DE3850938T2

DE3850938T2 - Selbsttätig arbeitender Drucker.

Info

Publication number: DE3850938T2
Application number: DE3850938T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kaiba; Shuusei Murai
Original assignee: LAC Corp
Current assignee: Ricoh Digital Painting Co Ltd
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2008-11-12
Also published as: HK79495A; AU613290B2; EP0317219B1; IL88341A0; EP0317219A3; KR940010391B1; CA1312500C; ES2056940T3; DE3850938D1; AU2503188A; US4937678A; EP0317219A2; IL88341A; KR890008630A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung, die in der Lage ist, ein Farbbild direkt auf einer Wandoberfläche etc. zu drucken, während ein ursprüngliches Bild vergrößert wird.
In einer Vorrichtung bekannter Bauart wird das Bild an die Wand geklebt, nachdem es einmal auf einen Bogen Papier gedruckt worden ist.
Wenn in diesem Fall ein großes Bild in eine Anzahl von kleinen Bildern unterteilt wird, welche mittels einer Farbstiftvorrichtung eines Tintenstrahlsystems gedruckt werden und da der Ausstoß der Tinte für jedes kleine Bild gestoppt wird, fehlt es den kleinen zusammengefügten Bildern an der Einheitlichkeit des Tons.
Eine solche Farbvergrößerungsdruckervorrichtung, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, ist als eine Vorrichtung entwickelt, die zum Farbdrucken eines großen Bild es auf einmal in der Lage ist.
In der Figur ist A1 ein Druck- und Aufzeichnungsabschnitt, und A2 ist ein Bildeingabe- und Editierabschnitt. Der Druck- und Aufzeichnungsabschnitt A1 besteht aus einer rotierenden Trommel G, einem Motor H, einer Führungsschiene I, einem Mikro- Spritzpistolenkopf J etc., und der Bildeingabe- und Editierabschnitt A2 besteht aus einer Kamera A, einem Zylinder für das ursprüngliche Bild B, einem Oszilloskop zum Aufzeichnen C, einer Schalttafel D etc.
In dem Druck- und Aufzeichnungsabschnitt A1 wird die rotierende Trommel G rotierbar gestützt durch den Motor H und den entlang der Führungsschiene I in der Richtung der Länge der Trommel G bewegbar angeordneten Mikro-Sprühpistolenkopf J.
Der Sprühpistolenkopf J ist derart konstruiert, daß komprimierte Luft darin injiziert wird, um Tinte auszustoßen, und die Menge an ausgestoßener Tinte und daher das Licht und der Schatten in dem Bild werden eingestellt durch Regulieren der Strömungsrate der Luft, welche ihrerseits durch eine Betätigungseinrichtung reguliert wird.
Die Hauptabtastung des gedruckten Bilds wird durchgeführt durch die Rotation der Trommel G, und die Hilfsabtastung wird durchgeführt durch die Bewegung des Spritzpistolenkopfs J. Die Spritzpistole wird von links nach rechts mittels eines Riemens etc. verschoben, indem man die Rotation der Trommel G durch den Motor H verwendet.
An der Trommel G ist eine Drehkodiervorrichtung angeordnet, und Tiefensignale werden für jede Farbe von einem Pufferspeicher synchron mit aus dieser Kodiervorrichtung ausgelesenen Signalen aus gelesen.
Die Betätigungsvorrichtung wird in Antwort auf diese Tiefensignale angetrieben, so daß die Strömungsrate der in den Spritzpistolenkopf J injizierten Luft gesteuert wird.
Andererseits ist in dem Bildeingabe- und Editierabschnitt A2 der Zylinder B koaxial zu der Trommel G rotierbar montiert, und wenn ein ursprüngliches Bild darauf montiert wird und darauf rotiert wird, beginnt das Abtasten des ursprünglichen Bilds mit einem schmalen Lichtstrahl, wobei von einem bestimmten Punkt auf dem ursprünglichen Bild begonnen wird. Von dem ursprünglichen Bild reflektiertes Licht ändert sich ohne Unterbrechung auf Grund dessen Rotation. Das reflektierte Licht, dessen Intensität gemäß dem ursprünglichen Bild mit einer hohen Wiedergabetreue schwankt, wird in die Kamera A projiziert, wo es in die drei Primärfarben zerlegt wird und elektrische Signale entsprechend der jeweiligen Farben erzeugt werden. Diese elektrischen Signale werden an den oben erwähnten Pufferspeicher gegeben, und auf diese Weise wird Tinte, deren Menge gemäß der Intensität dieser Signale schwankt, durch den Spritzpistolenkopf J zu dem an der Trommel G montierten Papierbogen projiziert, so daß ein Farbbild in einem vergrößerten Maßstab des ursprünglichen Bilds gedruckt wird.
Einer der am ernsthaftesten problematischen Punkte der oben beschriebenen Druckvorrichtung für ein vergrößertes Bild gemäß dem Stand der Technik ist es, daß das vergrößerte Bild nur auf einem Papierbogen gedruckt werden kann, es jedoch nicht möglich ist, direkt auf einer Wandoberfläche etc. eines Gebäudes zu drucken.
Da sie weiterhin eine große rotierende Trommel verwendet, die mit einer hohen mechanischen Präzision rotiert werden sollte und daher die Vorrichtung zum Steuern der Rotation der großen Trommel mit einer hohen Präzision kompliziert ist, was sie sehr teuer macht, ist deren praktische Brauchbarkeit schlecht, und sie wird nicht weitverbreitet eingesetzt.
Es ist auch aus US-A-4296317 und EP-A-0170137 bekannt, eine selbsttätig arbeitende Druckvorrichtung bereitzustellen, mit einer Steuersignaleinrichtung zum Erzeugen von 2- oder 3-dimensionalen Antriebssignalen und Tintenausstoßmenge-Steuerungssignalen zum Antreiben einer Spritzpistoleneinheit, die der Position und der Farbe jedes Pixels in einem ursprünglichen Bild entsprechen, einer Stützeinrichtung zum Stützen der Spritzpistoleneinheit, die 2- oder 3-dimensional bezüglich einer Fläche bewegbar ist, an welcher das Bild zu drucken ist, w.z. B. einer Wandoberfläche etc., und einer Antriebseinrichtung zum Antreiben der Spritzpistoleneinheit und gleichzeitig zum Projizieren des Tintenstrahls von der Spritzpistoleneinheit zu der Fläche in Antwort auf die Steuerungssignale.
Ein Nachteil solcher Vorrichtungen ist es, daß, um die Spritzpistoleneinheit zu reinigen, um eine Verstopfung durch Tinte zu beseitigen, die Einheit von dem Druckort herabgelassen werden muß, um zugänglich zu sein, wodurch die Druckarbeit unterbrochen wird.
Der Spritzpistolenkopf wird sukzessive zu jeder Position an der Wandoberfläche angetrieben entsprechend jedem Pixel in dem ursprünglichen Bild, und eine Menge von Farbtinte entsprechend der Farbe jedes Pixels und deren Tiefe wird so projiziert, daß direkt ein Farbbild an der Wandoberfläche gedruckt wird, wodurch das ursprüngliche Bild vergrößert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Tintenspritzpistoleneinheit einen Luftstrahlauslaß entlang eines äußeren Umfangs der Tintenstrahldüse, wobei ein Tinteneinlaß in einer Tintenkammer mit der Tintenstrahldüse kommuniziert und ein Lufteinlaß in einer Luftkammer mit dem Luftstrahlauslaß kommuniziert, und eine Tintensteuerungseinrichtung zum Steuern der Tintenmenge, die an die Tintenstrahldüse von der Tintenkammer angelegt wird und wobei eine Druckluftzufuhreinrichtung und eine Tintenlösungsmittelzufuhreinrichtung mit dem Lufteinlaß verbunden sind, so daß sie durch elektromagnetische Ventileinrichtungen selektiv bedienbar sind, welche bedienbar sind, um die Druckluftzufuhreinrichtung und die Tintenlösungsmittelzufuhreinrichtung mit dem Lufteinlaß zu verbinden.
Die Düse kann dadurch automatisch und aus der Ferne gereinigt werden, indem man einen Reinigungsbetrieb durchführt, bei dem die Düse mit Lösungsmittel gewaschen wird. Der Düsenreinigungsbetrieb erfordert dabei weniger Arbeit, und die Druckarbeit kann effizienter mit weniger Unterbrechung ausgeführt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, bei denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das die Konstruktion einer selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung zeigt, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
