TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Verhindern von Düsenverstopfung, die den Lufteintritt in den
Düsenteil verhindert und die die Tinte in diesem Düsenteil am
Trocknen/Festwerden hindert, wenn ein Tintenstrahldrucker
transportiert wird, wenn die Stromversorgung des Druckers
abgeschaltet ist oder wenn der Drucker gestoppt ist und für
eine längere Zeit kein Druckvorgang durchgeführt wird,
während die Stromversorgung eingeschaltet bleibt.
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Die DE-A-3,604,373 zeigt einen Tintenstrahldrucker des im
Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Typs auf.
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Wird von einem Tintenstrahldrucker kein Druckvorgang
durchgeführt, so wird die Düse eines Tintenstrahlteiles in der
atmosphärischen Umgebung belassen, während die Düse mit Tinte
gefüllt ist, was das Trocknen und Verfestigen der Tinte
verursacht und zu einer Verstopfung der Düse führt. Auch wenn ein
Tintenstrahldrucker transportiert oder gelagert wird, dringt
Luft in die Düse ein und die in der Düse befindliche Tinte
trocknet und wird fest, was ein Verstopfen der Düse wie bei
der Nichtdurchführung eines Druckvorganges verursacht.
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Zur Lösung des Problems, das auftritt, wenn kein Druckvorgang
durchgeführt wird, das heißt, wenn der Strom abgeschaltet ist
oder wenn der Drucker für einen längeren Zeitraum gestoppt
ist, während der Strom eingeschaltet ist, ist ein Kappenglied
vorgesehen, das auf die Düsenoberfläche aufgesetzt wird, um
ein Trocknen der Tinte zu verhindern. Zur Lösung des
Problemes, das beim Transport des Druckers oder bei der Lagerung
über einen längeren Zeitraum auftritt, verhindert die
Kappenaufsetzeinrichtung ebenfalls, daß Luft in die Düse eintritt
und daß die Tinte trocknet, während die Kappe mit einer
Instandhaltungsflüssigkeit gefüllt ist.
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Ist andererseits aus irgendeinem Grund Luft in die Düse
eingedrungen und hat eine Verstopfung der Düse verursacht, so
wird ein Düsenregeneriervorgang in der Weise durchgeführt,
daß, während die Kappe auf der Düsenoberfläche aufgesetzt
belassen wurde, eine Saugeinrichtung, wie etwa ein Injektor
mit der Kappe verbunden wurde, um den Innendruck der Kappe
und des Düsenteiles durch die Saugeinrichtung auf einen
negativen Wert zu bringen, wodurch in die Düse eindringende
Bläschen aus der Düse entfernt wurden.
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Befindet sich der Drucker in einem nicht druckenden Zustand,
so wird das Aaufsetzen der Kappe auf den Druckkopf nach dem
Schließen eines Tintenkanales ausgelöst. Anschließend wird
eine Instandhaltungsflüssigkeit in das Kappenelement
eingesaugt, so daß der Dampf der Flüssigkeit das Verstopfen der
Düse verhindert. Soll das Drucken wieder aufgenommen werden,
so muß die Öffnungseinrichtung für den Tintenkanal wiederum
geöffnet werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Tintenstrahldrucker mit einer Vorrichtung zum Verhindern des
Verstopfens aufzuzeigen, bei dem während einem vorübergehenden
Abdeckmodus ein Verschließen des Tintenkanales verhindert
werden kann.
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Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruches gelöst.
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Gemäß der Erfindung ermöglicht das Kappenelement die
automatische Durchführung einer geeigneten Bewegung zur
Verhinderung der Düsenverstopfung gemäß dem Druckerzustand (z.B.
nichtdruckender Betriebszustand, wobei die Stromversorgung
des Druckers eingeschaltet ist, normaler abgeschalteter
Druckerzustand mit abgeschalteter Stromversorgung,
abgeschalteter Betriebszustand aufgrund von Transport oder
längerdauernder Lagerung und der Betriebszustand der
Düsenregenerierung), so daß die Vorrichtung eine zeitweilige
Abdeckbewegung erlaubt, um einfach den Düsenteil mit dem
Kappenelement bei dem nicht druckenden und normalen
ausgeschalteten Betriebszustand abzudecken, eine Bewegung zur
Abdeckung des Düsenteiles mit dem Kappenelement und zur
Zuführung der Instandhaltungsflüssigkeit in das Kappenelement
beim für den Transport abgeschalteten Betriebszustand des
Druckers erlaubt, und die Bewegung bei abgeschaltetem
Betriebszustand und nachfolgender Bewegung zur Verringerung des
Innendruckes des Kappenelementes durch die Pumpeinrichtung
zum Bläschenausstoß aus der Düse zur Düsenregenerierung
erlaubt. Die drei vorstehend erwähnten Betriebsarten werden
automatisch von der nur ein Kappenelement umfassenden
Vorrichtung zum Verhindern der Verstopfung ausgeführt, so daß
daher das Einfüllen der Instandhaltungsflüssigkeit und das
Düsenregenerieren ohne aufwendige Eingriffe von Hand
durchführbar sind, womit eine fehlerhafte Handhabung
vermieden wird und die Zuverlässigkeit der
Tintenstrahldüsenbewegung erhöht wird. Auch wird die
Instandhaltungsflüssigkeit nur bei abgeschaltetem
Betriebszustand für den Transport oder für länger dauernde
Lagerung in die Kappe eingespritzt, so daß daher niedrigere
Betriebskosten ohne Verringerung der Schutzwirkung gegen
Verstopfung erzielt werden können, als dies bei einem
Einspritzvorgang der Fall ist, der bei allen abgeschalteten
Betriebszuständen durchgeführt wird.
