinte von der Seite der Tintenpatrone durch Ausnutzung der Kapillarwirkung der Tinte oder durch Druckausübung auf die Patrone ausgeglichen.

Die zweite Ausführungsform ist in den Figuren 5 und 6 veranschaulicht. Zwischen dieser Ausführungsform und der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Anordnung bestehen folgende Unterschiede: Ein Tintenbehälter 161 für während des nicht druckenden Betriebes in die Luftzelle 15 einzuführende Tinte 30c befindet sich außerhalb des Kopfes 11; der Kopf 11 und der untere Teil des Tintenbehälters 161 sind über eine starre Leitung 162 an das Tinteneinlaßröhrchen 26 angeschlossen; am oberen Teil des Tintenbehälters 161 sind eine mit der nicht gezeichneten Luftpumpe verbundene Leitung 163 und eine andere starre Leitung 164 vorgesehen, die an das Luftzuführungsröhrchen 25 in dem Kopf 11 angesetzt ist; und mit Hilfe dieser Leitungen und nicht gezeichneter Verstärkungsglieder werden der Tintenbehälter 161 und der Kopf 11 in Ausgangsstellung gemeinsam um 90° nach vorne heruntergelegt (Fig. 6). Während des Druckvorganges liegt der Tintenbehälter 161 tiefer als die Luftzelle 15 und in der Ausgangsstellung

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ist er höher angeordnet. Bei dieser Ausführungsform hat die parallel zu der Trommel 52 in Querrichtung gehaltene Führungswelle 531 einen runden Querschnitt,und sie erlaubt-, daß Kopf 11 und Tintenbehälter 161 um sie gedreht werden. Auch in diesem Falle wird Tinte 30c in die Luftzelle 15 eingeführt, wenn der Kopf die Ausgangsstellung des nicht druckendenBetriebers eingenommen hat,und die zweite öffnung wird von dem Abdeckkörper 55 abgedeckt, wodurch ein Verstopfen der ersten und der zweiten öffnung vollständig ausgeschlossen und ein sicherer Druck erzielt wird. Außerdem kann bei dieser Ausführungsform Tinte 30c nach dem bei der vorstehenden ersten Ausführungsform angewendeten Verfahren oder von der Seite der Leitung 163 zugeführt werden.

Nachfolgend wird die in den Figuren 7 und 8 wiedergegebene dritte Ausführungsform beschrieben. Hierbei bleibt der Kopf 11 hinsichtlich Lage und Höhe unverändert,und der Tintenbehälter 61 mit der in die Luftzelle 15 einzuführenden Tinte 30c wird unabhängig von dem Kopf auf- und abbewegt. Ein flexibles Rohr 62 ist an das mit dem unteren Teil der Luftzelle 15 in Verbindung stehende Tinteneinlaßröhrchen 26 angeschlossen, während das andere Ende dieses Rohres 62 mit einem Rohrstutzen am Boden des Tintenbehälters 61 in Verbindung steht, der von dem senkrecht hin- und herbeweglichen Stützrahmen 63 umfaßt wird. Die Luftzelle 15 wird durch das flexible Rohr 32, das Luftzuführungsröhrchen 25 in dem Kopf 11 und die dieses umgebende Ringnut mit Druckluft versorgt, wobei das Luftzuführungsröhrchen 25 mit dem oberen Ende des Tintenbehälters 61 über ein flexibles Rohr 64 verbunden ist. Der Stützrahmen 63 und der Tintenbehälter 61 liegen in der Tintenübernahmestellung E tiefer als die Luftzelle 15 während des Druckvorgange?; (Fig. 7), und sie befinden

