DE3633239C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungskopfs in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.

Bei einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung wird in einen Aufzeichnungskopf Tinte (Aufzeichnungsflüssigkeit) eingeführt. Ein oder mehrere Antriebselemente (z. B. elektro-thermische Wandler, wie etwa Wärmeerzeugungselemente, oder elektro-mechanische Wandler, wie etwa piezoelektrische Elemente), das bzw. die einer oder mehreren in der Vorderseite des Aufzeichnungskopfes gebildeten Tintenausstoßöffnungen entsprechen, werden in Übereinstimmung mit einem Datensignal angesteuert, wodurch aus der oder den Tintenausstoßöffnungen Tinte in Form von Tintentröpfchen in Richtung auf ein Aufzeichnungsmaterial (z. B. Aufzeichnungspapier) ausgestoßen wird, um ein Bild aufzuzeichnen.

Bei einer solchen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung werden in manchen Fällen die Tintenausstoßöffnungen mit einer Verschlußkappe während eines druckfreien Betriebszustands bedeckt, und es wird ein Wiederherstellungsvorgang zur Wiederherstellung der Ausstoßfunktion (z. B. ein vorher festgelegtes Ausstoßen von Tinte im Leerlauf) durchgeführt, um eine Verstopfung der Tintenausstoßöffnungen, die durch eine Zunahme der Viskosität der Tinte infolge der Verdampfung des Tintenlösungsmittels oder durch Anhaften von Staub oder einer Mischung von Bläschen verursacht wird, zu verhindern und die Druckqualität zu stabilisieren.

Die Druckqualität wird üblicherweise durch eine Bedienungsperson visuell beurteilt, und die Bedienungsperson führt den Wiederherstellungsvorgang in Übereinstimmung mit der Beurteilung durch. Es ist jedoch schwierig, zu beurteilen, ob der Wiederherstellungsvorgang wirklich notwendig ist oder nicht.

Ferner ist es schwierig, immer einen stabilen, objektiv guten Tintenausstoßzustand beizubehalten, wenn der Wiederherstellungsvorgang nur in dem Fall durchgeführt wird, daß ihn die Bedienungsperson subjektiv als notwenig ansieht.

Wenn für einen bestimmten Zeitraum kein Druckbefehl zugeführt wird, wird der Tintenausstoßbereich trocken, und seine anfänglichen Ausstoßeigenschaften verschlechtern sich, was zu einem instabilen Tintenausstoß führt. Dieses Problem ist besonders auffällig, wenn eine Tinte mit einer hohen Farbstoffkonzentration verwendet wird.

Aus der US-PS 39 25 789 ist eine kontinuierlich arbeitende Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung bekannt, bei der nach dem Einschalten der Vorrichtung dann, wenn sich die Vorrichtung im Druck-Bereitschaftszustand befindet, vor dem nächsten Druckvorgang ein Tintenausstoß aus einer Düse durchgeführt wird, wenn der Zeitraum zwischen Tintenausstoßbefehlen einen vorher festgelegten Wert erreicht hat. Der hierbei eingesetzte Zeitgeber wird jeweils beim Auftreten von Druckbefehlen zurückgesetzt.

Wenn ein solcher Tintenausstoß im Übermaß wiederholt wird, wird jedoch die Menge der verschwendeten Tinte in unerwünschtem Maße erhöht. Wenn der Aufzeichnungskopf eine Vielzahl von Tintenausstoßöffnungen hat, ist es zudem möglich, daß einige der Tintenausstoßöffnungen für einen langen Zeitraum nicht eingesetzt werden, und diese Ausstoßöffnungen können eintrocknen, was zu einem instabilen Tintenausstoß führt.

Ferner kann dann, wenn Tinte aus einer Tintenausstoßöffnung in eine Verschlußkappe hinein ausgestoßen wird, die in der Verschlußkappe gesammelte Tinte überfließen und die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung verunreinigen.

In der DE 28 27 673 A1 ist ein Tintenstrahlschreiber beschrieben, dessen Tintenstrahldüse periodisch jeweils nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls in eine Randstellung verfahren wird, in der ein Tintenauffangbehälter angeordnet ist. In dieser Randstellung führt der Aufzeichnungskopf dann einen Tröpfchenausstoß durch, um eine Düsenreinigung zu erreichen. Der Tintenauffangbehälter kann auch durch eine Verschlußkappe gebildet sein, die zum Vermeiden eines Eintrocknens der Tinte dient. In diesem Fall ist eine Spülvorrichtung vorhanden, über die in der Verschlußkappe angesammelte Tinte entfernbar ist. Über die zeitliche Betriebssteuerung der Spülvorrichtung sind dieser Druckschrift keine näheren Angaben entnehmbar.

