DE2246797C3

DE2246797C3 - Kontinuierliche Aufzeichnung von Bildern mittels Flüssigkeitsstrahl

Info

Publication number: DE2246797C3
Application number: DE2246797A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Hoffmann; Rudolf Dr. Meyer; Richard Dr. 8000 Muenchen Wick
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1972-09-23
Filing date: 1972-09-23
Publication date: 1980-10-09
Also published as: US3828355A; FR2200714B1; DE2246797B2; FR2200714A1; CH558619A; SE397729B; JPS4971814A; GB1421043A; DE2246797A1; CA984892A; BE805003A; JPS5653512B2

Description

Bei der Ink-Jet-Aufzeichnung wird die Tinte oder Farbflüssigkeit unter hohem Druck durch eine Düse (Kapillare) ausgepreßt (siehe Fig. I). Unmittelbar vor der Düse befindet sich eine ringförmige Steuerelektrode. Zwischen dieser Elektrode und der leitfähigen Tinte bzw. Farbflüssigkeit liegt die Spannung U. Falls L/einen gewissen Grenzwert (etwa 200 Volt) überschreitet, bricht der Tintenstrahl in kleine Tröpfchen auf. Die Auffächerung ist umso größer, je größer die Spannung L/isi.

Der nicht aufgebrochene Strahl passiert vollständig eine kleine Blendenöffnung und trifft auf den an der Blende vorbeigeführten Träger. Die aus der geradlinigen Bahn abgelenkten Tröpfchen treffen jedoch auf die Blende und werden über ein Sintermetall abgesaugt Je höher also die Spannung U ist, desto weniger Tinte bzw. Farbflüssigkeit erreicht deri Träger. Das Prinzip dieses Verfahrens ist ausführlich in DE-AS 12 71 754 beschrieben.

Ein wesentlicher Nachteil bei den meisten bisher id bekannten Verfahren zur Ink-Jet-Aufzeichnung ist ihre diskontinuierliche Arbeitsweise (US-PS 34 04 221). Das Aufzeichnungsmaterial (Papier oder Folie) wird als einzelnes Blatt auf eine rotierende Walze aufgespannt und muß nach Fertigstellung eines Bildes, dessen Größe durch die Größe des Trommelmantels begrenzt ist abgelöst werden.

Um zu einer kontinuierlichen Bildaufzeichnung zu kommen, ist es bekannt viele Düsen in einer Reihe zu einem »Düsenkamm« zusammenzufügen und mehrere 2:; solcher Düsenkämme gegeneinander versetz: hintereinander anzuordnen, so daß die öffnungen aller Düsen in einer Ebene liegen. Eine in dieser Ebene vorbeigeführte Bahn wird dann mit parallelen Tropfenspuren dicht bedeckt (siehe z.B. DE-OS 19 41680). Bei dieser Anordnung wird also jede Bildlinie von einer anderen Düse aufgezeichnet Das erfordert jedoch zur Herstellung von Bildern mit gutem Auflösungsvermögen eine sehr große Anzahl von Düsen, und da jede Düse mit ihrer Steuer-Einrichtung einen gewissen Platzbedarf jo hat benötigt man auch eine Vielzahl von Düsenreihen, die gegeneinander justiert werden müssen.

Es ist auch bekannt geworden, eine kontinuierliche Aufzeichnung auf Träger-Bahnen dadurch vorzunehmen, daß die Tröpfchenerzeuger nicht fest stehen oder jj senkrecht zur Scan-Richtung langsam fortbewegt werden, sondern daß sie in Scan-Richtung bogenförmig über den Aufzeichnungsträger geführt werden, wobei das bandföi.nige Aufzeichnungsmaterial eine langsame Translationsbewegung durchführt (DE-OS 19 36 518), oder daß die Tröpfchenerzeuger im Innern eines Halbzylinders um die Achse dieses Zylinders rotieren und auf den Aufzeichnungsträger spritzen, der auf der Innenseite des Zylinders in Richtung der Achse fortbew egi wird. 4 >

Alle Anordnungen, bei denen die Tröpfchenerzeuger in Scan-Richtung schnell bewegt werden, haben jsdoch den Nachteil, daß elektrische Signale, hohe Drücke und Farbflüssigkeiten auf schnell rotierende Teile übertragen werden müssen. Dies bedeutet in vielen Fällen eine Beeinträchtigung der Bildqualität.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufzeichnung von Ink-Jet-Bildern zu schaffen, die eine hohe Bildqualität erlaubt und relativ einfach und kompakt aufgebaut ist. Dabei soll die Zahl der Tintendüsen möglichst klein sein, so daß man mit einer entsprechend kleinen Zahl von Übertragungskanälen auskommt. Eine geringe Zahl von Übertragungskanälen bedeutet geringeren Aufwand für die Elektronik und auch eine wesentlich kleinere wi Störanfälligkeit.