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sich in der Tinteneinlaßstellung F etwas oberhalb der Luftzelle 15 bei nicht druckendem Betrieb, wenn der Kopf die Ausgangsstellung nach Figur 8 eingenommen hat. Der Tintenbehälter 61 wird mit einer ausreichenden Menge an Tinte 30c gefüllt, so daß die Tinte über wenigstens der ersten bzw. der zweiten öffnung 21 bzw. 22 steht, wenn der Tintenbehälter 61 die Tinteneinlaßstellung F eingenommen hat. Obwohl zur senkrechten Hin- und Herbewegung des Stützrahmens 63 und des Tintenbehälters 61 jegliches Mitte brauchbar sein kann, kann folgende einfache und geeignete Konstruktion verwendet werden: Der Tintenbehälter 61 ist in der Lage, sich gemeinsam mit dem Kopf 11 nach rechts und links zu bewegen und das linke Ende einer zur Führungswelle 53 parallelen Führungsschiene zur Führung des Tintenbehälters 61 ist von der Druckbeginnstellung C zu der Ausgangsstellung A nach oben abgeschrägt, wodurch eine Auf- und Abbewegung des Tintenbehälters 61 in Abhängigkeit nur von den Steuermitteln zum Querbewegen des Kopfes 11 möglich ist.

Wie Figur 8 zeigt, wird durch Anheben des Tintenbehälters

61 in die Tinteneinlaßstellung F Tinte 30c durch das flexible Rohr 62 in die Luftzelle 15 eingeführt,und in diesem Fall strömt die Tinte 30c gleichförmig, weil der Tintenbehälter 61 mit der Luftzelle 15 verbunden ist. Ein von dem nicht gezeichneten Antriebsmechanismus angetriebener und um die parallel zur Führungswelle 53 gemäß Figur 8 rotierender Abdeckkörper 65 steht wie in Fig. 8 mit durchgezogener Linie dargestellt, senkrecht, wenn der Kopf sich in Ausgangsstellung befindet, damit er die Deckplatte 24 des Kopfes 11 berührt und die zweite öffnung 22 bedeckt, und er tritt durch VorwärtsSchwenkung zurück, wenn der Kopf die Ausgangsstellung verläßt. Der Abdeckkörper 65 besteht aus porösem Material, z.B. Ureth£inr;chaum o.dql.

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und ist an dem Rahmen 65a befestigt, der um die erwähnte Welle schwenkbar ist, so daß Stöße gemildert werden, die bei Auftreffen des Abdeckkörpers 65 auf den Kopf 11 entstehen. Die Abdeckung der zweiten öffnung 22 mit dem Abdeckkörper wirkt einer Verstopfung dieser öffnung 22 entgegen, jedoch ist bei dieser Ausführungsform ein Abdeckkörper nicht unerläßlich. Da der Kopf 11 eine stehende Position einnimmt, wird außerdem die Tinte 30c in der Luftzelle 15 an einem Lecken aus der Öffnung 22 kleinen Durchmessers durch die Oberflächenspannung der Tinte selbst gehindert, so daß kein Abdeckkörper nötig ist.(Auch bei der ersten und der zweiten Ausführungsform ist ein Tintenleck aus der zweiten Öffnung 22 wegen der Oberflächenspannung der Tinte unwahrscheinlich). Die Öffnung könnte sich wahrscheinlich jedoch zusetzen, wenn der Abdeckkörper 65 nicht über die Öffnung 22 gelegt würde. Während des Druckvorganges wird allerdings Druckluft in die Luftzelle 15 eingeführt und diese bläst trockene und erhärtete Tinte von der Öffnung 22 weg, selbst wenn eine Verstopfung der öffnung mit Tinte vorliegt, so daß ein störungsfreies Drucken sichergestellt ist.

Diese Ausführungsform benötigt kein Mittel zur Drehung des Kopfes 11, jedoch ist ein Mittel zur Auf- und Abbewegung des Tintenbehälters 61 erforderlich, das den Zweck trotz des im Vergleich zum bisherigen Mittel einfacheren Aufbaues erfüllt und eine außerordentlich zuverlässige und langlebige Tintentröpfchenausstoßvorrichtung verkörpern kann. Diese dritte Ausführung ist außerdem mit folgendem charakteristischen Steuermittel zur Tintenzuführung ausgestattet: Wenn die Ankunft des Kopfes 11 in der Ausgangsstellung ermittelt wird, wird der Abdeckkörper 6 5 zur Abdeckung der öffnung 22 angetrieben und dann wird das Tintenbehälterhubmittel zum Anheben des Behälters 61 in die Tinteneinlaßstellung F betätigt, und es wird