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Nachdem der Düsenteil während des Nichtdruckens mit dem
Kappenelement abgedeckt wurde, wird der Innendruck der Kammer im
Kappenelement durch Öffnen eines Solenoidventils mit dem
atmosphärischen Druck ausgeglichen und der Innendruck eines
Tintenkanals wird durch Öffnen eines Absperrventils ebenfalls
mit dem atmosphärischen Druck ausgeglichen, der den
Lufteintritt in die Düse aufgrund von Temperaturänderungen
(insbesondere Temperaturabfall und aufgrund der
unterschiedlichen Volumenverringerung zwischen Tinte und Düse)
verhindert und das Eintreten von Tinte in die Düse aufgrund der
Flüssigkeitsbewegung im Tintenkanal verhindert (die Öffnung
des Absperrventils beim Druckbeginn verursacht das Auftreten
einer Flüssigkeitsbewegung).
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Darüber hinaus sind für die Vorrichtung nicht mehrere
Kappenelemente sowie weniger Bauteile erforderlich, wodurch sich
ein vorteilhafter Aufbau ergibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung und den beigefügten Figuren besser
verständlich, die nur als Erläuterung dienen und somit die
vorliegende Erfindung nicht einschränken, wobei:
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Fig. 1 eine Draufsicht auf den Druckteil eines
erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckers des Bedarfstyps ist,
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Fig. 2 eine Gesamtdarstellung der Vorrichtung zum Verhindern
der Verstopfung zeigt, die am Drucker angebracht ist,
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Fig. 3 ein Blockdiagramm der Steueranordnung des Druckers
mit der Vorrichtung zum Verhindern der Verstopfung
zeigt, und
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Fig. 4a - 4d Flußdiagramme der Bewegung der Vorrichtung zum
Verhindern der Verstopfung zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Auflagewalze 104 an Rahmen 101a
und 101b drehbar gehaltert. Eine nicht dargestellte
Dreheinrichtung ist mit der Auflagewalze 104 verbunden, um deren
Drehung für den Papiervorschub zu steuern.
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Parallel zur Auflagewalze 104 sind zwischen den Rahmen 101a
und 101b zwei Schiebeachsen 4 angeordnet, und ein Wagen 3 ist
verschieblich auf den Schiebeachsen 4 gehaltert. Am Wagen 3
ist ein Draht 103 befestigt, der über eine mit der drehenden
Welle eines Motors 105 verbundene Trommel 106 und um
Umlenkrollen 102a und 102b gespannt ist. Mit der Umdrehung des
Motors 105 wird der Wagen 3 über den Aufzeichnungsbereich
(Laufbereich) an der rechten Seite einer Ruheposition 3A
während eines Druckvorganges hin und her bewegt und wird in
seiner Ruheposition 3A positioniert, wenn kein Druckvorgang
durchgeführt wird (Bereitschaftsstellung).
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Ein die Öffnungen zum Tintenausstoß enthaltender Druckkopf 1
ist gegenüber der Auflagewalze 104 an der Vorderseite des
Wagens 3 angeordnet und mehrere Öffnungen sind im Öffnunsteil
des Druckkopfes 1 ausgebildet. Ein Tintenbehälter 2 zur
Versorgung des Druckkopfes mit Tinte ist an der Rückseite des
Wagens 3 angebracht.
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Die Drucksignale von der Steuerung (siehe Fig. 3) werden
durch ein Kabel 32 zum Wagen 3 geleitet, der bei
Bereitschaft zum Druckbetrieb, bei ausgeschalteter Stromversorgung
zum Drucken und beim Transport des verpackten Druckers in der
Ruheposition 3A positioniert ist.
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Entsprechend ist eine Vorrichtung 100 zum Verhindern der
Verstopfung, die ein Kappenelement 5 zum Bedecken der Düsen des
Druckkopfes 1 aufweist, gegenüber der Ruheposition 3A des
Wagens 3 angeordnet, und ein Behälter 28, der die der
Vorrichtung 100 zugeführte Instandhaltungsflüssigkeit enthält und
die Abfallflüssigkeit vom Druckkopf und der Vorrichtung 100
aufnimmt, ist unterhalb der Ruheposition 3A angeordnet.