Fig. 2 ein Schema ist, das die Konstruktion der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt;
Fig. 3 eine Perspektivansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 4 eine Perspektivansicht eines zur Durchführung der Erfindung verwendeten Rahmens ist;
Fig. 5 eine zerlegte Perspektivansicht des in Fig. 4 gezeigten Rahmens ist;
Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 4 gezeigten Rahmens ist;
Fig. 7 eine Draufsicht eines X-Y-Achsen-Antriebsmechanismus ist, der an dem in Fig. 4 gezeigten Rahmen montiert ist;
Fig. 8 eine Perspektivansicht eines Teils des Antriebsmechanismus in einem vergrößerten Maßstab ist;
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht eines Z-Achsen- Antriebsmechanismus ist;
Fig. 10 eine Draufsicht einer Tastatur ist, die zur Durchführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 eine Perspektivansicht einer Druckervorrichtung zum Drucken vergrößerter Farbbilder gemäß dem Stand der Technik ist;
Fig. 12 eine Seitenansicht eines anderen Beispiels des Z-Achsen- Antriebsmechanismus für eine Spritzpistoleneinheit ist;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Teils des in Fig. 12 gezeigten Antriebsmechanismus ist;
Fig. 14 eine Draufsicht eines Teils des in Fig. 12 gezeigten Antriebsmechanismus ist;
Fig. 15 und Fig. 16 Schemata sind zum Erklären des Betriebs des in Fig. 12 gezeigten Antriebsmechanismus;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels des Y- Achsen-Antriebsmechanismus für die Spritzpistoleneinheit ist;
Fig. 18 eine Perspektivansicht ist zum Erklären eines Verfahrens zum Bereitstellen von Druckluft an die Spritzpistoleneinheit;
Fig. 19 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Druckluft daran ist;
Fig. 20 ein Blockdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Steuern jeder Spritzpistole in der Spritzpistoleneinheit ist;
Fig. 21 eine Seitenansicht einer zum Teil aufgeschnittenen Tintenspritzpistolenvorrichtung ist;
Fig. 22 eine Querschnittsansicht des Hauptteils der Pistole in einem vergrößerten Maßstab ist;
Fig. 23 eine Seitenansicht eines Mechanismusabschnitts ist, mit dem man das Nadelelement in der Pistole hin- und hergehen läßt;
Fig. 24 eine auseinandergebaute Perspektivansicht einer Spritzpistolenvorrichtung ist;
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht eines zum Teil aufgeschnittenen Ratschenmechanismus ist;
Fig. 26 eine Seitenansicht eines Kugelfall- und Austrittsabschnitts für den in Fig. 25 in einem vergrößerten Maßstab gezeigten Ratschenmechanismusabschnitt ist;
Fig. 27 eine Perspektivansicht einer zum Teil aufgeschnittenen Spritzpistolenvorrichtung ist;
Fig. 28 bis Fig. 30 longitudinale Querschnittsansichten alternativ er Spritzpistolenvorrichtungen sind, die jeweils mit einem Solenoidelement versehen sind;
Fig. 31 eine Draufsicht des Hauptteils einer Spritzpistolenvorrichtung ist, die eine Konstruktionsanordnung vom Konzentrationstyp hat;
Fig. 32 ein Diagramm ist, das Schwankungen des Farbtons zeigt, der durch Variieren der Menge ausgestoßener Tinte bezüglich der Düsensteuerzeit erzielt wird;
Fig. 33 ein Blockdiagramm ist, das die Konstruktion einer Tintenausstoßsteuerungsvorrichtung zeigt, die ein Solenoidelement vom Rotationstyp verwendet;
Fig. 34 eine Seitenansicht einer Tintenspritzpistolenvorrichtung ist;
Fig. 35 eine Seitenansicht einer Tintenspritzpistoleneinheit ist, die von der in Fig. 34 gezeigten Tintenspritzpistolenvorrichtung aus schräg nach oben gerichtet ist;
Fig. 36 ein Schema ist, das die Konstruktion einer Tintenspritzpistolenvorrichtung einschließlich einer longitudinalen Querschnittsansicht einer dafür verwendeten Spritzpistole zeigt; und
Fig. 36A und Fig. 36B Querschnittsansichten des Düsenabschnitts der in Fig. 36 in einem vergrößerten Maßstab gezeigten Spritzpistole sind.
Im folgenden wird die Erfindung erklärt unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen gezeigt sind, in denen Fig. 1-3 ein Ausführungsbeispiel der selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung gemäß der Erfindung zeigen.
In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 1 eine Zentraleinheit (CPU) zum Verarbeiten von Bilddaten; 2 ist ein Mechanismus zum Steuern des Antriebs des Spritzpistolenkopfs und der Menge ausgestoßener Farbtinte; 3 ist ein Mechanismus zum Steuern des oben erwähnten Mechanismus; 4 ist ein Speicher; 5 ist eine Tastatur für den manuellen Betrieb des oben erwähnten Mechanismus; 6 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Anzeigevorrichtung) zum Anzeigen des Betriebs mittels der oben beschriebenen Tastatur; 7, 8, 9 und 10 sind ein NTSC-Eingabeanschluß, ein Bildabtast- Eingabeanschluß, ein Maus-Eingabeanschluß bzw. ein erster Disketten- Eingabeanschluß.
Weiterhin ist 11 ein A/D-Wandler, und 12 ist ein Speicher; 13 und 14 sind Eingabe- und Ausgabeabschnitte; 15 ist ein Datenblockspeicher; 16 ist ein D/A-Wandler; 17 ist ein Monitor-Ausgabeanschluß; und 18 ist ein zweiter Disketten-Eingabeanschluß.
Der oben beschriebene Mechanismus 2 besteht jeweils aus einem X- Achsen- und einem Y-Achsen-Antriebsmechanismus 20 und 21, die jeweils den Spritzpistolenkopf in der Richtung der X- und der Y-Achsen bezüglich zur Wandoberfläche antreiben, einem Z-Achsen- Antriebsmechanismus 22, einem Mechanismus 23 zum Steuern der ausgestoßenen Farbtintenmenge, etc.
Die Eingabeanschlüsse 7-10 sind so konstruiert, daß Signale, die von einem Videodeck VD, einer Videokamera VM, einem Bildabtaster IM, einer seriellen Maus SM und einer ersten Diskette FDl kommen, durch sie eingegeben werden. Diese Ausgabesignale, d. h. Bilddaten, werden in die Bilddatenverarbeitungs-CPU 1 eingegeben, durch die Signalverarbeitung, w.z. B. Editieren der Bilddaten etc. bewirkt wird, so daß die für das Abbilden notwendigen Signale an die Mechanismussteuer-CPU 3 durch den Eingabe- und Ausgabeabschnitt 14 gegeben werden.
Weiterhin speichert die Bilddatenverarbeitungs-CPU 1 Abbildungssignale, die durch Editierabbildungsdaten erzielt werden, die von jedem der Eingabeanschlüsse in einer zweiten Diskette FD2 durch den Ausgabeanschluß 18 aufgenommen werden, so daß sie, wenn nötig, verwendet werden können. Die oben erwähnten Abbildungssignale werden von dem Ausgabeanschluß 17 durch den Datenblockspeicher 15 und den D/A-Wandler 16 ausgegeben, so daß sie von dem Farbmonitor CM überwacht werden können.
Die Antriebsmechanismen für den Spritzpistolenkopf sind gegenüber einem Rahmen 30 angeordnet, w.z. B. in Fig. 4 gezeigt. Der Rahmen 30 wird konstruiert durch Befestigen einer oberen, einer unteren, einer linken und einer rechten Rahmeneinheit 31-34, einem linken und einem rechten Schenkelelement 35 und 36 mit Hilfe von Schrauben, wie in Fig. 5 gezeigt, und wird mit einem konstanten Intervall an der Wandoberfläche 37 fixiert, damit er an einer Arbeitsstätte hierzu parallel ist, wie in Fig. 6 gezeigt.
Die X-Achsen- und Y-Achsen-Antriebsmechanismen 20 und 21 sind jeweils gegenüber dem Rahmen 30 angeordnet, wie in Fig. 7 gezeigt.
Der X-Achsen-Antriebsmechanismus 20 besteht aus einem an dem Rahmen 30 montierten Fixierabschnitt 40 und einem sich an ihm entlang bewegenden Antriebsabschnitt 41. Der Fixierabschnitt 40 beinhaltet eine Schiene 42 und eine Zahnstange 43. Andererseits ist der Antriebsabschnitt 41 mit einer linearen Walze 44, einem Ritzel 45, einem Untersetzungsgetriebe 46, einem Motor 47, einer Drehkodiervorrichtung 48 und einem 2-Achsen-Antriebsmechanismus, der den Wagen 49 stützt, versehen. Die lineare Walze 44 ist mit der Schiene 42 an ihr entlang gleitend in Eingriff, und das Ritzel 43 ist mit der Zahnstange 43 in Eingriff.