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das piezoelektrische Element 17 durch Anlegung von Signalen in Vibration versetzt, damit Tintentröpfchen durch die Öffnung 21 ausgestoßen werden. Die abgeschleuderten Tintentröpfchen treffen gegen den Abdeckkörper 65 und strömen durch die Luftzelle 15 zu der Tinte 30c, die mit dem Anheben des Tintenbehälters 61 von unten zu der Luftzelle 15 fließt. Durch Anheben des Tintenbehälters 61 wird nicht nur Tinte in die Luftzelle 15 eingeführt, sondern es werden auch mittels des Ausstoßens von Tröpfchen durch die Öffnung 21 die nachfolgend beschriebenen Wirkungen hervorgerufen. Es handelt sich dabei darum, daß die fest an dem Umfangsteil der Öffnung 21 haftende getrocknete Tinte die Entwicklung von Feuchtigkeitsbedingungen dieses Teiles unterbindet, was nicht verhindert werden kann, soweit es nur von der Einführung der Tinte 30c aus dem Tintenbehälter 61 in die Luftzelle 15 abhängt und Blasen an dem Teil hinterläßt, die schließlich in die Tintenzelle 14 gelangen. Dieses Problem der Verhinderung von Feuchtigkeitsbedingungen wird jedoch durch den vorstehend beschriebenen Ausstoß von Tröpfchen aus der Öffnung 21 gelöst. Eine Zeitspanne zum Tintentröpfchenausstoß in einem solchen beschriebenen Falle wird vorzugsweise lang bestimmt, so daß die Luftzelle durch Zuführung von Tintentröpfchen immer mit Tinte gefüllt wird, selbst wenn aus irgendwelchen Gründen ein Tintenstrom von dem Tintenbehälter 61 unterbleibt. Die bei einer für den praktischen Einsatz typischen Kopfgröße erforderliche Zeit zum Tintentröpf chenausstoß überschreitet zwei Sekunden nicht.

Die vierte Ausführungsform ist in den Figuren 9, 10 und 11 dargestellt. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß Tinte zum Druck gleichzeitig zur Einführung in die Luftzelle benutzt wird und daß die Einführung der Tinte in die Luftzelle 15 und ihr Auslaß aus der Luftzelle 15 von der Druckeinstellung und nicht von

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der Änderung der relativen Stellungen der Luftzelle und des Tintenbehälter^ abhängt.

Konkret gesagt ist eine die flache Luftzelle 15 umgebende Ringnut über das Luftzuführungsröhrchen 25, das mit einem Teil auf dem Umfang dieser Nut in Verbindung steht, an ein Rohr 73 angeschlossen. Das Rohr 73 verbindet die erste Luftausblasöffnung der Luftpumpe mit dem Luftzuführungsröhrchen 25 und ist auf der Hälfte mit einem elektromagnetischen Richtungssteuorventil 7 2 ausgestattet, dessen Arbeitsrichtung von dem elektrischen Signal verändert wird. Die zweite Luftausblasöffnung ist über das Rohr 74 an das Gehäuse 75a einer Tintenpatrone 75 angeschlossen, um der aus hochmolekularem elastischem Folienmaterial hergestellten Patrone 75 Druck zuzuführen. Die Tintenpatrone 75 kann nach Verbrauch der Tinte ersetzt werden und das als Tintenauslaß der Patrone 75 dienende Rohr 75b kann von dem über ein Rohr 77 mit dem Tintenzulaufröhrchen 19 des Kopfes 11 in Verbindung stehenden Tintenkuppler 76 abgenommen werden. Auf dem von dem Luftzuführungsröhrchen 25 nach oben gerichteten Teil des Rohres 73 ist ein Tintenstandsme.sser 71a vorgesehen.