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Unter Bezug auf Fig. 2 wird der Aufbau des Druckkopfes 1 und
der Vorrichtung 100 zum Verhindern der Verstopfung genauer
beschrieben.
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Am Wagen 3 sind ein Absperrventil 2a, das im Tintenkanal 2c
angeordnet ist, der den Druckkopf 1 in seiner vorderseitigen
Position und den Tintenbehälter 2 in seiner rückseitigen
Position verbindet, und das den Kanal 2c öffnet und schließt,
eine Tintenpatrone 30 zur Zufuhr von Tinte zum Tintenbehälter
2 und eine Elektrode 2d zum Erfassen des Vorhandenseins von
Tinte im Tintenbehälter 2 angeordnet. Das Absperrventil 2a
ist so aufgebaut, daß es normalerweise den Tintenkanal 2c
öffnet, wobei das Ventil 2a von einer Feder 2b betätigt ist,
und den Tintenkanal 2c schließt, wobei der Betätigungsstößel
des Ventils 2a gegen die Feder 2b durch eine äußere Kraft
herabgedrückt wird.
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Eine Anordnung von Tintenpatrone 30, Tintenbehälter 2,
Tintenkanal 2c und Absperrventil 2a ist unabhängig so
vorgesehen, daß die Anzahl der Düsenblocks im Druckkopf 2 versorgt
wird. In Farbstrahldruckern ist beispielsweise diese
Anordnung so vorgesehen, daß jede der Farben Gelb, Nagenta und
Zyan jeweils versorgt werden.
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Der Druckkopf 1 ist so aufgebaut, daß die Tinte aus dem
Tintenkanal 2c durch ein Düsenkapillarröhrchen 1a in eine
Tintenkammer 1b eingeführt wird und durch ein piezoelektrisches
Element 1c aus einer Düsenöffnung 1d ausgespritzt wird.
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Die Vorrichtung 100 zum Verhindern der Verstopfung weist
dagegen eine bestimmte Zusammensetzung in der Art auf, daß das
vorstehend erwähnte Kappenelement 5 zur Abdeckung des
Düsenteiles des Druckkopfes 1 eine Kammer 5b mit einer vorderen
Öffnung aufweist und am äußeren Umfang der Öffnung mit einer
dämpfenden Dichtungsmasse 5a, wie zum Beispiel Gummi,
versehen ist.
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Die Kammer 5b mit der vorderen Öffnung im Kappenelement 5
bildet eine separat für jeden vorstehend erwähnten Düsenblock
vorgesehene Kammer. Rückschlagventile 5c und 5d sind in den
Eingangs- und Ausgangsöffnungen vorgesehen, die mit der
Kammer 5b verbunden sind, das heißt, daß das Rückschlagventil 5c
an der Einlaßöffnung für die Instandhaltungsflüssigkeit zur
Kammer 5b und das Rückschlagventil 5d an der Auslaßöffnung,
die mit einem Saugrohr 23 zur Bildung eines negativen Druckes
in der Kammer 5b verbunden ist, vorgesehen ist.
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Das Kappenelement 5 ist auf einem Tragarm 19 drehbar
gehaltert, dessen unteres Ende am Rahmen der Vorrichtung gehaltert
ist. Das Kappenelement 5 wird konstant von einem Paar Federn
18a und 18b in einer vom Druckkopf 1 wegführenden Richtung
beaufschlagt und wird durch den Tragarm 19 als Bewegungsachse
in eine Position bewegt, in der es die Düse des Druckkopfes 1
bedeckt, in dem es durch eine externe Kraft gegen die Federn
18a und 18b auf den Druckkopf 1 zu gedrückt wird.
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Die Vorrichtung 100 zum Verhindern der Verstopfung weist
einen Gleichstrommotor 8 und ein Solenoid 32 als
Antriebsquellen auf und der Motor 8 dreht in normaler Drehrichtung
oder umgekehrter Drehrichtung (im Uhrzeigersinn oder gegen
den Uhrzeigersinn) durch Wechseln der Polarität der
angelegten Leistung.
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Eine mit dem Motor 8 verbundene Vakuumpumpe 31 ist
vorgesehen, die aus den Teilen 9a bis 9g besteht, wobei 9a ein
Zylinder, 9b ein Kolben, 9c und 9d Rückschlagventile, 9e eine
Pleuelstange, 9f ein Zahnrad und 9g eine Pumpenkammer sind.
Mit 10 ist ein Zahnrad bezeichnet, das direkt mit dem Motor 8
verbunden ist, um die Drehkraft des Motors 8 auf das Zahnrd
9f der Vakuumpumpe 31 zu übertragen.