Weiterhin ist es aus der DE 33 26 717 A1 bekannt, bei einer Tinten-Zuführeinrichtung für Tintenstrahldrucker diejenige Flüssigkeit, die nicht zur Aufzeichnung herangezogen wird, mittels einer Strahlauffangeinrichtung zu sammeln und von dieser über eine Saugpumpe zur Tintenpatrone zurückzupumpen. Auch hier sind keine Angaben über die zeitliche Betriebssteuerung der Saugpumpe gegeben.

In der EP 00 94 220 A1 ist eine Abdeckeinrichtung für Tintenstrahldrucker beschrieben, bei der zur Beseitigung von Luftbläschen in den Düsen Tintentröpfchen ausgestoßen werden, während der Druckkopf durch die Abdeckkappe bedeckt ist. Die ausgestoßenen Tintentröpfchen werden von einem in der Kappe angeordneten saugfähigen Blatt aufgenommen und durch dieses zum Tintenvorrat zurückgeleitet. Weiterhin kann vorgesehen sein, den Schlitten automatisch in die Ruheposition zurückzufahren und die Hauptstromversorgung abzuschalten, wenn über einen bestimmten Zeitraum hinweg kein Drucksignal angelegt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern eines zumindest eine Tintenausstoßöffnung aufweisenden Aufzeichnungskopfes für eine Funktionsstörungen vorbeugende Tintenausstoßung zu schaffen, bei dem der Tintenbedarf für die einer Funktionsstörung vorbeugende Tintenausstoßung gering gehalten und ein Tintenüberlauf in der Kappe mit geringem Aufwand vermieden wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit definierte Kriterien für den vorsorglichen Tintenausstoß, die Durchführung der Tintenabsaugung in der Schutzkappe und die Stromabschaltung vorgesehen, so daß einerseits eine Düsenverstopfung und ein Tintenüberlauf zuverlässig vermieden werden kann und andererseits keine unnötig häufige Absaugung sowie kein unnötig hoher Strombedarf erforderlich sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Grundriß des Hauptteils einer Ausführungsform einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Steuersystems, das für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Verschlußkappe der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, und

Fig. 4 ein Flußdiagramm für die Erläuterung der Betriebsvorgänge der nachstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 ist ein Grundriß einer Ausführungsform einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die für die Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Steuersystems, das für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Fig. 1 zeigt eine Führungswelle 53, die vor einem durch eine Walze 51 abgestützten Aufzeichnungsmaterial 52, z.B. einem Papierblatt oder einer Kunststoffolie, angeordnet ist, und einen Aufzeichnungskopf 55, der an einem Schlitten 54 ange­ bracht ist, der entlang der Führungswelle 53 verschiebbar ist.

In der Vorderseite des Aufzeichnungskopfs 55 sind eine oder mehrere Tintenausstoßöffnungen gebildet. Aus den einzelnen Tinten­ ausstoßöffnungen wird in Übereinstimmung mit einem Datensi­ gnal Tinte ausgestoßen und infolgedessen auf dem Blatt oder der Folie 52 ein Bild aufgezeichnet.

Bei der Ausgangslage AL des Schlittens 54 ist eine Tinten­ rückgewinnungseinrichtung 56 der Saugpumpen-Bauart angeord­ net. Die Tintenrückgewinnungseinrichtung 56 besteht aus einer Verschlußkappe 57, die vorwärts und rückwärts in bezug auf den Aufzeichnungskopf 55 in der Richtung des Pfeils D ver­ schiebbar ist und bei ihrer vorwärts gerichteten Bewegung die Tintenausstoßöffnungen verschließt bzw. bedeckt, und einer Unterdruckquelle 58, z.B. einer Saugpumpe, zum Absaugen des Innenraums der Verschlußkappe 57 für die Erzeugung eines Unterdrucks.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Verschlußkappe 57. Der periphere Bereich der Verschlußkappe 57, der gegen die Vorderseite des Aufzeichnungskopfes 55, in der die Tin­ tenausstoßöffnungen gebildet sind, gepreßt wird, besteht aus ei­ nem gummiartigen, elastischen Bauteil 59. Im Innen­ raum 60 der Verschlußkappe 57 ist ein Tinte absorbierendes Bauteil 61 untergebracht.