Der Motor 47 kann den den Z-Achsen-Antriebsmechanismus stützenden Wagen 49 entlang des Gleises 42 in der Richtung der X-Achse Schritt für Schritt um einen vorbestimmten Abstand bewegen, indem er das Ritzel 45 durch das Untersetzungsgetriebe 46 antreibt, wobei er auf das X-Achsen-Steuersignal anspricht, das von der oben erwähnten CPU 3 kommt.
Der Y-Achsen-Antriebsmechanismus 21 besteht aus Y-Achsen- Antriebseinheiten 21a und 21b, wie in Fig. 7 gezeigt, von denen jede eine Struktur hat, die beinahe zu der des X-Achsen- Antriebsmechanismus identisch ist. Diese Einheiten sind an der linken und der rechten Rahmeneinheit 33 und 34 angeordnet und stützen die beiden Extremitäten des X-Achsen-Antriebsmechanismus 20, so daß sie den X-Achsen-Antriebsmechanismus 20 in der Richtung der Y-Achse (nach oben und nach unten) bewegen können, wobei sie auf das Y-Achsen- Steuersignal ansprechen, das von der CPU 3 kommt.
Der Z-Achsen-Antriebsmechanismus 22 besteht aus einer bewegbaren Steuerungsvorrichtung 221, die z. B. an einem Stützwagen 49 für den X- Achsen-Antriebsmechanismus 20 montiert ist, einem Fotosensor 222, einem Spritzpistolenkopf 223, einer Spritzpistolenstützplatte 224 etc., wie in Fig. 9 gezeigt. Die bewegbare Steuerungsvorrichtung 221 beinhaltet eine Walze 225 und einen Linearimpulsmotor 226 zum Steuern der Position in der Richtung der Z-Achse und steuert die Position des Spritzpistolenkopfs 223, so daß die Entfernung 1 von einer Wandoberfläche 227 davon konstant ist, indem Anweisungsimpulse von CPU 3 verwendet werden, wobei auf Signale von dem an dem unteren Extremitätsabschnitt der Stützplatte 224 montierten Fotosensor 222 angesprochen wird.
Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen ein anderes Beispiel des Z-Achsen- Antriebsmechanismus, der die Spritzpistoleneinheit (Kopf) 108 vorwärts und rückwärts bezüglich der Wandoberfläche R bewegt, an der das Bild zu drucken ist. Der Antriebsmechanismus besteht aus einem Wagen 125, der an einer Stützplatte 114 montiert ist für einen Antriebskörper 112 des oben erwähnten X-Achsen-Antriebsmechanismus und an dem die Spritzpistoleneinheit 108 montiert ist, wobei eine Walze 126, ein Linearimpulsmotor 127 und ein Fotosensor 128 an dem Wagen montiert sind. Die Entfernung 1 davon zur Wandoberfläche R wird durch den Fotosensor 128 erfaßt und der Wagen 125 wird durch einen Linearimpulsmotor 127 durch das so erfaßte Signal bewegt, so daß die Position der Spritzpistoleneinheit 108 von der Wandoberfläche R konstant gehalten wird. Der Fotosensor 128 ist so konstruiert, daß die Position, wo er montiert ist, in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung reguliert werden kann durch Verwenden eines in dem Wagen 125 ausgebildeten Schlitzes 129 und einer Fixierschraube 130, die mit dem Sensor dadurch in Eingriff ist. Der oben erwähnte Sensor ist nicht notwendigerweise ein Fotosensor, sondern ein Ultraschallsensor, ein Infrarotsensor, etc., können dafür verwendet werden.
Durch Verwenden des Z-Achsen-Antriebsmechanismus, bei dem der Fotosensor 125 an dem oben erwähnten Wagen 125 montiert ist und für den die Entfernung zwischen der Spritzpistoleneinheit und der Wandoberfläche wegen deren Erfassungssignal konstant gehalten wird, ist es möglich, selbst wenn die Wandoberfläche eine geringfügig gekrümmte, konvexe oder konkave Oberfläche ist, wie in Fig. 15 und 16 gezeigt, die Spritzpistoleneinheit zu bewegen, während ihre Entfernung von der Wandoberfläche erhalten bleibt. S5 und S6 sind Grenzschalter zum Festlegen der Verschiebung des Wagens 125.
Fig. 17 zeigt ein anderes Beispiel des Y-Achsen-Richtungs- Antriebsmechanismus. In der Figur stellt das Bezugszeichen 131 rotierbar montierte Schraubenwellen dar, die bei zwei Positionen mit einem notwendigen Abstand stehen; 132 ist ein Abzweigkörper, der mit jeder der Schraubenwellen in Eingriff ist; 133 ist ein die beiden Abzweigkörper verbindendes Schienenelement; 134 ist ein Umkehrmotor; und 135 ist ein Übertragungsgetriebemechanismus, der die Rotation des Motors an die Schraubenwellen 131 überträgt, wobei ein Antriebsmechanismus für die Richtung der X-Achse ähnlich dem oben beschriebenen an dem oben erwähnten Schienenelement montiert ist.
In dem Antriebsmechanismus für die Richtung der Y-Achse wird die Rotation des Motors 134 gleichzeitig zu der linken und der rechten Schraubenwelle und dem Schienenelement 133 übertragen, an dem der Antriebsmechanismus für die Richtung der X-Achse montiert ist, und wird in die nach oben gerichtete und nach unten gerichtete Richtung durch die Rotation der Schraubenwellen 131 bewegt. Durch Verwenden dieses Antriebsmechanismus für die Richtung der Y-Achse ist es möglich, die beiden Extremitäten des Schienenelements, an dem der Antriebsmechanismus für die Richtung der X-Achse montiert ist gleichzeitig zu bewegen, und zwar in der nach oben und unten gerichteten Richtung mit nur einem Motor.
Die Fig. 18, 19 und 20 zeigen ein Beispiel des Verfahrens zum Bereitstellen von Druckluft an die Spritzpistoleneinheit und das Verfahren zum Steuern jeder der Pistolen in der Spritzpistoleneinheit. In der Figur ist ein Relaissteuergehäuse 322 an einer Rahmeneinheit 305 in einem Rahmen 301 montiert zum Verbinden einer Spritzpistoleneinheit 308 und eines hierzu bestimmten Antriebsabschnitts 3 1 2 mit einem Druckluft-Zufuhrabschnitt und einem elektrischen S teuerabschnitt. Dieses Relaissteuergehäuse 322 ist mit einem Lufteinlaßabschnitt 323 und einem Luftauslaßabschnitt 324 zu einem Kompressor, einem Luftdruck-Regulierabschnitt 325, einem Stromkabel-Verbindungsabschnitt 326 und einem Sensorkabel- Verbindungsabschnitt 327 versehen. Ein Weiterleitungsluftschlauch 328 und ein aus dem Relaissteuergehäuse 322 kommendes Kabel 329 sind mit der Spritzpistoleneinheit 308 und dem oben beschriebenen hierfür bestimmten Antriebsabschnitt 312 mit einer Überlänge verbunden. Das Bezugszeichen 322 stellt eine Metallaufhängung für den Luftschlauch und das Kabel dar. Das Relaissteuergehäuse 322 ist nicht notwendigerweise an der Rahmeneinheit 305 montiert, sondern es kann an jedem Ort des Rahmens montiert sein.
Fig. 20 ist ein Schema, das ein Steuerungssystem zum Bereitstellen von Druckluft von dem Luftkompressor 331 an die Spritzpistoleneinheit 308 durch das oben erwähnte Relaissteuergehäuse 322 zeigt.
In der Figur ist das Bezugszeichen 325 der Luftdruck-Steuerabschnitt, der die Druckluft reinigt (entfernt darin enthaltenes Öl und Feuchtigkeit) und zur gleichen Zeit den Eingangsluftdruck auf einen vorbestimmten Wert einstellt (5-10 kg/qcm). 332 ist ein Abschnitt mit einem elektromagnetischen Proportionalventil, der den an die Spritzpistolendüse angelegten Luftdruck gemäß einer durch die Steuerungs-CPU gesteuerten Gleichspannung variiert. 333 ist ein Drucksensor, der den Ausgangsluftdruck des Abschnitts mit dem elektromagnetischen Proportionalventil erfaßt und ihn zu der Steuerungs-CPU in der Form eines elektrischen Signals sendet. 334 ist ein Verzweigungsabschnitt, der Druckluft an die Spritzpistolen 308a, 308b und 308c für die drei Grundfarben und eine Spritzpistole 308d für Schwarz in der Spritzpistoleneinheit 308 sendet, wobei sie verzweigt wird.