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Flexible Kunststoff leitungen 23 und 24 sind mit dem Einlaß
bzw. Auslaß der Vakuumpumpe 31 verbunden und das andere Ende
der mit dem Einlaß (Saugöffnung) der Pumpe 31 verbundenen
Leitung 23 ist mit der Auslaßöffnung der Kammer 5b des
Kappenelementes 5 verbunden. Das andere Ende der Leitung 24, die
mit dem Auslaß (Ausstoßöffnung) der Pumpe 31 verbunden ist,
ist mit einem Abfallflüssigkeitsbehälter 27 des Behälters 28
verbunden.
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Andererseits ist ein zum Motor 8 gehöriger
Bewegungsmechanismus zur Bewegung des Kappenelementes 5 vorgesehen.
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Das heißt, daß eine Riemenscheibe 11 unmittelbar mit dem
Motor 8 verbunden ist und zur Übertragung des Drehmomentes des
Motors 8 über einen Riemen 12 und eine Freilaufkupplung mit
einer Riemenscheibe 14 auf eine Nockenwelle 13 vorgesehen
ist. Diese Freilaufkupplung mit der Riemenscheibe 14 wirkt
dergestalt, daß das Drehmoment in normaler/umgekehrter
Laufrichtung des Motors 8 auf die Nockenwelle 13 nur in einer
Richtung (bei dieser Ausführungsform nur zur Drehung der
Nockenwelle nach rechts in der dargestellten Schnittansicht)
übertragen wird.
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15, 16 und 17 bezeichnen exzentrische Nockenscheiben, die
direkt mit der Nockenwelle 13 verbunden sind, wobei 15 eine
Nockenscheibe zur aufsetzenden Bewegung des Kappenelementes 4
auf den Druckkopf 1, 16 eine Nockenscheibe zum Öffnen und
Schließen des Absperrventils 2a durch einen Ventilhebel 20,
und 17 eine Nockenscheibe zum Ein- und Ausschalten eines
Mikroschalters 21 ist.
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32 bezeichnet ein Solenoidventil, das sich in Richtung des
Pfeiles A bewegt, und 33 ein Verbindungsglied, das sich um
einen Haltepunkt 37 in Richtung des Pfeiles B entsprechend
der Bewegung des Solenoids 32 bewegt. 34 bezeichnet eine
Wählplatte, die durch einen Haltepunkt 38 mit dem
Verbindungsglied 33 in Eingriff steht und sich in Richtung
des Pfeiles C bewegt, und 36 ist eine Feder, die die
Wählplatte
34 mit Zugkraft beaufschlagt.
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Der Ventilhebel 20 ist durch eine Halterung 20a in der Mitte
des Hebels am Rahmen der Vorrichtung schwenkbar gehaltert und
ein Ende des Hebels ist so positioniert, daß er einen dem Hub
der Nockenscheibe entsprechenden Spalt über dem äußeren
Umfang der Nockenscheibe 16 aufweist, und das andere Ende des
Hebels ist an der Betätigungsachse des vorstehend erwähnten
Absperrventils 2a positioniert. Wenn demgemäß das
Solenoidventil 32 betätigt wird, um die Wählplatte 34 über das
Verbindungsglied 33 nach links zu bewegen, wodurch die
Nockenscheibe gedreht wird, so wird der dicke Abschnitt der
Wählplatte 34 zwischen den Hebel 20 und der Nockenscheibe 16
eingeführt, so daß der Hebel 20 gegen den Uhrzeigersinn um den
Haltepunkt 20a geschwenkt wird und das andere Ende des Hebels
die Betätigungsachse des Absperrventils 2a gegen die Feder 2a
herabdrückt, wodurch der Tintenkanal 2c vom Absperrventil 2a
geschlossen wird. Das heißt, daß auch bei einer Drehung der
Nockenscheibe ohne Verschiebung der Wählplatte 34 nach links
der Tintenkanal 2c nicht vom Absperrventil 2a geschlossen
werden kann.
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Der Mikroschalter 21 ist so konstruiert, daß er den
Drehwinkel der Nockenwelle 13 erfaßt.
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Der vorstehend erwähnte Behälter 28 ist im Behältergehäuse
mit einem Instandhaltungsflüssigkeitsbehälter 26 angeordnet,
der eine aus Wasser und einem anderen Lösungsmittel
bestehende Instandhaltungsflüssigkeit enthält, sowie mit einem
Abfallflüssigkeitsbehälter 27.
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Eine flexible Leitung 22a ist mit dem
Instandhaltungsflüssigkeitsbehälter 26 verbunden, und das andere Ende der Leitung
22a ist mit einem Solenoidventil 7 verbunden, von dem eine
Leitung 22b mit der Einlaßöffnung der Kammer 5b im
Kappenelement 5 verbunden ist. Das heißt, daß, wenn das Solenoidventil
7 geöffnet wird, die Instandhaltungsflüssigkeit des Behälters
26 durch die Leitungen 22a und 22b in die Kammer 5b im
Kappenelement 5 eingeleitet wird.