Die Erfindung geht aus von einer bekannten Ink-Jet-Aufzeichnungsvorrichtung (US-PS 34 04 221), die aus einem Rotor besteht, auf dessen zylindrischer Rotorfläche der Aufzeichnungsträger aufliegt; konzen- ..,-, trisch dazu ist ein feststehendes ringförmiges Ink-Jet-Düsensystem angeordnet. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß an dem Rotor mindestens eine Vorratsrolle und eine Aufwicklung für einen über die Rotorfläche geführten bandförmigen Aufzeichnungsträger angebracht sind. Vorratsrolle und Aufwicklung sind fest mit dem Rotor verbunden, so daß sie mitrotieren. Der Aufzeichnungsträger führt dann relativ zum feststehenden Düsensystem gleichzeitig eine rotatorische und eine translatorische Bewegung aus.

Eine ähnliche Führung eines Bild-Aufzeichnungsträgers ist aus der Magnetbandspeichertechnik für Fernsehsignale bekannt Hierbei rotieren jedoch die Abtastorgane im Innern eines Zylinders, über den das Magnetband wendelförmig oder in axialer Richtung und lediglich translatorisch bewegt wird.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor als Hohlzylinder ausgebildet und der Aufzeichnungsträger über die Innenfläche des Hohlzylinders geführt Das feststehende ringförmige Düsensystem ist bei dieser Ausführung im Inneren des Hohlzylinders angeordnet Gemäß einer anderen \r> vorzugten Ausführung ist der Rotor als Massivzyiindcv ausgebildet und der Aufzeichnungsträger außen über die Mantelfläche des Rotors geführt Das feststehende ringförmige Düsensystem ist in diesem Fall über der Mantelfläche angeordnet

Der bandförmige Aufzeichnungsträger ist entweder wendelförmig oder parallel zur Rotorachse über die Rotorfläche geführt

Vorteilhaft sind in der Nähe der Vorr jtsrollen und der Aufwicklungen Umlenkwalzen angebracht die die Bänder von den Vorratsrollen auf die Rotorfläche bzw. von der Rolorfläche zu den Aufwicklungen leiten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Vorratsrolle und die Aufwicklung innerhalb des Rotors angebracht und ihre Achsen entsprechend der Auflaufrichtung des Bandes auf die Rotorfläche bzw. entsprechend der Ablaufrichtung von der Rotorfläche gegen die Rotorachse geneigt Zweckmäßig sii.d dabei die Vorratsrolle und die Aufwicklung auf der Rotorachse angeordnet Die Achsen der Umlenkwalzen müssen dar.n gegenüber der Rotorachse so geneigt sein, daß das Aufzeichnungsband um 90° in eine Tangentialebene zur Rotorfläche gedreht wird. Vorteilheft wird der Neigungswinkel α der Umlenkwalzen gegen die Achsenrichtung des Rotors entsprechend der Beziehung «=y · [/gewählt Dabei ist λ der Winkel, unter dem das Band auf die Rotorfläche aufläuft bzw. von ihr abläuft und U der Umschlingungsgrad an der Umlenkwalze. Eine weitere Verbesserung sieht vor, daß der Umschlingungsgrad an den Umlenkwalzen konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck sind in der Nähe der Vorratsrolle bzw. der Aufwicklung jeweils zusätzliche Fühn-'TiRSwalzen angebracht.

Vorteilhaft wird der Bandvorzug durch die Umlenkwalzen bestimmt. Zu diesem Zweck ist mindestens eine der Umlenkwalzen angetrieben.

Der Antrieb wird möglichst so ausgelegt, daß die Umfangsgeschwindigkeit V_Tr des Rotors und die Bandvorzugsgesci,windigkeit V_B in einem konstanten Verhältnis stehen.

Bei der Ausführung mit paraPel zur Rotorachse geführtem Aufzeichnungsband werden die Vorratsrollen und die Aufwicklungen vorteilhaft an den Stirnseiten des Rotors gleichmäßig über den Umfang verteilt. Dabei stehen sich Vorratsrollen und Aufwicklungen jeweils einander gegenüber.

