DE3417116A1

DE3417116A1 - Fluessigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3417116A1
Application number: DE19843417116
Authority: DE
Inventors: Takashi Machida Tokio/Tokyo Endo; Yoshitaka Tokio/Tokyo Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DE3417116C2; US4631556A

Description

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PELLMANN - IaRAMS - OT-RUIF "..·...· \.· DipI.-Chem.G.Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. P. Grupe

3417116 ~ r ~ Λ Dipl.-lng. B. Pellmann

"* Dipl.-lng. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 2< 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Canon Kabushiki Kaisha Telex: 5-24 845 tipat

Telecopier: 0 89-537377 Tokyo, Japan cable: Germaniapatent Münc

9. Mai 1984 DE 3934

Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsstrahl· aufzeichnungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung o.a.

Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen finden als neuartige Aufzeichnungseinrichtungen Verwendung, da sie eine direkte Aufzeichnung ermöglichen, eine Farbaufzeichnung einfach ist und die dabei entstehenden Geräusche 3· niedrig sind, daß sie vernachlässigt werden können etc.

jLQ Insbesondere eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit Tröpfctenabgabe auf Anforderung ist billig und kann miniaiurisiert werden, so daß diese Verfahrensweise eine Haupttechnik der Vollfarbdrucktechniken darstellt, die in neuerer Zeit große Bedeutung gewonnen haben.

Herkömmlich ausgebildete Aufzeichnungsvorrichtungen dieser Art haben jedoch insofern Nachteile, als daß das Tintenversorgungssystem für die Tintenstrahlköpfe kompliziert ausgebildet ist und die Tintenviskosität in-2Q folge der Verdampfung von flüchtigen Bestandteilen in der Tinte an dar Spitze dss Kopfes ansteigt, so daß es

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Schwierigkeiten bereitet, eine beständige Tintenabgabe aufrechtzuerhalten.

Für das Tinten Versorgungssystem sind bereits verschiedenartige Einrichtungen vorgeschlagen worden. Eine typische Einrichtung besitzt einen Aufbau, bei dem ein Tintentank und ein Kopf über ein flexibles Rohr miteinander verbunden sind. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Tintentank über einem Kopfschlitten angeordnet, und der Tintentank und der Kopf sind direkt miteinander gekoppelt. Bei der erstgenannten Ausführungsform wirft die Haltbarkeit des Rohres Probleme auf, da dieses zusammen mit der Bewegung des Kopfes beim Aufzeichnen gezogen wird. Ferner treten in Folge der Lastveränderung in Abhängigkeit von der Bewegung des Rohres viele Nachteile auf, nämlich Unbeständigkeit beim Schlittenvorschub, d.h. Verschiebung eines Aufzeichnungspunktes, Unbeständigkeit bei der Tintenabgabe infolge der Strömungswiderstandsveränderung beim Passieren des Rohres und einer unvollständigen Tintenversorgung infolge des im Rohr vorhandenen Luftblasengemisches und entsprechend viele Beschränkungen, die auf die Aufrechterhaltung einer guten Lagebeziehung zwischen dem Kopf und dem Tintentank zurückgehen, so daß eine optimale Gestaltung der Vorrichtung schwierig wird etc. Die zuletzt genannte' Ausführungsform besitzt insofern Nachteile, als daß die Belastung des Schlittenmotors ansteigt, da der Tintentank, der eine ausreichende Tintenmenge für den Aufzeichnungsvorgang enthält, über dem Kopfschlitten angeordnet ist, so daß hierdurch die Größe und die Kosten der gesamten Vorrichtung ansteigen..Ferner kann es zu Verschmutzungen der Hand des Benutzers und der Vorrichtung infolge des Leckens von Tinte u.a. komcien, wenn eine Tintenpatrone ausgetauscht wird. Diese Nachteile sind insbesondere bei einer Vorrichtung von Bedeutung, die eine Vielzahl

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von Tintenarten aufweist, die unterschiedliche Dichten besitzen, um die Bildqualität zu verbessern.

Um ein Verstopfen zu verhindern, hat man bereits Abdeckeinrichtungen, die ein Austrocknen der Kopfspitze verhindern, Einrichtungen zum Abziehen der Tinte von der Kopfspitze etc. vorgeschlagen. Durch diese Einrichtungen kann der angestrebte Zweck erfüllt werden. Dort, wo diese Vorgänge jedoch manuell durchgeführt werden, sind die Bedingungen schlechter, und es besteht der Nachteil, daß dann, wenn der Benutzer die Abdeckkappe vergißt, die Tintenabgabe unbeständig werden kann etc. Wenn man die Tinten von der Kopfspitze abzieht, ist es erforderlich, • zusätzlich spezielle Einrichtungen zum Abtasten des Tintenrestes vorzusehen, da die im Tintentank vorhandene restliche Tinte entsprechend der abzuziehenden Tinte in der Menge reduziert wird. Diese Einrichtungen müssen unabhängig von dem Tintenversorgungssystem vorgesehen werden, so daß dadurch sowohl die Größe als auch die Kosten der Vorrichtung ansteigen.

Es ist ferner der Nachteil vorhanden, daß sich die Flüsigkeitskuppe infolge des unangemessenen Luftaustrittes an der Kopfspitze beim Abdecken nach hinten bewegt etc, so daß die Tintenabgabe unbeständig wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung zu schaffen, mit der die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden können und eine Aufzeichnungsflüssigkeit durch eine einfach ausgebildete Einrichtung in korrekter Weise zugeführt sowie gleichzeitig eine Flüssigke.itskuppe bzw. Spitze wieder hergestellt werden kann.

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Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, mit der durch eine einfach ausgebildete Einrichtung eine Aufzeichnungsflüssigkeit in sicherer Weise .zugeführt und gleichzeitig das Verstopfen eines Aufzeichnungskopfes verhindert werden kann.

Erfindungsgemäß soll auch eine Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung geschaffen werden, bei der ein durch eine Druckerzeugungseinrichtung aufzubauender Druck in-Abhängigkeit von den Fällen, in denen eine Aufzeichnungsflüssigkeit in eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer einer Kopfeinheit geführt und nur die Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe des Flüssigkeitsstrahlkopfes durchgeführt wird, geändert wird, um auf diese Weise die Zuführmenge der Aufzeichnungsflüssigkeit zu steuern und sicherzustellen, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit mit Hilfe einer einfach aufgebauten Einrichtung in sicherer Weise zugeführt und zur gleichen Zeit ein Verstopfen des Aufzeichnungskopfes verhindert wird.

Erfindungsgemäß soll auch eine Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, bei der der Schlittenmotor nicht zusätzlich belastet wird, wenn eine Aufzeichnung und ein Schlittenvorschub mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die einen großen Freiheitsgrad in bezug auf die Anordnung eines Haupttanks für'die Aufzeichnungsflüssigkeit besitzt, so daß auf diese Weise die Vorrichtung miniaturisiert werden kann und die Herstellkosten reduziert sowie die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit verbessert werden können.

Es soll des weiteren eine Vorrichtung geschaffen werden,

mit der in einfacher Weise eine Menge an verbleibender Aufzeichnungsflüssigkeit erfasst werden kann, ohne daß hierzu ein spezieller Resterfassungsmechanismus vorgesehen werden muß.