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Die vom Druckkopf 1 und dem Kappenelement 5 abgeleitete
Abfallflüssigkeit wird durch einen die Flüssigkeit sammelnden
Ablauf 29 und anschließend durch eine flexible Leitung 25 in
den Abfallflüssigkeitsbehälter 27 geleitet. Der Behälter 26
für die Wartungsflüssigkeit ist mit Elektroden (Sensoren) 26a
und 26b versehen, die das Vorhandensein der Flüssigkeit im
Behälter 26 erfassen, wobei die Elektrode 26b aus einem
Metallrohr besteht, das als Verbindungsrohr mit der Leitung 22a
dient.
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Das Rohr 23, das das Kappenelement 5 mit der Vakuumpumpe 31
verbindet, ist in seinem Verlauf mit Abzweigstücken 23a und
23b versehen, wobei das Abzweigstück 23a durch ein
Solenoidventil 6 mit der Umgebungsatmosphäre und das Abzweigstück 23b
ebenfalls durch ein seine jeweilige Schaltstellung
einhaltendes Solenoidventil 35 mit der Umgebungsatmosphäre verbunden
ist. Das seine Schaltstellung haltende Solenoidventil 35 kann
in Abhängigkeit von der Richtung des durch die
Solenoidventilspule fließenden Stromes geöffnet oder
geschlossen werden und seine geöffnete oder geschlossene
Stellung beibehalten, wenn der Strom abgeschaltet wird, bis ein
Strom in umgekehrter Richtung durch die Spule geleitet wird.
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Die Steuerelemente des Tintenstrahldruckers mit der
Vorrichtung 100 zur Verhinderung der Verstopfung, wie vorstehend
beschrieben, sind wie in Fig. 3 gezeigt aufgebaut.
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51 in Fig. 3 bezeichnet eine Haupt-CPU, 52 ein ROM zur
Speicherung eines Steuerungsprogrammes und 53 eine Schnittstelle
zum Empfang von Druckdaten, und die CPU 51 steuert die
Druckdaten gemäß dem Steuerprogramm im ROM 52.
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54 bezeichnet einen Treiber für den Druckkopf 1, 55 einen
Treiber für einen Antriebsmotor 105 des Wagens, 56 einen
Treiber für einen Papiervorschubmotor 106 zum Antrieb der
Auflagewalze 104, und 57 einen Treiber für die vorstehend
erwähnte Vorrichtung zum Verhindern der Verstopfung.
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Der Treiber 57 betreibt und steuert den Motor 8 für die
Vorrichtung 100 zum Verhindern der Verstopfung, die
Solenoidventile 6 und 8, das Solenoid 32, das seine Stellung haltende
Solenoidventil 35, den Mikroschalter 21, die Elektroden
(Sensoren) 26a und 26b im Behälter 26 und die
Tintenerfassungselektrode 2d im Tintenbehälter 2.
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58 ist eine Abtastschaltung für die Tinte und
Instandhaltungsflüssigkeit zur Eingabe der Signale von den Elektroden
26a und 26b und der Signale von der Tintenerfassungselektrode
2d, und der Ausgang der Abtastschaltung 58 wird zur CPU 51
geleitet. 59 ist eine Stromversorgungsschaltung der
Vorrichtung und mit einem Stromversorgungsschalter 59a für die
Vorrichtung versehen.
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60 ist ein Schalter zur Einleitung und Eingabe der
Düsenregenerierfunktion und das Signal durch den Schalter 60 wird in
die CPU 51 eingegeben.
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61 ist ein Schalter zur Einleitung und Eingabe der
Abdecksequenz für den Transport und das Signal durch den
Abdeckschalter 61 wird in die CPU 51 eingegeben.
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Die Bewegungsabläufe des Tintenstrahldruckers mit vorstehend
beschriebenem Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend beschrieben. Der Ablauf der Bewegung ist in Fig.
4 dargestellt.
1. Bewegungsablauf für den Transport (siehe Fig. 4a)
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Wird in dem Betriebszustand mit eingeschalteter
Stromversorgung des Druckers der Stromversorgungsschalter 59a
abgeschaltet, während der Abdeckschalter 61 während des Druckens
gedrückt wird, so wird der Motor 105 von der CPU 51 in
Umdrehung versetzt, um den Wagen 3 in die Ruheposition 3A
zurückzuführen. Im Druckbereitschaftszustand verbleibt der
Wagen 3 in der Ruheposition 3A.
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In diesem Fall ist die Stromversorgung des Druckerkörpers so
konstruiert, daß die Stromversorgung zu allen
Druckerabschnitten aufrechterhalten wird, bis der Ausschaltvorgang der
Vorrichtung vollendet ist.