Bewährt hat sich ferner eine Ausführung, bei der die Vorratsrolien auf der einen Seite und die Aufwicklungen auf der anderen Seite des Rotors nebeneinander auf der

Rotorachse angeordnet sind. Dadurch wird von vornherein die Unwucht des Rotors kleingehalten.

Entsprechend einer weiteren Verbesserung der Erfindung sind Andruckrollen auf der Rotorfläche vorgesehen, die das Aufzeichnungsband im Bereich des Düsensystems an die Rotorfläche andrücken. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, daß das Aufzeichnungsband mittels Vakuum auf die Rotoroberfläche gesaugt wird. Zu diesem Zweck ist die Rotorfläche mit Bohrungen versehen und die Innenkammer des Rotors an eine Vakuumpumpe angeschlossen.

Werden die Aufzeichnungsbänder parallel zur Rotorachse geführt, so empfiehlt es sich, die Rotorfiäche zu den Stirnseiten hin konisch abzuschrägen. Die ebenen Aufzeichnungsbänder werden dann allmählich in die gewölbte Form überführt. Auch bei der zuletzt genannten Ausführung sind die Umlenkwalzen zweckmäßig SO zur Flotorachse geneigt. HaB rjjp Aufzpichnungsbänder jeweils um 90° in eine Tangentialebene zur Rotorfläche gedreht werden. Ähnlich wie bei der wendeiförmigen Bandführung sind auch hier in der Nähe der Vorratsrollen bzw. der Aufwicklungen zusätzliche Führungswalzen angebracht, die dafür sorgen, daß der Umschlingungswinkel an den Umlenkwalzen konstant bleibt.

Die Aufzeichnungsbänder sollen mit geringem Reibungswiderstand über die Rotorfläche gleiten. Es hat sich in dieser Hinsicht als günstig erwiesen, wenn die Rotorfläche aus einem hydrophoben Material besteht.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine große Zahl von Ink-Jet-Bildern in kontinuierlichem Durchlauf aufgezeichnet werden kann. Dabei sind keine umständlichen Handgriffe an dem Aufzeichnungsgerät erforderlich. Der Aufzeichnungsträger braucht nicht wie bisher immer wieder neu eingespannt zu werden. Der elektronische Aufwand für die Steuerung des Düsensystems ist relativ gering. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Störungen durch die Elektronik ist somit herabgesetzt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Prinzip der Ink-Jet-Aufzeichnung (Stand der Technik), F i g. 2 eine schematische Darstellung des neuen Aufzeichnungsgerätes, Fig.3 eine Ausführung, bei der der Aufzeichnungsträger über die Innenfläche eines hohlen Rotors geführt ist, Fig.4 einen Rotor nach F i g. 2, bei dem das Aufzeichnungsband wendelförmig über die Außenfläche geführt ist, F i g. 5 eine Seitenansicht des Rotors nach F i g. 4, F i g. 6 bis 8 die Bandführung mittels schrägliegender Umlenkwalzen von der Vorratsrolle zur Rotorfläche, F i g. 9 die Winkelabhängigkeit der Aufzeichnung bei der wendelförmigen Führung, F i g. 10 eine Ausführung, bei der das Aufzeichnungsband parallel zur Rotorachse geführt ist F i g. 11 das Auflaufen des Aufzeichnungsbandes auf die Rotorfläche bei der Ausführung nach Fig. 10, Fig. 12 eine Seitenansicht des auflaufenden Bandes nach Fig. 11 und die Fig. 13 und 14 eine Ausführungsform, bei der die Vorratsrollen und Aufwicklungen auf der Rotorachse sitzen und die Bänder durch Umlenk- und Führungswalzen auf die Rotorfläche geleitet werden.

Gemäß F i g. 2 ist die gesamte Aufzeichnungsvorrichtung auf einer Grundplatte 1 montiert. Der Rotor 2 ist mittels der Lagerrollen 3 oder Kugellager drehbar gelagert Er wird vom Elektromotor 4 angetrieben. Konzentrisch zur Rotorfläche 5 ist das feststehende Ink-Jet-Düsensystem 6 angeordnet Es besteht aus einer Vielzahl von Düsen 7, die jeweils mit einem Tintenvorrat und den zugehörigen Steuersystemen verbunder sind. Als Aufzeichnungsträger dient ein Papierband 8 das mittels der Führungsleisten 9 wendelförmig über die Rotorfläche 5 geführt wird. Die Vorratsrolle und die -, Aufwicklung für das Aufzeichnungsband befinden sich im Inneren des Rotors 2. An der Rotorfläche 5 sind Umlenkwalzen 10 vorgesehen. Sie erleichtern das Aufladen des Bandes 8 auf die Rotorfläche 5 bzw. das Ablaufen des Bandes 8 von der Rotorfläche. Das

