DE3311735A1

DE3311735A1 - Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE3311735A1
Application number: DE19833311735
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3311735C2; US4558332A

Description

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Dipl.-Ing. R. Kinne -4- Dipl.-Ing. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20240: 8000 München 2

Tel.: 089-5396 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münchei

30. März 1983 DE 2900

Canon. Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Tintenstrahldrucker

Die Erfindunq' bezieht sich auf einen Tintenstrahldrucker und insbesondere auf eine Ausgestaltung eines Tintenstrahldruckers.

Wenn bei einem Tintenstrahldrucker nach dem Stand der Technik in einem aufzeichnungsfreien Betriebszustand bzw. einer Druckpause keine Tinte ausgestoßen wird, verfestigt sich die Tinte im Bereich einer Düsenöffnung, so daß das Ausstoßen der Tinte behindert ist, wenn die Druckpause lange dauert. Infolgedessen wird zum Verhindern der Verfestigung der Tinte die Druckpausen-Dauer gemessen und die Tintenstrahldüse durchgespült, falls die Druckpausen-Dauer eine v/orbest lrnmte Zeitdauer überschreitet.

Kürzlich wurde ein Mehrfarben-Tintenstrahldrucker vorgeschlagen, der eine Anzahl von Düsen für Tinten unterschiedlicher Farben hat, die zum Drucken von Zeichen in erwünschten Farben selektiv betrieben werden. Wenn bei einem derartigen Tintenstrahldrucker eine Durchspüleinrichtung vorgesehen werden soll, sind so viele dieser Einrichtungen erforderlich, wie Düsen vorhanden sind. Daher wird der Schaltungsaufbau um so komplizierter., je

A/25

Dr««dn«r Bank (München) KIo 39381)44 Bayer Voreinabank (München) KIo 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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größer die Anzahl der Düsen ist.
5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, bei dem mit einer einfachen Ausgestaltung das Verfestigen won Tinte im Bereich der Düsenöffnungen verhindert ist.
.

Dabei soll bei dem erfindungsgemäßen Tintenstrahldrucker das Durchspülen aller Düsen herbeiqeführt werden, falls eine Druckpausen-Dauer mindestens einer der Düsen eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.
15

Ferner sollen bei dem erfindungsgemäöen Tintenstrahldrucker die aufzeichnungsfreien bzw. Druckpausen-Zeiten mehrerer Düsen mittels einer einzigen Zeitgeberschaltung gemessen werden, um damit das Durchspülen der Tintenstrahldüsen zu steuern.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Tintenstrahldrucker geschaffen werden, der zusätzlich zu der Zeitgeberschaltung für das Messen der Druckpausen-Dauer eine Schaltung für das Erfassen einer Änderung der Druckfarbe hat und bei dem dann, wenn infolge der Änderung der Druckfarbe eine Tintenstrahldüse einzusetzen ist, die bei einem unmittelbar vorangehenden Druckzyklus nicht für das Drucken verwendet wurde, diese Tintenstrahldüse vor dem Drucken

30- durchgespült wird, um zwangsweise das Verfestigen der Tinte zu verhindern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, 35

\J \J I I / ^ V

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Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Gesamtgestaltung einer

Steuerschaltung des Tintenstrahldruckers gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 und 3 sind Schaltbilder von Teilen der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das eine Steuerungsablauffolge der Steuerschaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die Gesamtgestaltung einer Steuerschaltung des Tintenstrahldruckers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 6A ist ein ausführliches Blockschaltbild der Schal-

tung nach Fig. 5.

Fig. 6B und 6C sind Zeitdiagramme für die Erläuterung der Betriebsvorgänge an Teilen der Steuerschaltung nach Fig. 5.

Fig. 6D ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebsvorgangs eines Teils der Steuerschaltung nach Fig. 5.

Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebsvorgangs der Steuerschaltung nach Fig. 5.

3Ί Γ/

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Die Fig. 1 zeigt eine Steuerschaltung des Tintenstrahl- ° druckers gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei mit 1 ein Motor für den Antrieb eines Schlittens bezeichnet ist, an weichem Tintenstrahldüsen angebracht sind. Der Motor ist an eine Stromquelle VP und an einen Ausgangsanschluß 0 eines Treiberverstärkers 24 (A4) angeschlossen. Ein Matorantriebssignal M miird einem Eingang I des Treiberverstärkers 24 und einem Eingang 14 eines Spannungsvergleichers 30 zugeführt.

Von dem Spannungsvergleicher 30 wird ein Ausgangssignal S ODER-Gliedern 4, 5 und 6- (ORl bis 3) zugeführt, an deren zweite Eingangsanschlüsse jeweils Ansteuerungssignale bzw. Aufzeichnungssignale PXl, PX2 bzw. PX3 zum Ansteuern piezoelektrischer Vorrichtungen angelegt werden. Ausgangssignale pil, pi2 und pi3 der ODER-Glieder 4, 5 bzw. 6 werden jeweils Treiberverstärkern 21, 22 bzw. 23 (Al, A2 bzw. A3) zugeführt.

Ausgangssignale pl, p2 und p3 der Treiberverstärker 21, 22 bzw. 23 werden jeweils piezoelektrischen Vorrichtungen 7, 8 bzw. 9 zugeführt, deren zweite Eingangsanschlüsse mit der Stromquelle VP verbunden sind.

