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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beseitigen von Gas aus einem Druckkopf und eine Druckvorrichtung.
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Drucker können eine gedruckte Ausgabe auf einem Druckmedium erzeugen, indem sie Tintentröpfchen aus Düsen eines Druckkopfes auf das Druckmedium abfeuern. Um die Düsen anfänglich auf das Abfeuern vorzubereiten, werden die Düsen mit Tinte gefüllt, um Gas durch Tinte zu ersetzen. Die Düsen und ihre Vorratsfächer sollten dann von Gasblasen relativ frei gehalten werden, um ein einheitliches Abfeuern der Düsen aufrechtzuerhalten.
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Die
US 5,481,284 A und die
JP 56-075866 A beschreiben Tintenstrahldrucker, deren Druckdüsen über eine Zuleitung und eine Ableitung mit einem stationären Tintenreservoir verbunden sind. Die Drucköffnungen können verschlossen werden und Tinte wird über die Zuleitung von dem Tintenreservoir an den Düsen vorbei über die Ableitung zurück in das Tintenreservoir gepumpt, um Luftblasen in der Nähe der Düsen oder in den Leitungen zu entfernen.
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Die
US 6,409,304 B1 beschreibt einen Ansatz zum Schutz eines Tintenstahldruckkopfs vor dem Austrocknen. In einer Wartungsstation wird auf die Düsen des Druckkopfs ein wasserbindendes Fluid aufgebracht.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Druckvorrichtung zu schaffen, die auf einfache Art unter Vermeidung einer Zirkulation der Tinte von einem stationären Tintenreservoir zu dem beweglichen Druckkopf und zurück zu dem stationären Tintenreservoir eine Beseitigung von Gas aus dem Druckkopf der Druckvorrichtung ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Druckvorrichtung nach Anspruch 8 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Druckers, der für eine Entnahme von Gas aus Druckköpfen des Druckers durch Aufbringung eines Abdichtmaterials auf die Druckköpfe konfiguriert ist, gemäß den vorliegenden Lehren.
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2 eine schematische Ansicht des Druckers der 1 gemäß den vorliegenden Lehren.
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3 eine Schnittansicht einer Druckkopfanordnung von dem Drucker der 1.
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4 eine Teilschnittansicht eines Druckkopfes und eines Trägers der Druckkopfanordnung der 3, die allgemein entlang der Linie 4-4 der 3 genommen ist.
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5 eine Teilschnittansicht des Druckkopfes und des Trägers der 4, die allgemein entlang der Linie 5-5 der 4 genommen ist.
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6 eine Teilschnittansicht des Druckkopfes der 5 in einer unbeladenen Konfiguration gemäß den vorliegenden Lehren.
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7 eine Teilschnittansicht des Druckkopfes der 5 während eines Aufbringens eines Abdichtmaterials auf eine äußere Oberfläche des Druckkopfes, gemäß den vorliegenden Lehren,
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8 eine Teilschnittansicht des Druckkopfes der 5 während einer Bewegung von Tinte durch eine Versorgungsleitung nach der Aufbringung des Abdichtmaterials auf eine äußere Oberfläche des Druckkopfes, gemäß den vorliegenden Lehren.
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9 eine Teilschnittansicht des Druckkopfes der 5 in einem beladenen Zustand, nachdem internes Gas infolge einer Bewegung von Tinte durch eine Versorgungsleitung nach der Aufbringung eines Abdichtmaterials im Wesentlichen durch Tinte ersetzt wurde, gemäß den vorliegenden Lehren.
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10 eine Teilschnittansicht des Druckkopfes der 5, der nach dem Ersetzen von internem Gas durch Tinte Tröpfchen aus einer seiner Öffnungen abfeuert, gemäß den vorliegenden Lehren.
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Die vorliegenden Lehren liefern Verfahren zum Entfernen eines Gases aus einem Druckkopf, und insbesondere aus Öffnungen (Düsen) und/oder aus Abfeuerungsfächern des neben den Öffnungen angeordneten Druckkopfes. Ein Abdichtmaterial kann von außerhalb des Druckkopfes auf die Öffnungen aufgebracht werden, um abgedichtete Öffnungen zu erzeugen. Das Abdichtmaterial kann im Innern des Druckkopfes befindliches internes Gas von außerhalb des Druckkopfes befindlichem externen Gas trennen und einen Durchfluss von Fluid durch die abgedichteten Öffnungen, z. B. einen Durchfluss von Luft und/oder Tinte, begrenzen. Das Abdichtmaterial kann ein festes Dichtungsmittel oder ein flüssiges Dichtungsmittel, u. a. z. B. eine viskose Flüssigkeit, sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das Abdichtmaterial ein Glykol sein. Das Abdichtmaterial kann dahin gehend konfiguriert sein, einem größeren nach innen gerichteten Druck zu widerstehen als Tinte, während es das Eintreten eines externen Gases durch die Öffnungen und in den Druckkopf begrenzt.