Es soll des weiteren eine Erfassungsvorrichtung, insbesondere in einer Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung , zur Verfugung gestellt werden, mit der das vorstehend genannte Ziel verwirklicht und eine Menge an restlicher Aufzeichnungsflüssigkeit entsprechend einer Vielzahl von Vorgängen, beispielsweise dem Aufzeichnungsflüssigkeitszuführvorgang für den Aufzeichnungskopf und dem alleinigen Vorgang der Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe etc., erfasst werden kann.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung einer Aufzeichnungsvorrichtung, die nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne den Aufzeichnungskopf verschließen und eine Verdampfung der Aufzeichnungsflüssigkeit aus der Aufzeichnungskopfspitze verhindern kann, und zwar selbst dann, wenn die Vorrichtung über eine lange Zeitspanne so belassen wurde, wie sie ist.

Schließlich soll eine Aufzeichnungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, mit der die Abdeckvorrichtung in der Abdeckstellung in dem Zustand, in dem der nach hinten weisende Zustand der Flüssigkeitskuppe beim Abdecken 'wiederhergestellt wurde, gehalten und dadurch ein Verstopfen des Aufzeichnungskopfes und ein Ansteigen der.Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit verhindert werden kann.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach den unabhänqigen Patentansprüchen gelöst.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Au sführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung des Gesamtaufbaus der Flüs sigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung;

Figur 2 einen Schnitt, in dem Einzelheiten einer Abdeckvorrichtung und einer Kopfeinheit der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung dargestellt sind;

Figur 3 einen Schnitt, der Einzelheiten einer Pumpe der gleichen Vorrichtung zeigt;

Figur 4 'ein Blockdiagramm das Steuersystems;

die Figuren 5A und 5B

Ablaufdiagramme, die die Funktionsweisen der in den Figuren 1-4 dargestellten Vorrichtungen verdeutlichen; und

Figur 6. ein Diagramm, das eine Anordnung der Figuren 5A und 5B zeigt.

In der nachfolgenden Beschreibung wird mit "Aufzeichnung" das Drucken von Buchstaben und/oder die Aufzeichnung eines Projektionsbildes bezeichnet, wobei eine Aufzeic'.inungsflüssigkeit in einfacher Weise als Tinte bezeichnet wird.

Ferner wird mit dem "Ende der Aufzeichnung" das Ende eines Aufzeichnungsvorganges für eine vorgegebene Menge eines Mediums, auf dem aufgezeichnet werden soll, bezeichnet. Wenn es sich.beispielsweise bei dem Medium, ' auf dem aufgezeichnet werden soll, um geschnittene Papierbögen handelt, so bedeutet es das Ende der Aufzeichnung einer vorgegebenen Anzahl von (einem oder einer Vielzahl von) geschnittenen Papierbögen. In dem Fall, in dem es sich bei dem Medium, auf dem aufgezeichnet werden soll, um eine Papierrolle handelt, bedeutet es das Ende der Aufzeichnung bei einer vorgegebenen Länge dieses Papiers.

■ Ein praktisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäD ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird hiernach in Verbindung mit der Zeichnung im Detail beschrieben, wobei auf den Gesamtaufbau der Vorrichtung, den Aufbau einer Abdeckvorrichtung und einer Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit, den Aufbau einer Pumpe, den Aufbau des Steuersystems sowie die Funktionsweise der einzelnen Bestandteile Bezug genommen wird. In Figur 1 ist mit 1 eine Walze bezeichnet, die zusammen mit einem Papiervorschubmechanismus (nicht gezeigt) gedreht wird. Mit zwei ist eine Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit bezeichnet, deren Einzelheiten nachfolgend beschrieben werden, und mit 3 ein Schlitten, der durch einen Schlittenmotor 4 entlang einer Spindel 5 und einer Führung 6 in Richtung des Pfeiles angetrieben wird. Diese Steuermechanistnen sind bekannt. Da sie sich nicht auf den Kern der vorliegenden Erfindung beziehen, wird auf eine Beschreibung von Einzelheiten.verzichtet.

Mit 7 ist eine Abdeckvorrichtung und mit 8 eine Pumpe bezeichnet. Diese Teile werden in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 im einzelnen beschrieben. Mit 9 ist

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ein Impulsmotor zum Antrieb der Pumpe, mit 10 ein Schneckenrad und mit 11 eine elektromagnetische Kupplung bezeichnet. Das Schneckenrad 10 ist über die elektromagnetische Kupplung 11 mit dem Motor 9 .verbunden und treibt einen Nocken 15 an. Mit 12 ist ein Motor zum Antrieb der Abdeckvorrichtung, mit 13 ein Schneckenrad und mit 14 ein Rad bezeichnet, das an der Abdeckvorrichtung 7 befestigt ist. Das Schneckenrad 13 ist mit-dem Motor 12 verbunden und treibt die Aideckvorrichtung 7 an, wenn es mit dem Rad .

IA in Eingriff tritt. Mit 16 ist ein Aufzeichnungsflüssigkeitstank großer Leistung (hiernach als Tintentank bezeichnet), mit 17 ein Saugrohr zum Verbinden der Pumpe 8 mit der Abdeckvorrichtung 7, mit 18 ein Zuführrohr zum Anschließen des Tintentanks 16 an die Abdeckvorrichtung 7, mit 19 ein Wiederherstellrohr zum Abziehen der Tinte von einer Spitze (32a in Figur 2) eines Strahlkopfes (32 in Figur 2), mit 20 ein Abzugsrohr zur Verbindung der Pumpe 8 mit einem Abzugstank 21, mit SWl ein Schalter zur Erfassung der Ausgangsstellung des Schlittens 3 und mit PA ein Aufzeichnungspapier bezeichnet.

In Figur 2 sind Einzelheiten der Abdeckvorrichtung 7 und des Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes 2 irn Detail gezeigt. Mit 31 ist ein Nebentank zur Speicherung der für eine vorbestimmte Aufzeichnung, beispielsweise eine vorgegebene Anzahl von Papierbögen, benötigten Tinte bezeichnet. Die Größe der vorbestimmten Aufzeichnung wird im Falle von Papierbögen durch die Größe und Anzahl der Papierbögen oder im Falle einer Papierrolle durch die Breite und Länge derselben festgelegt. Mit 32 ist ein Aufzci chnungsstrahlkopf,mit 32a dessen Spitze, mit 33 eine Tintenzuführöffnung und mit 34 eine Saugöffnung zum Steuern des Drucks im Nebentank 31 und zum Abziehen der Tinte bezeichnet. Diese Saugöffnung 34 besitzt eine Niveauanzeige 34a und dient

dazu, eine in den Nebentank 31 einzuführende anfängliche Tintenmenge auf einem konstanten Niveau zu halten. Mit 35 ist die im Nebentank 31 zu speichernde Tinte.bezeichnet.

Mit 36 ist der Hauptteil der Abdeckvorrichtung 7 bezeichnet, der am Hauptteil der Aufzeichnungsvorrichtung (nicht gezeigt) fest angebracht is-t. Mit 37 ist eine aus Gummi o.a. bestehende Kappe und mit 38 ein bewegliches Element bezeichnet, an dem die Kappe 37 fest montiert ist. Dieses bewegliche Element 38 trittfriit Hilfe einer Führung (nicht gezeigt) mit dem Hauptteil 36 in Eingriff. Das Rad 14 ist fest an diesem Element angebracht und wird von dem Motor 12 in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen angetrieben. Mit 39 ist eine Feder bezeichnet, durch die das bewegliche Element 38 in Richtung auf die Kopfeinheit 2 gedrückt wird. Des weiteren sind mit 17, 18 und 19 entsprechend Figur 1 ein Saugrohr, Zuführrohr und Wiederherstellrohr bezeichnet.'