Die piezoelektrischen Vorrichtungen 7, 8 und 9 werden zum Ausstoßen von Tinten unterschiedlicher Farben verwendet. Wenn die Vorrichtungen eingeschaltet werden, werden die Tinten aus nicht gezeigten Düsen ausgestoßen.

Die Ausgangssignale pl, p2 und p3 der Treiberverstärker

21, 22 bzw. 23 werden ferner jeweils über Dioden Dl, D2 35

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bzw. D3 Eingangsanschlüssen II, 12 bzw. 13 des Spannungsvergleichers 30 zugeführt. An die Eingangsanschlüsse II, 12 und 13 des Spannungsvergleichers 30 sind jeweils Widerstände RTl, RT2 bzw. RT3 und Kondensatoren Cl, C2 bzw. C3 angeschlossen, wobei die zweiten Anschlüsse der Widerstände RTl, RT2 und RT3 mit der Stromquelle UP verbunden sind, während die zweiten Anschlüsse der Kondensatoren Cl, C2 und C3 mit Masse verbunden sind.

Die Widerstände RTl, RT2 und RT3 und die Kondensatoren Cl, C2 und C3 bilden jeweils Zeitkonstantenschaltungen.

Wenn die Ausgangssignale pl, p2 und p3 der Treiberverstärker 21, 22 und 23 niedrigen Pegel haben, werden die Kondensatoren Cl^-, C2 und C3 über die Dioden Dl, D2 und D3 entladen, so daß Eingangsspannungen vl, v2 und v3 an den Eingängen II, 12 und 13 des Spannungsvergleichers 30 niedrigen Pegel annehmen. Wenn die Ausgangssignale pl, p2 und p3 hohen Pegel haben, werden die Kondensatoren Cl, C2 und C3 durch die Stromquelle UP über die Widerstände RTl, RT2 und RT3 über eine vorbestimmte Zeitdauer geladen, so daß sich die Eingangsspannungen vl, v2 und v3 allmählich auf d_en hohen Pegel verändern.

An die Stromquelle UP ist ein Zeitgeberschalter 13 angeschlossen, der mittels eines nicht gezeigten Relais-Solenoids synchron mit der Schlittenbewegung ein- und ausgeschaltet wird, so daß er Zeitsteuerimpulse TP abgibt. Diese Impulse werden von einer anderen Steuerschaltung dazu herangezogen, die piezoelektrischen Uorrichtungen 7, 8 und 9 mittels der Signale PXl, PX2 und PX3 für das Drucken von Zeichen anzusteuern.

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Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der in Fig. 1 ge-■ zeigten Treiberverstärker 21, 22, 23 und 24. Diese Treiberverstärker weisen jeweils einen Transistor Q, einen Basiseingangswiderstand RI und einen Vorspannungswiderstand RB auf. Wenn an einen Eingang I ein Signal hohen Pegels angelegt wird, fließt über den Widerstand RI ein Basisstrom, so daß der Transistor Q leitet, wodurch der Ausgang 0 niedrigen Pegel annimmt. Wenn der Eingang I auf niedrigem Pegel liegt, fließt kein Basisstrom im Transistor Q, so daß der Ausgang ,0 auf hohem Pegel liegt.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausfuhrungsform des in Fig. 1 gezeigten Spannungsvergleichers 30. An die Eingänge II, und 13 sind jeweils Dioden DlOl, D102 bzw. D103 angeschlossen, deren Kathoden über eine Zenerdiode ZD und einen Widerstand RlOl mit der Basis eines Transistors QlOl und dem Kollektor eines Transistors Q103 verbunden sind. Zwischen den Verbindungspunkt der Basis des Transistors QlOl und des Kollektors des Transistors Q103 und Masse ist ein Widerstand R102 geschaltet.

Der Emitter des Transistors QlOl ist mit Masse verbunden, während sein Kollektor über einen Widerstand 103 mit der Basis eines Transistors Q102 verbunden ist.

Die Spannung der Stromquelle VP wird der Basis des Transistors QlOZ über einen Widerstand R104 sowie dem Kollektor des Transistors Q102 direkt zugeführt. Der Ausgang für das Ausgangssignal S ist mit dem Emitter des Transistors Q 1.02 verbunden und über einen Widerstand R107 mit Masse verbunden.
35

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Der Emitter des Transistors Q103 ist direkt mit Masse verbunden, während seine Basis über einen Widerstand R106 mit Masse verbunden ist sowie über einen Widerstand R105 mit dem Eingang 14 für das Motorantriebssignal M verbunden ist.

Der Transistor Q103 ist npn-Transistor. Wenn der Eingang 14 auf dem hohen Pegel liegt, nämlich das Motorantriebssignal M hohen Pegel hat, fließt über den Basis-Widerstand 105 ein Basisstrom zum .Durchschalten des Transistors Q103, so daß das Basispotential des npn-Transistors QlOl herabgesetzt wird und damit der Transistor QlOl gesperrt wird.

Daher wird bei dem hohen Pegel des Motorantriebssignals M, nämlich während eines Druckvorgangs das Durchschalten des Transistors QlOl unter allen Umständen verhindert, so daß die Düsen nur bei einem aufzeichnungsfreien Betriebszustand bzw. in einer Druckpause durchgespült werden .

An den Eingängen II, 12 und 13 liegen jeweils die Spannungen vl, v2 und v3 an. Wenn eine der Spannungen vl, v2 und v3 eine vorbestimmte Bezugsspannung vS erreicht, fließt über die entsprechende Diode DlOl, D102 bzw. D103, die Zenerdiode ZD, den Widerstand RlOl und die Basis des npn-Transistors QlOl Strom zur Masse, so daß der Transistor QlOl durchgeschaltet wird.

Die Bezugsspannung vS, bei der der Transistor QlOl durchgeschaltet wird, ist durch

vS = VDf+VBE+ZE+VBE'(R101+Rlü2)/R102 (1)

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gegeben, wobei VDf die DurchJaßspannung der Dioden DlOl, ° D102 und DlO3 ist, ZE die Zenerspannung der Zenerdiode ZD ist und VBE die Basis-Emitter-5pannung des Transistors QlOl ist.

Wenn der Transistor QlOl durchgeschaltet ist, fließt in dem Transistor. Q102 über den Widerstand R103 ein Basisstrom, so daß der Transistor Q102 durchgeschaltet wird und an dem Ausgang für die Ausgangsspannung S des Spannungsvergleichers 30 eine Spannung hohen Pegels auftritt,

die an dem Last-Widerstand R107 abfällt. 15

In Zusammenfassung der Funktion des Spannungsvergleichers 30 nach Fig. '3 gesehen gibt der Spannungsvergleicher 30 bei niedrigem Pegel des Motorantriebssignals M, nämlich in der Druckpause an dem Ausgang ein Ausgangssignal S hohen Pegels ab, wenn irgendeine der Eingangsspannungen vl, ν2 und v3 an den Eingängen II, 12 und 13 die Bezugsspannung vS übersteigt.

Die Betriebsweise der vorstehend beschriebenen Schaltungen wird nun in Einzelheiten anhand des Zeitdiagramms in Fig. 4 erläutert, in welcher Bezugszeichen für die Kurven formeη die Eingangs- und Ausgangssignale an den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Anschlüssen bezeichnen.

Von einer nicht gezeigten Steuerschaltung wird das Motorantriebssignal M auf den hohen Pegel geschaltet, damit über den Motor Strom zu dessen Antrieb fließt und dadurch der Schlitten angetrieben wird. Gemäß einem sich daraus

ergebenden Zeitsteuerimpuls TP werden für das Drucken von 35

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Zeichen von der nicht gezeigten Steuerschaltung die S i g nale PXl, PX2 und PX3 auf den hohen Pegel geschaltet.

Da die Treiberverstärker 21, 22 und 23 gemäß der vorangehenden Beschreibung aufgebaut sind, werden die Ausgangssignale pi, p2 bzw. p3 entsprechend den über die ODER-Glieder 4, 5 bzw. 6 zugeführten Eingangssignale pil, pi2 bzw. ρ i 3 auf den niedrigen Pegel gebracht. Infolgedessen wird der jeweils entsprechende Kondensator Cl, C2 und C3 über die Diode Dl, D2 bzw. D3 entladen, so daß durch die Entladung des betreffenden Kondensators die Eingangsspannung vl, v2 bzw. v3 an dem- Eingang 11, 12 bzw. 13 des Spannungsvergleichers 30 auf den niedrigen Pegel gebracht wird.

Wenn das dem Signal PXl, PX2 bzw. PX3 entsprechende Signal pl, p2 bzw. p3 niedrigen Pegel hat, ist durch den Transistor Q des Treiberverstärkers 21, 22 bzw. 23 ein Stromweg von der Stromquelle VP über die piezoelektrische Vorrichtung 7, 8 bzw. 9 zu dem Transistor Q nach Fig. 2 gebildet. Infolgedessen wird entsprechend dem Signal PXl, PX2 bzw. PX3 die piezoelektrische Vorrichtung 7, 8 bzw. 9 angesteuert, so daß aus der der piezoelektrischen Vorrichtung 7, 8 bzw. 9 zugeordneten Düse Tinte zum Drucken der erwünschten Zeichen ausgestoßen wird.

Wenn dan Ansteuerungs- bzw. Aufzeichnungssignal PXl, PX2 bzw. PX3 für die piezoelektrische Vorrichtung abgeschaltet wird, kehrt das Signal pl, p2 bzw. p3 zu dem hohen Pegel zurück, bei dem der Kondensator Cl, C2 bzw. C3 durch die Diode Dl, D2 bzw. D3 weggeschaltet wird und über den

JJI I /JO

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Widerstand RTl, RT2 bzw. RT3 durch die Stromquelle VP über eine vorbestimmte Zeitdauer allmählich aufgeladen wird. Damit entsteht an dem Eingang II, 12 bzw. 13 des Spannungsvergleichers 30 eine Spannung ivl, v2 bzw. v3, die durch

-t

vn = VP.(, C -RTn ) (2)

■i~6 Π

gegeben ist, wobei η = 1, 2 bzw. 3· ist.

Falls während des fortschreitenden Druckvorgangs nach dem ersten Druckzyklus die piezoelektrische Vorrichtung 7 nicht mehr mittels des Ans-teuerungssignals PXl angesteuert wird, wie es in dem Zeitdiagramm in Fig. 4 gezeigt ist, wird der Kondensator Cl fortgesetzt geladen, so daß die Spannung vl an dem Eingang Il des Spannungsvergleachers 30 ansteigt und schließlich die Bezugsspannung vS nach einer Zeitdauer t erreicht, die durch

t= -Cn.RTn.log (1 + —) (3)

gegeben ist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel

wird t auf 3 Minuten eingestellt.
25

Wenn der Motor 1 nicht betrieben wird, nämlich ein aufzeichnungsfreier Betriebszustand bzw. eine Druckpause vorliegt, und mindestens eine der Spannungen vl, v2 und

v3 die Bezugsspannung vS erreicht, nimmt das Ausgangs-30

signal S des Spannungsvergleichers 30 den hohen Pegel an, der über die ODER-Glieder 4, 5 und 6 allen Treiberverstärkern 21, 22 und 23 zugeführt wird, so daß alle piezoelektrischen Vorrichtungen 7, 8 und 9 angesteuert werden,

um damit die Düsen durchzuspülen.
35

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Sobald die piezoelektrischen Vorrichtungen 7, 8 und 9 angesteuert werden, werden die Kondensatoren Cl, C2 und C3 auf die vorangehend beschriebene Weise entladen, so daß die Eingangsspannungen vl, v2 und v3 an den Eingängen II, 12 und 13 des Spannungsvergieichers 30 auf die Anfangszustände zurückgestellt werden. 10

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind drei piezoelektrische Vorrichtungen für drei Tintenstrahldüsen gezeigt, jedoch kann irgendeine beliebige Anzahl dieser Elemente eingesetzt werden.
15

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zwar die TintenstrahldOsen mittels der piezoelektrischen Vorrichtungen betrieben, jedoch können sie auch mittels anderer Antriebssysteme betrieben werden. 20

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird somit ein Mehrfachdüsen-Tmtenstrahldrucker geschaffen, bei dem mittels einer Ermittlungsschaltung erfaßt wird, daß irgendeine der mehreren Tintenstrahldüsen für mehr als die vorbestimmte Zeitdauer nicht in Betrieb gesetzt wurde, und durch die Ermittlungsschaltung daraufhin alle Tintenstrahldüsen gleichzeitig durchgespült werden, so daß die Verfestigung der Tinte mit einem einfachen und preiswerten Aufbau verhindert wird.

Es wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tintenstrahldruckers beschrieben.

Die Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Steuerschaltung 35

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des Tintenstrahldruckers gemäß dem weiteren Ausführüngs- ° beispiel, wobei mit 101 eine Zentraleinheit (CPU) bezeichnet ist, die über eine Leitung für Datensignale D, eine Leitung für Schwarzbestimmungssignale B und eine Leitung für Rotbestimmungssignale R mit einer Druckersteuereinheit 102 verbunden ist.
10

Gemäß der Darstellung in der Fig. 6A weist die Druckersteuereinheit 102 einen Speicher RAM zum Speichern von Daten und eines Ausgangssignals eines ODER-Glieds 112, einen Speicher ROM zum Speichern einer Steuerablauffolge Ϊ5 gemäß der Darstellung in F-i g. 6D und einen Prozessor- MPU auf, der eine Verarbeitung gemäß dem Inhalt des Speichers ROM ausführt:

Auf der Leitung für die Datensignale D werden zur Drucker-Steuereinheit 102 Daten zum Steuern eines Druckers 103 übertragen, durch die mittels piezoelektrischer Vorrichtungen das Ausstoßen von Tinten aus Düsen hervorgerufen wird, um damit Zeichen zu drucken.

Das Schwarzbestimmungssignal B bewirkt über die Druckersteuereinheit 102, daß mit dem Drucker 103 Zeichen in Schwarz gedruckt werden. Das Schwarzbestimmungssignal B wird ferner einer Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 und einer Zeitgeberschaltung 105 zugeführt.

Das Rotbestimmungssignal R bewirkt an dem Drucker 103 das Drucken von Zeichen in Rotund wird ferner der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 und der Zeitgeberschaltung 105 zugeführt.
35

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Ausgangssignale CB und CR der Druckfarben-Erfassungsschaltung 10.4 und ein Ausgangssignal TD der Zeitgeberschaltung 105 werden über das ODER-Glied 112 einem Eingang I der Druckersteuereinheit 102 zugeführt.

An die Zentraleinheit 101 ist über eine Datensammelleitung eine Tastatur 106 angeschlossen, über die die Bedienungsperson das Drucken steuern kann.

Die Fig. 6A zeigt Einzelheiten der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 und der Zeitgeberschaltung 105, die in Fig. 5 gezeigt sind.

Zunächst wird die Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 beschrieben. Die Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 hat UND-Glieder 121 und 122, an deren erste Eingänge jeweils das SchwarzbestimmungssignaJ B bzw. das Rotbestimmungssignal R aus der Zentraleinheit 101 angelegt werden. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 121 und 122 werden dem ODER-Glied 112 als Ausgangssignale CB bzw. CR der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 zugeführt. Ferner werden das Ausgangssignal des UND-GLieds 121 bzw. das Ausgangssignal des UND-Glieds 122 einem Eingang S bzw. einem Eingang R eines Flip-Flops 131, das als Speicher zum Speichern der Druckfarbe dient, als Setzsignal bzw. als Rücksetzsignal zugeführt.

Der nichtinvertierte Ausgang Ql des Flip-Flops 131 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Glieds 121 verbunden, während der invertierte Ausgang Ql des Flip-Flops mit einem zweiten Eingang des UND-Glieds 122 verbunden ist. 35

I I / OO

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Einem Eingang CK des Flip-Flops 131 werden Faktimpulse CLK zugeführt, die zum Steuern der Betr Jt ebsvorgänge der gesamten Schaltung des Tintenstrahldruckers dienen. Die Taktimpulse CLK werden auch der Zentraleinheit 101 und der Druckersteuereinheit 102 zugeführt.

In dem Zeitdiagramm in Fig.. 6B ist die Betriebsablauffolge der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 dargestellt. Gemäß der Darstellung in der Fig. 6B werden die Taktimpulse CLK während der ganzen Betriebszeit mit einer konstanten Periode erzeugt.

Es sei angenommen, daß das Datensignal D und das Schwarzbestimmungssignal B abgegeben werden, um die Zeichen in Schwarz zu drucken.

Das Schwarzbestimmungssignal B wird dem UND-Glied 121 zugeführt. Falls sich das Flip-Flop 131 in dem Rücksetzzustand befindet (der anzeigt, daß das unmittelbar vorangehende Farbbestimmungssignal das Signal R war, wie es nachstehend erläutert wird), hat der invertierende Ausgang Ql den Pegel "1". Infolgedessen wird das UND-Glied 121 durchgeschaltet, so daß es das Ausgangssignal der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 als Signal CB durch-, läßt. Dann wird synchron mit dem Taktimpuls CLK das Flip-Flop 131 gesetzt, so daß das Ausgangssignal CB abgeschältet wird.

Wenn danach an das UND-Glied 122 das Rotbestimmungssignal . R angelegt wird, hat der nichtinvertierte Ausgang Ql den Pegel "1", da das Flip-Flop 131 durch 'ibt'as unmittelbar vorangehende Schwarzbestimmungssignal B gesetzt worden ist;

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daher ist das UND-Glied 122 durchgeschaltet, so daß es ein Ausgangssignal "1" der Druckfarben-Erfassungsschaltung 1OA als Signal CR durchläßt. Daraufhin wird synchron mit dem Taktimpuls CLK das Flip-Flop 131 rückgesetzt und damit das Ausgangssignal CR abgeschaltet.

Falls danach wieder das Rotbestimmungssignal R angelegt wird, befindet sich das Flip-Flop 131 im Rücksetzzustand, bei dem der nichtinvertierte Ausgang Ql den Pegel "0" hat; daher wird kein Signal CR abgegeben.

In Zusammenfassung gesehen· wird von der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 der Wechsel der Druckfarbe von Rot auf Schwarz o'der von Schwarz auf Rot erfaßt, wobei in ersterem Fall das "!"-Signal CB und im letzteren Fall das "1"-Signal CR abgegeben wird.

Anhand der Fig. 6A wird nun die Zeitgeberschaltung 105 beschrieben.

Die Zeitgeberschaltung 105 hat ein ODER-Glied 111, das das Schwarzbestimmungssignal B und das Rotbestimmungssignal R aus der Zentraleinheit 101 aufnimmt. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds 111 wird als Rücksetzsignal einem Eingang R eines Flip-Flops 132 zugeführt, das als ein Speicher zum Speichern eines Signals dient, welches das Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer anzeigt; ferner

wird das Ausgangssignal auch einem Eingang eines UND-Glieds 123 zugeführt. Weiterhin ist der Ausgang des ODER-Glieds J. 11 mit einem Rücksetzanschluß R eines Zählers 140 verbunden .
35

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Dem Zähler 140 werden die Taktimpulse CLK zugeführt, wobei ein Ausgang CA des Zählers mit einem Setzeingang S des Flip-Flops 132 verbunden ist.

Die Taktimpulse CLK werden ferner dem Flip-Flop 132 zugeführt, dessen nichtinvertiertes Ausgangssignal Q2 dem zweiten Eingang des UND-Glieds 123 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal· dem ODER-Glied 112 als Ausgangssignal TD der Zeitgeberschaltung 105 zugeführt wird.

Die Fig. 6C ist ein Zeitdiagramm des Betriebsablaufs der Zeitgeberschaltung 105. In- der Fig. 6C ist der Zählstand gezeigt, der die zusammengefaßte Anzahl der mittels des Zählers 140.gezählten Taktimpulse CLK darstellt.

Es sei angenommen, daß die Zentraleinheit 101 nun ein Schwarzbestimmungssignal B oder ein Rotbestimmungssignal R abgibt.

Das Schwarzbestimmungssignal B wird dem ODER-Glied 111 zugeführt, so daß dieses durchgeschaltet wird und das Flip-Flop 132 und der Zähler 140 rückgesetzt werden. Gleichermaßen werden das Flip-Flop 132 und der Zähler beim Empfang des Rotbestimmungssignals R rückgesetzt.

Wenn das Schwarzbestimmungssignal B oder das Rotbestimmungssignal R endet, beginnt der Zähler 140 die eingegebenen Taktimpulse CLK zu zählen. Wenn während der Zählung das Druckfarben-Bestimmungssignal B oder R zugeführt wird, wird der Zähler 140 wieder rückgesetzt, so daß er

danach vom Anfang an zu zählen beginnt. 35

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Wenn eine Anzahl von Taktimpulsen CLK gezählt worden ist, ° die beispielsweise 3 Minuten entspricht, gibt der Zähler 140 an dem Ausgang CA einen Impuls ab. Aufgrund dessen wird synchron mit dem Taktimpuls CLK das Flip-Flop 132 gesetzt, so daß dessen nichtinv/ertiertes Ausgangssignal

Q2 den Pegel "1" annimmt.
10

Falls das Druckfarben-Bestimmungssignal B oder R zugeführt wird, während das Flip-Flop 132 gesetzt ist, werden das ODER-Glied 111 und das UND-Glüed 123 durchgeschaltet, so daß aus der Zeitgeberschaltung 105 dem ODER-Glied 112 das Signal TD zugeführt wird.

Nachdem über eine Taktimpulsperiode das Signal TD abgegeben wurde, wird synchron mit dem nächsten Taktimpuls CLK das Flip-Flop 132 rückgesetzt, so daß das Ausgangssignal jo abgeschaltet wird.

Selbst wenn der Zähler 140 ein Ausgangssignal "1" abgibt, nachdem das Flip-Flop 132 gesetzt worden ist, ändert sich dadurch gemäß der Darstellung in Fig. 6C nicht das Ausgangssignal der Zeitgeberschaltung 105.

In Zusammenfassung gesehen gibt dann, wenn die Druckpause über mehr als die vorbestimmte Zeitdauer (von beispielsweise 3 Minuten) andauert, die Zeitgeberschaltung 10 5 synchron mit dem nächsten Druckfarben-Bestimmungssignal B oder R für eine Taktimpuls-Periode das Ausgangssignal "1" ab.

Die Funktionsweise der Druckersteuereinheit 102 wird nun 35

> β · O

«Λ «1

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anhand des in Fig. 6D gezeigten Ablaufdiagramms erläutert, in welchem mit X ein Ausgangssignal des an den Eingang I der Druckersteuereinheit 102 angeschlossenen ODER-Glieds bezeichnet ist.

Bei einem Schritt Sl ermittelt die Druckersteuereinheit 102, ob das von der Zentraleinheit her zugeführte Druckfarben-Bestimmungssignal das Schwarzbestimmungssignal B oder das Rotbestimmungssignal R ist. Falls das Signal das Schwarzbestimmungssignal B i§t, schreitet das Programm zu einem Schritt S2 weiter; falls das Signal gemäß der Ermittlung bei einem Schritt S6 das Rotbestimmungssignal R ist, schreitet das Programm zu einem Schritt S7 weiter.

Bei dem Schritt S2 werden das Ausgangssignal X des ODER-Glieds 112 und das von der Zentraleinheit her zugeführte Datensignal D in den Speicher RAM der Druckersteuereinheit 102 eingespeichert.

Bei einem nachfolgenden Schritt S3 wird das Ausgangssignal X des ODER-Glieds 112 durch den Prozessor MPU überprüft. Falls das Ausgangssignal X den Pegel "1" hatte, schreitet das Programm zu einem Schritt S4 weiter, bei dem für die schwarze Tinte die Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 durchgespült wird, sowie danach zu einem Schritt S5, bei dem mit der Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 Zeichen gemäß den in dem Speicher RAM gespeicherten Daten gedruckt werden, wonach das Programm zu dem Schritt Sl zurückkehrt.

Falls bei dem Schritt S3 das Ausgangssignal X des ODER-35

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Glieds 112 den Pegel "0" hatte, schreitet das Programm zu dem Schritt S5 weiter, um mittels des Druckers 103 die Zeichen in Schwarz zu drucken, wonach das Programm zu dem Schritt Sl zurückkehrt.

Schritte S7 bis SlO entsprechen den Schritten S2 bis S5 und es werden hierbei die gleichen Vorgänge, wie bei den Schritten S2 bis S5 ausgeführt, mit der Ausnahme, daß das Drukken und das Durchspülen bzw. Durchblasen an der Rot-Tintenstrahldüse des Druckers 103 erfolgt.

Damit wurden die Gestaltungen und die Funktionen der jeweiligen Einheiten beschrieben. Es wird nun die Funktion des Gesamtaufbaus anhand des Blockschaltbilds in Fig. 6A und des Zeitdiagramms in Fig. 7 beschrieben.

Bei der Fig. 7 ist angenommen, daß der Druckersteuereinheit 102 aus der Zentraleinheit 101 zusammen mit dem Datensignal D ein erstes Schwarzbestimmungssignal Bl zugeführt wird. Falls das unmittelbar vorangehende Druckfarben-Bestimmungssignal ein Rotbestimmungssignal Rl ist, gibt die Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 synchron mit dem Schwarzbestimmungssignal Bl das Signal CB ab, wodurch das ODER-Glied 112 durchgeschaltet wird, so daß dessen Ausgangssignal X dem Eingang I der Drucker Steuereinheit 102

zugeführt wird.
30

Aufgrund dessen bewirkt die Druckersteuereinheit 102, daß die Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 durchgespült bzw. durchgeblasen wird und danach'Zeichen druckt.

O 1 I /

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Falls als nächstes der Druckersteuereinheit 102 aus der Zentraleinheit 101 ein Schwarzbestimmungssignal B2 zugeführt wird, haben die Ausgangssignale CB und CR der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 den Pegel "0", da das unmittelbar vorangehende Farb-Bestimmungssignal das Schiniarzbestimmungssignal Bl war; da ferner die Druckpausen für Schwarz und Rot innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (von 3 Minuten bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel) lagen, hat das Ausgangssignal TD der Zeitgeberschaltung 105 den Pegel "0", so daß daher das Ausgangssignal X des ODER-Glieds 112 den Pegel "0". hat. Infolgedessen bewirkt die Druckersteuereinheit'102 das Drucken der Zeichen mittels der Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 ohne Durchspülen bzw. Durchblasen.

Falls danach von der Zentraleinheit 101 ein Rotbestimmungssignal R2 zugeführt wird, wird der Wechsel der Druckfarbe mittels der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 erfaßt, so daß die Druckersteuereinheit 102 auf das Ausgangssignal CR der Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 dadurch anspricht, daß sie auf ein Durchspülen folgend das Drukken der Zeichen mit der Rot-Tintenstrahldüse des Druckers 103 herbeiführt.

Falls danach von der Zentraleinheit 101 ein Rotbestimmungssignal R3 zugeführt wird, gibt die Zeitgeberschaltung 105 "O kein Ausgangssignal ab, da die Druckpausen für Rot und Schwarz innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer liegen; infolgedessen bewirkt die Druckersteuereinheit 102 das Drucken der Zeichen mittels der Rot-Tintenstrahldüse des

Druckers 103 ohne Durchspülung.
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Fails als nächstes der Druckersteuereinheit 102 aus der Zentraleinheit 101 ein Schwarzbestimmungssignal B3 zugeführt wird, spricht die Druckersteuereinheit 102 auf das Ausgangssignal CB der Druckfarben-Erfassungseinheit 104 dadurch an, daß sie nach dem Durchspülen bzw. Durchblasen das Drucken der Zeichen mittels der Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 herbeiführt.

Falls von der Zentraleinheit 101 her mehr als 3 Minuten (als vorbestimmte Zeitdauer) -nach der Eingabe des Schwarzbestimmungssignals B3 ein Schwarzbestimmungssignal B4 zugeführt wird, gibt die Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 kein Ausgangssignal ab, während aber die Zeitgeberschaltung 105 ein Ausgangesignal abgibt, so daß die Druckersteuereinheit 102 das Drucken der Zeichen mittels der Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 nach dem

Durchspülen herbeiführt.

Wenn dann von der Zentraleinheit 101 der Druckersteuereinheit 102 mehr als 3 Minuten nach der Eingabe des Schwarzbestimmungssignals B4 ein Rotbestimmungssignal

R4 zugeführt wird, geben die Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 und die Zeitgeberschaltung 105 Ausgangssignale ab, so daß die Druckersteuereinheit 102 das auf das Durchblasen folgende Drucken der Zeichen mittels der Rot-Tintenstrahidüse des Druckers 103 herbeiführt.

Wenn danach von der Zentraleinheit 101 der Druckersteuereinheit 102 mehr als 3 Minuten nach der Eingabe des Rotbestlmmungssignals R4 ein Rotbestimmungssignal R5 zugeführt wird, gibt die üruckfarben-Erfassungseinheit 104

JJI I /JD

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kein Ausgangssignal ab, während die Zeitgeberschaltung ° 105 ein Ausgangssignal abgibt, so daß die Druckersteuereinheit 102 nach dem Durchspülen das Drucken der Zeichen mittels der Rot-Tintenstrahldüse des Druckers 103 herbeiführt.

^O Wenn als nächstes mehr.als 3 Minuten nach der Eingabe des Rötbestimmungssignals R5 von der Zentraleinheit 101 der Druckersteuereinheit 102 ein Schwarzbestimmungssignal B5 zugeführt wird, geben die Druckfarben-Erfassungsschaltung 104 und die Zeitgeberschaltung 105 Ausgangssignale ab, so daß die DruckerSteuereinheit 102 bewirkt, daß mit der Schwarz-Tintenstrahldüse des Druckers 103 die Zeichen nach dem Durchblasen gedruckt werden.

Bei den gesamten Betriebsvorgängen werden in Zusammenfassung gesehen dann, wenn der aufzeichnungsfreie Betriebszustand bzw. die Druckpause über mehr als die vorbestimmte Zeitdauer andauert, die Zeichen mit der zu verwendenden Tintenstrahldüse nach einem aufzeichnungsfreien Tintenausstoß gedruckt, und dann, wenn die Druckfarbe bzw. die Tintenstrahldüse wechselt, die Zeichen mit der zu verwendenden Tintenstrahldüse nach dem Durchspülen gedruckt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwar die Druckfarben auf die beiden Farben Rot und Schwarz beschränkt, jedoch können auch weitere Farben vorgesehen sein, so daß die vorangehend beschriebene Gestaltung unter geringfügigen Abänderungen der Druckfarben-Erfassungsschaltung auch bei einem Tintenstrahldrucker gleichermaßen anwendbar ist, bei dem drei oder mehr Farben verwendet werden. Die Tintenstrahldüsen können mittels der piezo-

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elektrischen Vorrichtungen, mittels Thermo-Vorrichtungen ° oder irgendwelchen anderen Vorrichtungen betrieben werden.

Aus den Merkmalen des Tintenstrahldruckers ergibt sich der folgende Vorteil:

Da die Druckpausendauer mittels einer einzigen Zeitgeberschaltung gemessen wird, um vor dem Drucken einen Tintenausstoß ohne Drucken herbeizuführen, falls die Druckpause über mehr als die vorbestimmte Zeitdauer andauert, wird ein Mehrdüsen-Tin tenstrahldru'cker geschaffen, der einen einfachen und preisgünstigen Mechanismus zum Verhindern des Eintrocknens der Tinte in der Umgebung der Tintenstrahldüsen hat.

Da ferner der Tintenstrahldrucker die Druckfarben-Erfassungsschaltung hat, die einen Wechsel der für das Drucken zu verwendenden Druckfarbe bzw/. Tintenstrahldüse so erfaßt, daß die Tintenstrahldüse vor dem Drucken durchspült bzw. durchblasen wird, wenn die für das Drucken zu verwendende Tintenstrahldüse gewechselt wurde, wird ein Eintrocknen der Tinte zwangsläufig unter jeglichen Einsatzbedingungen verhindert.

Es wird ein Mehrdüsen-Tintenstrahldrucker mit mehreren ίintenstrah ldüsen und einer Frmittlungsschaltung ange-"0 geben, die erfaßt, wenn sich eine der mehreren Tintenstrahldüsen über eine vorbestimmte Zeitdauer in einem unbenutzten Zustand befunden hat. Falls für das Drucken diejenige Tintenstrahldüse benutzt werden soll, die sich

für mehr als die vorbestimmte Zeitdauer in dem unbenutzten 35

O O I t/OJ

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Zustand befunden hat, bewirkt eine Druckersteuereinheit, daß die Tintenstrahldüse vor dem Drucken durchgespült wird.

Leerseite

Claims

TiEDTKE - BüHLING - -KlNNE -j .<We. ^ SSSSÄSÄ Pellmann - Grams-StruIf " " S Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 20240: 8000 München 2 Tel.:089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münche 30. März 1983 DE 2900 Patentansprüche

1. Tintenstrahldrucker, gekennzeichnet durch mehrere Tintenstrahldüsen, eine Ermittlungseinrichtung (30, Cl bis C3, RTl bis 3; 105), die erfaßt, wenn sich eine der mehreren Tintenstrahldüsen für eine vorbestimmte Zeitdauer in einem unbenutzten Zustand befindet, und eine Steuereinrichtung (4 bis 6, 21 bis 23, Dl bis 3; 102) die auf die Erfassung des unbenutzten Zustande durch die Ermittlungseinrichtung ansprechend den TintenausstoQ der mehreren Tintenstrahldüsen herbeiführt.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (30, Cl bis 3, RTl bis 3; 105) eine Zeitgebereinrichtung (Cl bis 3, RTl bis 3; 140) für das Erfassen des über die vorbestimmte Zeitdauer bestehenden unbenutzten Zustande aufweist.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der mehreren Tintenstrahldüsen eine Zeitgebereinrichtung (Cl bis C3, RTl bis 3) vorgesehen ist.

4. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4 bis 6, 21 bis 23, Dl bis 3) eine Einstelleinrichtung (Dl bis 3) zur Anfangseinstellung der Zeitgebereinrichtung (Cl bis 3, RTl bis 3) aufweist.

Dresdner Bank (Münchenl Kto. 3939 844 Bayer. Verelnsbenk (München) Kto. 608 941 Posttcheck (München) Kto. 670-43-804

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5. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4 bis 6, 21 bis 23, Dl bis 3) ein ODER-Glied (4 bis 6) zum Ansteuern der mehreren Tintenstrahldüsen aufweist.

6. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 5, dadurch ge-10

kennzeichnet, daö' das ODER-Glied (4 bis 6) zur Aufnahme des Erfassungsausgangssignals der Ermittlungseinrichtung (30, Cl bis 3, RTl bis 3) und eines Aufzeichnungssignals (PXl bis 3) ausgebildet ist. -

7. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis

6, gekennzeichnet durch einen Schlitten, der die mehreren Tintenstrahldüsenträgt.

8. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, gekennzeich-20

net durch einen Motor (1) für den Antrieb des Schlittens.

9. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (30, Cl bis 3, RTl bis 3) einen Anschluß zum Empfang eines AnSteUerungssignals (M) für den Motor (1) aufweist.

10. Tintenstrahldrucker, bei dem mehrere Tintenstrahldüsen selektiv für den Ausstoß won für das Drucken erforderlichen Tinten ansteuerbar sind, gekennzeichnet durch 30

eine Signalmeßeinrichtung (30, Cl bis 3, RTl bis 3) zum

Messen einer Druckpausen-Zeitdauer und eine Durchspüleinrichtung (4 bis 6, 21· bis 23), die vor dem Drucken das Durchspülen der für das Drucken verwendeten Tintenstrahldüse herbeiführt, wenn die Druckpausen-Zeitdauer eine vor-35

bestimmte Zeitdauer überschreitet.

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11. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 10, gekennzeich- ° net durch einen mit der Signalmeöeinrichtung (30, Cl bis 3, RTl bis 3) verbundenen Speicher (Cl bis 3) zum Speichern eines Signals, das das Überschreiten der vorbestimm- -. ten Zeitdauer angibt.

12. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (Dl bis 3) zur Anfangseinstellung des Speichers (Cl bis 3) auf das Drucken hin.

13. Tintenstrahldrucker, bei dem mehrere Tintenstrahldüsen selektiv zum Ausstoß- von für das Drucken erforderlichen Tinten ansteuerbar sind, gekennzeichnet durch eine Erfassungseihrichtung (104) zum Erfassen einer Änderung der Druckfarbe und eine Durchspüleinrichtung (102, 112), die vor dem Drucken das Durchspülen der für das Drucken zu verwendenden Tintenstrahldüse herbeiführt, wenn diese bei dem unmittelbar vorangehenden Drucken unbenutzt war.

14. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (104) einen Speicher (131) zum Speichern der Druckfarbe aufweist.