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Werden Abdecksignale auf der Basis der Eingabe des
Abdeckschalters 61 der CPU 51 eingegeben, so erfolgt durch
Steuerung der CPU gemeinsam mit dem Steuerprogramm im ROM 52
nachfolgender Funktionsablauf der Vorrichtung. Der Mechanismus der
Vorrichtung ist dabei in Fig. 2 gezeigt.
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Wenn das Solenoidventil 35 zunächst mit Strom in
Normalrichtung versorgt wird, so wird das Ventil geöffnet (SV1 EIN), so
daß der Innendruck der Leitung 23 und der Pumpenkammer 9b der
atmosphärische Druck wird. Wenn das Solenoidventil 32
anschließend mit Strom versorgt wird, wird die Wählplatte 34
nach links bewegt. Wird anschließend der Motor 8 mit Strom
versorgt, so daß er, wie vorstehend beschrieben, im
Uhrzeigersinn zu dreht, so wird die Nockenwelle 13 durch die
Freilaufkupplung 14 im Uhrzeigersinn gedreht. Dabei
verursacht die Drehung der Nockenscheibe 16 das Schließen des
Absperrventils 2a des Tintenbehälters 2 durch den Ventilhebel
20, wodurch der Tintenbehälter 2 und der Tintenkanal 2c
geschlossen werden, und bezüglich der exzentrischen
Nockenscheiben 15 verursacht die Rotation die Bewegung des
Kappenelements zum Druckkopf und dessen Aufsetzen auf den
Druckkopf.
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Zu diesem Zeitpunkt wird der Mikroschalter 21 zum Erfassen
des Drehwinkels von der exzentrischen Nockenscheibe 17 von
seiner AUS-Stellung in seine EIN-Stellung umgeschaltet, was
das Abschalten des Motors 8 und des Solenoidventils 35
verursacht, und das Absperrventil 2a und das Kappenelement 5
verbleiben in diesem Zustand, in dem das Kappenelement 5 fest
auf den Druckkopf 1 aufgesetzt ist und der Innendruck der
Kammer 5b im Kappenelement dem atmosphärischen Druck gleich
wird.
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Um den Lufteintritt in die Düse aufgrund des Luftdruckes zu
verhindern, ist eine Sequenz in der Weise vorgesehen, daß das
Absperrventil 2a geschlossen wird und anschließend das
Kappenelement 5 auf den Druckkopf 1 aufgesetzt wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird ein Strom in negativer Richtung (umgekehrte
Polarität) durch das Solenoidventil 35 geleitet, um so das
Ventil zu schließen, und der Strom wird abgeschaltet.
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Wird anschließend der Motor 8 mit Strom versorgt und dadurch
nach links in Umdrehung versetzt, so verbleiben die
exzentrischen Nockenscheiben 15, 16 und 17 in dieser Position, da die
Nockenwelle 13 aufgrund der Wirkung der Freilaufkupplung
nicht in Umdrehung versetzt wird und nur die Vakuumpumpe 31
wird durch die Umdrehung des Zahnrades 10 in Betrieb
versetzt. Da der Motor für einen bestimmten Zeitraum mit Strom
versorgt wird, nähert sich der Innendruck der Kammer 5b im
Kappenelement 5 und der Leitungen 22b und 23 einem
Vakuumzustand an und erreicht durch den Betrieb der Pumpe einen
bestimmten Wert. An diesem Punkt wird durch Abschalten des
Motors 8 und durch Einschalten des Solenoidventils 6 für einen
kurzen Zeitraum der Innendruck der Leitung 23 und der
Pumpenkammer 9g mit dem atmosphärischen Druck ausgeglichen. Dieser
Betriebsvorgang zielt darauf ab, die Füllung des Teiles der
Leitung 23, in dem dies nicht erforderlich ist, und der
Pumpenkammer 9g mit Instandhaltungsflüssigkeit zu verhindern und
im nachfolgenden Füllvorgang für die
Instandhaltungsflüssigkeit
die Flüssigkeit zu sparen.
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Durch das Einschalten des Solenoidventils 7 für einen
bestimmten Zeitraum wird das Ventil geöffnet und die
Instandhaltungsflüssigkeit wird durch die Leitungen 22a und 22b in
die Kammer 5b im Kappenelement 5 aufgrund des nahe dem Vakuum
liegenden Innendruckes der Leitung 22b und der Kammer 5b im
Kappenelement gesaugt, wodurch die Düsenöffnung mit der
Instandhaltungsflüssigkeit gefüllt wird, was verhindert, daß
die Tinte trocknet und fest wird, Luft in die Düse eindringt
und die Düsenöffnung verschmutzt wird.