in Papierband 8 gleitet also wendelförmig über die Rotorfläche 5 und bewegt sich unter dem feststehenden Düsensystem 6 hindurch. Um die Reibung herabzusetzen, ist die Rotorfläche mit einem hydrophoben Material beschichtet. Vorratsrolle und Aufwicklung sind

r, im Inneren des Rotors 2 eingebaut und rotieren mit diesem mit. Das Aufzeichnungsband 8 führt also relativ zum feststehenden DUsensystem 6 eine rotatorische und tranclatnricphp Rptypminer £■!£. Dsdüfch beschreibt jeder Punkt des Aufzeichnungsbandes, solange er sich

2ü auf der Rotorfläche befindet, eine Spirallinie gegenüber einer feststehenden Düse 7.

In Fig.3 ist eine Ausführung gezeigt, bei der der Rotor 2 als Hohlzylinder ausgebildet ist. Das Düsensystem 6 befindet sich hier im Innern des Rotors 2. Die

r> Düsen sind über die Tintenzuleitungen 6a mit dem Vorrat verbunden. Das Aufzeichnungsband 8 wird über die konve: ■*. Innenfläche des Rotors 2 geführt Der Rotormantel ist mit Bohrungen 11 versehen, die in Vakuumkammern 12 münden. Das Aufzeichnungsband

so 8 wird infolge des Vakuums an die Rotorfläche angesaugt und liegt auf dieser überall an.

Die Bandführung der Vorratsrolle zur Aufwicklung bringt einige Schwierigkeiten mit sich. Sie wird im folgenden anhand von Fig.4 näher erläutert. Das Aufzeichnungsband 8 ist hier ebenso wie in Fig. 2 wendelförmig über die Rotoraußenfläche 5 geführt. Das Band 8 wird von der im Inneren des Rotors 2 befindlichen Vorratsrolle 13 über die Umlenkwalzen 10 auf die Rotorfläche 5 geleitet Am anderen Ende des

4n Rotors 2 wird es über ähnliche Umlenkwalzen zu der Aufwicklung 14 geführt Die Aufwicklung 14 ist über eine Friktionskupplung von einem Elektromotor angetrieben. Der eigentliche Bandvorzug wird aber durch die Umlenkwalzen 106 in der Nähe der Aufwicklung 14 bewirkt Um zu gewährleisten, daß das Band stets fest auf der Rotorfläche 5 aufliegt und nicht flattert sind die Umlenkwalzen 10a und die Vorratsrolle 13 mit einer Friktionsbremse versehen. Die Friktionsbremse an der Vorratsrolle 13 sorgt außerdem dafür, daß stets nur die gewünschte Bandlänge abläuft. Die Achsen ocr Vorratsrolle 13 und der Aufwicklung 14 sind entsprechend der Auflaufrichtung des Bandes auf die Rotorfläche bzw. entsprechend der Ablaufrichtung von der Rotorfläche gegen die Rotorachse 15 geneigt Mit dieser schrägen Anordnung wird vermieden, daß das Aufzeichnungsband 8 seitlich »ausschießt«.

Die Fig.5 zeigt die Anordnung nach Fig.4 in Seitenansicht Das Aufzeichnungsband 8 läuft von der Vorratsrolle 13 über die Umlenkwalzen 10a auf die Rotorfläche 5 auf. An der Stelle der Umlenkwalzen 10a befindet sich eine Aussparung in der Rotorfläche. Die Umlenkwalzen 10a tangieren mit ihrer Außenseite die Rotorfläche 5. Das ringförmige Düsensystem 6 schließt sich bei dieser Ausführung konzentrisch um den Rotor 2.