Figur 3 zeigt im Schnitt die Einzelheiten der Pumpe 8, wobei mit 41 ein Kolben bezeichnet ist, der mit einem Zylinder 32 in Eingriff treten kann. Dieser Kolben dient zusammen mit Q-Ringen 41a, 41b, 41c und 41d dazu, den Zylinder abdichtend zu verschließen, und wird durch eine Feder 43 nach oben gedruckt. Mit 44 und 45 ist ein erstes und zweites Verbindungsloch bezeichnet, die einen größeren Strömungsmittelwiderstand als ein Ventilkanal 41e besitzen und im unteren Abschnitt des Kolbens 41 angeordnet sind.

Mit 46 ist ein aus elastischem Material bestehendes Ventil bezeichnet, von dem ein Abschnitt am Kolben 41 befestigt ist. Mit 47 ist eine Abgabeöffnung für Ausschußflüssigkeit bezeichnet.

Figur 4 zeigt ein Blockdiagramm des Steuersystems, wobei

mit 100 eine Aufzeichnungssteuerschaltung bezeichnet ist, die einen üblichen Digitalsteuerteil und einen CNT-Zähler 100a, einen n.-Zähler 100b, einen n₂-Zähler 100c, ein W-Register lOOd und einen Timer lOOe aufweist. Die Funktionsweise des CNT-Zählers 100a bis zu dem Timer lOOe wird später beschrieben. Eine Aufzeichnungsantriebsschaltung 101 überträgt beim Ende der Aufzeichnung ein Endsignal auf die Steuerschaltung 1OQ und empfängt von der Steuerschaltung 100 ein Aufzeichnungsstartsignal. Eine Signal— ausgabeschaltung 102 überträgt ein hochpegeliges Signal auf die Steuerschaltung 100, wenn der die Anfangsposition erfassende Schalter SWl des Schlittens 3 arbeitet. Eine Signalausgabeschaltung 103 überträgt ein hochpegeliges Signal auf den n^-Zähler 100c u.a. in der Steuerschaltung 100, wenn ein Wiederherstellschalter SW2 arbeitet.

Mit 104, 109, 111 und 112 sind Antriebe für den Schlittenmotor 4, den Pumpenantriebsimpulsmotor 9, die elektromagnetische Kupplung 11 und den Abdeckvorrichtungsantriebsmotor 12 bezeichnet. Diese Antriebe werden durch die Steuerschaltung 100 gesteuert. Mit 113 ist eine Resttintenwarnanzeige des Tintentanks 16 mit großer Aufnahmefähigkeit (Figur 1), mit 114 ein Antrieb für eine derartige Anzeige, mit 115 ein Potentiometer zur Erfassung der Lage des KoI-bens 41 (Figur-3) und mit 116 ein Niveaudetektor zum Unterscheiden der Position des Kolbens 41, ob dieser sich am unteren Totpunkt, an einem Zwischenpunkt oder am oberen Totpunkt befindet, in Abhängigkeit von der Ausgangsgröße des Potentiometers 115 bezeichnet. Dieser Niveaudetektor 116 macht ein Signal S₁ hochpegelig, wenn sich der Kolben 41 am unteren Totpunkt befindet, ein Signal S₂ hochpegelig, wenn sich der Kolben an einem Zwischenpunkt befindet und ein Signal S₃ hochpegelig, wenn sich der Kolben an oberen Totpunkt befindet. Diese Signale werden in

die Steuerschaltung 100 eingegeben. Mit 117 ist ein Detektor zur Erfassung der Position der Abdeckvorrichtung 7 (Figuren 1 und 2) und mit 118 eine Signalausgabeschaltung bezeichnet, die ein hochpegeliges Signal abgibt, wenn ein Aufzeichnungsstartschalter SW3 heruntergedrückt wird. Ein Ausgangssignal dieser Schaltung wird zum Timer lOOe u.a. übertragen. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung kann anstelle der Resttintenwarnanzeige 113 auch eine Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, die die Resttinte selbst anzeigt.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in den Figuren 1-5 dargestellten praktischen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Die Funktionsweisen der in den Figuren 1-4 gezeigten Vorrichtungen werden dann auch in Verbindung mit den Ablaufdiagrammen der Figur 5 erläutert.

(1) Aufzeichnungsflüssigkeitszuführ- und Flüssigkeits-. kuppenwiederherstellvorgang

W enn der Aufzeichnungsvorgang auf einer vorgebenen Anzahl von Papierbögen beendet worden ist, gibt der CNT-Zähler 100a ein Signal ab, das das Ende des Aufzeichnungs-Vorganges anzeigt. Zur gleichen Zeit wird der Zähler 100a zurückgestellt (Schritt 212 in Figur 5B - hiernach werden die Figurennummern weggelassen und nur die einzelnen Sch'rittnummern angegeben). In Abhängigkeit von diesem Signal zählt der n,-Zähler 100b um "l^u weiter,.und der Schlittenmotorantrieb 104 treibt den Schlittenmotor 4 an, wodurch der Schlitten 3 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird (Schritte 221 und 222). Die Rückführung des Schlittens 3 wird durch den Anfangspositionserfassungsschalter SWl bestätigt, und der Abdeckmotorantrieb 112 treibt den Antriebsmotor 12 für die Abdeckvor-

richtung in Abhängigkeit von einem hochpeligcn Ausgangssignal der Signalausgabeschaltung 102 an. Das bewegliche Element 38 der Abdeckvorrichtung 7 wird somit durch den Eingriff zwischen dem Schneckenrad 13 und dem Rad 14 zur Spitze der Kopfeinheit 2 bewegt. In Zusammenwirkung mit der Bewegung des beweglichen Elementes 38 tritt das Saugrohr 17 mit der Saugöffnung 34 in Eingriff, tritt das Saugrohr 18 mit der Tiiitenzuführöf fnung 33 in Eingriff und tritt das Wiederherstellungsrohr 19 mit der Spitze' 32a des Tintenstrahlkopfes in Eingriff. Wenn in diesem Zustand durch die Tätigkeit des Abdeckvorrichtungpositionsdetektors 117 festgestellt wird, daß sieh die Abdeckvorrichtung in der Abdeckposition befindet, wird der Abdeckmotorantrieb 112 abgeschaltet. Selbst bei abgeschaltetem Abdeckmotorantrieb 112 wird die Kappe 37 durch die Feder 39 gegen die Spitze der Kopfeinheit 2 gedrückt, so daß die vorstehend erwähnten Eingriffsstellungen nicht freigegeben werden (Schritte 223 - 226).

Als nächstes' werden der Pumpenmotorantrieb 109 und der Kupplungsantrieb 111 in Tätigkeit versetzt, wodurch der Pumpenantriebsimpulsmotor 9 und die elektromagnetische Kupplung angetrieben werden und das Rad 10 und somit der Nocken 15 gedreht werden können (Schritt 227). Durch die Drehung des Nockens 15 beginnt der Kolben 41 der Pumpe 8 mit seiner Abwärtsbewegung, so daß die obere Kammer .in der Pumpe 8 einen negativen Druck erhält. Dieser negative Druck wird zu einem Maximum, wenn der Kolben 41 den unteren Totpunkt erreicht.