In dem Fall, bei dem ein Bild an einer Wandoberfläche mittels der selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung mit der oben beschriebenen Struktur gedruckt wird, wird der Rahmen 1 an einer Position gegenüber der Wandoberfläche installiert. Dann wird das Luftdruck-Zufuhrrohr von dem Kompressor mit dem Lufteinlaßabschnitt 323 in dem Relaissteuergehäuse 322 verbunden, und der Stromkabel- Verbindungsabschnitt 326 und Sensorkabel-Verbindungsabschnitt 327 werden mit der Steuerungs-CPU mit Hilfe von Kabeln verbunden.
Nun wird ein Beispiel der Tastatur 5 zum Betreiben der selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung gemäß der Erfindung in Fig. 10 gezeigt, bei der das Bezugszeichen 50 zehn Tasten zeigt, welche die Zahlen 0-9 darstellen, und 51-64 sind Funktionstasten mit jeweils in der Figur gezeigten Funktionen.
Die Funktionstasten 54-57 werden verwendet, um den Spritzpistolenkopf 223 in den durch Pfeile angezeigten Richtungen jeweils zu bewegen. Z.B. kann, wenn eine von ihnen innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer gedrückt wird, der Spritzpistolenkopf in der entsprechenden Richtung um ein Pixel bewegt werden, und wenn sie' über eine vorbestimmte Zeitdauer hinausgedrückt wird, kann der Spritzpistolenkopf mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt werden, bis sie losgelassen wird.
Die Funktionstaste 51 ist eine Taste zum Ausführen eines Druckbetriebs; die Ausgangspositionstaste 58 ist eine Taste zum Bewegen des Spritzpistolenkopfs 223 zu der Ausgangsposition; die Funktionstaste 60 ist eine Funktionstaste zum Ausführen eines mechanischen Tests für den Steuermechanismus 2; die Funktionstaste 59 ist eine Funktionstaste, mit der man den Spritzpistolenkopf 223 anweist, ein Testmuster zu drucken, um deren Tintenausstoßzustand zu überprüfen; die Funktionstaste 52 ist eine Temporärstopptaste zum zweitweiligen Stoppen eines Betriebs, w.z. B. Drucken, Testdrucken, mechanische Überprüfung, Ausgangsposition etc., wenn sie im Verlauf der Ausführung gedrückt wird, und zum erneuten Beginnen des Betriebs, wenn sie erneut gedrückt wird; die Funktionstaste 61 ist eine Taste zum Einstellen des Luftdrucks für den Spritzpistolenkopf; die Funktionstaste 62 ist eine Funktionstaste zum Einstellen der Betriebsstartposition für das Drucken; und die Funktionstaste 63 ist eine Funktionstaste zum Verhindern eines Verstopfens des Spritzpistolenkopfs 223 durch Tinte. Sofern diese letzte Taste gedrückt wird, kann der oben erwähnte Kopf einen heftigen Spritzbetrieb durchführen. Die Funktionstaste 64 ist eine Taste, die verwendet wird zum Beginnen der Ausführung der verschiedenen, oben gezeigten Betriebsarten oder zum Eingeben numerischer Daten, und die zehn Tasten 50 sind Tasten zum Eingeben numerischer Daten zum Einstellen des an den Spritzpistolenkopf 223, etc. zugeführten Luftdrucks.
Wenn in der selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung, die dem ursprünglichen Bild, das zu drucken ist, entsprechenden Bildsignale in einen der Eingabeanschlüsse 7-10 eingegeben werden, werden sie an die CPU 1 gesendet, wo sie behandelt werden, und die für das Drucken notwendigen Signale werden an die Mechanismussteuer-CPU 3 gegeben. Die CPU 3 sendet Antriebssteuersignale an die Mechanismen 20, 21 und 22, wobei sie auf die oben beschriebenen Signale anspricht, und der Spritzpistolenkopf 223 wird in den Richtungen der X- und der Y-Achsen angetrieben, wobei die Entfernung von der Wandoberfläche konstant gehalten wird. Der Spritzpistolenkopf stößt Tinte für jedes Bildelement (Pixel) in dem Bild aus, von dem ein vergrößertes Bild zu drucken ist und wird sukzessive zu dem nächsten Pixel bewegt.
In diesem Fall sind verschiedene Arten manueller Einstellung und Regulierung des für das Drucken notwendigen Spritzpistolenkopfs möglich, indem man die oben beschriebene Tastatur betreibt. Da die Bildsignale im Verlauf des Druckens durch den Monitorausgangsanschluß 17 ausgegeben werden, ist es möglich, das Bild, welches gerade gedruckt wird, zu überwachen.
Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Spritzpistolenkopf bezüglich zur Wandoberfläche durch die Antriebsmechanismen in den Richtungen der von dem Rahmen gestützten X-, Y- und Z-Achsen bewegt wird, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf eine derartige Konstruktion begrenzt ist, 'sondern hierfür z. B. auch Robotermechanismen verwendet werden können.
Weiterhin können verschiedene Arten von Strukturen für den Rahmen verwendet werden.
Die Fig. 21-23 zeigen ein Ausführungsbeispiel der in der oben beschriebenen selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung verwendeten Spritzpistolenvorrichtung. In der Figur ist das Bezugszeichen 401 ein zylindrisches Hauptteil der Spritzpistole. Der zylindrische Innenraum davon ist koaxial durch einen Innenzylinder 402 zweigeteilt, d. h. in einen Luftraum mit einem Lufteinlaß 403, der an der äußeren Seite ist, und einen Tintenraum mit einem Tinteneinlaß, der an der inneren Seite ist. Ein Nadelelement 405 ist in der Mitte des inneren Zylinders 402 eingefügt. Die Extremität des inneren Zylinders und der spitz zulaufende Extremitätsabschnitt des Nadelelements 405 sind koaxial an dem Extremitätsöffnungsabschnitt des Hauptteils 401 angeordnet, so daß sie eine Tintendüse bilden.
Ein Antriebsmechanismus A zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Nadelelements 405 ist mit einem bewegbaren Tisch 406 gekoppelt, der das oben erwähnte Nadelelement 405 stützt. 407 ist ein mechanisches Gehäuse für den Antriebsmechanismus A, und 408 ist ein durch einen Schrittmotor angetriebenes Zahnrad. Eine Extremität einer Welle 410, die mit dem Nadelelement 405 durch ein Gelenk 409 gekoppelt ist, wird mit der Oberfläche der Zähne des Zahnrads 408 durch eine daran befestigte Stahlkugel 411 kontaktiert, welche in Richtung der Oberfläche der Zähne durch eine Feder 412 geschoben wird.
In der so konstruierten Spritzpistolenvorrichtung wird Tinte kontinuierlich von der Düse ausgestoßen, indem man den Tinteneinlaß 404 mit einem Tintenzufuhrabschnitt und den Lufteinlaß 403 mit einem Luftkompressor verbindet und durch Rotieren des Zahnrads 408 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit mit Hilfe des Motors.
D.h., das Nadelelement 405 wird nach vorne und nach hinten bewegt durch die Rotation des Zahnrads und die Wirkung der Rückholfeder 412, und auf diese Weise wird die Düse der Spritzpistole geöffnet und geschlossen. Die Tinte wird ausgestoßen während einer Zeitdauer, in der die Düse geöffnet ist.
Fig. 32 zeigt Variationen des Farbtons auf Grund von Schwankungen der ausgestoßenen Tintenmenge bezüglich der Düsensteuerzeit t, wobei ts die Anstiegszeit anzeigt. T stellt eine zum Drucken eines Punktes notwendige Zeitdauer dar, und die numerischen Zeichen 1 bis 15 geben Grade des Farbtons an. Wie in dem Diagramm des Farbtons gezeigt, vergeht Zeit, wenn der Ton 0 ist, während die Düse in ihrem geschlossenen Zustand ist. Um z. B. einen Tintenausstoß eines durch 10 angezeigten Tons zu bewirken, gibt es nach einer Anstiegszeit von 2 Millisekunden einen Abfall nach 7 Millisekunden. Diese Steuerung des Farbtons wird durchgeführt nur durch Steuern der Rotation des Schrittmotors bei einem konstanten Luftdruck, ohne daß man den Luftdruck für die Spritzpistole ändert.