Eine besonders günstige Ausführung arbeitet mit schrägliegenden Umlenkwalzen 16 (Fig.6 bis 8). Bei dieser Anordnung sitzt die Vorratsrolle 13 auf der Rotorachse 15 und nicht schief dazu. Die Überführung

d .T

B \

sin \ V,

V. =

h.

des Aiifzeichmingsbandcs 8 in die wendelformige Hahn ( s bedeuten mi

auf der Rotorflächc erfolgt durch die Umlenkwalze Ιβ. deren Achse schräg zur Rotoraehse 15 und damit auch zur Achse der Vorratsrolle gerichtet ist. Im den Neigungswinke! γ, unter dem das Aufzcichnungsband 8 in dir wendeiförmige Bahn einlauft, ist der Winkel \ der Achse 'ler Umlenkwalze 16 gegen die Rotorachse sowie der Umschlingungsgrad g des Aufzeichnungsbandes 8 an der Umlenkwalze 16 maßgebend. Der Neigungswinkel λ der Umlenkwalze ergibt sich aus der Beziehung m ¹X = Y ■ g- Beträgt z. B. der Umschlingungsgrad g= 1/2. dann ist der Winkel tx zwischen Umlenkwalze 16 und Rotorachse 15 halb so groß wie der Winkel γ, unter dem das Aufzeichnungsband 8 in die Wendelbahn einlauft. Da bei fortlaufendem Betrieb der Durchmesser der Vorratsrolle 13 immer kleiner wird, so würde sich ohne zusätzliche Maßnahmen auch der Umschlingungsgrad g und damit auch der Wendelbahnwinkel ;· ständig ändern. Aus diesem Grund sind zusätzliche F-'ührungswalzen 17 vorgesehen, die dafür sorgen, daß der ;m Umschlingungsgrad g konstant bleibt. In analoger Weise sind auch in der Nähe der Aufwicklung am anderen Ende des Rotors eine Umlenkwalze 16 und Führungswalzen 17 angebracht. Eine der Umlenkwalzen 16 bewirkt wieder den Bandvorzug.

Gemäß den F i g. 2 bis 5 ist das Düsensystem ringförmig um den Rotor 2 in der Mitte zwischen den Abwicklungsumlenkwalzen 1O<1 und den Aufwicklungs· umlcnkwalzcn 10ö fest angeordnet. Die Zahl der Umschlingungen des Aufzeichnungsbandes 8 um den in Rotor 2 zwischen Ein- und Auflauf bestimmt die Größe der Fläche, die für die Tintendüsen 7 zur Verfugung stehen. Bei einer vollen Umschlingung ist diese Fläche gleich Null. Bei doppelter Umschlingung und wenn man annimmt, daß die Bänder 8 dicht an dicht liegen, beträgt i\ die für die Tintendüsen 7 zur Verfügung stehende Fläche F

F = Ii .(/-V - «' . Ill

wenn B die Aufzeichnungsträgerbreite und d der 4n

L/uti.iiiiii.3Ji.i VJV-J ινυιυυ λ. υ». Miig^niviiiki gin, ***.■■■■

man den Umschlingungsgrad UmM einführt

F = ((.' - l)ß.</^:.-7^: - B² (III

4't

b/w. ergibt sich der notwendige Umschlingungsgrad zu 1=1 + FB .</^;.-r - B² .

Da bei der hier beschriebenen Art der Bildaufzeich- -₎₍, nung infolge der Rotation und gleichzeitigen Translation des Aufzeichnungsbandes die Bildspur einer Tintendüse 7 an dem aufgespannten Aufzeichnungsträger als Spirallinie erscheint, ist es wichtig zu wissen, wie groß der Abstand, und zwar der senkrechte Abstand zwischen zwei Bildspuren beträgt, weil sich nach diesem Abstand die Zahl der einzusetzenden Tintendüsen 7 richtet, die angeordnet werden müssen, um den Abstand zwischen diesen Schreibspuren ebenfalls mit Schreibspuren auszufüllen. _bo

In F i g. 9 sind dafür maßgebende Größen dargestellt, die im folgenden erläutert werden, sowie das geebnete Aufzeichnungsband einer Umschlingung in seiner richtigen Lage zur Rotorachse 15 mit den sich ergebenden Tintenspuren bei Zugrundelegung der an _hj der rechten Bildseite angenommenen Geschwindigkeiten. 6+ und b- sind die gesuchten Abstände zwischen zwei Tintenspuren.

= I !mfangslangc des Rotors ■-- Breite des Aufzeichnungsträger' = Winkel des Aufzeichnungsträgers gegen die Senkrechte der Rotorachse. Diibei gill = «/(/.-τ. cos \ = 1 rfvr- - B²IdI .τ = Tangentialgeschwindigkeit des Rotors am

Rotorumfang

= Relativgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgerbandes gegenüber dem Rotor Resultierende Geschwindigkeit des Auf· /eichnungsträgerbandes, wenn V;-und V₁, im wesentlichen gleichgerichtet sind. Der Winkel, unter dem diese Geschwindigkeit erreicht wird, wird mit β . bezeichnet. Resultierende Geschwindigkeit des Auf· zeichnungsträgerbandes, wenn V;_rund Vn im wesentlichen entgegengesetzt gerich tet sind. Der entsprechende Winkel wird mit β bezeichnet.