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Tinte kann durch eine Druckkopfleitung bewegt werden, die in Fluidkommunikation mit den abgedichteten Öffnungen angeordnet ist. Die Druckkopfleitung kann als Venturi-Rohr (ein verengtes Rohr) fungieren, so dass eine Tintenbewegung gemäß dem Bernoulli-Prinzip einen verringerten Druck in der Druckkopfleitung erzeugen kann. Der verringerte Druck kann somit einen nach innen gerichteten Druckabfall (einen nach innen gerichteten Netto-Druck oder -Sog) zwischen den abgedichteten Öffnungen und der Druckkopfleitung liefern, so dass die Tinte (und/oder das Abdichtmaterial) internes Gas aus der Nachbarschaft der abgedichteten Öffnungen verdrängt. Die Verdrängung von internem Gas kann u. a. (1) ein Beladen des Druckkopfes mit Tinte und/oder (2) ein Warten bzw. Instandhalten bzw. Bedienen des Druckkopfes, um eingeschlossenes Gas aus der Nachbarschaft der abgedichteten Öffnungen zu beseitigen (z. B. Gas in den abgedichteten Öffnungen selbst und/oder in Abfeuerungsfächern, die neben den abgedichteten Öffnungen angeordnet sind), bewirken.
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Vorrichtungen, die dahin gehend konfiguriert sind, Gas aus Öffnungen und/oder Abfeuerungsfächern eines Druckkopfes zu beseitigen, sind ebenfalls offenbart. Die Vorrichtung kann einen Tintenstrahldrucker umfassen. Die Vorrichtung kann auch eine Wartungsstation mit einer Aufbringvorrichtung umfassen, die dahin gehend konfiguriert ist, ein Dichtungsmittel auf Öffnungen eines Druckkopfes aufzubringen. Die Vorrichtung kann eine Druck- oder Flusssteuerung umfassen, die dahin gehend konfiguriert ist, Tinte durch eine Leitung des Druckkopfes zu bewegen, und die zwischen einer Tintenvorratskammer und einem Empfängerfach angeordnet ist. Die Bewegung von Tinte kann internes Gas des Druckkopfes aus der Nachbarschaft der Öffnungen beseitigen. Die Vorrichtung kann auch dahin gehend konfiguriert sein, das Dichtungsmittel u. a. mechanisch und/oder durch Abfeuern von Tinte aus den Öffnungen in ein Auswurfbecken zu entfernen. Die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen können einen wirtschaftlicheren und/oder effektiveren Lösungsansatz bezüglich eines Beladens von Druckköpfen und/oder eines Entfernens von Gas aus den Druckköpfen liefern. Beispielsweise verschwenden die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen eventuell wesentlich weniger Tinte als ein von außerhalb des Druckkopfes an die Druckkopföffnungen angelegtes Vakuum, das beträchtliche Mengen an verschwendeter Tinte aus dem Druckkopf saugen kann, während das Vakuum Luft entfernt.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Druckers 20, der für eine Beseitigung von Gas aus Druckköpfen 22 des Druckers nach einer Aufbringung eines Abdichtmaterials auf die Druckköpfe konfiguriert ist. Der Drucker 20 kann ein beliebiger geeigneter Druckertyp sein, u. a. beispielsweise ein Tintenstrahldrucker. Der Drucker 20 kann eine Farbmittelaufbringungsanordnung 24 und einen Medienbewegungsmechanismus 26 umfassen.