Bei diesem Vorgang wird der Druck im Nebentank 31 durch die Saugöffnung 34 zu einem negativen Druck. Demzufolge wird die Tinte vom Tintentank 16 zum Mebcntank 31 übor die Zuführüffnung 33 und das Zuführrohr 18 geführt. Zur gleichen Zeit wird die Tinte von der Spitze 32a dos Kopfes

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durch das Wiederherstellrohr 19 absorbiert, so daß die Flüssigkeitskuppe (Meniskus) wiederhergestellt werden kann.

Der Druck in der oberen Kammer der Pumpe 8 wird durch diese absorbierte Luft und Tinte wiederhergestellt, und der Druck im Nebentank 31 wird ebenfalls wiederhergestellt, da die Tinte zugeführt wird. Die Niveauanzeige 34a ist derart voreingestellt worden, daß beim Erreichen der gleichen Anzeige durch das Tintenniveau ein vorgegebener Druck wiederhergestellt ist. Selbst wenn die zusätzliche Tinte im Nebentank 31 verbleibt und in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungszustand die Niveaumarke 34a •übersteigt, wird sie über die Saugöffnung 34 und das Saugrohr 17 als überschüssige Tinte in die Pumpe 8 abgezogen. Somit wird im Nebentank 31 in sicherer Weise Luft über einer konstanten Menge gehalten. Durch Einstellung der Niveaumarke 34a in einer Position unter der der Kopfspitze 32a wird der Druckvorgang unter Hochdruck nicht durchgeführt·. Es ist ferner möglich, die Druckänderung in Abhängigkeit von der Bewegung der Kopfeinheit 2 in Folge des Dämpfungseffektes der Luft zu unterdrücken. Darüberhinaus kann eine gute Aufzeichnung erreicht werden, da der Flüssigkeitsmeniskus an der Kcpfspitze 32a wiederhergestellt worden ist.

Die von der Kopfeinheit 2 abgegebene Luft und Tinte werden durch das Saugrohr 17 und das zweite Verbindungsloch 45 in die obere Kammer der Pumpe 8 eingeführt; Das Ventil¹46 wird durch einen Druckanstieg in der unteren Kammer der Pumpe 8 während sich der Kolben 41 abwärts bewegt geschlossen, so daß die in der unteren Kammer verbleibende Tinte u.a., die beim letzten Mal abgezogen worden ist, über die Abgabeöffnung 47 und das Abzugsrohr 20 in den Abzugstank 21 eingeführt wird. Wenn der Kolben

41 den unteren Totpunkt erreicht, erhält das Signal S, ein hohes Niveau. In Abhängigkeit von diesem hochpegeligen Signal werden der Pumpenmotorantrieb 109 und der Kupplungsantrieb 111 eingeschaltet, wonach der Motor 9 gestoppt wird. Aufgrund der von einem Schneckenrad (nicht gezeigt) ausgeübten Haltekraft behält der Kolben 41 seine Position bei (Schritte 228 und 229).

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden während dieses Halteintervalls beendet, und der Druck in der oberen Kammer wird wiederhergestellt. Nach der Bestätigung, daß eine vorgegebene Zeitdauer, die für diese Vorgänge erforderlich ist, abgelaufen ist, wird der Motor 9 in Rückwärtsdrehungen versetzt, wodurch der Kolben 41 angehoben wird (Schritte 230 und 231). Da zu diesem Zeitpunkt das Ventil 46 geöffnet wird, werden die in der oberen Kammer befindliche Luft und abgezogene Tinte in die untere Kammer eingeführt. Es findet jedoch keine umgekehrte Strömung zur Kopfeinheit 2 statt, da der Strömungsmittelwiderstand der Verbindungslöcher und 45 größer ist als der des Ventilkanales 41e. Wenn der Kolben 41 den oberen Totpunkt erreicht, wird er durch die Feder 43 gehalten. Als nächstes wird wieder der Abdeckmotorantrieb 112 in Tätigkeit versetzt, und der Abdeckvor.richtungsantriebsmotor 12 wird im umgekehrten Sinne betrieben, so daß das bewegliche Element 38 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Somit wird die Abdeckung der Kopfeinheit 2 aufgehoben, und die Aufzeichnungsvorrichtung beginnt mit der Aufzeichnungstätigkeit. Auf diese Weise wird eine Reihe von Vorgängen beendet (Schritt 232, C, ..., D, ..., Schritte 204 - 208).

Mit anderen Worten, selbst wenn die Pumpe 8 wieder in Betrieb genommen wird, nachdem der Flüssigkeitsmeniskus wiederhergestellt worden ist, wird die Abdeckvorrichtung 7 im Abdeckzustand für die Kopfeinheit 2 gehalten. Daher wird ein Verstopfen des Kopfes 32 und ein Ansteigen der Tintenviskosität verhindert, so daß immer eine gute Aufzeichnung durchgeführt werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsstrahlauf-Zeichnungsvorrichtung sind ein Tintentank 16 mit einem großen Aufnahmevermögen und ein Nebentank 31 mit einem kleinen Aufnahmevermögen in der Kopfeinheit 2 vorgesehen. Die Tinte wird vom Tintentank 16 über eine Pumpe 8, die als einzige Druckerzeugungseinrichtung dient, in den Nebentank 31 eingeführt. Die Tinte wird von der Spitze 32a des Kopfes 32 abgegeben, und der Flüssigkeitsmeniskus wird wiederhergestellt. Daher kann d.'.e Tinte durch eine einfach aufgebaute Einrichtung in genauer Weise zugeführt und gleichzeitig die· Wiederherstellung des Flüssigkeitsmeniskus durchgeführt werden, so daß ein beständiger Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden kann. Da ferner die-Tintenzufuhr und die Wiederherstellung des Flüssigkeitsmeniskus durch eine einzige Druckerzeugungseinrichtung gleichzeitig durchgeführt werden, kann die Vorrichtung miniaturisiert und können deren Herstellungskosten gesenkt werden.

Darüberhinaus ist bei der vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung die einzige Abdeckvorrichtung 7 mit.einem Tintenversorgungssystem (Zuführrohr 18) und einem Tintenabsaugsystem (Absaugrohr 19) zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe versehen. Diese Systeme treten bei der Bewegung der Abdeckvorrichtung 7 mit der Tintenzuführöffnung 33 und dem Aufzeichnungsstrahlkonf 32 in der Kopfeinheit 2 in Eingriff sowie ebenfalls ->ußcr

Eingriff. Daher kann der Strömungskanal für die Tintenzuführung und die Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe durch einen einfachen Mechanismus mit Hilfe der vorstehend beschriebenen beiden Ausführungsformen verwirklicht werden. Es ist ferner möglich, die vorstehend beschriebenen verschiedenen Vorgänge in sicherer Weise durchzuführen, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert wird. Da ferner der Schlittenmotor A während des Aufzeichnungsvorganges keiner zusätzlichen Belastung ausgesetzt ist, wie bei-' spielsweise dem Tintenzuführrohr u.a., wird die Trägheitskraft reduziert, die Genauigkeit des Schlittenvorschubes verbessert, der Motor verkleinert etc. Somit kann die gesamte Ausrüstung miniaturisiert werden, und die Herstellungskosten können herabgesetzt werden. Ferner kann die Handhabbarkeit der Vorrichtung weiter verbessert werden, da der Freiheitsgrad in bezug auf die Anordnung des Tintentanks 16 erhöht wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird durch eine Pumpe 8, die als einzige druckerzeugende Einrichtung wirkt, die Aufzeichnungsflüssigkeit zugeführt und die Flüssigkeitskuppe wiederhergestellt. Diese Ausführungsform ist im Hinblick auf eine Miniaturisierung der Vorrichtung und die Herabsetzung der Herstellungskosten wünschenswert.· Erfindungsgemäß kann jedoch auch eine Vielzahl von Einrichtungen zur Druckerzeugung Verwendung finden.