Wenn die Stromquelle der Tintenstrahl-Auf­ zeichnungsvorrichtung eingeschaltet ist, wird aus der Tin­ tenausstoßöffnung Tinte in die Verschlußkappe 57, d.h., in ihren Innenraum 60, hinein ausgestoßen, wenn für einen vorher festgelegten Zeitraum (erstes Zeitintervall) kein Druckbefehl zugeführt worden ist. Wenn die Anzahl, mit der Tinte in die Verschlußkappe hinein ausgestoßen worden ist, einen vorher festgelegten Wert n (z.B. 30mal) erreicht, wird die in der Verschlußkappe 57 gesammelte Tinte durch die Pumpe 58 im Leerlauf abgesaugt. Dadurch wird die Menge der Tinte in der Verschlußkappe 57 gesteu­ ert. Wenn für einen weiteren, langen Zeitraum (zweites Zeitintervall) kein Druckbefehl erzeugt worden ist, wird die Stromquelle der Tin­ tenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung ausgeschaltet.

Fig. 2 zeigt eine Steuerschaltung 62 (z.B. eine Steuerkarte, die eine Zentraleinheit bildet) der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrich­ tung mit einem ersten Zeitgeber 63, der ermittelt, ob der Zeitraum, der seit dem Auftreten eines Druckbefehls abgelaufen ist, einen vorgegebenen Wert (erstes Zeitintervall) erreicht hat (Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls des ersten Zeitgebers) oder nicht, einen Zähler 64, der die Häufigkeit ermittelt, mit der Tinte nach einem im Leerlauf erfolgenden Absaugen in die Verschlußkappe hinein ausgestoßen worden ist, und einen zweiten Zeitgeber 65, der ermittelt, ob der Zeitraum, für den kein Druckbefehl erzeugt worden ist, einen vorgegebenen Wert (zweites Zeitintervall) erreicht hat, der länger ist als das vorgegebene Zeitintervall des ersten Zeitgebers 63.

Jedesmal, wenn das vorgegebene Zeitintervall des ersten Zeitgebers 63 abgelaufen ist, wird der Aufzeich­ nungskopf 55 angesteuert, um in die Verschlußkappe 57 hinein Tinte auszustoßen. Wenn die Häufigkeit, mit der Tinte in die Verschlußkappe hinein ausgestoßen worden ist, einen vor­ gegebenen Wert erreicht hat, wird die in der Verschlußkappe 57 befindliche Tinte durch im Leerlauf erfolgendes Absaugen unter Anwendung der Saugpumpe 58 abgelassen, wodurch ein Überfließen von Tinte verhindert wird.

Wenn das zweite vorgegebene Zeitintervall, für das kein Druckbefehl er­ mittelt worden ist und das länger ist als das vorgegebene Zeitintervall des ersten Zeitgebers 63, vergangen ist, wird durch den zweiten Zeitgeber 65 unabhängig davon, ob Tinte in die Verschlußkappe hinein ausgestoßen wird oder ob Tinte abge­ saugt wird, ein Relais 66 betätigt, wodurch eine Stromquel­ le 67 ausgeschaltet wird.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm für die Erläuterung der Betriebs­ vorgänge der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung.

Nachdem unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Aufzeichnungsvorrich­ tung durch Einschalten der Stromquelle im Schritt 200 in Betrieb gesetzt worden ist, wird im Schritt 201 geprüft, ob ein Druckbefehl vorhanden ist. Wenn die Antwort im Schritt 201 NEIN lautet, wird im Schritt 202 der erste Zeit­ geber 63 für den Ausstoß von Tinte in die Verschlußkappe gestartet, und gleichzeitig wird im Schritt 203 der zweite Zeitgeber 65 für die Ausschaltung der Stromquelle gestartet.

Wenn die Antwort im Schritt 201 JA lautet, schreitet der Programmablauf zum Schritt 204 fort, und der Druckvorgang wird durchgeführt. Der Druckvorgang wird bei jeder Zuführung eines Druckbefehls wiederholt, und der Aufzeichnungsvorgang wird durch Wiederholung dieses Unterprogramms durchgeführt.

Nachdem die Zeitgeber 63 und 65 gestartet worden sind, wird im Schritt 205 für jedes Taktintervall ge­ prüft, ob ein Druckbefehl vorhanden ist. Wenn die Antwort im Schritt 205 JA lautet, schreitet der Programmablauf zum Schritt 204 fort. Wenn die Antwort im Schritt 205 jedoch NEIN lautet, wird im Schritt 206 geprüft, ob das vorgegebene Zeit­ intervall des zweiten Zeitgebers 65 für die Ausschaltung der Stromquelle abgelaufen ist. Wenn die Antwort im Schritt 206 JA lautet, wird die Stromquelle ausgeschaltet, während der Aufzeichnungskopf mit der Verschlußkappe bedeckt bzw. ver­ schlossen wird.