Rechnet man mit den genannten Größen nach F i g. 9 die Verhältnisse durch, so ergibt sich für

2 \_u J.i V₁,

Ein Zahlenbeispiel soll die Verhältnisse illustrieren. Angenommen werden:

d	= 1OO cm	bzw. b	folgende Abstände
B	= 10 cm		1,11 LlII
Vn	= 500 cm/sec
V₁,	= 50 cm/sec
inn	ergeben sich für ίκ
	σ* = ö,9i cm;

Wünscht man, daß dieser Abstand mit Tintendüsen mit einer Dichte von 10 Düsen/mm ausgefüllt wird, so müssen z^=91 bzw. z_ = 111 Tintendüsen angeordnet werden. Rechnet man, daß jede Tintendüse mit zugehörigem Steuersystem ca. 1 cm² Platz benötigt, so kann der Umschlingungsgrad U annähernd ermittelt werden zu

U. = 1,1; U » 1,15

Falls Mehrfarbeninformation aufgebracht werden soll, erhöht sich die Zahl der Tintendüsen entsprechend und damit auch Platzbedarf und Umschlingungsgrad.

Andererseits kann bei vorgegebener Düsenzahl z, Aufzeichnungsträgerbreite B, Rotordurchmesser d und das Verhältnis der Geschwindigkeiten VbI Vn ermittelt werden.

Die Einhaltung des Verhältnisses VbI Vn während des Betriebs ist von entscheidender Wichtigkeit, da damit der saubere Anschluß zweier Scanbezirke nach jeweils einer Rotorumdrehung gewährleistet wird. Es ist deshalb in die Anordnung ein nicht gezeichneter Regelmechanismus eingebaut, der außer der Umdrehungskonstanz vor allem für die Konstanz VV Vn verantwortlich ist.

Da in dem rotierenden System mit iillen F.inbautcn eine unsymmetrische Massenverteilung um die vorhanden ist, muß das System vor Inbetriebnahme durch zusätzlich angebrachte Massen ausgewuchtet werden, um die auf die Lager wirkenden Kräfte klein zu halten. Es ist sogar im Sinne eines sehr erwünschten, die Bildqualität fördernden Gleichlaufes gut, zusätzliche Schwungmassen anzubringen, damit kleine Regelschwankungen ausgeglichen werden.

Die vorhergehend beschriebene Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß das Aufzeichnungsband auf der Rotorfläche 5 zusätzlich zur Rotation des Rotors 2 eine Spiralbewegung ausführt. Das Aufzeichnungsband 8 führt also von sich aus sowohl eine rotatorische als auch eine translatorische Bewegung aus.

Im folgenden wird eine alternative Ausführung beschrieben, die sich ebenfalls bewährt hat (Fig. 10).

Das Äui/deiOMiiuiigSuaiiu δ fülii i liiciuei vun sicm aus iiui noch eine translatorische Bewegung aus. Die Rotationsbewegung relativ zum feststehenden Düsensystem 6 erfolgt ausschließlich durch den Rotor 2. Vorratsrollen 13 und Aufwicklungen 14 sind hier einander gegenüberstehend an den Stirnseiten des Rotors 2 angebracht Das Aufzeichungsband 8 läuft parallel zur Rotorachse 15 über die Rotorfläche. Da das Aufzeichnungsband 8 ziemlich dünn ist und seiner inneren Konsistenz nach keine große Biegesteifigkeit besitzt, ist es leicht möglich, bei Einhaltung eines gewissen Mindestabstandes zwischen Vorratsrollen 13 und Aufwicklungen 14 das Band so zu verformen, daß es sich gleichmäßig an die zylindrische Rotorfläche anschmiegt. Außerdem sorgen paarweise angeordnete Andruckrollen 18 dafür, daß die Aufzeichnungsbänder 8 im Bereich des ringförmigen feststehenden Düsensystems 6 überall gleichmäßig auf der Rotorfläche aufliegen.