In der Ausgangsstellung A ist gemäß Fig. 10 ein Abdeckkörper 65 ähnlich demjenigen für die dritte Ausführungsform vorgesehen, während in der Bereitschaftsstellung ein in Figur 11 dargestellter Tintenaufnahmebehälter 7 8 vorgesehen ist. Der Aufnahmebehälter 78 hat Würfelform und liegt dem Kopf 11 gegenüber, der die Bereitschaftstellung eingenommen hat, wobei die obere Hälfte des Aufnahmebehälters auf der Seite des Kopfes 11 einschließlich des der Öffnung 22 gegenüberliegenden Teiles offen ist.

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Während des Druckvorganges ist gemäß Figur 9 das elektromagnetische Ventil 72 so eingestellt, daß die erste Luftausblasöffnung der Luftpumpe 71 mit der Luftzelle 15 in Verbindung steht, so daß Druckluft in die Luftzelle 15 eingeführt und durch die Öffnung 22 ausgestoßen wird. Daraus folgt, daß bei Vibration des piezoelektrischen Elementes 17 und Herausspritzen von Tinte 30a aus dem Tintenbehälter 14 in Form von Tröpfchen durch die öffnung 21 diese Tröpfchen gegen das Aufzeichnungspapier spritzen, während sie in einen Luftstrom eingeschlossen sind. Die aufgrund des Tröpfchenausstoßes abnehmende Menge an Tinte 30a in der Tintenzelle 14 wird mit Tinte aufgefüllt, die von der Patrone 75 zugeführt wird, welche von der Luftpumpe 71 unter Druck gesetzt wird.

In der Ausgangsstellung A gemäß Figur 10 öffnet das elektromagnetische Richtungssteuerventil 72 die Luftzelle gegen die Atmosphäre und schließt die erste Luftausblasöffnung der Luftpumpe 71, wenn der Abdeckkörper 65 zum Verschluß der Öffnung 22 senkrecht steht und an den Piezovibrator 17 das elektrische Signal angelegt wird. Als Ergebnis wird der Luftdruck auf der Seite der Tintenzelle 14 zusätzlich zu der Vibration des Vibrators 18 höher als der Luftdruck auf der Seite der Luftzelle 15, wenn Tinte 30a in der TLntenzelle 14 in die Luftzclle15 strömt und diese Zelle allmählich auffüllt, weil sie über das Ventil 72 gegen die Atmosphäre offen ist. Das piezoelektrische Element 17 muß nicht kontinuierlich während des erwähnten Vorganges in Vibration versetzt werden, und es kann sogar genügen, es nur während der Zeit der Einleitung von im Anfangsstadium fließender Tinte zu rütteln oder dem Gehäuse 75a Druckluft zuzuführen, um die Tintenpatrone 75 mit Druck zu beaufschlagen. Wenn

der Tintenstandsmesser 71a den Tintenpegel ermittelt, wird die Luftpumpe 71 stillgesetzt und das elektromagnetische Richtungssteuerventil 72 wird wie in Figur 9 gezeigt geschaltet, wodurch die öffnung 21 mit Tinte 30c in der Luftzelle 15 bedeckt und dadurch ihr Verstopfen verhindert wird. Selbstverständlich können das Stillsetzen und die Steuerung der Luftpumpe von dem Zeitglied und nicht von dem Tintenstandsmesser abhängig sein.