Wenn die Antwort im Schritt 206 NEIN lautet, schreitet der Programmablauf zum Schritt 208 fort, und es wird geprüft, ob das vorgegebene Zeitintervall des ersten Zeitgebers 63 für den Ausstoß von Tinte in die Verschlußkappe abgelaufen ist.

Wenn die Antwort im Schritt 208 NEIN lautet, kehrt der Pro­ grammablauf zum Schritt 205 zurück; es wird geprüft, ob ein Druckbefehl vorhanden ist, und die festgelegten Betriebsvor­ gänge werden wiederholt.

Wenn für einen langen vorgegebenen Zeitraum (zweites Zeitintervall) kein Druckbefehl erzeugt worden ist, wird die Stromquelle automatisch ausgeschaltet. Infolgedessen wird keine Tinte durch übermäßiges Ausstoßen von Tinte im Leerlauf verschwendet.

Wenn die Antwort im Schritt 208 jedoch JA lautet, wird im Schritt 209 aus den Tintenausstoßöffnungen in die Verschluß­ kappe 57 hinein Tinte ausgestoßen, und im Schritt 210 wird geprüft, ob die Häufigkeit, mit der Tinte im Leerlauf in die Verschlußkappe hinein ausgestoßen worden ist, einen vor­ gegebenen Wert n erreicht hat.

Wenn die Antwort im Schritt 210 JA lautet, wird im Schritt 211 die Saugpumpe 58 angetrieben, um in der Verschlußkappe 57 befindliche Tinte durch Absaugen abzulassen.

Wenn die Antwort im Schritt 210 jedoch NEIN lautet, schreitet der Programmablauf zum Schritt 212 fort; der erste Zeitgeber 63 für den im Leerlauf erfolgenden Ausstoß von Tinte in die Verschlußkappe wird zurückgestellt; der Programmablauf kehrt zum Schritt 205 zurück, und die vorstehend beschriebenen Be­ triebsvorgänge werden wiederholt.

Wenn gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Betrieb der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung Tinte verwendet wird, die eine hohe Farbstoffdichte bzw. -konzentration hat und schnell eintrocknet oder schnell ihre Viskosität erhöht, wird der Ausstoß von Tinte in die Verschlußkappe automatisch durchgeführt, wenn seit der letzten Erfassung des Vorhanden­ seins eines Druckbefehls ein vorher festgelegter Zeitraum vergangen ist. Infolgedessen kann eine auf einen instabilen anfänglichen Ausstoß zurückzuführende Verschlechterung der anfänglichen Ausstoßeigenschaften in zuverlässiger Weise ver­ hindert und eine stabile Druckqualität beibehalten werden.

Ein Überfließen von Tinte aus der Verschlußkappe 57 kann ver­ hindert werden, weil die ausgestoßene Tinte in zweckdien­ licher Weise in Abhängigkeit von der Anzahl der Ausstoßungen von Tinte in die Verschlußkappe durch Absaugen abgezogen wird, so daß eine Verunreinigung der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit Tinte verhindert wird.

Claims (3)

1. Verfahren zum Ansteuern eines zumindest eine Tintenausstoßöffnung aufweisenden Aufzeichnungskopfs für eine Funktionsstörungen vorbeugende Tintenausstoßung in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die eine Kappe zum Abdecken der mindestens einen Tintenausstoßöffnung und eine Saugeinrichtung zum Absaugen der in der Kappe vorhandenen Tinte aufweist, wobei bestimmt wird, ob ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall nach dem jeweils letzten Druckbefehl für einen Aufzeichnungsvorgang verstrichen ist, und der Aufzeichnungskopf jeweils nach Ablauf des ersten vorbestimmten Zeitintervalls ohne Auftreten zwischenzeitlicher Druckbefehle zur Ausstoßung von Tinte in die Kappe angesteuert wird, wobei weiter ermittelt wird, ob die Anzahl der nach dem jeweils vorhergehenden Kappen-Absaugvorgang durchgeführten Tintenausstoßungen in die Kappe einen vorbestimmten Wert n erreicht hat, und dann, wenn dies der Fall ist, in der Kappe gesammelte Tinte mittels der Saugeinrichtung abgesaugt wird, weiterhin ermittelt wird, ob der druckfreie Betrieb für ein das erste vorbestimmte Zeitintervall übersteigendes zweites Zeitintervall andauert, und die Stromversorgung der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung abgeschaltet wird, wenn der druckfreie Betrieb über dieses zweite Zeitintervall andauert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines im Aufzeichnungskopf vorhandenen Wärmeerzeugungselementes Wärmeenergie zum Ausstoßen von Tinte erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines im Aufzeichnungskopf vorhandenen piezoelektrischen Elements mechanische Energie zum Ausstoßen von Tinte erzeugt wird.