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Der Begriff Gas kann gemäß der Verwendung in dem vorliegenden Dokument Luft und/oder jegliche Gasphasensubstanz oder jegliches Gasphasengemisch umfassen, die bzw. das sich in oder neben dem Druckkopf und/oder der Tinte befindet. Demgemäß kann Gas u. a. während einer Einhäusung der Tinte oder einer Herstellung des Druckkopfes in einen Tintenvorrat eingebracht werden, kann durch eine chemische Reaktion in der Tinte gebildet werden, kann aus einem aufgelösten Zustand oder anhand von Verdunstung entweichen und/oder kann von einer Öffnung in dem Tintenvorrat oder Druckkopf eindringen, beispielsweise Luft, die durch eine Tintenvorratskammer, ein Tintenreservoir und/oder eine Druckkopfdüse eindringt.
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Die Farbmittelaufbringungsanordnung 24 kann dahin gehend konfiguriert sein, ein oder mehrere flüssige Farbmittel, die hiernach als Tinte bezeichnet werden, aus Druckköpfen 22 an ausgewählte Positionen eines Druckmediums 28, z. B. Papier, abzugeben. Jeder Druckkopf kann Düsen (Öffnungen) und Abfeuerungselemente wie z. B. Heizelemente oder piezoelektrische Elemente, die neben den Öffnungen angeordnet sind, umfassen. Die Druckköpfe können dahin gehend konfiguriert sein, sich an einer Wagenstange 30 hin- und herzubewegen, um Tintenbänder auf die ausgewählten Positionen des Druckmediums abzugeben. Die Farbmittelaufbringungsanordnung kann eine Mehrzahl von Tintenreservoiren 32 umfassen, die Tinte verschiedener Farben enthalten und sich in Fluidkommunikation mit Druckköpfen 22 befinden. Die Tintenreservoire können neben den Druckköpfen als Teil einer Kassette angeordnet sein und während des Bewegens des Druckkopfes entlang einer Bewegungsachse zum Zweck einer auf einer Achse befindlichen Tintenversorgung an der Wagenstange beweglich sein. Alternativ dazu können die Tintenreservoire, wie in der vorliegenden Veranschaulichung gezeigt ist, von den Druckköpfen beabstandet sein, beispielsweise unter Verwendung einer Vorratsschlauchanordnung 34 mit denselben verbunden sein. Demgemäß können die Tintenreservoire 32 ortsfest sein, während sich die Druckköpfe an der Wagenstange 30 hin- und herbewegen.
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Bei der in der vorliegenden Veranschaulichung gezeigten außeraxialen Konfiguration können Druckköpfe 22 in einer Druckkopfanordnung 36 enthalten sein, die Tintenvorratskammern 38 umfasst. Jede Vorratskammer kann unter Verwendung der Vorratsschlauchanordnung 34 von einem entsprechenden Tintenreservoir 32 Tinte für ihren jeweiligen Druckkopf empfangen.
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Der Medienbewegungsmechanismus 26 kann dahin gehend konfiguriert sein, ein Druckmedium zu drucken, bevor, während und/oder nachdem die Farbmittelaufbringungsanordnung 24 Tinte auf das Druckmedium abgibt. Der Medienbewegungsmechanismus kann einen Pfad eines Medienweges von einer Eingangsstelle 38 zu einer Ausgangsstelle 40 definieren, der zu einer Bewegungsachse, entlang derer sich die Druckköpfe hin- und herbewegen, orthogonal angeordnet ist. Die Druckköpfe können dahin gehend konfiguriert sein, sich in einer Druckzone 42, die sich neben dem Druckmedium befindet, hin- und herzubewegen, um Tinte auf das Druckmedium abzugeben. Die Druckköpfe können auch zu einer Wartungszone 44 wandern, die von der Druckzone getrennt ist oder dieselbe überlappt und eine Wartungsstation 46 umfasst, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung ausgewählter Aspekte des Druckers 20. Der Drucker 20 kann einen Farbmittelaufbringmechanismus 24, eine Wartungsstation 46 zum Warten von Aspekten des Farbmittelaufbringmechanismus sowie einen Prozessor 60 zum Steuern des Betriebs des Farbmittelaufbringmechanismus und/oder der Wartungsstation umfassen.