In der Bereitschaftsstellung B verbindet das elektromagnetische Steuerventil 72 die erste Luftausblasöffnung der Luftpumpe 71 mit der Luftzelle 15 in gleicher Weise wie beim Druckvorgang und außerdem veranlaßt es die Luftpumpe 71 zur Zuführung von Druckluft zu der Tintenpatrone 75 und der Luftzelle 15. Wenn der Kopf in die Ausgangsstellung gelangt, bevor er in die Bereitschaftsstellung gelegt wurde, wird - da die Luftzelle 15 mit Tinte 30c gefüllt ist - diese Tinte von der der Luftzelle 15 durch die sie umgebende Ringnut zugeführte Druckluft allein durch die zweite öffnung 22 ausgestoßen und sofort in den Aufnahmebehälter 78 ausgebracht. Dies hat zur Folge, daß noch keine Tinte in der Luftzelle 15 vorhanden ist, und daß ein Luftstrom durch die öffnung 22 bläst, wenn der Kopf in die Druckbeginnstellung gebracht wird, so daß sofort mit dem Druck begonnen werden kann. Auch unmittelbar nach Beendigung des Druckvorganges wird der Kopf 11 in die Bereitschaftsstellung gebracht, jedoch unterliegt er in diesem Falle den gleichen Bedingungen wie beim Druckvorgang, weil keine Tinte in der Luftzelle 15 vorhanden ist. Außerdem entfernt in Bereitschaftsstellung B des Kopfes in diesen eingeblasene Luft an der zweiten öffnung 22 haftende festgewordene Tinte.

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Figur 12 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Figuren 9 bis 11. Hierbei ist die Luftansaugöffnung 71b der Luftpumpe 71 an das elektromagnetische Richtungssteuerventil 79 des Dreiwegetyps und außerdem an ein Magnetventil 80 angeschlossen.

Zwei andere Wege als der wie beschrieben angeschlossene Weg sind an die erste Ausblasöffnung der Luftpumpe 71 und an die Luftzelle 15 angeschlossen. Ein Ende des Ventiles 80 ist geöffnet. Während des Druckbetriebes des Kopfes oder seiner Einnahme der Bereitschaftsstellung ist das Ventil 80 geöffnet und das Ventil 79 ist so eingestellt, daß die erste Ausblasöffnung der Luftpumpe an die Luftzelle 15 angeschlossen ist, wodurch der gleiche Betrieb wie in Figuren 9 bis 11 veranschaulicht, durchgeführt wird. In der Ausgangsstellung A ist das Ventil geschlossen (Figur 12) und das Ventil 7 9 ist so eingestellt, daß die Luftansaugöffnung 71b der Luftpumpe 71 mit der Luftzelle 15 verbunden ist. Als Ergebnis fließt Tinte 30a aus der Tintenzelle 14 durch die öffnung 21 in die Luftzelle 15,und es wird der Tintenzelle 14 von der Patrone 75 Tinte zugeführt, weil die zweite öffnung 22 von dem Abdeckkörper 65 verschlossen ist und die Tintenpatrone 75 dem Druck der Druckluft ausgesetzt ist, die von der zweiten Ausblasöffnung der Luftpumpe 71 zugeführt wird, und es wird die Tintenzelle 14 mit Tinte von der Tintenpatrone 75 versorgt. Das Tintenniveau in der Luftzelle steigt auf die Höhe des Tintenstandsmessers 71a an. Wenn die Luftpumpe 71 in dem Moment stillgesetzt wird, in dem der Tintenpegel den Tintenstandsmesser 71a erreicht, wird die Tinte in der Luftzelle 15 belassen wie sie ist und die öffnung 22 bleibt abgedeckt. Es können Maßnahmen zur Beschleunigung des in die Luftzelle 15 fliessenden Tintenstromes durch Vibration des piezoelektrischen

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Elementes 17 während des vorstehenden Betriebes durchgeführt werden.

Eine solche Ausführungsform und ihre in den Figuren 9 bis 11 bzw. 12 dargestellte Abwandlung benötigt keinen Mechanismus zur Änderung der Relativstellungen der Luftzelle und des Behälters, der die in die Zelle einzuführende Tinte enthält. Die Tinte zum Drucken kann auch zur Verhinderung der Verstopfung der Öffnung 21 benutzt werden, in die die Tinte eingeführt wird und eine Druckquelle zur Steigerung der Energie« der durch die zweite Öffnung 22 spritzenden Tintentröpfchen kann als Druckregelmittel zur Regelung des Tintenstromes benutzt werden, wodurch eine kompakte Konstruktion der Vorrichtung ermöglicht wird.