2. Bewegungsablauf bei eingeschaltetem Strom (siehe Fig. 4b)
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Wird der Stromversorgungsschalter 59a eingeschaltet, so wird
von der Stromquelle 59 jedem Teil Strom zugeführt und die
Einschaltsignale des Stromes werden der CPU 51 eingegeben,
wodurch die Vorrichtung durch die Druckersteuerung wie
nachfolgend erläutert betrieben wird.
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Wenn das Solenoidventil 35 zunächst mit Strom in
Normalrichtung versorgt wird, wird das Ventil zwangsweise geöffnet, um
so den Innendruck der Leitung 23 und der Pumpenkammer 9g mit
dem atmosphärischen Druck auszugleichen. Wenn unter dieser
Bedingung der Motor 8 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, so
dreht sich die Nockenwelle 13 im Uhrzeigersinn und das
geschlossene Absperrventil 2a wird von der exzentrischen
Nockenscheibe 15 und 16 geöffnet, wodurch das Kappenelement 5
aus der abdeckenden Stellung in die geöffnete Stellung bewegt
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mikroschalter 21 aus der
eingeschalteten Stellung ausgeschaltet und der Motor 8 und
das Solenoidventil 6 werden dadurch abgeschaltet, was zur
Beendigung dieses Ablaufes führt. Dabei wird die von der
Kammer 5b im Kappenelement 5 abgegebene
Instandhaltungsflüssigkeit von dem Ablauf 29 gesammelt und durch die Leitung 25 im
Abfallflüssigkeitsbehälter 27 aufgefangen.
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Unter dieser Bedingung befindet sich der Druckkopf 1 in
Bereitschaftszustand und die Durchführung eines Druckvorganges
ist so ermöglicht.
3. Kurzzeitige Abdeckbewegung, wenn keine Druckvorgänge
durchgeführt werden, und normales Stromabschalten (siehe Fig.
4c)
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Auch wenn die Druckdaten für einen bestimmten Zeitraum
unterbrochen sind und im eingeschalteten Zustand der
Stromversorgung des Druckers der Strom abgeschaltet wird, wird eine
Bewegung in der Weise durchgeführt, daß der Druckkopf 1 mit dem
Kappenelement 5 abgedeckt wird, um die Tinte in der Düse am
Eintrocknen und Verfestigen zu hindern.
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Die CPU 51 erfaßt die Tatsache, daß die Druckdaten für einen
bestimmten Zeitraum unterbrochen sind oder der Strom, wie
vorstehend erwähnt, abgeschaltet ist, was die
Druckersteuerung veranlaßt, eine nachstehend beschriebene Bewegung der
Vorrichtung durchzuführen.
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Wenn das Solenoidventil 35 zunächst mit Strom in
Normalrichtung versorgt wird, wird das Ventil geöffnet, um so den
Innendruck der Leitung 23 und der Pumpenkammer 9g mit dem
atmosphärischen Druck auszugleichen. Wenn der Motor 8
anschließend mit Strom versorgt wird und im Uhrzeigersinn in
Umdrehung versetzt wird, so wird die Nockenwelle 13 im
Uhrzeigersinn gedreht und die exzentrische Nockenscheibe 16 wird, wie
vorstehend erwähnt, in Umdrehung versetzt, aber das
Absperrventil 2a des Tintenbehälters schließt nicht durch den
Ventilbetätigungshebel 20 den Tintenbehälter 2 und den
Tintenkanal 2c, da das Solenoid 32 nicht betätigt wird. Die Drehung
der exzentrischen Nockenscheibe 15 verursacht jedoch die
Bewegung und das Aufsetzen des Kappenelements 5 auf den
Druckkopf 1. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mikroschalter 21 aus der
abgeschalteten Stellung durch die exzentrische Nockenscheibe
17 eingeschaltet, um so den Motor 8 und das Solenoidventil 6
abzuschalten, was dazu führt, daß das Absperrventil 2a und
das Kappenelement 5 in diesem Zustand verbleiben.
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Dabei ist die beim Reinigungs- oder Transportvorgang
angesaugte Instandhaltungsflüssigkeit im Hohlraum am Umfang der
Rückschlagventile 5c und 5d am Kappenelement 5 enthalten und
die Kammer 5b im Kappenelement 5 ist mit dem Dampf der
Instandhaltungsflüssigkeit gefüllt, was dazu führt, daß der
Dampf effektiv die Öffnungsbereiche der Düsen des Druckkopfes
1 am Verstopfen hindert.
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Werden anschließend in diesem Zustand dem Drucker Druckdaten
eingegeben, so wird die Vorrichtung betätigt, um den Zustand
des Druckkopfes 1 zum Druckbetriebszustand wie nachfolgend
beschrieben wiederherzustellen.