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Der Farbmittelaufbringmechanismus 24 kann dahin gehend konfiguriert sein, Tinte zwischen einem oder mehreren Tintenreservoiren 32 und einem oder mehreren Druckköpfen 22 zu bewegen. Um die Darstellung zu vereinfachen, sind in der vorliegenden Veranschaulichung ein einziges Tintenreservoir und ein einziger Druckkopf gezeigt. Das Tintenreservoir kann durch einen Kanal 34 Tinte an eine Druckkopfanordnung 62 liefern. Die Tinte kann in die Vorratskammer 38 der Druckkopfanordnung 62, zu der Düsenversorgungsleitung 64 und dann aus den Düsen (Öffnungen) 66 heraus wandern. Alternativ dazu können die Düsen 66 abgedichtet sein, so dass Tinte durch eine Düsenversorgungsleitung, an Düsen 66 vorbei und zu einem Empfängerfach 68 wandert, wie durch die bei 69 gezeigten Pfeile angegeben ist (oder, u. a., rückwärts von dem Empfängerfach 68 zu der Vorratskammer 38). Eine Druckkopfanordnung ist gemäß der Verwendung dieses Begriffs in dem vorliegenden Dokument ein Druckkopf und ein etwaiges daran befestigtes Tintenfach bzw. etwaige daran befestigte Tintenfächer, z. B., u. a., eine Vorratskammer und/oder ein Empfängerfach. Ein Drucker kann eine Mehrzahl von Druckkopfbaugruppen umfassen, die als Druckkopfanordnung bezeichnet werden.
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Der Farbmittelaufbringmechanismus 24 kann zumindest eine Druck- oder Flusssteuerung 70 umfassen, um eine Fluidbewegung innerhalb des Farbmittelaufbringmechanismus zu steuern. Die Drucksteuerung kann eine Pumpe 72 (oder Pumpen) umfassen. Die Pumpe kann ein beliebiger Mechanismus zum direkten Ausüben eines Druckes auf Tinte oder auf einen Tinte enthaltenden Behälter, einschließlich eines mit Druck beaufschlagten Gases, einer Vakuumpumpe, einer mechanischen Pumpe (Spritze, drehend, peristaltisch) und/oder dergleichen sein. Die Drucksteuerung kann außerdem oder alternativ ein oder mehrere Ventile 74 umfassen, die dahin gehend wirksam sind, eine Fluidbewegung zwischen Tintenfächern zu ermöglichen oder zu begrenzen.
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Die Wartungsstation 46 kann ein beliebiger Teil des Druckers sein, der dahin gehend konfiguriert ist, den Druckkopf 22 zu warten. Die Wartungsstation kann im Wesentlichen ortsfest sein, so dass der Druckkopf zu der Wartungsstation bewegt wird, die Wartungsstation kann sich zu dem Druckkopf bewegen, oder eine Kombination derselben, wie bei 76 angegeben ist. Die Wartungsstation 46 kann eine Düsendichtungsmittelaufbringvorrichtung 78 umfassen, die dahin gehend konfiguriert ist, ein Dichtungsmittel 80 aus einem Dichtungsmittelreservoir 82 auf den Druckkopf aufzubringen. Die Wartungsstation 46 kann auch ein Abfallreservoir oder ein Auswurfbecken 84 umfassen, um Tinte und/oder Dichtungsmittel aus dem Druckkopf aufzunehmen, insbesondere Tinte und/oder Dichtungsmittel, die bzw. das durch eine Betätigung von Abfeuerungselementen des Druckkopfes aus dem Druckkopf ausgeworfen wird.
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Das Dichtungsmittel oder das Abdichtmaterial kann u. a. fest, flüssig, eine Kombination derselben (z. B. ein Gel) sein. Ein festes Abdichtmaterial kann ein elastisches Bauglied, das z. B. aus Kunststoff oder Gummi gebildet ist, umfassen, das gegen den Druckkopf gedrückt wird, um eine Abdichtung zu erzeugen. Ein flüssiges Abdichtmaterial kann jegliche geeignete Flüssigkeit sein. Exemplarische flüssige Abdichtmaterialien sind viskos. Gemäß der Verwendung in dem vorliegenden Dokument bedeutet viskos, dass die Viskosität größer ist als die Viskosität von Tinte in dem Druckkopf. Bei manchen Beispielen kann die Viskosität etwa 2 bis 250 Centipoise betragen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Abdichtmaterial einen Berstdruck aufweisen, der größer als der Berstdruck von Tinte in dem Druckkopf ist. Der „Berstdruck” für ein Fluid ist gemäß der Verwendung in dem vorliegenden Dokument der Druck, bei dem die Abdichtkapazität des Fluids verloren geht, d. h. der Druck, bei dem ein Fluid, das eine Öffnung abdichtet, das Eintreten von externem Gas durch die Öffnung ermöglicht. Bei manchen Beispielen kann ein Abdichtmaterial in Tinte löslich sein und kann mischbar sein, d. h. bei einem beliebigen Verhältnis von Abdichtmaterial zu Tinte löslich sein. Exemplarische Abdichtmaterialien können Alkohole, insbesondere Polyole oder Diole, z. B. Glykole oder Polymere derselben, sein. Beispielhafte Glykole oder Glykolpolymere, die geeignet sein können, umfassen u. a. Dipropylenglykol, Ethylenglykol, Propylenglykol und/oder Polyethylenglykol.