Figuren 13 bis 15 veranschaulichen die fünfte Ausführungsform, bei der in gleicher Weise wie bei dem vierten Beispiel aus der Tintenzelle 14 auszustoßende Tinte für den Druck in dem Tintenbehälter 81 enthalten ist, so daß sie auch mit der in die Luftzelle 15 eingeführten Tinte benutzbar ist. Der Tintenbehälter 81 kann sich in bezug auf den Kopf 11 zur Einführung von Tinte aus der Tintenzelle 14 durch die erste Öffnung 21 in die Luftzelle 15 in gleicher Weise wie bei der dritten Ausführungsform auf- und abbewegen. Der Behälter 81 wird von dem Stützrahmen 82 umschlossen und kann sich senkrecht bewegen. Das mit der Tintenzelle 14 verbundene Tintenzulaufröhrchen 19 in dem Kopf 11 ist mittels eines flexiblen Rohres 82 an den unteren Teil des Behälters 81 angeschlossen und steht mit ihm in Verbindung. Die nicht gezeichnete Luftpumpe ist an das Luftzuführungsröhrchen 25 angeschlossen, das mit dem oberen Teil der Luftzelle 15 über das flexible Rohr 83 verbunden ist, welches auf dem Weg zur Pumpe zum

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Anschluß an die Oberseite des Tintenbehälters 81 abgezweigt ist.

Figur 13 zeigt, daß der Tintenbehälter 81 während des Druckbetriebes abgesenkt ist und sich in der Tinten-Übernahmestellung E unterhalb der Luftzelle 15 befindet, wobei von der Luftpumpe Druckluft in die Luftzelle und in den Tintenbehälter 81 geleitet wird. Wenn unter den vorstehenden Bedingungen an das piezoelektrische Element 17 das elektrische Signal zum Drucken angelegt wird, wird Tinte 30a aus der Tintenzelle 14 unter Verwandlung in Tröpfchen durch die öffnung 21 ausgestoßen und gegen das Aufzeichnungspapier 51 geschleudert, wobei sie von dem durch die öffnung 22 geblasenen Luftstrom beschleunigt wird.

Die allmählich abnehmende Tintenmenge 30a wird mit aus dem Tintenbehälter 81 zugeführter Tinte aufgefüllt, die von der Luftpumpe mit Druck beaufschlagt wird und durch das Rohr 82 fließt.

Figur 14 zeigt die Vorrichtung in der Ausgangsstellung A. Der Tintenbehälter 81 befindet sich in der angehobenen Tinteneinlaßsteilung F, und die öffnung 22 wird von dem Abdeckkörper 65 in gleicher Weise wie bei der vorangegangenen Ausführungsform verschlossen. Die Luftpumpe ist nicht in Betrieb. Unter solchen Bedingungen steigt Tinte in der Luftzelle 15 oder dem Luftzuführungsröhrchen 25 auf ein Niveau, das demjenigen des Tintenbehälters etwa entspricht und sie bedeckt die erste Öffnung 21 zur Verhinderung ihrer Verstopfung. Es kann wirkungsvoll sein, den Vibrator 18 anzutreiben und das piezoelektrische Element 17 in Vibration zu versetzen, um die während

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des beschriebenen Betriebes von der Tintenzelle 14 durch die Öffnung 21 zu der Luftzelle 15 strömende Tinte zu beschleunigen bzw. zu induzieren.

Figur 15 veranschaulicht die in Bereitschaftsstellung liegende Vorrichtung, bei der auf der Vorderseite des Kopfes 11 ein Aufnahmebehälter 78 für Tinte vorgesehen ist. Der Tintenbehälter 81 befindet sich in der Tinten-Übernahmestellung E und die Luftpumpe ist in Betrieb. Deshalb wird Druckluft in die Luftzelle 15 eingeleitet und bei Bewegung des Kopfes aus der Ausgangsstellung A in die Druckbeginnstellung C spritzt Tinte aus der Zelle 1>5 durch die zweite Öffnung 22 und wird in dem Aufnahmebehälter 78 gesammelt, wodurch ein anschließender gleichmäßiger Druckbetrieb ermöglicht wird. Anders als im vorangegangenen Falle ergibt sich bei Bewegung des Kopfes aus der Druckbeendigungsstellung D kein Tintenausstoß, weil in der Luftzelle 15 keine Tinte vorhanden ist. In jedem Falle wird an der Öffnung 22 anhaftende ausgetrocknete Tinte weggeblasen.