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Wenn das Solenoidventil 35 mit Strom in Normalrichtung
versorgt wird, wird das Ventil zwangsweise geöffnet, so daß der
Innendruck der Leitung 23, der Pumpenkammer 9b und der Kammer
5b im Kappenelement 5 dem atmosphärischen Druck angeglichen
wird. Wenn anschließend der Motor 8 im Uhrzeigersinn in
Umdrehung versetzt wird, werden, wie vorstehend erwähnt, die
exzentrischen Nockenscheiben 15, 16 und 17 um einen
bestimmten Winkel gedreht, was das Trennen des Kappenelementes 5 vom
Druckkopf 1 verursacht, worauf der Motor 8 und das
Solenoidventil 6 abgeschaltet werden. Der Druckkopf 1 wird so in
einen Zustand versetzt, in dem er einen Druckvorgang
durchführen kann.
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Bei diesem vorübergehenden Abdeckzustand, während kein
Druckvorgang durchgeführt wird, wird, wenn der
Stromversorgungsschalter 59a des Druckers und der Abdeckschalter 61
ausgeschaltet werden, die zweite Hälfte des Ablaufes für den
vorstehend erwähnten Ausschaltzustand anschließend durchgeführt.
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Das heißt, nachdem die Vakuumpumpe 31 angetrieben wurde, und
der Innendruck der Kammer 5b im Kappenelement 5 und der
Leitungen 22b und 23 auf ein Vakuum gebracht wurde, wird die
Füllung der Instandhaltungsflüssigkeit durchgeführt.
4. Düsenregenerierbewegung (siehe Fig. 4d)
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Dringt aus irgendeinem Grund Luft in die Düse des Druckkopfes
ein, so daß sich eine Verstopfung entwickelt, wird der
folgende Behandlungsablauf durchgeführt, um die Blasen in der
Düse zu entfernen.
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Das heißt, wenn der in Fig. 3 gezeigte Regenerierschalter 60
eingeschaltet wird, wird die Vorrichtung von der Steuerung,
wie nachfolgend beschrieben, in Betrieb gesetzt.
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Auf die Beschreibung der ersten Hälfte dieses Ablaufes wird
verzichtet, da dieser Ablauf dem Gesamtablauf für den
Transport entspricht, und es wird angenommen, daß das
Kappenelement 5 am Druckkopf 1 aufgesetzt ist und die Kammer 5b im
Kappenelement und der Düsenöffnungsteil 1a mit
Instandhaltungsflüssigkeit gefüllt sind.
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Ebenso wurde das Absperrventil 2a geschlossen, um den
Tintenfluß vom Tintenbehälter 2 zum Druckkopf 1 zu unterbrechen.
Unter diesen Bedingungen wird der Motor 8 für einen
bestimmten Zeitraum in Betrieb gesetzt und nach links in Umdrehung
versetzt, wobei die Motordrehung nicht auf die Nockenwelle 13
übertragen wird, sondern auf die Pumpe 3, die betätigt wird,
um so den Innenzustand der Kammer 5b im Kappenelement 5 einem
Vakuumzustand anzunähern, mit dem Ergebnis, daß die Blasen in
der Düse ausgestoßen werden. Das heißt, daß die
Instandhaltungsflüssigkeit und ähnliches durch die Leitung 23, die
Pumpe 31 und die Leitung 24 in den Abfallflüssigkeitsbehälter
27 abgeleitet werden. Wenn anschließend das Solenoidventil 6
eingeschaltet wird, nachdem der Motor abgeschaltet wurde,
wird das Ventil geöffnet, um so den Innendruck der Leitung 23
und der Pumpenkammer 9g dem atmosphärischen Druck
anzugleichen.
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Dabei bleibt der Innendruck der Kammer 5b im Kappenelement 5
negativ, und nun wird das Absperrventil 2a durch Betätigung
des Motors 8 im Uhrzeigersinn geöffnet, um die Wählplatte 34
und das Solenoid 32 durch die Feder 36 in ihre
Ausgangsstellungen zu bringen, bevor das Solenoid 32 angetrieben wird.
Wenn anschließend das Kappenelement 5 vom Druckkopf 1
abgenommen wird, werden die Tinten 1a und 2c mit erhöhter
Viskosität und die Blasen in der Düse abgeleitet und durch den
Ablauf 29 im Abfallflüssigkeitsbehälter 27 aufgefangen. Ebenso
wird die Nockenwelle 13 um einen bestimmten Winkel gedreht,
um so den Mikroschalter 21 zur Abgabe von Signalen zu
bewegen, durch die der Motor 8 und das Solenoidventil 6
abgeschaltet werden, was zur Beendigung der Bewegung führt. Damit
wird der Druckkopf 1 in einen für einen Druckvorgang
geeigneten Zustand versetzt.
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Während nur bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben wurden, ist für den Durchschnittsfachmann
offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und
Modifikationen darin durchführbar sind, ohne den Umfang des vorliegenden
Anspruches zu verlassen.