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Die Dichtungsmittelaufbringvorrichtung kann ein beliebiger Mechanismus zum Aufbringen eines Dichtungsmittels 80 auf den Druckkopf sein. Die Form der Aufbringvorrichtung kann der Art des verwendeten Dichtungsmittels entsprechen. Beispielsweise kann die Dichtungsmittelaufbringvorrichtung bei einem festen Dichtungsmittel eine Struktur oder Vorrichtung zum Platzieren des festen Dichtungsmittels an dem Druckkopf, u. a. z. B. ein Auslegerarm oder eine Feder, sein. Bei einem flüssigen Dichtungsmittel kann die Dichtungsmittelaufbringvorrichtung eine Struktur sein, die das flüssige Dichtungsmittel verteilt, u. a. z. B. ein Kissen oder eine Bürste. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Dichtungsmittelaufbringvorrichtung eine Struktur sein, die dahin gehend konfiguriert ist, das Dichtungsmittel auf den Druckkopf aufzusprühen, den Druckkopf in das Dichtungsmittel einzutauchen und/oder dergleichen.
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Der Prozessor 60 kann eine beliebige Datenverarbeitungssteuerung sein, die in dem Drucker enthalten oder in einer separaten Vorrichtung angeordnet ist, z. B. einer Rechenvorrichtung, die sich in Kommunikation mit dem Drucker befindet. Der Prozessor kann dahin gehend konfiguriert sein, den Betrieb der Pumpe 72 und des Ventils bzw. der Ventile 74 zu steuern, z. B. zu bestimmen, wann und wie viel Tinte von dem Tintenreservoir 32 an die Druckkopfbaugruppe 62 fließt. Der Prozessor kann auch dahin gehend konfiguriert sein, zu steuern, wann und wie viel Dichtungsmittel 80 auf den Druckkopf aufgebracht wird, und die Aufbringung von Dichtungsmittel und die Bewegung von Tinte durch die Düsenversorgungsleitung 64 zu koordinieren. Dementsprechend kann der Prozessor mit einem Sensor gekoppelt sein, der eine Eigenschaft einer Tinte aus einem Teilsatz oder aus allen Düsen erfasst. Beispielsweise kann der Sensor eine Eigenschaft wie z. B. Tröpfchengröße, Tröpfchenflugbahn und/oder Vorliegen/Nichtvorliegen von Tinte oder abgefeuerten Tröpfchen messen. Daten aus dem Sensor können durch den Prozessor verarbeitet werden, um zu bestimmen, ob der Druckkopf gewartet werden sollte, um Gas zu entfernen und/oder Düsen zu beladen. Dementsprechend kann der Prozessor dahin gehend konfiguriert sein, eine Aufbringung des Abdichtmaterials und/oder eine Bewegung von Tinte durch die Versorgungsleitung zu dem Empfängerfach auf der Basis der Sensordaten automatisch einzuleiten. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Prozessor dahin gehend konfiguriert sein, ein Entfernen von Gas aus Druckköpfen in vordefinierten Zeitabständen oder auf der Basis von Befehlen, die durch eine Benutzerschnittstelle von einem Benutzer empfangen werden, einzuleiten. Der Prozessor kann ferner dahin gehend konfiguriert sein, ein Entfernen des Abdichtmaterials aus dem Druckkopf zu steuern und dieses Entfernen mit einer Bewegung von Tinte in die Düsenversorgungsleitung 64 nach der Aufbringung des Abdichtmaterials zu koordinieren.
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3 zeigt eine Schnittansicht ausgewählter Aspekte der Druckkopfbaugruppe 62 und der Druckkopfsteuerung 70 aus dem Drucker 20. Die Druckkopfbaugruppe kann einen Körper 102, zumindest einen Druckkopf 22 und einen Träger 104, der den Druckkopf mit dem Körper verbindet, umfassen.