Die Fig. 24-26 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Spritzpistolenvorrichtung gemäß dieser Erfindung, wobei das Bezugszeichen 413 eine Stoppvorrichtung ist; 414 ein Gelenk ist; 415 eine zylindrische Welle ist; 416 ein Ratschengehäuse ist; 417 eine bewegliche Ratschenplatte ist; 418 eine fixierte Ratschenplatte ist; 417a Aufnahmelöcher sind, die in der peripheren Richtung mit einem konstanten Abstand an der Oberfläche der Ratschenplatte 417 gebildet sind; 418a eine an der Oberfläche der Ratschenplatte 418 angeordnete Kugel ist; 419 eine Rückholfeder ist; und 420 eine Motorwelle ist. Die bewegliche Ratschenplatte 417 wird nach vorne und nach hinten in der axialen Richtung bewegt durch die Fall- und Austrittswirkung der an der Ratschenplatte 418a angeordneten Kugel 418 in die Aufnahmelöcher 417 hinein und aus ihnen heraus, die in der Ratschenplatte 417 angeordnet sind, und zwar auf Grund der Rotation der zylindrischen Welle 415, die mit der Motorwelle 420 und der Wirkung der Rückholfeder 419 gekoppelt ist. Diese nach vorne und nach hinten gerichtete Bewegung wird auf das Nadelelement 405 übertragen, so daß die Tinte kontinuierlich ausgestoßen wird.
Fig. 27 zeigt noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Spritzpistolenvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei das Bezugszeichen 421 eine Gewindewelle ist, die mit dem Nadelelement gekoppelt ist; 422 ein Abzweigzylinder ist, der damit in Eingriff ist; 423 ein Solenoidkörper vom Rotationstyp ist zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen und Rotieren des Abzweigzylinders; 421a eine Stoppvorrichtung für die Gewindewelle ist; 422a ein Hebel ist, der als eine Stoppvorrichtung dient und von dem Gewindezylinder hervorsteht; und 424 eine Stoppvorrichtung ist. Das Nadelelement 405 wird vorwärts und rückwärts bewegt durch die schraubenförmige Bewegung des Abzweigzylinders 422 und der Gewindewelle 421 auf Grund einer Vorwärts- und Rückwärtsrotation des Solenoidkörpers 423 vom Rotationstyp, so daß die Tinte kontinuierlich ausgestoßen wird.
Da der Solenoidkörper 423 vom Rotationstyp Charakteristiken hat, nach denen die Antwort auf die Leistungssteuerungsquelle schnell ist, ist es möglich, von der Düse eine Tintenmenge auszustoßen, die einem digitalen Wert entspricht, der mit einer hohen Geschwindigkeit eingestellt wird, indem der Rotationswinkel davon mit Hilfe eines Potentiometers und durch Durchführen eines Positionsvergleichs erfaßt wird.
Fig. 33 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zeigt zum Steuern des Tintenausstoßes unter Verwendung des Solenoidelements vom Rotationstyp. In der Figur ist das Bezugszeichen 425 ein Digitaldatenabschnitt zum Anweisen einer aus gestoßenen Menge, indem Daten im Binärcode von 4 Bits gegeben werden, so daß die ausgestoßene Menge in 16 Stufen variiert werden kann (Farbton). Wenn Anweisungsdaten der ausgestoßenen Menge von einer Bedienperson vorgegeben werden, werden sie in einen Analog wert durch einen D/A- Wandler 426 umgewandelt, dessen Daten mit Spannung in einem Potentiometer 428 durch einen Addierschaltkreis 427 verglichen werden. Das Ergebnis des Vergleichs wird durch einen Leistungsverstärker 428 in das Solenoidelement 423 vom Rotationstyp eingegeben. Auf diese Weise wird die Düse 430 der Spritzpistole geöffnet und geschlossen, und zur gleichen Zeit wird das Potentiometer (Positionssensor) 428 auch angetrieben, damit es um die gleiche Achse rotiert wird. Sein Rotationswinkel wird in eine Spannung umgewandelt und von dem Potentiometer 428 ausgegeben. Sie wird dann mit einem Bezugswert in dem Addierschaltkreis 427 verglichen. Wenn sie eine vorbestimmte Ausgangsspannung erreicht, wird diese geschlossene Schleife 427-429-423-428 stabilisiert, so daß die Spritzpistole dort gestoppt wird und die von der Düse ausgestoßene Menge gesteuert wird.
Fig. 28-30 zeigen drei unterschiedliche, durch Solenoide angetriebene Spritzpistolenvorrichtungen, die andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind.
Die in Fig. 28 gezeigte Vorrichtung ist so konstruiert, daß ein Magnet 432, ein Joch 433, eine Spule 434 und eine schwingende Platte 435 in einem mechanischen Gehäuse 431 montiert sind, das im hinteren Teil des Hauptteils 401 der Spritzpistole angeordnet ist, und ein Nadelelement 405 ist mit der schwingenden Platte 435 gekoppelt, so daß der Verschiebungsbetrag des Nadelelements gesteuert werden kann durch Variieren der Intensität des durch die Spule fließenden Stroms.
Die in Fig. 29 gezeigte Vorrichtung ist so konstruiert, daß das Nadelelement 405 vorwärts und rückwärts bewegt wird durch eine Solenoidspule 437 und eine Feder 438, die in einem mechanischen Gehäuse 436 montiert sind.
Die in Fig. 30 gezeigte Vorrichtung ist so konstruiert, daß eine aus einem nicht-magnetischen Material hergestellte Feder, die mit einer Solenoidspule 439 zusammenarbeitet, in dem Tintenraum zusammen mit dem Nadelelement 405 untergebracht ist. Gemäß dieser Struktur ist, da das Nadelelement mit der Packung für die Abdichtung in dem Federraum nicht in Kontakt ist, der Reibungswiderstand klein, und somit ist es möglich, das Nadelelement mit einer verhältnismäßig kleinen Leistung zu steuern.
Die in Fig. 31 gezeigte Vorrichtung ist ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, bei dem eine Vielzahl von Hauptteilen der Sprühdüse kombiniert sind. D.h., vier Haupteile der Sprühdüse 401, von denen jedes mit einem schwingungserzeugenden Mechanismus A versehen ist, sind an einer beweglichen Platte 406 in solchen Winkelpositionen montiert, daß ihre Auswurfrichtungen durch einen gemeinsamen Punkt hindurchtreten.
Gemäß dieser Anordnungsstruktur vom Konzentrationstyp kann man erwarten, da eine gewünschte Phase durch eine Ausstoßoperation durch Mischen der drei Grundfarben erzielt werden kann, daß die Druckerbetriebseffizienz deutlich zunimmt, verglichen mit der Operation, bei der man die drei Grundfarben mischt, indem man die Hauptteile der Spritzdüse unterschiedlicher Farben getrennt verschiebt.
Obwohl weiter oben verschiedene Arten von Ausführungsbeispielen des Verfahrens gesondert beschrieben wurden, bei dem die Tintenausstoßzeit durch öffnen der Düse für ein Pixel gesteuert wird, kann die Steuerung der ausgestoßenen Tintenmenge durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Nadelelements, um unterschiedliche Farbtöne zu erzielen, auch durch ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem die Anzahl der Öffnungsvorgänge und Schließvorgänge der Düse für ein Pixel mit Hilfe des Nadelelements gesteuert wird, oder durch ein anderes Verfahren, bei dem die Tintenausstoßfläche gesteuert wird auf der Grundlage von Variationen des spitz zulaufenden Extremitätsabschnitts auf Grund einer Verschiebung des Nadelelements. Diese Verfahren können passend ausgewählt werden, um hierfür angewendet zu werden.
Da die oben beschriebene Spritzpistolenvorrichtung, bei der Tinte von der Düse durch die Kraft ausgestoßener Luft pulverisiert wird, so konstruiert ist, daß der Antriebsmechanismus zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des in der Düse der Spritzpistole angeordneten Nadelelements innerhalb der Spritzpistole montiert ist, ist es, wie oben erklärt ist, möglich, die ausgestoßene Menge nötiger Tinte leicht zu steuern, um einen gewünschten Farbton mit einer hohen Präzision bei einem konstanten Luftdruck zu erzielen.
In der oben beschriebenen Spritzpistolenvorrichtung wird, um ein Verstopfen mit Tinte zu verhindern, ein Falschtintenspritzen durchgeführt, z. B. nach der Beendigung des Druckens einer Linie. Da in einer Vorrichtung vom Stand der Technik dieses Falschtintenspritzen auf einem Teil der Fläche durchgeführt wurde, wo ein Bild zu drucken war, bestand der Nachteil, daß die Fläche, wo das Bild gedruckt wurde, dementsprechend schmaler wurde.