Da ferner die vorstehend beschriebene Aufzeichnungsvorrichtung so aufgebaut ist, daß die Tinte automatisch dem Nebentank 31 zugeführt wird, nachdem eine Aufzeichnung auf einer vorgegebenen Anzahl von Papierbögen durchgeführt worden ist, kann die Tinte selbst dann genau zugeführt werden, wenn der Tintentank in einen Haupttank 16 mit großem Fassungsvermögen und einen Nebentank 31 mit kleinem Fassungsvermögen unterteilt ist. Dadurch

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kann eine Miniaturisierung der Ausrüstung, eine Verbesserung der Handhabbarkeit etc. erreicht werden, wie vorstehend erläutert.

(2) Funktionsweise zur alleinigen Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe

In Abhängigkeit von der Betätigung des Wiederherstellschalters SW2 überträgt die Signalausgabeschaltung 103 ein hochpegeliges Signal an den n^-Zähler 100c, so daß der Zähler um "1" weiterzählt. Daraufhin wird der Pumpenmotorantrieb 109 in Tätigkeit versetzt und der Pumpenantriebsimpulsmotor 9 angetrieben, wodurch die Bodenfläche des Kolbens 41 von der mit A in Figur 3 bezeichneten Position in die Position B bewegt werden kann. Diese Bewegung des Kolbens 41 wird durch das hochpegelige Signal S^ bestätigt. Danach wird der Schlittenmotorantrieb 104 in Tätigkeit versetzt und der Schlittenmotor 4 angetrieben, wodurch der Schlitten 3 zurückgeführt werden kann. Nachdem durch den Betrieb des Schalters SWl die Rückführung des Schlittens 3 bestätigt worden ist, wird der Abdeckmotorantrieb 112 in Tätigkeit versetzt, so daß der Abdeckvorrichtungsantriebsmotor 12 vorwärts rotiert, wodurch die Abdeckvorrichtung 7 mit der Kopfeinheit 2 in Eingriff tritt (Schritte 241 - 246). Nachdem bestätigt worden ist, daß sich die Abdeckvorrichtung 7 in der Abdeckstellung (Schritt 247) befindet, werden die Vorgänge nach Schritt 226 in Figur 5 ausgeführt. Da jedo'ch in diesem Fall die Bodenfläche des Kolbons 41 bereits im Unterschied zu dem vorstehen Fall der Tintenzuführung die in Figur 3 dargestellte Position B erreicht hat, wird die Tintenzufuhr zum Nebentank 31 verhindert und der Vorgang zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe durchgeführt, da der negative Druck in der oberen Kammer der Pumpe 8 gering ist.

Selbst wenn in diesem Fall nach Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe die Pumpe 8 ihre Ausgangsstellung wieder erreicht, wird die Abdeckvorichtung 7 im Abdeckzustand gehalten.

Bei der vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsstrahlaufzeichungsvorrichtung werden durch Einstellung der Position des Kolbens 41 in der-Pumpe 8, die als Druckerzeugungseinrichtung dient, zwei Druckstufen erzeugt, und .

die Menge der vom Tintentank 16 zum Nebentank 31 zuzuführenden Tinte wird gesteuert. Daher können durch Übergang des in Abhängigkeit von dem Tintenzuführvorgang zu erzeugenden Druckes auf den in Abhängigkeit von dem alleinigen Vorgang zur Wiedergewinnung der Flüssigkeitskuppe zu erzeugenden Druck beträchtliche Teile des Mechanismus für beide Vorgänge gemeinsam verwendet werden, so daß sich beide Vorgänge in sicherer Weise durchführen lassen. Es ist daher möglich, einen komplizierten Aufbau des Mechanismus für die Tintenzufuhr und die Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe sowie eine Verschlechterung der Handhabbarkeit wie bei den herkömmlich ausgebildeten Aufzeichnungsvorrichtungen zu verhindern.

(3) Automatischer Abdeckvorgang

Nach Beendigung einer Aufzeichnung auf einem Papierbogen beginnt der Timer lOOe in Abhängigkeit von dem Endsignal der Aufzeichnungsantriebsschaltung 101 seine Tätigkeit (Schritte 210 - 212, C, D, Schritt 201). Obwohl bei diesem Beispiel der Tätigkeitsbeginn des Timers lOOe immer auf das "Ende des Aufzeichnungsvorganges eines Aufzeichnungspapierbogens eingestellt wurde, kann der Timer lOOe auch dann in Betrieb genommen werden, wenn die Aufzeichnung des aufzuzeichnenden Mediumsauf einer beliebigen Anzahl von Papierbögen beendet worden ist, allgemein ausgedrückt einer vorgegebenen Menge, wie vorstehend erläutert.

Der Timer lOOe kann zu einem beliebigen Zeitpunkt zurückgestellt werden, beispielsweise wenn das Aufzeichnungsstartsignal von der Signalausgabeschaltung 118 eingegeben wird, wenn der tatsächliche Aufzeichnungsvorgang begonnen wird, wenn der Betrieb des Timers lOOe beendet ist oder nach dessen Beendigung.

Der Timer lOOe wird in Abhängigkeit von einem Signal rückgestellt, das infolge der Betätigung des Aufzeichnungs-Startschalters SW3 von der Signalausgabeschaltung 118 abgegeben wird. Wenn daher mit der Aufzeichnung der aufzuzeichnenden Informationen innerhalb der vom Timer 10Oe eingestellten Zeit begonnen wird, wird der übliche Aufzeichnungsvorgang ohne Durchführung des Abdeckvorganges ausgeführt. Wenn andererseits der Aufzeichnungsvorgang nicht innerhalb der eingestellten Zeit begonnen wird, wird nur der Vorgang zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe durchgeführt (Schritte 201 - 205 B). Obwohl die Pumpe 8 nach der Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe (Schritt 231) wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt wird, wird zu diesem Zeitpunkt die Abdeckvorrichtung 7 nicht zurückgezogen. Sie wird nur in Abhängigkeit von der Betätigung des Aufzeichnungsstartschalters SW3 zurückgezogen (Schritte 2OA - 208).

Da somit die Abdeckung der Spitze 32a des Kopfes 32 erst dann zum ersten Mal freigegeben wird, wenn der Aufzeichnungsvorgang begonnen wird, wird ein Austrocknen der Spitze verhindert. Dies entspricht der vorstehend beschriebenen anderen Betriebsweise.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird die Abdeckvorrichtung 7 in dem Fall, in dem der Aufzeichnungsvorgang während des Betriebes des Timers lOOe nicht wiederbegonnen wird, nach dem Betrieb des Timers lOUe

in Betrieb genommen, so daß die Abdeckung des Kopfes nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer in sicherer Weise durchgeführt werden kann. Selbst wenn man daher die Vorrichtung in ihrem Zustand über eine lange Zeitdauer beläßt, ist es möglich, ein Verdampfen der Tinte aus der Spitze des Kopfes zu verhindern, so daß immer eine gute Aufzeichnung druchgeführt werden kann.