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Der Körper 102 kann ein oder mehrere Fächer zum Halten eines Fluids, z. B. von Tinte oder Luft, definieren. Bei der vorliegenden Veranschaulichung definiert der Körper 102 beispielsweise eine Vorratskammer 38, die dahin gehend konfiguriert ist, Tinte 106 zu halten, die aus dem Druckkopf abgefeuert werden soll. Der Körper 102 kann ferner ein Empfängerfach 68 definieren, das durch eine Innenwand 108 von der Vorratskammer 38 getrennt ist. Der Körper kann aus einem beliebigen geeigneten Material, u. a. z. B. einem Kunststoff, Metall, Glas oder einer Keramik gebildet sein.
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Der Körper 102 kann eine Mehrzahl von Kanälen zur Bewegung von Tinte in den und durch den Körper und/oder zum Regulieren von Druck in dem Körper definieren. Beispielsweise kann der Körper 102 Körperkanäle 110, 112 zum Liefern von Tinte an den Körper und zwischen der Vorratskammer 38 und dem Empfängerfach 68 definieren. Der erste Körperkanal 110 kann als Einlasskanal fungieren, um Tinte von einem Tintenreservoir zu empfangen. Der zweite Körperkanal 112 kann als Auslasskanal (oder Einlasskanal) für Tinte und/oder Gas fungieren und/oder kann zur Druckregulierung des Körpers verwendet werden. Jeder der Körperkanäle 110 bzw. 112 kann durch eine Pumpe 72a, 72b und/oder zumindest ein Ventil 74a, 74b reguliert werden. Jede Pumpe kann dahin gehend wirksam sein, in dem Körper einen Überdruck oder Unterdruck, auf den Umgebungsdruck bezogen, zu erzeugen.
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Der Körper 102 kann auch eine erste und eine zweite Öffnung 114, 116 definieren. Die erste Öffnung 114 kann ein Kammerauslass sein, um zu ermöglichen, dass Tinte von der Vorratskammer 38 zu dem Druckkopf 22 und/oder zu dem Empfängerfach 68 fließt. Die erste Öffnung 114 kann durch ein Filter 118 bedeckt sein, um Partikel aus der Tinte zu entfernen. Die zweite Öffnung 116 kann ein Einlass für das Empfängerfach 68 sein, um zu ermöglichen, dass Tinte und/oder Gas in das Empfängerfach wandert. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die zweite Öffnung 116 als Einlass fungieren, um Tinte von dem Empfängerfach 68 zu dem Druckkopf 22 und/oder zu der Vorratskammer 38 zu tragen.
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Ein Körper kann auch eine Eintrittsöffnung 120 und eine Membranöffnung 122 definieren. Die Eintrittsöffnung 120 kann durch ein Blasensieb 124 bedeckt sein, das dahin gehend konfiguriert ist, den Körperdruck anzupassen, indem ermöglicht wird, dass externe Luft in den Körper gelangt, wenn der Körperdruck zu negativ wird. Die Membranöffnung 122 kann an einer Membran oder einem verformbaren Bauglied 126 befestigt sein, das ein Externgasfach 128 eines variablen Volumens bildet. Das verformbare Bauglied 126 kann beispielsweise dahin gehend fungieren, einen konstanteren Druck in der Vorratskammer 38 aufrechtzuerhalten, während Tinte aus der Vorratskammer entnommen wird.
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Der Träger 104 kann dahin gehend konfiguriert sein, eine Fluidkommunikation zwischen dem Körper 102 und dem Druckkopf 22 zu liefern. Der Träger 104 kann Durchgänge 130, 132 definieren, die sich zwischen dem Druckkopf 22 und dem Körper 102 erstrecken. Bei manchen Beispielen kann der erste Durchgang 130 als Einlass fungieren, um Tinte zu dem Druckkopf 22 zu tragen, und der zweite Durchgang 132 kann als Auslass fungieren, um Tinte und/oder Gas von dem Druckkopf 22 zu dem Empfängerfach 68 zu tragen. Ein Tintenfluss zwischen dem ersten und dem zweiten Durchgang kann je nach dem offenen oder geschlossenen Status des Ventils 74b und/oder der Druckdifferenz zwischen den Durchgängen, die durch die Pumpe(n) 72a und/oder 72b erzeugt wird, gefördert oder gehemmt werden. Der Träger 104 kann aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, einschließlich Keramik, Glas, Kunststoff, Silizium, Metall und/oder dergleichen.