Das ganze System, einschließlich der Vorratsrollen 13 und der Aufwicklungen 14, rotiert um die Rotorachse 15. Gleichzeitig laufen die Aufzeichnungsbänder 8 translatorisch, d. h. in Richtung der Rotorachse 15 von den Vorratsrollen 13 zu den Aufwicklungen 14. Das rintrfnrmiap DiicpnQvctpm i<-/ ptwa in Hpr Mittp tips Rotors 2 angeordnet. Der Abstand b zwischen zwei Tintenspuren nach einer Umdrehung ergibt sich aus der Beziehung

wobei

Bandgeschwindigkeit in Richtung der Rotorachse,

V, = Tangentialgeschwindigkeit des Rotors an

der Roiorflächc und
B = Breite des Auf/.eichnungsbandcs.

IX-r Übergang des Aiifzeichnungsbandes 8 von der ebenen Form bei den Vorratsrollen 13 in die gewölbte Form auf der Rotorfläche 5 wird durch eine spezielle Formgebung des Rotors 2 an den Stirnseiten erleichtert (siehe F i g. 11 bis 12). Die Iransportrollen 19 führen das ebene Band von den Vorratsrollcn 13 in Richtung auf den Rotor 2. Der Rotor 2 ist in seinem Anfangsteil konisch gestaltet, so daß das ebene Aufzeichnungsband 8 allmählich in eine gewölbte Form überführt wird. In der Nähe des Düsensystems 6 ist der konische Anstieg beendet. Das Aufzeichnungsband 8 wird hier durch die Andruckrollen 18 besonders gut an die Rotoroberfläche angeschmiegt. Fig. 12 stellt einen Seltenschnitt nach Fig.il dar. Dei iilliiiiililicMt: uucigaiig lies Aiif/.etclinungsbandes von der ebenen Form in die gewölbte Form ist hier besonders gut zu erkennen. Anstelle von Andruckrollen 18 kann der Rotor auch als Saugwalze ausgebildet sein. Das Aufzeichnungsband 8 wird d.mn durch Vakuum an die Rotorfläche angesaugt.

Die Anordnung der Vorratsrollen 13 und dei Aufwicklungen 14 ist nicht auf die Ausführung gemäß F i g. 10 beschränkt. Sie kann in gleicher Weise bei dem Hohlzylinderrotor gemäß F i g. 3 Verwendung finden.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 10, wo die Vorratsrollen 13 und Aufwicklungen 14 gleichmäßig über den Umfang des Rotors 2 verteilt sind, treten relativ große Schwungmassen auf. Wegen der großen Kräfte muß dann das Rotorlager entsprechend stark dimensioniert werden. Günstiger in dieser Hinsicht ist eine Ausführung, bei der die Vorratsrollen 13 auf der einen Seite und die Aufwicklungen 14 auf der anderen Seite des Rotors 2 nebeneinander auf der Rotorachse 15 angeordnet sind. Das Aufzeichnungsband 8 wird dann ähnlich wie bei der Ausführung gemäß den r i g. 6 bis 8 mit schrägliegenden Umlenkwalzen 16 und zusätzlichen Führungswalzen 17 um 90° in eine Tangentialebene zur Rot rflächc ppHroht DtP¹If¹ Aiicfiihrnna Ui in Hpn F i σ I^ iinil 14 dargestellt. Wie bereits beschrieben, ergibt sich die Richtung des Aufzeichnungsbandes 8 nach Verlassen der Umlenkwalze 17 aus ihrer Neigung gegenüber der Rotorachse 15 und ihrem Umschlingungsgrad durch das Aufzeichnungsband 8. In den Fig. !3 und 14 ist auch wieder der konische Anstieg des Rotors und die allmähliche Wölbung des Aufzeichnungsbandes gezeigt. Es sind noch eine Reihe von Ausführungen denkbar, ι die sich durch Unterkombinationen der hier beschriebenen Merkmale ergeben und im Rahmen des offenbarten Erfindungsgedankens liegen.

Hierzu IO Bkitt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufzeichnung von Bildern mit Flüssigkeitströpfchen (Ink-Jet-Aufzeichnungsgerät), bestehend aus einem Rotor, auf dessen zylindrischer Rotorfläche der Aufzeichnungsträger aufliegt und einem ringförmigen InkJet-Düsensystem, welches im Gerät unbeweglich montiertist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rotor (2) mindestens eine Vorratsrolle (13) und eine Aufwicklung (14) für einen über die Rotorfläche (5) geführten bandförmigen Aufzeichnungsträger (8) angebracht sind, die mit dem Rotor (2) verbunden sind und mitrotieren, so daß der Aufzeichnungsträger (8) relativ zum feststehenden Düsensystem (6) gleichzeitig eine rotatorische und eine translatorische Bewegung ausfahrt