(4) Erfassung der restlichen Tinte Bei der vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung sind die Tintenzuführmenge W, bei einmaliger Tintenzufuhr und die Tintenzuführmenge W~ beim Wiederherstellvorgang der Flüssigkeitskuppe immer konstant. Ferner ist auch das anfängliche Fassungsvermögen W des Tintentanks 16 konstant. Daher wird die folgende Bedingung erfüllt:

W¹ = W - Cn₁^₁ + n₂w₂) ... (1)

wobei n, die Anzahl der Tintenzuführvorgänge, n₂ die Anzahl der alleinigen Flüssigkeitskupper.wiedsrherstellvorgänge und W die Menge der restlichen Tinte bedeuten.

Auf diese Weise kann durch Substitution der Zähl'werte des n^-Zählers 100b und des n₂-Zählers 100c in Gleichung (1) hieraus die Menge der restlichen Tinte errechnet werden.

Der Speicherinhalt des W-Registers lOOd wird aktualisiert, so daß die Beziehung

W = W₁ - (n₁w₁+n₂w₂)
existiert, wann immer der η,-Zähler 100b oder der n₂~ Zähler 100c bis zu dem vorhergehenden Zählwert W₁ hinaufzählen. Dieser Wert wird mit einem Bezugswert V verglichen, und wenn W ■£ V ist, wird der Restwarnantrieb 114 in Tätigkeit versetzt, so daß die Restwarnanzeige 113 eine Warnung abgeben kann. Bei Abgabe dieser Warnung wird die Tinte im Tintentank 16 ergänzt, und das W-Rh-

gister lOOd wird rückgestellt (Schritte 251 - 255).

Durch eine derartige Ausführungsform ist es möglich, in einfacher Weise die*Notwendigkeit einer Tintenergänzung im Tank 16 zu überprüfen, so daß eine unvollständige Aufzeichnung in Folge des Fehlens von Tinte verhindert werden kann. Zur Erfassung des Tintenrestes ist keine ■ spezielle Vorrichtung erforderlich. Selbst bei einer Vorrichtung, bei der viele Tintenarten und eine große Tintenmenge Verwendung finden, beispielsweise einer Mehrfarbenaufzeichnungsvorrichtung, kann somit die restliche Tinte in einfacher Weise erfasst werden, wodurch die Vorrichtung miniaturisiert und deren Handhabbarkeit ver-. bessert werden kann etc.

Bei der in den Figuren 1-4 gezeigten Vorrichtung erzeugt die als Druckerzeugungseinrichtung dienende Pumpe 8 zwei Druckstufen, wobei in Abhängigkeit von dem erzeugten Druck die vom Tintentank 16 zum Nebentank 31

zuzuführende Tintenmenge gesteuert wird. Es können jedoch auch drei oder mehr Druckstufen erzeugt werden, und es kann eine Vielzahl von Druckerzeugungseinrichtungen vorgesehen sein.

Das vorstehend beschriebene Beispiel bezieht sich auf eine Flüssigkeitsstrahlauf Zeichnungsvorrichtung, bei der ein Tröpfchen der Aufzeichnungsflüssigkeit durch die Kontraktionsbewegung eines piezoelektrischen Wandlers oder durch die Aufbringung eines thermischen Impulses von der Spitze des Kopfes abgegeben wird. Bei Anwendung der Erfindung auf eine Aufzeichungsvorrichtung, bei der eine Aufzeichnungsflüssigkeit mit hoher Viskosität, d.h. eine ölige Aufzeichnungsflüssigkeit, Verwendung findet, ist es jedoch auch möglich, eine Rotationspumpe, Propellerpumpe, Strahlpumpe o.a. als Pumpe einzusetzen.

Die Vorrichtung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels umfasst somit: Eine erste Speicherkammer für die Aufzeichnungsflüssigkeit mit einem großen Fassungsvermögen (beispielsweise der Tintentank 16 mit großem Fassungsvermögen der Figur 1 bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel), eine zweite Speicherkammer für die Aufzeichnungsflüssigkeit mit kleinem Fassungsvermögen (der Nebentank 31 der Figur 2), eine Druckerzeugungsvorrichtung (Pumpe 8 in Figur 3) und Vorrichtungen zur Zur

IQ führung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der ersten Speicherkammer zur zweiten Speicherkammer bei Betätigung der Druckerzeugungsvorrichtung und zur Abgabe der Aufzeichnungsflüssigkeit von der Spitze des Aufzeichnungsstrahlkopfes (Saugrohr 17, Zuführrohr 18 und Rohr 19

]_5 der Figur 1).

Es ist daher möglich, über einen einfachen Mechanismus die Aufzeichnungsflüssigkeit zuzuführen und die Flüssigkeitskuppe wiederherzustellen. Wesentliche Teile des Zuführsysteme der Aufzeichnungsflüssigkeit und der Einrichtungen zur Verhinderung des Verstopfens des Aufzeichnungskopfes können gemeinsam verwendet werden, was in großem Maße zur Miniaturisierung der Vorrichtung und zur Verbesserung von deren Handhabung beiträgt.

Die Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst ferner: Eine erste Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer mit großem Fassungsvermögen (beispielsweise der Tintentank 16 mit großem Fassungsvermögen'der Figur bei "der vorstehenden Ausführungsform), eine zweite Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer mit kleinem Fassungsvermögen (der Nebentank 31 in Figur 2) und eine Druckerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von mindestens zwei Druckstufen (Pumpe 8, die den Druck für die Kopfeinhoit in Abhängigkeit von der Position des Kolbens Al der Figur 3 ändert), gemäß der die Menge der von der ersten

Speicherkammer zur zweiten Speicherkammer zu führenden Aufzeichnungsflüssigkeit in Abhängigkeit von dem erzeugten Druck gesteuert wird.

Durch Änderung des in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungsflüssigkeitszuführvorgang und dem alleinigen Flüssigkeitskuppenwiederherstellvorgang zu erzeugenden Druckes können somit beispielsweise die wesentlichen Teile des Mechanismus für beide Vorgänge gemeinsam benutzt werden, wodurch beide Vorgänge in sicherer Weise durchgeführt werden können. Somit können verschiedenartige Vorgänge bei der Flüssigkeitsstrahlaufzeichnung durch einen einfachen Mechanismus verwirklicht werden. Hierdurch läßt sich 'die Zuverlässigkeit und Handhabbarkeit der Vorrichtung verbessern. Die Herstellkosten können ebenfalls im Vergleich zu herkömmmlich ausgebildeten Vorrichtung, die unabhängige Mechanismen zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit und zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe benötigen, was zu einer Erhöhung der Größe der Vorrichtung 'und zu einer verschlechterten Zuverlässigkeit und Handhabbarkeit führt, reduziert werden.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfasst die Vorrichtung: Eine erste Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer mit großem Aufnahmevermögen (der Tintentank der Figur 1 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeisoiels), eine zweite Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkamrner mit kleinem Aufnahmevermögen (der Nebentanl<31 der Figur 2), die in der Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit vorgesehen ist, eine Abdeckvorrichtung (die Abdeckvorrichtung 7 der Figur 2) für die Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit, eine Vorrichtung zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der ersten Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer zur zweiten Speicherkammer und eine Verrichtung zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe an eier Kopfspitze (Zuführrohr LO und Rohr 19 der Figur 2), wobei diese Vorrichtungen über

die Abdeckvorrichtung lösbar an der Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit montiert sind, und eine Vorrichtung zum Trennen der Abdeckvorrichtung von der Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit, wenn aufgezeichnet wird (Vorrichtung zum Zurückziehen der Abdeckvorrichtung 7 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Aufzeichnungsstartsignalausgabeschaltung 118 der Figur 4).