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Der Druckkopf 22 und/oder der Träger 104 können eine Versorgungsleitung 64 definieren, die in Fluidkommunikation mit den Düsen/Öffnungen 66 des Druckkopfes steht und eine Fluidkommunikation zwischen den Durchgängen 130, 132 liefert. Dementsprechend kann Tinte, die aus dem ersten Durchgang 130 in die Versorgungsleitung 64 eintritt, aus den Düsen ausgeworfen werden und/oder zu dem zweiten Durchgang 132 wandern. Bei manchen Ausführungsbeispielen können die Versorgungsleitungen eine Mehrzahl gesonderter Leitungen sein, beispielsweise eine oder mehrere gesonderte Leitungen für jede Spalte von Düsen.
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4 zeigt eine Schnittansicht des Druckkopfes 22 und des Trägers 104. Bei diesem Beispiel definieren der Druckkopf 22 und der Träger 104 auf kooperative Weise die Versorgungsleitung 64. Die Versorgungsleitung 64 kann sich der Länge nach an dem Druckkopf entlang erstrecken, je nach der Anordnung der Düsen 66. Bei der vorliegenden Veranschaulichung sind die Düsen 66 in einem Paar von benachbarten Spalten angeordnet.
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Der Druckkopf 22 kann ein Substrat 152, auf oder in dem Substrat gebildete Abfeuerungselemente 154 und eine mit dem Substrat verbundene Öffnungsschicht 156 umfassen. Die Öffnungsschicht und das Substrat können eine Mehrzahl von Abfeuerungsfächern 158 definieren, von denen jedes ein Abfeuerungselement 154 umfasst, z. B. ein Heizelement und ein piezoelektrisches Element, die selektiv mit Energie versorgt werden können, um Tinte aus ihrer jeweiligen Düse 66 auszuwerfen. Das Substrat kann ein beliebiges geeignetes Material sein, insbesondere ein Halbleiter, z. B. Silizium, oder ein Isolator, z. B. Glas.
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5 zeigt eine weitere Schnittansicht des Druckkopfes 22 und des Trägers 104, die durch eine Spalte von Düsen 66 genommen ist. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist eine relativ geringe Anzahl von Düsen gezeigt. Jedoch kann der Druckkopf eine beliebige geeignete Anzahl von Düsen aufweisen. Bei exemplarischen Ausführungsbeispielen kann jede Düsenspalte 150, 300 oder 600 Öffnungen aufweisen.
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5 gibt einen Flusspfad 170 (offene Pfeile) von Tinte durch die Versorgungsleitung 64 an. Tinte kann aus dem ersten Durchgang 130 des Trägers in die Versorgungsleitung 64 eintreten und kann an dem zweiten Durchgang 132 des Trägers aus der Versorgungsleitung austreten. Der Fluss der Tinte kann einen Druckabfall erzeugen, der von den Öffnungen 66 und den Abfeuerungsfächern 158 aus nach innen auf die Druckkopfleitung gerichtet ist, so dass an den Öffnungen ein nach innen gerichteter Netto-Druck vorliegt, bei 172 gezeigt. Dieser Druckabfall kann gemäß dem Bernoulli-Prinzip erzeugt werden, indem beispielsweise Tinte mit größerer Geschwindigkeit als bei benachbarten Durchgangswegen durch eine Versorgungsleitung 64 mit kleinerem Durchmesser gedrückt wird.
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6–10 zeigen Druckkopfkonfigurationen, die während einer Durchführung eines Verfahrens zum Beseitigen von Gas aus dem Druckkopf 22 erzeugt werden. Der Vereinfachung halber sind lediglich eine einzige Düse 66 und ein Abfeuerungsfach 158 in Fluidkommunikation mit der Versorgungsleitung 64 gezeigt.