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl der Rotor (2) als Hohlzylinder ausgebildet ist und der Aufzeichnungsträger (8) über die Innenfläche des Hohlzylinders geführt ist, und daß das feststehende ringförmige Düsensystem (6) im Inneren des Hohlzylinders angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) als Massivzylinder ausgebildet ist und der Aufzeichnungsträger (8) außen über die Mantelfläche des Rotors geführt ist, und daß das feststehend ringförmige Düsensystem (6) über der Mantelfläche angeordnet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (8) von der Vorratsrolle (i3) zur Aufwicklung (14) wendelförmig über die Rotorfläc. e (5) geführt ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch r, gekennzeichnet, daß die bandförmigen Aufzeichnungsträger (8) von den Vorratsrollen (13) zu den Aufwicklungen (14) parallel zur Rotorachse (15) über die Rotorfläche (5) geführt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch to gekennzeichnet, daß am Rotor (2) in der Nähe der Vorratsrollen (13) und rler Aufwicklungen (14) Umlenkwalzen (\Oa),(\Qb)und (16) angebracht sind, die die Bänder (8) von den Vorratsrollen (13) auf die Rotorfläche (5) bzw. von der Rotorfläche (5) zu den v, Aufwicklungen (14) leiten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrolle (13) und die Aufwicklung (14) innerhalb des Rotors (2) angebracht sind, und daß ihre Achsen entsprechend der -,» Auflaufrichtung des Bandes (8) auf die Rotorfläche (5) und der Ablaufrichtung von der Rotorfläche (5) gegen die Rotorachse (15) geneigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrolle (13) und die ■-,-, Aufwicklung (14) auf der Rotorachse (15) angeordnet sind, und daß die Achsen der Umlenkwalzen (16) gegenüber der Rotorachse (15) derart geneigt sind, daß das Band (8) um 90° in eine Tangentialebene zur Rotorfläche (5) gedreht wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel α der Umlenkwalzen (16) gegen die Achsenrichtung des Rotors (2) entsprechend der Beziehung <χ = γ ■ Ugewählt wird, dabei ist γ der Winkel, unter dem das Band (8) auf die Rotorfläche (5) aufläuft bzw. von ihr abläuft und U der Umschlingungsgrad ander Umlenkwalze(16).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, daß in der Nähe der Vorratsrolle (13) bzw, der Aufwicklung (14) jeweils zusätzliche Führungswalzen (17) angebracht sind, die den Umschlingungsgrad U an den Umlenkwalzen (16) konstant halten.

11, Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Umlenkwalzen (10a, IQb, 16) angetrieben ist uiid den Bandvorzug bestimmt

IZ Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit Vn des Rotors (2) und die Bandvorzugsgeschwindigkeit Vain einem konstanten Verhältnis stehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrollen (13) und die Aufwicklungen (14) an den Stirnseiten des Rotors (2) gleichmäßig über den Umfang verteilt und senkrecht zur Rotorachsc (15) derart angeordnet sind, daß sich Vorratsrollen (13) und Aufwicklungen (14) jeweils gegenüber stehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrollen (13) auf der einen Seite und die Aufwicklungen (14) auf der anderen Seite des Rotors (2) nebeneinander auf der Rotorachse (15) angeordnet sind.

15. VorrichtUKj nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Andruckrollen (18) auf der Rotorfläche (5) vorgesehen sind, so daß die Bänder (8) im Bereich des Düsensystems (6) bündig auf der Rotorfläche (5) aufliegen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorfläche (5) mit Bohrungen versehen ist, und daß im Inneren des Rotors (2) Vakuum herrscht, so daß die Bänder (8) auf der Rotorfläche (5) angesaugt werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorfläche (5) zu den Stirnseiten hin konisch abgeschrägt ist, so daß die ebenen Bänder (8) allmählich in eine gewölbte Form überführt werden.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Umlenkwalzen (16) schräg zur Rotorachse (15) liegen und die Bänder (8) jeweils um 90° in eine Tangentialebene zur Rotorfläche gedreht werden.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Vorratsrollen (13) bzw. der Aufwicklungen (14) zusätzliche Führungswalzen (17) angebracht sind, die den Umschlingungsgrad an den Umlenkwalzen (16) konstant halten.

20. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorfläche (5) hydrophob ist und einen geringen Reibungskoeffizienten besitzt.