Folglich kann durch einen einfachen Mechanism us die Aufzeichnungsflüssigkeit dem Strahlkopf zugeführt und die Flüssigkeitskuppe am Strahlkopf wiederhergestellt werden. Da darüberhinaus bei der Aufzeichnung auf den Schlittenmotor keine zusätzliche Belastung ausgeübt wird, kann der Genauigkeitsgrad in bezug auf den Schlittenvorschub erhöht werden, und da ferner ein großer Freiheitsgrad in bezug auf die Anordnung der ersten Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer mit großem Fassungsvermögen existiert, tragen diese Vorteile in großem Maße zur Miniaturisierung der Vorrichtung, Reduzierung der Herstellkosten und Verbesserung der Zuverlässigkeit und Handhabbarkeit bei.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Vorrichtung: Eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer mit großem Aufnahmevermögen (beispielsweise der Tintentank 16 der Figur 1 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels), eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer mit kleinem Aufnahmevermögen zur Speicherung niner Menge der Aufzeichnungsflüssigkeit, die für die Aufzeichnung von mindestens einer vorgegebenen Menge eines Mediums, auf dem aufgezeichnet werden soll, erforderlich ist (Nebentank 31 in Figur 2), eine Druckerzeugungsvorrichtung (Pumpe 8 in Figur 3), Vorrichtunnen zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der Speicherkammer mit großem Aufnahmevermögen zur Speicherkammer mit klsinom

Aufnahmevermögen im Betrieb der Druckerzeugungsvorrichtung (Saugrohr 17 und Zuführrohr 18 in den Figuren 1 und 2), und eine Vorrichtung zur Erfassung der Menge an restlicher Aufzeichnungsflüssigkei.t in der Speicherkammer mit großem Aufnahmevermögen durch Integration der Anzahl der Betätigungen der Druckerzeugungsvorrichtung (Aufzeichnungssteuerschaltung 100 zur Integration eines Zählwertes des η,-Zählers 100b oder von Zählwerten der n,-Zähler 100b und n₂-Zähler 100c in Figur 4).

Somit kann die Menge an restlicher Aufzeichnungsflüssigkeit in einfacher Weise erfasst werden, ohne daß ein spezieller Mechanismus zur Erfassung dieses Restes vorgesehen werden muß.

Zusätzlich zu den vorstehend genannten Merkmalen weist diese Ausführungsform die Merkmale auf, daß die Druckerzeugungsvorrichtung mindestens zwei Druckstufen erzeugt (die Pumpe 8 in Figur 3 erzeugt mindestens zwei Druckstufen in Abhängigkeit von der Position des Kolbens 41) und daß die Vorrichtung zur Erfassung die Anzahl der Betätigungen der Druckerzeugungsvorrichtung integriert, indem ein Gewichtskoeffizient in Abhängigkeit von dem erzeugten Druck addiert wird (Integration durch Addition von Gewichtskoeffizienten auf der Basis der Zuführmenge w. , wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit zugeführt wird, und auf der Basis der Zuführmenge w_?, wenn nur die Flüssigkeitskuppe wiederhergestellt wird).

Somi't kann die Menge an restlicher Aufzeichnungsflüssigkeit in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Vorgängen, beispielsweise der Aufzeichnungsflüssigkeitszufuhr zum Aufzeichnungskopf, der alleinigen Betätigung zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe etc., erfasst werden.

Darüberhinaus sind erfindungsgemäQ ein Timer, der in Ansprache auf das Aufzeichnungsende über eine konstante Zeitdauer arbeitet, und eine Vorrichtung vorgesehen, die nach dem Betrieb dieses Timers einen Betrieb der Abdeckvorrichtung ermöglicht, wenn der Aufzeichnungs-Vorgang während des Betriebes des Timers nicht wiederbegonnen wird. Daher kann die Abdeckung des Aufzeichnungskopfes nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne in sicherer Weise durchgeführt werden. Selbst wenn die Vorrichtung über eine lange Zeitdauer in ihrem Zustand belassen wird, ist es möglich, das Verdampfen der Aufzeichnungsflüssigkeit aus der Spitze des Aufzeichnungskopfes zu verhindern.

Da ferner eine Vorrichtung zum Halten der Abdeckvorrichtung in der Abdeckposition nach der Wiederherstellung des Flüssigkeitskuppe vorgesehen ist, ist es möglich, ein Verstopfen des Aufzeichnungskopfes und eine Erhöhung der Viskosität infolge des Verdampfens der Aufzeichnungsflüssigkeit zu verhindern.

Aufgrund dieser Vorteile kann in erfindungsgemäßer Weise immer eine qualitativ gute Aufzeichnung durchgeführt werden. Es ist ferner möplich, die Belastung zu reduzieren, der die Bedienungsperson ausgesetzt ist, und die Zuverlässigkeit und Handhabbarkeit der Aufzeichnungsvorrichtung zu verbessern.

Erfindungsgemäf3 wird somit eine Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, insbesondere eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung,vorgeschlagen. Die Aufzeichnungsvorrichtungumfasst Speicherkammern mit großem und kleinem Aufnahmevermögen für die Aufzeichnungsflüssigkeit. Die Aufzeichnungsflüssigkeit wird unter Druck gesetzt und von der Kammer mit großem Aufnahmo-

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vermögen zu der Kammer mit kleinem Aufnahmevermögen geführt und von einer Spitze des Strahlkopfes abgegeben.

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- Leerseite -

Claims

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HEU-MANN rVaRAMS - OTRUJF ·..·...' ·..- bipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams 4'171 1 6 Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münc

9. Mai 1984 DE 3934

Patentansprüche

1. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

Einen Strahlkopf (32") zur Abgabe von einer Aufzeichnungsflüssigkeit;.

eine erste Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (16) mit großem Aufnahmevermögen;

eine zweite Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (31) mit kleinem Aufnahmevermögen;
eine Druckerzeugungseinrichtung (8); und Einrichtungen zum Zuführen der Aufzeichnungsflüssigkeit von der ersten Speicherkammer (16) zu der zweiten Speicherkammer (31) zur Abgabe der Aufzeichnungsflüssigkeit von einer Spitze (32a) des Strahlkopfes (32) bei Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung (8).

2. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (31) zum Speichern der für die Aufzeichnung auf mindestens einem Aufzeichnungspapierbogen erforderliehen Aufzeichnungsflüssigkeit dient.

Df_l»Hp«r n„„|( (Münohtn) Kto. 3030 844 Bayer. Vereinsbank (München) KIo. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670 43-80-1

3. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (8) des weiteren Einrichtungen aufweist, die die Menge der in der zweiten Speicherkammer (31) gespeicherten Aufzeichnungsflüssigkeit entsprechend dem zu erzeugenden Druck konstant halten.

4. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Speicherkammer (31) und der Strahlkopf (32) als Einheit ausgebildet sind.

5. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlkopf (32) ein elektrischmechanisches Wandlerelement umfasst.

6. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

Einen Strahlkopf (32) zur Abgabe einer Aufzeichnungsflüssigkeit;
eine erste Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (16) mit großem Aufnahmevermögen;

eine zweite Au-fzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (31) mit kleinem Aufnahmevermögen; und

eine Druckerzeugungseinrichtung (8) zur Erzeugung von mindestens 2 Druckstufen und zur Steuerung der von der ersten Speicherkammer (16) zu der zweiten Speicherkammer (31)' entsprechend dem erzeugten Druck zu führenden Menge der Aufzeichnungsflüssigkeit.

7. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (8) einen ersten Druck erzeugt, der zur Abgabe der Aufzeich-

nungsfüssigkeit von einer Spitze (32a) des Strahlkopfes (32) erforderlich ist, sowie einen zweiten Druck, der höher ist als der erste Druck und der zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der ersten Speicherkammer (16) zur zweiten Speicherkammer (31) erforderlich ist.

8. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (8) des weiteren Einrichtungen aufweist, die die Menge der' Aufzeichnungsflüssigkeit in der zweiten Speicherkammer (31) entsprechend dem erzeugten Druck konstant halten.

9. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge_r kennzeichnet, daß die zweite Speicherkammer (31) zur Speicherung der für die Aufzeichnung auf mindestens einem Aufzeichnungspapierbogen erforderlichen Aufzeichnungsflüssigkeit dient.

10. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Speicherkammer (31) und der Strahlkopf (32) als Einheit ausgebildet sind.

11. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlkopf (32) ein elektrischmechanisches Wandlerelement umfasst.

12. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

Eine erste Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (16) mit großem Aufnahmevermögen;

eine Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit (2), die aus einem Strahlkopf (32) zur Abgabe einer Aufzeichnungsflüssigkeit und einer zweiten Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (31) mit kleinem Aufnahmevermögen besteht, welche zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit zu dem Strahl-

kopf, dient;

eine Abdeckvorrichtung (7) für die Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit (2);

Einrichtungen zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der ersten Speicherkammer (16) zu der zweiten Speicherkammer (31) und Einrichtungen zur Wiederherstellung einer Flüssigkeitskuppe am Strahlkopf (32), wobei beide Einrichtungen über die Abdeckvorrichtung (7) an der Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit befestigbar und von dieser lösbar sind; und

Trenneinrichtungen zur Abtrennung der Abdeckvorrichtung (7) von der Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit (2) beim· Auf-' zeichnen.

13. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren eine gemeinsame Druckerzeugungseinrichtung (8) zur Betätigung der Zuführeinrichtungen und der Wiederherstelleinrichtungen aufweist.

14. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (8) des weiteren' Einrichtungen aufweist, die die Menge der Aufzeichnungsflüssigkeit in der zweiten Speicherkammer

(31) entsprechend dem erzeugten Druck konstant halten.

15. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Speicherkammer (31) zur Speicherung der für die Aufzeichnung auf mindestens einem Aufzeichnungspapierbogen erforderlichen Aufzeichnungsflüssigkeit dient.

16. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlkopf 32 ein elektrischmechanisches Wandlerelement umfasst.

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17. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

Einen Strahlkopf (32) zur Abgabe einer Aufzeichnungsflüssigkeit;
eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (16) mit großem Aufnahmevermögen;

eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (31) mit kleinem Aufnahmevermögen zur Speicherung einer Aufzeichnungsflüssigkeitsmenge, die für die Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium mindestens einer vorgegebenen Menge erforderlich ist;

eine Druckerzeugungseinrichtung (8); Einrichtungen zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der Speicherkammer (16) zu der Speicherkammer (31) bei Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung (8); und eine Einrichtung (100) zur Erfassung der in der Speicherkammer (16) vorhandenen restlichen Menge der Aufzeichnungsflüssigkeit durch Integration der Anzahl der Betätigungen der Druckerzeugungseinrichtung (8).

18. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (100) des weiteren eine Einrichtung (113) zur Erzeugung eines Warnsignales in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Einrichtung (100) aufweist, die ein Warnsignal abgibt, wenn die Menge . der in der Speicherkammer (16) vorhandenen restlichen Tinte einen vorgegebenen Wert erreicht, oder unter diesem liegt.

19. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (31) zur Speicherung der für die Aufzeichnung auf mindestens einem Aufzeichnungspapierbogen erforderlichen Aufzeichnungsflüssigkeit dient.

20. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (8) des weiteren Einrichtungen aufweist, die die Menge der A.ufzeichnungsflüssigkeit in der Speicherkammer (31) entsprechend dem erzeugten Druck konstant halten.

21. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (31) und der Strahlkopf (32) als Einheit ausgebildet sind.

22. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch

.gekennzeichnet, daß der Strahlkopf (32) ein elektrischmechanisches Wandlerelement umfasst.

23. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

Einen Strahlkopf (32') zur Abgabe einer Aufzeichnungsflüssigkeit;·
eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (16) mit großem Aufnahmevermögen;

eine Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherkammer (31) mit kleinem Aufnahmevermögen zur Speicherung der für die Aufzeichnung auf einem Medium mindestens einer vorgegebenen Menge erforderlichen Aufzeichnungsflüssigkeit; eine Druckerzeugungseinrichtung (8) zur Erzeugung von mindestens zwei Druckstufen;

Einrichtungen zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von·der Speicherkammer (16) zu der Speicherkammer (31) bei Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung (8); und eine Einrichtung (100) zur Erfassung der Menge an restlicher Aufzeichnungsflüssigkeit in der Speicherkammer (16) durch Integration der Anzahl der Betätigungen

der Druckerzeugungseinrichtung (8) nach Addition eines Gewichtskoeffizienten in Abhängigkeit von dem erzeugten Druck.

24. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (100) des weiteren eine Einrichtung (113) zur. Erzeugung eines Warnsignales in Abhängigkeit von einem Signal der Einrichtung (100), aufweist, die ein Warnsignal abgibt, wenn die Menge der restlichen Aufzeichnungsflüssigkeit in der Speicherkammer (16) einen vorgegebenen Wert erreicht oder unter diesem liegt. ·

25. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (8) einen ersten Druck erzeugt, der zur Abgabe der Aufzeichnungsflüssigkeit von einer Spitze (32a) des Strahlkopfes (32) erforderlich ist, und einen zweiten Druck, der höher is.t als der erste Druck und der zur Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von der Speicherkammer (16) zu der Speicherkammer (31) erforderlich ist.

26. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (31) zur Speicherung der für die Aufzeichnung auf mindestens einem Aufzeichnungspapierbogen erforderlichen Aufzeichnungsflüssigkeit dient.

27. -Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung (0) des weiteren Einrichtungen aufweist, die die Menge der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Speicherkammer (31) entsprechend dem erzeugten Druck konstant halten.

28. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (16) und der Strahlkopf (32) als Einheit ausgebildet sind.

29. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlkopf (32) ein elektrischmechanisches Uandlerelement umfasst.

30. Aufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Abdeckvorrichtung (7) für einen Aufzeichnungskopf (32);

einen Timer (lOOe), der in Abhängigkeit von einem.Aufzeichnungsende über eine konstante Zeitdauer in Betrieb ist; und

Einrichtungen, die die Abdeckvorrichtung (7) nach dem Betrieb des Timers (lOOe) in Betrieb nehmen, wenn der Aufzeichnungsvorgang während des Betriebes des Timers nicht wiederbegonnen wird.

31. Aufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch: Eine Abdeckvorrichtung (7) für ,einen Aufzeichnungskopf;

Vorrichtungen zur Wiederherstellung einer Flüssigkeitskuppe auf dem Aufzeichnungskopf; und Einrichtungen, die die Abdeckvorrichtung (7) in dem Abdeckzustand der Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe halten. ' .

32. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Wiederherstellung der Flüssigkeitskuppe über die Abdeckvorrichtung (7) mit dem Aufzeichnungskopf in Eingriff tritt.