Die Fig. 34 und 35 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Spritzpistolenvorrichtung gemäß der Erfindung, die so konstruiert ist, daß in der Tinte innerhalb des Hauptteils der Pistole keine Blasen auftreten.
In den Figuren stellt A einen zylindrischen Hauptteil der Spritzpistole dar, der aus einem äußeren zylindrischen Abschnitt 610 und einem inneren zylindrischen Abschnitt 611 besteht, und der zylindrische innere Raum davon ist in einen Tintenraum 611 unterteilt, der an der inneren Seite ist, und einen Luftraum 613, der an der äußeren Seite ist. Die Extremitäten der beiden Räume bilden eine koaxiale Düse. Der Tintenraum 612 ist mit einem Tinteneinlaß 612a verbunden, und der Luftraum 613 ist mit einem Lufteinlaß 613a verbunden. Ein Nadelelement 614 zum Regeln der durch die Düse ausgestoßenen Tintenmenge ist gleitbar in dem Tintenraum 612 eingefügt.
Der Hauptteil A der oben beschriebenen Spritzpistole ist an einem Arbeitstisch 615 montiert, und das von dem hinteren Abschnitt des Hauptteils A hervorstehende Nadelelement 614 der Spritzpistole ist mit einem Antriebsmechanismus B verbunden, der an dem Arbeitstisch 615 angeordnet ist.
Der Arbeitstisch 615, der eine aus dem Hauptteil A der Spritzpistole und der oben beschriebenen Antriebseinheit B bestehende Spritzpistoleneinheit stützt, wird durch einen sich bewegenden Körper 617 gestützt, der willkürlich in der horizontalen Richtung entlang einer Schiene 616 und durch ein Scharnier 618 bewegt werden kann, so daß die Neigung frei variiert werden kann.
Der sich bewegende Körper 617 verschiebt die Spritzpistoleneinheit in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung), und wenn er mit der Einrichtung zu dessen Verschieben in der vertikalen Richtung kombiniert wird, ist es möglich, ihn auch in der Y-Achsenrichtung zu verschieben.
Zum Drucken eines Bildes z. B. an einer Wandoberfläche eines Gebäudes unter Verwendung der wie oben beschrieben konstruierten Spritzpistolenvorrichtung, wird der Hauptteil A der Spritzpistole in einer näherungsweise horizontalen Haltung vor der Wandoberfläche R positioniert, wie in Fig. 34 gezeigt, und Tinte wird von der Düse des Hauptteils A der Spritzpistole auf die Wandoberfläche zu ausgestoßen. Der Farbton der Tinte an der Wandoberfläche wird reguliert, indem man die ausgestoßene Tintenmenge entsprechend der Düsensteuerzeit einstellt durch die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Nadelelements 614.
Wenn ein Bild unter Verwendung des Hauptteils A der oben beschriebenen Spritzpistole gedruckt wird, wird die Tinte in den Hauptteil der Spritzpistole gegossen und in ihm gespeichert. Wenn die Tinte hineingegossen wird, wird der Arbeitstisch 615 um das Scharnier 618 rotiert, so daß der Hauptteil A der Spritzpistole in einer schräg nach oben gerichteten Haltung gehalten wird, und die Tinte wird in den Tintenraum 612 durch den Tinteneinlaß 612a in dieser Haltung gegossen.
Wenn die Tinte in den Hauptteil A der Spritzpistole gegossen wird, die in der schräg nach oben gerichteten Haltung gehalten wird, steigen in der flüssigen Tinte Luftblasen auf, die der Tinte beim Ein gießen der Tinte beigemischt wurden. Auf diese Weise treten sie über die Oberfläche der Flüssigkeit aus und gelangen durch die Düse nach außen, so daß die Tinte gespeichert wird und keine Luftblasen darin verbleiben.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Konstruktion der Spritzpistolenvorrichtung möglich, da die Tintenspritzpistole zum Drucken von Bildern an dem Arbeitstisch angeordnet ist, der an dem bewegbaren Körper montiert ist, so daß er in der Lage ist, die Neigung zu variieren, den Hauptteil in einer schräg nach oben gerichteten Haltung zu halten, so daß der Tinte beigemischte Luftblasen leicht aufsteigen, um nach außen freigegeben zu werden, wenn die Tinte in den Hauptteil der Spritzpistole gegossen wird.
Folglich kann durch Verwenden der Tintenspritzpistole gemäß der Erfindung, da es möglich ist, ein Verstopfen der Düse zu verhindern, das sich aus der Tatsache ergibt, daß sich die Tinte durch verbleibende Luftblasen in dem Tintenraum in dem Hauptteil der Tintenspritzpistole verfestigt, die Arbeit zum Entfernen der Verstopfung gespart werden, was in merkbarer Weise zu der Verbesserung der Effizienz der Druckerarbeit beiträgt.
Fig. 36 zeigt die Tintenspritzpistolenvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der Tinte, die eine Luftausstoßöffnung zwischen einer Düse und einer Kappe verstopft, schnell und sicher entfernt werden kann.
In der Figur ist das Bezugszeichen 801 ein zylindrischer Hauptteil der Spritzpistole; 802 ist eine Düse; 803 ist eine Kappe; 804 ist ein Nadelelement; 805 ist ein Tinteneinlaß; und 806 ist ein Lufteinlaß. Ein mit dem Lufteinlaß 806 verbundener Schlauch 807 ist auf dem Weg verzweigt. Ein Schlaucharm 807a ist mit einem Druckluft- Zufuhrabschnitt 810, w.z. B. einem Luftkompressor,etc. durch ein elektromagnetisches Ventil 808 und ein Strömungsraten-Regulierventil 809 verbunden, und der andere Schlaucharm 807b ist mit einem Tintenlösungsmittel-Zufuhrabschnitt 812, w.z. B. einem Alkoholtank durch ein elektromagnetisches Ventil 811 verbunden. Weiterhin ist der Tinteneinlaß 805 mit einem Tintenzufuhrabschnitt (in der Figur nicht gezeigt) durch einen Schlauch etc. verbunden.
In der wie oben beschriebenen Tintenspritzpistolenvorrichtung kann bei einem Druckerbetrieb die Tinte durch das Nadelelement 804 pulverisiert werden, falls das elektromagnetische Ventil 808 an der Luftzufuhrseite geöffnet wird und das elektromagnetische Ventil 811 an der Lösungsmittelzufuhrseite geschlossen wird.
In dem Fall, bei dem Tinte in der Umgebung der Düse hängenbleibt und die Düse in einem verstopften Zustand ist, wird dann das elektromagnetische Ventil 808 an der Luftzufuhrseite einmal geschlossen, und das elektromagnetische Ventil 811 an der Lösungsmittelzufuhrseite wird geöffnet, so daß eine geeignete Menge Lösungsmittel aus gesendet wird. Wenn das elektromagnetische Ventil 808 geöffnet ist und das elektromagnetische Ventil 811 geschlossen ist, kann daraufhin, da das Lösungsmittel zusammen mit Druckluft von dem Luftraum zu dem Spalt zwischen der Düse 802 und der Kappe 803 unter Druck gesendet wird, die in der Umgebung der Düse hängengebliebene Tinte abgewaschen werden. Diese Reinigungsoperation wird bei einem Bereich durchgeführt, wo das Bild nicht gedruckt wird.
Da, wie oben beschrieben, die oben erwähnte Vorrichtung so konstruiert ist, daß der Druckluft-Zufuhrabschnitt und der Lösungsmittel-Zufuhrabschnitt so gestaltet werden können, daß sie mit dem Lufteinlaß in der Tintenspritzpistole verbunden sind, wenn die Düse durch in ihrer Umgebung hängengebliebene Tinte verstopft ist,ist es möglich, die verstopfende Tinte schnell und sicher abzuwaschen, indem man Lösungsmittel zusammen mit Druckluft an den Spalt zwischen der Düse und der Kappe schickt, und somit kann eine Tintenspritzvorrichtung mit einer hohen Nutzbarkeit erzielt werden.
Wie sich aus der obigen Erklärung ergibt, ist es gemäß der Erfindung möglich, ein gewünschtes Farbbild direkt an einer Oberfläche, w.z. B. einer Wandoberfläche einer festen Konstruktion automatisch zu drucken. Weiterhin, wenn der Antriebsmechanismus für den Spritzpistolenkopf verwendet wird, der durch den zuvor beschriebenen Rahmen gestützt wird, ist eine Installation an dem Ort leicht, und sie kann leicht bewegt werden. Andere praktische Auswirkungen, daß sie nämlich keinen großen Bodenraum beansprucht, daß sie deutlich billiger ist als eine Vorrichtung des Stands der Technik etc., sind auch bemerkenswert.