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6 zeigt den Druckkopf 22 in einer unbeladenen Konfiguration. In dieser unbeladenen Konfiguration können die Versorgungsleitung 64, und insbesondere die Düse 66 und das Abfeuerungsfach 158, frei von Tinte und mit Gas, allgemein Luft, gefüllt sein. Die unbeladene Konfiguration kann die Konfiguration des Druckkopfes vor seiner ersten Verwendung sein, d. h. die Konfiguration, in der er an Verbraucher verkauft wird. Alternativ dazu kann die unbeladene Konfiguration erzeugt werden, nachdem der Druckkopf zum Drucken verwendet wurde, beispielsweise durch Betreiben des Druckkopfes mit einem Mangel an Tinte oder als gewünschter Zustand des Druckkopfes, beispielsweise so, wie er während eines Reinigens der verwendeten Tinte erzeugt wird. Alternativ dazu kann der Druckkopf in dieser Phase mit Tinte beladen werden, kann jedoch ein geschlossenes Gas, z. B. vorab vorhandene Luftblasen, u. a. in einer oder mehreren der Öffnungen, in einem oder mehreren der Abfeuerungsfächer und/oder in der Versorgungsleitung 64 umfassen.
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7 zeigt den Druckkopf 22 während einer Aufbringung eines Abdichtmaterials 190 auf eine äußere Oberfläche 192 des Druckkopfes. Die äußere Oberfläche 192 kann u. a. durch eine Öffnungsschicht 156 oder eine Öffnungsplatte definiert sein. Das Abdichtmaterial kann so auf die äußere Oberfläche 192 aufgebracht werden, dass das Abdichtmaterial einen Teil der oder alle Öffnungen 66 des Druckkopfes bedeckt und abdichtet, bei 194 gezeigt. Abdichten einer Öffnung gemäß der Verwendung in dem vorliegenden Dokument bedeutet, dass das Abdichtmaterial den Durchfluss von Fluid durch die Öffnung, beispielsweise den Durchfluss von externem Gas 196 in den Druckkopf, begrenzt. Dementsprechend liefert eine abgedichtete Öffnung eine hermetische Begrenzung, die ein internes Gas 198 von externem Gas 196 trennt. Das Abdichtmaterial 190 kann eine viskose Flüssigkeit sein, die durch einen Kontakt des Druckkopfes mit einer Aufbringvorrichtung 202 aufgebracht wird. Die Aufbringvorrichtung kann absorbierend oder nicht-absorbierend sein. Bei manchen Beispielen kann die Aufbringvorrichtung ein elastomeres Material, z. B. Ethylenpropylendienmonomer-Gummi (EPDM-Gummi), umfassen.
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8 zeigt den Druckkopf 22 während einer Bewegung von Tinte 106 durch die Versorgungsleitung 64 nach einer Aufbringung von Abdichtmaterial 190, um die Öffnung abzudichten. Die Bewegung der Tinte kann einen verringerten Druck in der Versorgungsleitung bewirken, so dass internes Gas 198 in dem Abfeuerungsfach 158 als Gasblasen 204 in die Versorgungsleitung 64 eintritt und durch Tinte 106 ersetzt wird, die sich in einer zu den Gasblasen entgegengesetzten Richtung bewegt.
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9 zeigt den Druckkopf 22 in einem beladenen Zustand, nachdem das interne Gas im Wesentlichen durch Tinte 106 ersetzt wurde, bei 206 gezeigt. Das Abdichtmaterial 190 kann nun zum Zweck des Betriebs des beladenen Druckkopfes beseitigt werden.
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10 zeigt den Druckkopf 22, wie er Tröpfchen 208 aus der Öffnung 66 abfeuert. Derartige Tröpfchen können anfänglich eine beträchtliche Menge an Abdichtmaterial 190 umfassen, bei 210 gezeigt, die abnehmen kann, während weitere Tröpfchen abgefeuert werden, bei 212 gezeigt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann Abdichtmaterial anhand einer mechanischen Vorgehensweise wie z. B. Abwischen des Abdichtmaterials von dem Druckkopf 22 entfernt werden und/oder kann durch eine externe Aufbringung eines geeigneten Lösungsmittels abgewaschen werden.
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Man glaubt, dass die oben dargelegte Offenbarung mehrere gesonderte Ausführungsbeispiele der Erfindung einschließt. Obwohl jedes dieser Ausführungsbeispiele in spezifischer Form offenbart wurde, sollen die spezifischen hierin offenbarten und veranschaulichten Ausführungsbeispiele derselben nicht in einem einschränkenden Sinn betrachtet werden, da zahlreiche Variationen möglich sind. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst somit alle neuartigen und nicht-naheliegenden Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen hierin offenbarten Elemente, Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften. Dort wo, desgleichen, die Patentansprüche „ein” oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent desselben anführen, sollten diese Ansprüche so verstanden werden, dass sie eine Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen.