DE3431048A1

DE3431048A1 - Fluessigkeitsstrahlvorrichtung

Info

Publication number: DE3431048A1
Application number: DE19843431048
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Tokio Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-25
Filing date: 1984-08-23
Publication date: 1985-03-14
Anticipated expiration: 2004-08-24
Also published as: DE3431048C2; JPS6046256A; US4587535A

Description

Flüssigkeitsstrahlvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, beispielweise eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, und insbesondere auf ein Element zur Erfassung des tatsächlichen Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der in dem Flüssigkeitsspeicherelement gespeicherten Flüssigkeit.

Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtungen wie Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen und dergleichen werden als neuartige Aufzeichnungselemente stark beachtet, da sie folgende Vorteile haben: Die Möglichkeit der unmittelbaren Schallaufnahme, die Vereinfachung der Farbgebung, die Verringerung der Geräuschentwicklung. Man kann sogar sagen, daß die in Frage stehende Art von Ti ntenstrah I auf zeichnungsvorrichtungen zur Hauptvollfarbdruckertechnologie wird, denn sie ist billig und kann miniaturisiert werden.

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Herkömmliche Typen dieses Aufzeichnungsgeräts haben jedoch den Nachteil, daß die Ausgabe der Tinte wegen eines Viskositätsanstiegs der Tinte aufgrund der Verdampfung der flüchtigen Bestandteile der Tinte im Bereich des Aufzeichnungskopfes (Tint enStrahlkopfes) unbeständig wird. Da es notwendig ist, den als Aufnahmeflüssigkeitsspeicherelement dienenden Tintentank aus flexiblem Material zu bilden, ist es schwierig, festzustellen, ob Tinte im Tank verblieben ist oder nicht. Darin liegt der weitere Nachteil begründet, der darin besteht, daß Fehlaufzeichnungen wegen NichtVorhandenseins von Tinte auftreten. Früher wurde versucht, Tinte mit erhöhter Viskosität von der Auslaßöffnung im Bereich des Kopfes durch eine Vorrichtung zur Vermeidung von Verstopfungen zu beseitigen, wodurch in einem bestimmten Ausmaß Wirkung erzielt wurde. Wenn jedoch die Vorrichtung zur Vermeidung von Verstopfungen und die Vorrichtung zur Erfassung eines Betrags im Tank verbliebener Tinte einzeln vorgesehen sind, wird die Zusammenstellung der maschinellen Ausrüstung kompliziert, wodurch sich das Problem ergibt, daß die Abmessungen der Vorrichtung vergrößert und die Kosten erhöht werden. Insbesondere verstärkt eine Erhöhung in der Anzahl der zur Koloration oder dergleichen benutzten Tintenarten diesen Trend bemerkenswert. Andererseits, wenn der Bereich des Kopfes zur Vermeidung von Austrocknung des Kopfes abgedeckt wird, wird zu dieser Zeit der Tintenmeniskus im Bereich des Kopfes zurückbewegt, wodurch der Nachteil auftritt, daß die Aufnahme (einschließlich des Drucks; dasselbe soll im Weiteren gelten) instabil wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung zu schaffen, die mit einem Element zur sicheren Erfassung des tatsächlichen Vorhandenseins bzw. des NichtVorhandenseins von Flüssigkeit

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im FLüssigkeitsspeichereLement ausgerüstet ist, wobei dieses FühLerelement einfach aufgebaut sein soLL.

Zum Zustand, in dem tatsächlich keine Flüssigkeit mehr im Speicherelement vorhanden ist, soll auch der Zustand zählen, in dem fast keine Flüssigkeit mehr im Flüssigkeitsspeicherelement ist, einschließlich des Falls, bei dem .die Quantität der Flüssigkeit derart gering ist, daß die Flüssigkeit nicht mehr ausreichend ausgesendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Flüssigkeit sstrah Ivorrichtung gelöst, die folgende Elemente enthält: Ein Strahlkopfelement zur Ausstrahlung einer Flüssigkeit; ein Speicherelement zur Speicherung der Flüssigkeit, die an das Kopfelement weitergeleitet werden soll; ein Druckerzeugungselement zur Erzeugung eines Druckes, der dazu dient, die Flüssigkeit vom Speicherelement zum KopfeLement zu leiten; ein Erfassungselement zur Erfassung des substantiellen Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der im Speicherelement gespeicherten Flüssigkeit, wenn das Druckerzeugungselement in Betrieb ist.

Beim Ausführungsbeispiel ist das Druckerzeugungselement derart ausgebildet, daß es einen Unterdruck erzeugt, also beispielsweise als Saugmechanismus, während das Erfassungselement derart ausgebildet ist, daß es das substantielle Vorhandensein oder NichtVorhandensein der gespeicherten Flüssigkeit erfaßt, indem es einen Wechsel im Druck im Flüssigkeitskanal zwischen dem Druckerzeugungselement und dem Speicherelement erfaßt.

Weiterhin soll die neuartige Flüssigkeitsstrahlvorrichtung in der Lage sein, gleichzeitig sowohl die Erfassung

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des substantieLLen Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins der im Speicherelement gespeicherten Flüssigkeit und Gegenmaßnahmen gegen die Verstopfung des Kopfes durchzuführen.
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Einem AusführungsbeispieL gemäß ist das Erfassungselement in der Abdeckvorrichtung für das Kopfelement vorgesehen, und zwar in der Form eines Druckerfassungselements; in diesem Fall ist das Druckerzeugungselement als Saugelement ausgeführt, damit es einen Unterdruck erzeugt, der auf die Abdeckvorrichtung wirkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung des Äufbaus eines Ausführungsbeispiels für den Fall, in dem der Erfindungsgegenstand in einer Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung eingebaut ist;

Fig. 2 Schnittdarstellungen der Einzelheiten einer Abdeckvorrichtung und einer Kopfeinheit aus Fig. 1;

Fig- 3 ein Schaltmuster der Steuerung der Vorrichtung in Fig. 1;

Fig. 4 einen Graphen, der die Druckanderungscharakteristika einer Druckkammer in der Abdeckvorrichtung nach Fig. 1 und 2 darstellt;

Fig. 5A und 5B einen Satz Schaltdiagramme zur Erklärung der Betriebsweise der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung ;und

Fig. 5 eine schematische Zeichnung der Anordnung nach
Fig. 5A und 5B.

Bezugnehmend auf ein AusführungsbeispieL, bei dem ein Element zur Erfassung einer Druckänderung in der Meniskusabtastvorrichtung vorgesehen ist, wird die Beschreibung im folgenden anhand der Ausbildung und der Betriebsweise eines Ausführungsbeispiels einer Flüssigkeitsstrahlaufnahmevorrichtung gemacht, bei der der Erfindungsgegenstand eingebaut ist.

In Fig. 1 steuert ein Impulsmotor M den Betrieb einer Abdeckvorrichtung und einer Pumpe, die später beschrieben wird. Das Referenzzeichen 1 bezeichnet eine Flüssigkeitsstrahlkopfeinheit mit zumindest einem Flüssigkeitsstrahlkopf; 2 bezeichnet ein Aufzeichnungsflüssigkeitsspeicherei ement der austauschbaren Patronenbauart (im folgenden Haupttintentank genannt); 3 bezeichnet eine flexible Röhre, die dazu dient, Aufzeichnungsflüssigkeit (im folgenden einfach Tinte genannt) vom Haupttintentank 2 zur Kopfeinheit 1 zu fördern; und 4 bezeichnet eine Abdeckvorrichtung, die mit einem Druckerfassungselement ausgerüstet ist und deren Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 2 später erklärt werden. Eine Röhre 5 verbindet die Kopfeinheit 1 durch die Abdeckvorrichtung 4 mit einer Saugpumpe PU, auf die später noch einmal Bezug genommen wird. Eine Feder 6 wird von dem festen Abschnitt der Vorrichtung gehalten und drückt die Abdeckvorrichtung 4, die mit dem Druckerfassungselement ausgerüstet ist, in Richtung auf die Kopfeinheit 1. Ein Zahnrad 7 wird durch den Impulsmotor M angetrieben. Ein Hebel 7 a ist an dem Zahnrad 7 befestigt und wird als Einheit mit dem Zahnrad 7 gedreht. Der Hebel 7a kommt in Eingriff mit einem Hebel 4e, der an der Abdeckvorrichtung 4 angeordnet ist, wodurch die räumliche

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Anordnung der Abdeckvorrichtung 4 eingeschränkt wird. Ein GleithebeL 8 hat einen Zahnstangenabschnitt 8a zum Eingriff mit dem Zahnrad 7 sowie Langtöcher 8b und 8c, und er wird Längs der Stifte 9a und 9b, die auf dem festen Abschnitt der Vorrichtung sitzen, in Übereinstimmung mit den Drehungen des ImpuLsmotors M und des Zahnrads 7 nach rechts und Links in der Darstellung verschoben. Entsprechend den abgeschrägten Abschnitten 8d und 8e sind im unteren Bereich des GLeithebeLs 8 auf zwei unterschiedLichen Niveaus FLächen 8f und 8g ausgebildet.

Ein Referenzzeichen 10 bezeichnet einen Zylinder der Saugpumpe PU; 11 bezeichnet einen KoLben; 11a und 11b bezeichnen jeweiLs eine Durchgangsbohrung und deren Ventil; 12 bezeichnet eine Feder, die dazu dient, den KoLben 11 in der DarsteLLung nach oben zu drücken; 13

N.

bezeichnet eine Röhre zur Verbindung der Pumpe PU mit einem Nebentintentank der Kopfeinheit 1 (Fig. 2); 15 bezeichnet ein Abzugsrohr, das mit einem Abzugstank (nicht dargesteLLt) verbunden ist.

Ein Referenzzeichen 14 bezeichnet eine Kopfantriebsvorrichtung, die dazu dient, die Kopfeinheit 1 zur Aufnahme in einer Richtung rechtwinklig zum Aufzeichnungspapier zu verschieben. In diesem Fall ist die Abdeckvorrichtung 4 so angeordnet, daß sie der Kopfeinheit 1 gegenüberliegt, wenn die Kopfeinheit 1 in eine vorbestimmte räumliche Stellung (Nu LIsteL Lung) bewegt wird, von der zur Aufnahme in einem vorbestimmten Bewegungsbereich abgewichen werden kann.

Fig. 2 zeigt Schnittdarstellungen der Kopfeinheit 1 und der Abdeckvorrichtung 4- aus Fig. 1, in der ein Referenzzeichen 1a einen zumindest einfach vorhandenen FlüssigkeitsstrahLkopf bezeichnet, der eine Austrittsöffnung

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1c aufweist und eine Düse 1b und ein zylindrisches Piezoelement 1d enthält; 1e bezeichnet den Nebentintentank; und RI bezeichnet die Tinte in dem Nebentank 1e. Der Nebentintentank 1e ist durch die Röhren 3 und 13 jeweils mit dem Haupttintentank 2 und der Pumpe PU verbunden.

Ein Referenz zeichen 4d bezeichnet einen Sehützabschnitt der Abdeckvorrichtung; 4a bezeichnet eine Druckkammer, die mit dem Sehützabschnitt in Verbindung steht; 4b bezeichnet einen Drucktaster, der beispielsweise aus einem Dehnungsmeßstreifen, einem piezoelektrischen Element oder dergleichen besteht und an eine öffnung 4a¹ der Druckkammer 4a mittels eines Adhäsivs oder dergleichen befestigt ist, um Tintenleckverluste zu vermeiden; und 4c bezeichnet eine Ausgangsklemme des Tasters 4b.

Fig. 3 zeigt das Steuersystem für die Fig. 1 entsprechende Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung, in dem das Referenzzeichen 101 einen Steuerkreis bezeichnet, das Referenzzeichen 102 einen Antrieb für den Motor M bezeichnet, das Referenzzeichen 103 einen Zeitmesser bezeichnet, das Referenzzeichen 104 einen Drucktaster bezeichnet, das Referenzzeichen 105 einen Komparator bezeichnet und das Referenzzeichen 106 eine Wiedergabeeinheit bezeichnet.

Nun wird die Betriebsweise der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Darstellung der Druckänderungscharakteristika in der Druckka mm e r 3Q 4a, die in Fig. 4 dargestellt ist,und unter Bezugnahme auf das in den Fig. 5A und 5B dargestellte Befehls schema erklärt.

Wenn ein Startsignal für die Aufzeichnung ST auf den Steuerkreis 101 gegeben wird, wird der Impulsmotor M

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in einer Vorwärtsrichtung durch den Steuerkreis 101 mittels des Motorantriebs 102 nur in einem einer vorbestimmten Zahl N von Impulsen entsprechenden Ausmaß (Schritte 201 und 202 in Fig. 5A) vorwärtsgedreht. Das Zahnrad 7 wird in Fig.

1 in Gegenuhrzeigersinn in Übereinstimmung mit der Vorwärtsrichtung des ImpulsmotoTS M gedreht, so daß die Abdeckvorrichtung 4, an die das DruckerfassungseLement (4a, 4b) befestigt ist, sich von der Kopfeinheit 1 über die Hebel 7a und 4e entfernt. Hiernach wird die Kopfeinheit 1 durch die Kopfantriebsvorrichtung 14 verschoben, wodurch die Tinte in Übereinstimmung mit dieser Bewegung ausgestrahlt werden kann, so daß die Aufzeichnung in üblicher Weise (Schritt 203) durchgeführt wird.

Nach Vervollständigung der Aufzeichnung wird die Kopfeinheit 1 in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Danach, wenn ein Endsignal für die Aufzeichnung auf den Steuerkreis 101 gegeben wird, wird der Motor M nur um einen der ImpuLszahl N₁ entsprechenden Betrag in rückwärt ige Richtung gedreht (Schritte 204 und 205). Dadurch kann das Zahnrad 7 in Uhrzeigerrichtung gedreht werden, so daß die Abdeckvorrichtung 4 entsprechend des Betriebes in Gegenrichtung zum oben beschriebenen Betriebsvorgang nach rechts in Fig. 1 bewegt wird und daß der Schützbereich 4d mit dem Bereich der Kopfeinheit 1 verbunden wird. Wenn das Zahnrad 7 weitergedreht wird, bewegt sich der Gleithebel 8 wegen des Eingriffs zwischen dem Zahnstangenabschnitt 8a und dem Zahnrad 7 nach links, wodurch der Kolben 11 der Pumpe PU auf ein durch B angezeigtes Niveau niedergedrückt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck in der Druckkammer 4 a auf einem in Fig. 4 durch A angezeigten Niveau. Der Betrieb des Impulsmotors M wird bei diesem Zustand gestoppt, und der Gleithebel 8 wird in dieser Stellung festgehalten. Die Stellung des Hebels 8 kann aufgrund des Drehmoments des

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Impulsmotors M eingehalten werden, ohne daß die Erregung des Motors M zu diesem Zweck aufgehoben wird. Oder, sie kann wegen der Reibungskraft zwischen dem Gleithebel 8 und dem Kolben 11, der durch die Feder 12 nach oben gedruckt wird, aufrechterhalten werden.

Nachdem ein Zeitraum T„ (Fig. 4), der durch Einstellung des Zeitmessers 103 bestimmt ist, vergangen ist, ändert sich der Druck in der Druckkammer 4a mit der Zeit, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 4 dargestellt, indem Tinte in den Nebentintentank 1e gegeben wird, falls Tinte RI im Haupttintentank 2 als dem Hauptspeicherelement für Aufzeichnungsflüssigkeit verblieben ist; schließlich herrscht wieder atmosphärischer Druck. Im anderen Fall, falls keine Tinte RI im Haupttintentank 2 verblieben ist, verläuft die oben erwähnte Druckänderung wie durch die gestriehe I te Linie dargestellt und endet bei dem Druck P_n und kehrt nicht zum atmosphärischen Druck zurück.

Deshalb wird ein Ausgangssignal des Drucktasters 104 (beispielsweise ein Dehnungsmesser 4b in Fig. 2) auf den Komparator 105 gegeben und mit dem tatsächlichen Wert P_n verglichen, wodurch das Vorhandensein oder das NichtVorhandensein von Tinte im Haupttintentank 2 erfaßt werden kann (Schritt 206). Das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein der Tinte läßt erkennen, ob Aufzeichnungsflüssigkeit (Tinte) noch in betrieblich ausreichendem Maße verblieben ist oder nicht, wie oben beschrieben.

Wenn ein Vergleichsausgangssignal vom Komparator 5 auf den Steuerkreis 101 gegeben wird, wird der Steuerkreis 101 bewirken, daß die Wi ede rgabee i nhei t 106 ein "keine T inte"-Signal gibt (ein visueLles oder akustisches Warnsignal kann möglich sein), für den Fall, bei dem das Vergleichsausgangssignal das Nichtvorhandensein von Tinte anzeigt.

Der Steuerkreis 101 bewirkt ebenfalls, daß der Impulsmotor H in Vorwärtsrichtung gedreht wird, und ermöglicht, daß die Abdeckvorrichtung 4 von der Kopfeinheit 1 gelöst wird und er beendet den Betrieb der gesamten Vorrichtung (Schritte 207 bis 209; der erste Zustand). Andererseits, wenn ein das Vorhandensein von Tinte anzeigendes Signal aufgegeben wird, genauer gesagt, wenn das Eingangssignal anzeigt, daß ein Ausgangssignal des Tasters 104 größer als der tatsächliche Wert P„ ist, wird der abgedeckte Zustand aufrechterhalten, bis das nächste Startsignal für die Aufzeichnung ST eingegeben wird (Schritte 207 und 201; der zweite Zustand).

Praktisch gesagt, wie oben erwähnt, wird der Motor M in Vorwärtsrichtung gedreht, um die Abdeckvorrichtung 4 von der Kopfeinheit 1 abzulösen, wenn das Startsignal für die Aufzeichnung ST aufgegeben wird. Eine kleine Menge Tinte, die in der oberen Kammer der Pumpe PU verbleibt, wird zur selben Zeit durch die Durchgangsbohrung 11a und das Ventil 11b wegen der nach oben gerichteten Bewegung des Kolbens 11 in die untere Kammer gebracht. Diese Tinte wird durch die Abzugsröhre 15 zu einem Abzugstank (nicht dargestellt) abgezogen, und zwar während des Zeitraums des nächsten Abdeckvorgangs, d.h., wenn der Druck erfaßt wird.

Da die Austrittsöffnung 1c der Düse 1b des Kopfes 1a in Berührung mit der Abdeckung gehalten wird (im geschlossenen Zustand), ist es beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, zu verhindern, daß die flüchtigen Substanzen in der Tinte vom Öffnungsbereich her verdampft werden. Weiterhin, auch wenn der Meniskus der Tinte bei der Abdeckung der Düse zurückbewegt wird, fährt der Meniskus wegen der Saugwirkung, die auf dem Unterdruck der Pumpe PU beruht, zurück. Deshalb ist

es möglich,, die auf dem Viskositätsanstieg der Tinte und der Rückwärtsbewegung des Meniskus beruhende diskontinuierliche Tintenausstrahlung zum Zeitpunkt der

darauffolgenden Aufnahme zu vermeiden.
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Wenn der Anwender im Falle des ersten Zustands des oben beschriebenen Vorgangs einen neuen Haupttintentank aufsetzt, bewirkt der Steuerkreis 101 als Reaktion auf den Eingang eines Tintennachladsignals MT in diesem Fall (ein Signal durch einen Handschalter oder dergleichen, nicht dargestellt), daß der Impulsmotor M durch den Motorantrieb 101 in Rückwärtsrichtung gedreht wird, und zwar nur in dem Ausmaß, daß einer vorbestimmten Anzahl N-, Impulse entspricht, die größer als die oben erwähnte Anzahl N.. ist (Schritt 210 und 211). Deshalb wird der AbdeckungsVorgang für die Kopfeinheit 1 und der Vorgang zum Herunterdrücken des Kolbens der Pumpe PU ähnlich ausgeführt, wie es im zweiten Abschnitt der Vorgangsbeschreibung beschrieben ist. Da jedoch der Betrag der Drehung des Impulsmotors M in diesem Fall groß ist, wird der Gleithebel 8 bewegt, bis die im zweiten Niveau angeordnete Abschnittsfläche 8g den Kolben 11 herunterdrückt, so daß der Kolben auf das Niveau C hinunterwandert. Entsprechend erzeugt die Pumpe PU einen Unterdruck, der größer als beim normalen Vorgang ist, wodurch eine große Menge Tinte RI aus dem Haupttintentank 2 in den Nebentintentank 1e nachgefüllt wird. So wird der Kopf 1a aufgefüllt, so daß die Tintenausstrahlung vorteilhaft durchgeführt werden kann.

Nach dem Vergehen eines vorbestimmten Zeit Intervalls wird das Ausgangssignal des Drucktasters 104 durch den Komperator 105 mit dem vorgegebenen Wert P„ verglichen, wodurch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von im Haupttintentank 2 verbliebener Tinte RI erfaßt wird

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(Schritte 212 und 213). Auch bei diesem FaLL wird das Vorhandensein bzw. das NichtVorhandensein der Tinte erkennen Lassen, ob ZeichnungsfLüssigkeit (Tinte) in betriebLich notwendigem Ausmaß vorhanden ist oder nicht, wie es ähnLich oben beschrieben ist. ALs Ergebnis, wenn keine Tinte RI verbLieben ist, werden die Betriebsvorgänge entsprechend den Schritten 208 bis 211 wiederhoLt. Wenn jedoch Tinte RI verbLieben ist, wird die Anzeige auf der Wiedergabeeinheit 106 ausgeschaltet und der abgedeckte Zustand wird aufrechterhaLten, bis das nächste StartsignaL für die Aufzeichnung ST eingegeben wird (Schritt 214). Wenn das nächste StartsignaL für die Aufzeichnung ST eingegeben wird, wird der Motor M in Vorwärtsrichtung gedreht, und zwar nur in dem der ImpulsanzahL N-, entsprechenden Ausmaß, so daß die Abdeckvorrichtung 4 von der Kopfeinheit 1 entfernt wird und die Aufzeichnung wie oben beschrieben durchgeführt wird (Schritte 201A bis 203A).

Bei diese-m Ausf üh rungsbei spi e L wurde das Druckänderungserfassungselement in der Tintenmeniskusabtastvorrichtung angeordnet; bei dem AusführungsbeispieL dieser Erfindung wurde diese Anordnung a Ls besonders vorteilhaft angesehen, wenn man diese vom Standpunkt der Einfachheit des Aufbaus und der Sicherheit der Abtastung betrachtet. Die Erfindung kann jedoch auch verwirklicht werden, indem das DruckänderungserfassungseLement in irgendeinem Abschnitt des Aufzeichnungsflüssigkeitsversorgungssystems angeordnet ist (beispielsweise in der Röhre 3 oder der Röhre 13 in Fig. 1).

Wie oben in Einzelheiten beschrieben, wird bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrah Ivorrichtung eine Druckänderung in irgendeinem Abschnitt des Flüssigkeitsversorgungssystems oder Meniskusabtastsystems erfaßt, wenn

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das DruckerzeugungseLement in Betrieb ist; die in dem Flüssigkeitsspeicherelement gespeicherte Flüssigkeit wird erfaßt, um zu sehen, ob noch in betriebsnotwendigem Ausmaß Flüssigkeit vorhanden ist oder nicht. Deshalb ist es möglich, sicher festzustellen, ob Flüssigkeit im Flüssigkeitsspeicherelement im betrieblich notwendigem Ausmaß verblieben ist oder nicht, ohne daß ein einzelnes Element zur Erfassung einer verbliebenen Flüssigkeitsmenge vorgesehen wird. Außerdem kann die Flüssigkeit in gutem Zustand ausgestrahlt werden. Die Vorrichtung ist einfach, kann miniaturisiert werden, und die Kosten können verringert werden.

Es wird eine Tintenstra !^aufzeichnungsvorrichtung geschaffen, die beinhaltet: Zumindest einen Tintenstrah I-kopf zur Ausstrahlung von Aufzeichnungstinte; Haupt- und Nebentintentanks zur Speicherung der Tinte, mit der der Kopf versorgt werden soll; eine Unterdruckerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks, der dazu dient, Tinte von dem Nebentintentank durch einen Saugvorgang in den Kopf zu fördern; einen Drucktaster, der im Tintenkanal angeordnet ist und dazu dient, zu erfassen, ob Aufzeichnungstinte in betriebsnotwendigem Ausmaß im Nebentintentank verblieben ist oder nicht, wenn die Unterdruckerzeugungsvorrichtung in Betrieb ist. Als Reaktion auf eine Druckänderung im Tintenkanal bestimmt der Drucktaster, daß Tinte in betriebsnotwendigem Ausmaß nicht im Nebentintentank verblieben ist, wenn der Druck im Tintenkanal höher ist als ein vorgegebener Wert, wodurch ein Erfassungssigna I auf einen Kontrollkreis gegeben wird, um neue Tinte in den Tank zu leiten. Deshalb kann das Nichtvorhandenseiη von Tinte im Tank sicher erfaßt werden und kann die Tinte in gutem Zustand ausgestrahlt werden, so daß die Aufzeichnung gleichförmig durch eine einfache, billige und kleingebaute Vorrichtung durchgeführt wird.

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- Leerseite -

Claims

TeDTKE - BüHLING " KfPlNE:- ^

PkLLMANN - Grams·:- Strü# ZZll^

3 U 31 O A 8 Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. P. Grupe
Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K Grams
Dipl.-Chem. Dr. B. Strui

Bavariaring 4, Postfac 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89 - 5373 cable: Germaniapatent

23. August 1984 DE 4212

Patentansprüche

[ 1 . ) FLussigkeitsstrahLvorrichtung, gekennzeichnet durch ein FLüssigkeitsstrahLkopfeLement (1) zur Ausstrah-Lung einer FLüssigkeit, einem FLüssigkeitsspeichereLement (Ie) zur" Speicherung einer FLüssigkeit, mit der das KopfeLement (1) versorgt werden soLL, ein DruckerzeugungseLement zur Erzeugung eines Drucks, der dazu dient, die FLüssigkeit aus dem SpeichereLement de) in das KopfeLement (1) zu fördern, und ein FühLereLement (4b) zur Erfassung des betriebsnotwendigen Vorhandensseins oder des NichtVorhandenseins von im SpeichereLement
de) gespeicherter FLüssigkeit, wenn das DruckerzeugungseLement (PU) in Betrieb ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das FühLereLement (4b) derart angeordnet ist, daß es das betriebsnotwendige Vorhandensein bzw. das Nichtvörhandenseiη der in dem SpeichereLement de) gespeicherten FLüssigkeit auf der GrundLage einer Druckänderung im FLüssigkeitskanaL zwischen dem SpeichereLement de) und dem DruckerzeugungseLement (PU) erfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das FühLereLement (4b) derart angeordnet ist, daß es auf eine Druckänderung im FLüssigkeitskanaL zwi-

Dresdner Bank (München! KIo. 3939844 Deutsche Bank (Manchen) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-804

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sehen dem Kopfelement (1) und dem DruckerzeugungseLement (PU) reagiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlerelement (4b) derart angeordnet ist, daß es auf eine Druckänderung im Flüssigkeitskanal zwischen dem Kopfelement (1) und dem Speicherelement de) reagiert .
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckerzeugungselement (PU) derart angeordnet ist, daß es einen Unterdruck erzeugt, der dazu dient, die Flüssigkeit durch Saugwirkung zu dem Kopfelement (1 ) zu förde rn.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlerelement (4b) derart angeordnet ist, daß es bestimmt, ob die in dem Speicherelement de) gespeicherte Flüssigkeit in betriebsnotwendigem Ausmaß vorhanden ist, wenn ein in dem Flüssigkeitskanal vorhandener Druck bei Betrieb des Druckerzeugungselements (PU) höher ist als ein vorbestimmter Wert (P_n)-
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch ein Abdeckelement (4) zur Abdeckung des Flüssigkeitsstrahlbereichs des Kopfelements d), wobei das Fühlerelement (4b) in einem Abschnitt des Abdeckelements (4) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckerzeugungselement (PU) mit dem Abdeckelement (4) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 , weiterhin gekennzeichnet, durch ein Abdeckelement (4) zur Abdeckung

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eines FLüssigkeitsstrahLabschnittes des KopfeLements (1), wobei das FühLereLement (4b) in einem Abschnitt des AbdeckeLements (4) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß das DruckerzeugungseLement (PU) mit dem AbdeckeLement (4) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch ein AbdeckeLement (4) zur Abdeckung eines FLüssigkeitsstrahLabschnitts des KopfeLements (1), wobei das FühLereLement (4b) in einem TeiL des AbdeckeLements

(4) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das DruckerzeugungseLement (PU) mit dem AbdeckeLement (4) verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch ein WarneLement zur Erzeugung einer Warnung, faLLs erfaßt wird, daß die in dem SpeichereLement de) gespeicherte FLüssigkeit nicht mehr im betriebsnotwendigen Ausmaß vorhanden ist, wobei das WarneLement aLs Reaktion auf das Füh Lere Lement (4b) in Betrieb gesetzt wird.
14. TintenstrahLaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch zumindest einen Ti ntenstrahLkopf (1) mit einer öffnung (1c) zur TintenausstrahLung, einen Tintentank de), der mit dem Kopf (1) in Verbindung steht, ein AbdeckeLement (4) zur Abdeckung der Öffnung (1c) des Kopfes (1), ein SaugeLement (PU), das mit dem AbdeckeLement (4) verbunden ist und dazu dient, durch das Abdecke Lement (4) Tinte in den Tintentank de) zu saugen, und ein FühLereLement (4b), das auf dem Abdeck-

element (4) angeordnet ist und dazu dient, das betriebsnotwenige Vorhandensein bzw. das NichtVorhandensein von Tinte in dem Tintentank de) festzustellen, wenn das Saugelement (Pu") in Betrieb ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das FühLerelement (4b) einen Drucktaster (104) aufweist.
16· Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlerelement (4b) weiterhin eine Diskriminatorschaltung (101) umfaßt, die bestimmt, daß Tinte im Tintentank de) in ausreichendem Ausmaß nicht vorhanden ist, wenn der durch den Drucktaster (104) erfaßte Druck höher ist als ein vorbestimmter Wert (P_n)·
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, weiterhin gekennzeichnet durch ein Warnelement zur Erzeugung einer Warnung, falls erfaßt wurde, daß die Tinte in dem Tintentank de) nicht mehr in betriebsnotwendigem Ausmaß vorhanden ist, wobei das Warnelement als Reaktion auf die Diskriminatorschaltung (101) in Betrieb gesetzt wird.
18. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit austauschbarer Tintenpatrone, gekennzeichnet durch zumindest einen Tintenstrahlkopf (1) mit einer Öffnung de) zur Tintenausstrahlung, einen mit dem Kopf (1) in Verbindung stehenden Tintentank de). Verbindungsmittel (3, 13) zur Verbindung des Tintentanks de) mit der Tintenpatrone (2), ein Abdeckelement (4) zur Abdeckung der Öffnung de) des Kopfes (1), ein Saugelement (PU), das mit dem Abdeckelement (4) in Verbindung ist und dazu dient, Tinte durch das Abdeckelement (4) einzusaugen, und ein FühIereIement (4b), das auf dem Abdeckelement (4) angeordnet ist und dazu dient, das betriebs-

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notwendige Vorhandensein bzw. das Nichtvorhandenseiη von Tinte in der Tintenpatrone (2) festzusteLLen, faLLs das Saugelement (PU) in Betrieb ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das FühLerelement (4b) einen Drucktaster (104) aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das FühLereLement (Ab) weiterhin eine DiskriminatorschaLtung (101) aufweist, die bestimmt, daß die Tinte in der Tintenpatrone (2) nicht in ausrei chendem Ausmaß vorhanden ist, faLLs der durch den Drucktaster (104) erfaßte Druck höher ist aLs ein vorgegebener Wert (P₀).
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, weiterhin gekennzeichnet durch ein WarneLement zur Erzeugung einer Warnung, faLLs bestimmt wird, daß die Tinte in der Tintenpatrone (2) nicht in betrieblich ausreichendem Ausmaß vorhanden ist, wobei das WarneLement aLs Reaktion auf die DiskriminatorschaLtung (101) in Betrieb gesetzt wird.

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