Eine Zusammenfassung der vorstehenden Beschreibung ergibt, daß bei jeder Ausführungsform während des nicht druckenden Betriebes Tinte (oder andere Flüssigkeiten) in die Luftzelle eingeführt wird,um die Öffnung 21 in der Tintenzelle 14 zu bedecken und zu verhindern, daß Tinte um die Öffnung 21 trocknet und fest wird und die Öffnung verstopft. Außerdem wird das Ansaugen von Luft infolge der Abnahme des Tintenvolumens durch Verdampfen des Wassergehaltes der Tinte 30a in der Tintenzelle 14 und die daraus resultierende Abnahme der von der Vibration des Vibrators aufgeprägten Tintenspritzenergie verringert. Da der Kopf sich in der Ausgangsstellung befindet und die Luftzelle

während des nicht druckendenBetriebes mit Tinte gefüllt ist, verwandelt sich die Luft, die durch die zweite öffnung 22 aufgrund der räumlichen Volumenzunahme in dem Kopf angesaugt wird, durch zufällige mechanische Stöße von außen in mit der Tinte in der Luftzelle 15 zu vermischende Blasen und wird anschließend ausgelassen, so daß die Tinte in der Tintenzelle 14 nicht beeinflußt wird und stabile Tintenausstoßcharakterxstiken selbst bei Auftreten äußerer Stoßeinwirkungen gewährleistet sind.

Da die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen realisiert werden kann, ohne daß dabei von dem Grundgedanken ihrer wesentlichen Merkmale abgewichen wird, sind die dargestellten Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt und nicht als Einschränkung zu bewerten. Der Rahmen der Erfindung wird eher durch die Ansprüche als durch die ihnen vorangegehende Beschreibung abgesteckt, und alle vom Umfang der Ansprüche umfaßten Änderungen oder Äquivalente werden von den Ansprüchen gedeckt.

Claims

-27- AHSPRfCHE

1. Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens einer Tinten tropf enaus stoßvorrichtung durch Tinte, wobei die Vorrichtung vor einer ersten Öffnung, durch die Tintentröpfchen ausgestoßen werden, eine Luftzelle aufweist, die mit einer der ersten Öffnung gegenüberliegenden zweiten Öffnung versehen ist, durch die zum Drucken Tintentröpfchen ausgespritzt werden,

dadurch ge kennzeichnet, daß man zur Abdeckung der ersten Öffnung während des nicht druckenden Betriebes in die Luftzelle Flüssigkeit einleitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch ge kennzeichnet, daß

als Flüssigkeit Tinte verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch ge kennzeichnet, daß die Tinte sowohl zum Drucken als auch zur Einführung durch die erste Öffnung in die Luftzelle verwendbar ist, um während des nicht druckenden Betriebes die erste Öffnung abzudecken.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch ge kennzeichnet, daß man zur Einführung der Tinte in die Luftzelle die gegenseitigen Positionen eines Tintenbehälters und der Luftzelle ändert.

5. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch ge kennzeichnet, daß man zur Einführung der Tinte in die Luftzelle den Luftdruck in dem die Tinte zum Drucken enthaltenden Teil in bezug auf den Luftdruck in der Luftzelle steigert.

6. Tintentropfenausstoßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, die vor einer ersten Öffnung, durch die Tintentröpfchen ausgestoßen werden, eine Luftzelle aufweist, die mit einer der ersten Öffnung gegenüberliegenden zweiten Öffnung versehen ist, durch die zum Drucken Tintentröpfchen ausgespritzt werden, gekennzeichnet durch Mittel, die zur Abdeckung der ersten Öffnung (21) während des nicht druckenden Betriebes in die Luftzelle (15) Flüssigkeit (30c) einführen, die aus der Luftzelle (15) austritt, um die erste Öffnung (21) während des Druckbetriebes der Luft auszusetzen.

7. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Behälter (16;61) für die in die Luftzelle (15) einzuführende Flüssigkeit (30c) so ausgebildet ist, daß seine senkrechte Stellung in bezug auf die Luftzelle (15) in Abhängigkeit von dem druckenden oder nicht druckenden Betrieb veränderbar ist.

8. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (61) unabhängig von der Luftzelle (15) senkrecht bewegbar angeordnet ist.

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9. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (16) zur Änderung der senkrechten Relativstellungen des Behälters (16) und der Luftzelle (15) gemeinsam mit Bauteilen der Luftzelle (15) bewegbar angeordnet ist.

10. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (16) in den Baukörper der Luftzelle (15) integriert ist.

11. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach den Ansprüchen 8, 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen Abdeckkörper (55;56;65) zur Abdeckung der zweiten öffnung (22) von der Außenseite der Luftzelle (15).

12. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Ausstoßen von Tintentröpfchen durch die erste öffnung (21) in die Luftzelle (15)/während der Abdeckkörper (55;56;65) die zweite öffnung (22) abdeckt.

13. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß der Abdeckkörper (55;65) zur Abdeckung der zweiten Öffnung (22) .aus porösem Material besteht.

14. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß der Abdeckkörper (55) Ln dom der /.woiLon üf.'fnunq (22) gegenüberliegenden Bereich eine Aussparung (5 5b) aufweist und mit Flüssigkeit imprägniert ist.

15. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet., daß der Flüssigkeitsbehälter (16) mit einem Flüssigkeitsstandsmesser (16a) zur Feststellung der in dem Behälter (16) enthaltenen Flüssigkeitsmenge (30c) versehen ist, und daß durch die erste Öffnung (.21) Tintentröpfchen ausgestoßen werden, während der Abdeckkörper (55) die zweite öffnung (22) abdeckt, wenn die Flüssigkeitsmenge (30c) abnimmt.

16. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß Mittel (71). der Luftzelle (15) Druckluft zuführ en ,und vor dem Druckbetrieb mittels der Druckluft Flüssigkeit aus der Luftzelle (15) durch die zweite Öffnung (22) drücken und austreiben.

17. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Sammelbehälter (7 8) zur Aufnahme der durch die zweite Öffnung

(22) gedrückten und ausgetriebenen Flüssigkeit.

18. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Tintenbehälter (75;81;161) für durch die erste Öffnung (21) auszustoßende Tinte auch als Tintenbehälter für die während des nicht druckenden Betriebes in die Luftzelle (15) einzuführende Tinte dient.

19. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichne t,daß das Mittel zum Ausstoß der zum Drucken bestimmten Tintentröpfchen durch die erste öffnung (21) gleichzeitig mit der Einführung der Tinte in die Luftzelle (15) angetrieben wird.

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20. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Abdeckkörper (65) zur Abdeckung der zweiten öffnung (22) während des nicht druckenden Betriebes und durch ein Drucksteuerini ttel, das den Druck in der Tintenzelle (14) höher ein stellt als denjenigen in der Luftzelle (15), wenn die zweite Öffnung (22) abgedeckt ist, so daß durch Betätigung des Drucksteuermittels während des nicht druckenden Betriebes Tinte (30a) von der Tintenzelle (14) zu der Luftzelle

(15) fließt.

21. Tintentropfenausstoßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

gekennzeichnet durch Pumpenmittel zur Zuführung von Druckluft zu der Luftzelle (15).

22. Tintenstrahldrucker mit einer Tintentropfenausstoßvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch Mittel, die zur Abdeckung der ersten Öffnung (21) während des nicht druckenden Betriebes in die Luftzelle (15) Flüssigkeit (30c) einführen, die aus der Luftzelle (15) austritt, um die erste öffnung (21) während des Druckbetriebes der Luft auszusetzen.