Claims

1. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung, welche aufweist:

eine Steuersignaleinrichtung (1,3, 14) zum Erzeugen 2- oder 3- dimensionaler Antriebssignale und von Tintenaustoßmenge-Steuersignalen zum Antreiben einer Spritzpistoleneinheit (223) entsprechend der Position und der Farbe jedes Pixels in einem ursprünglichen Bild;

eine Stützeinrichtung (20, 30, 40) zum 2- oder 3-dimensionalen beweglichen Stützen der Spritzpistoleneinheit bezüglich einer Fläche, an der das Bild zu drucken ist, w.z. B. einer Wandoberfläche etc.; und

eine Antriebseinrichtung (2, 20, 21, 22, 23) zum Antreiben der Spritzpistoleneinheit und gleichzeitigem Ausstoßen eines Tintenstrahls von der Spritzpistoleneinheit zu der Fläche in Antwort auf die Steuersignale, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenspritzpistoleneinheit beinhaltet: einen Luftstrahlauslaß entlang eines äußeren Umfangs einer Tintenstrahldüse (802), einen Tinteneinlaß (805) in einer Tintenkammer, die mit der Tintenstrahldüse kommuniziert, und einen Lufteinlaß (806) in einer Luftkammer, die mit dem Luftstrahlauslaß kommuniziert, und eine Tintensteuerungseinrichtung (804) zum Steuern der an die Tintenstrahldüse von der Tintenkammer angelegten Tintenmenge und wobei eine Druckluft-Zufuhreinrichtung (810) und eine Tintenlösungsmittel-Zufuhreinrichtung (812) mit dem Lufteinlaß durch eine elektromagnetische Ventileinrichtung (808, 811) verbunden sind, die bedienbar ist, um die Druckluft- Zufuhreinrichtung oder die Tintenlösungsmittel- Zufuhreinrichtung mit dem Lufteinlaß zu verbinden.

2. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützeinrichtung mit einem Rahmen (30) versehen ist, der in der Umgebung der Fläche installiert werden kann, an welcher das Bild zu drucken ist, und die Antriebseinrichtung einen X- und Y- Achsenrichtungs-Antriebsmechanismus (20, 21) beinhaltet zum Bewegen der Spritzpistoleneinheit zumindest in der X-Achsen- und der Y-Achsen-Richtung, wobei der Antriebsmechanismus an einer linken und an einer rechten Rahmeneinheit (33, 34) des Rahmens angeordnet ist.

3. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Antriebseinrichtung weiterhin einen Z-Achsenrichtungs- Antriebsmechanismus (22) aufweist zum Bewegen der Spritzpistoleneinheit, um sie in einer vorbestimmten Entfernung von der Fläche zu halten, auf welcher das Bild zu drucken ist, wobei der Antriebsmechanismus an dem X-Achsenrichtungs- Antriebsmechanismus an geordnet ist.

4. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützeinrichtung aufweist:

einen Rahmen, der willkürlich bezüglich der Fläche, auf der das Bild zu drucken ist, installiert werden kann;

eine X-Achsenrichtungs-Stützeinrichtung (40) zum bewegbaren Stützen der Tintenspritzpistoleneinheit in der linken und der rechten Richtung zum Drucken eines Bilds auf der Fläche, auf der das Bild zu drucken ist;

eine Y-Achsenrichtungs-Stützeinrichtung (30) zum bewegbaren Stützen der X-Achsenrichtungs-Stützeinrichtung in der nach oben und nach unten gerichteten Richtung; und

eine Z-Achsenrichtungs-Stützeinrichtung (42) zum bewegbaren Stützen der durch die X-Achsenrichtungs-Stützeinrichtung gestützten Spritzpistoleneinrichtung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung;

wobei die Antriebseinrichtung Einrichtungen (20) aufweist zum Bewegen der Spritzpistoleneinheit, welche durch die X- Achsenrichtungs-Stützeinrichtung und die X-Achsenrichtungs- Stützeinrichtung gestützt ist, gemäß Steuer-Antriebssignalen von außen; und

eine Einrichtung (22) zum Bewegen der durch die Z- Achsenrichtungs-Stützeinrichtung gestützten Spritzpistoleneinheit gemäß Erfassungssignalen, die von zumindest einem Sensor erfaßt werden, der die Entfernung von der Fläche erfaßt, auf welcher das Bild zu drucken ist.

5. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützeinrichtung aufweist:

einen Rahmen (30), der willkürlich bezüglich der Fläche installiert werden kann, auf welcher das Bild zu drucken ist; eine Einrichtung (30, 40, 42) zum zumindest 2-dimensionalen bewegbaren Stützen der Tintenspritzpistoleneinheit; und

eine Einrichtung (20, 21, 22) zum Bewegen der Spritzpistoleneinheit gemäß Steuer-Antriebssignalen von außen;

wobei die Steuersignaleinrichtung eine Weiterleitungs- Steuereinrichtung (322) aufweist, die an einem Teil des Rahmens angeordnet ist, so daß sie in der Lage ist, Steuer- Antriebssignale und Druckluft zum Spritzen von Tinte an die Spritzpistoleneinheit zu senden.

6. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Weiterleitungs-Steuereinrichtung so konstruiert ist, daß ein Druckluft-Einlaßabschnitt (323), ein Druckluft-Auslaßabschnitt (324), ein Druckluft-Druckregulierabschnitt (325), ein Stromkabel-Verbindungsabschnitt (326) und ein Drucksensorkabel- Verbindungsabschnitt (327) in einem Relaisgehäuse (322) angeordnet sind.

7. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, wobei die Spritzpistoleneinheit so konstruiert ist, daß sie Tinte von einer Düse ausstößt durch die Kraft ausgestoßener Luft und eines Antriebsmechanismus (408) zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen eines Nadelelements (405), welches in der Düse der Spritzpistole angeordnet ist.

8. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Antriebsmechanismus zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Nadelelements ein Mechanismus ist, durch den das Nadelelement mit einer Zahnoberfläche eines Zahnrads (408) in Eingriff ist, welches durch einen Schrittmotor rotiert wird, indem ersteres elastisch gegen letzteres gedrückt wird.

9. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Antriebsmechanismus zum Vorwärts- und Rückwärts bewegen des Nadelelements ein Mechanismus ist, durch den, wenn eine bewegliche Ratschenklappe (417), in welcher eine Anzahl von Aufnahmelöchern (417a) mit einem konstanten Abstand in der wird, die bewegliche Ratschenplatte, die mit einer fixierten Ratschenplatte mit Kugeln (418a), die in das Aufnahmeloch frei fallen und aus ihm heraus treten, vorwärts und rückwärts in der axialen Richtung bewegt wird, wobei die Bewegung auf das Nadelelement übertragen wird.

10. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Antriebsmechanismus zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Nadelelements ein Mechanismus ist, durch den eine Vorwärts- und Rückwärts-Rotationsbewegung eines Solenoidelements vom Rotationstyp in eine Vorwärts- und Rückwärts-Axialbewegung überführt wird durch eine Schraubenbewegung einer Schraube, wobei die axiale Bewegung auf das Nadelelement übertragen wird.

11. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Antriebsmechanismus zum Vorwärts- und Rückwärts bewegen des Nadelelements ein durch ein Solenoidelement (423) angetriebener Mechanismus ist.

12. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine Vielzahl von Hauptteilen (401) der Spritzpistolen an einem bewegbaren Tisch (406) montiert sind, der mit dem Antriebsmechanismus zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Nadelelements versehen ist, und wobei die Spritzpistolen unter derartigen Winkelpositionen angeordnet sind, daß ihre Ausstoßrichtungen durch einen gemeinsamen Punkt hindurchtreten.

13. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, wobei die Spritzpistoleneinheit so konstruiert ist, daß in sie hineingegossene und darin gespeicherte Tinte von der Düse ausgestoßen wird durch die Kraft ausgestoßener Luft und die ausgestoßene Tintenmenge reguliert wird durch eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des in die Düse eingefügten Nadelelements und wobei die Spritzpistoleneinheit an einem Arbeitstisch (615) angeordnet ist, der an einem bewegbaren Körper (617) montiert ist, so daß dessen Neigung variiert werden kann.

14. Selbsttätig arbeitende Druckervorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5 wobei ein Nadelelement (804) durch die Tintenkammer und die Tintenstrahldüse vorwärts und rückwärts beweglich angeordnet ist, und ein Druckluft-Zufuhrabschnitt oder ein Tintenlösungsmittel- Zufuhrabschnitt (812) mit dem Lufteinlaß (806) durch einen Schalterbetrieb verbunden wird.

15. Verfahren zum Betreiben einer selbsttätig arbeitenden Druckervorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Betreiben einer Steuer-Signaleinrichtung (1, 3, 14), die 2- oder 3-dimensionale Antriebssignale und Tintenausstoßmenge-Steuersignale erzeugt zum Antreiben einer Spritzpistoleneinheit (223), entsprechend der Position und der Farbe jedes Pixels in einem ursprünglichen Bild;

Stützen der Spritzpistoleneinheit auf eine 2- oder 3- dimensional bewegliche Weise bezüglich einer Fläche, auf welcher das Bild zu drucken ist, w.z. B. einer Wandoberfläche etc.; und

Antreiben der Spritzpistoleneinheit und gleichzeitig Ausstoßen eines Tintenstrahls von der Spritzpistoleneinheit zu der Fläche in Antwort auf die Steuersignale;

dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb des Spritzkopfs selektiv zwischen einem Druck betrieb und einem Reinigungsbetrieb geschaltet werden kann, wobei die Tinte von einer Düse (802) während des Druckbetriebs durch die Wirkung eines Luftstrahls gespritzt wird, der aus einem Luftauslaß entlang eines äußeren Umfangs der Tintenstrahldüse austritt, während die Tintenmenge durch Tintensteuerungseinrichtung (804) in Antwort auf die Tintenausstoß-Steuersignale gesteuert wird, wobei der Luftstrahl während des Druckbetriebs bereitgestellt wird durch Zuführen von Druckluft zu einem Lufteinlaß (806), der mit dem Luftauslaß kommuniziert, und während des Reinigungsbetriebs eine Zufuhr von Tintenlösungsmittel (812) mit dem Lufteinlaß anstelle von Druckluft durch einen Schaltbetrieb verbunden wird, um ein Reinigen der Düse zu erleichtern.