DE68918683T2

DE68918683T2 - Bildaufzeichnungsapparat.

Info

Publication number: DE68918683T2
Application number: DE1989618683
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Aoki; Tatsuo Mitomi; Yasushi Murayama; Masaharu Nemura; Takashi Uchida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2009-12-30
Also published as: EP0376345A1; JPH0327949A; DE68918683D1; EP0376345B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Stoßfreie Aufzeichnungsverfahren haben in der Vergangenheit aufgrund ihres Vorteils, daß der Geräuschpegel im Aufzeichnungsbetrieb vernachläßigbar gering ist, mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Unter diesen Verfahren ist besonders das Tintenstrahlaufzeichungsverfahren vielversprechend aufgrund seiner Fähigkeit mit hoher Geschwindigkeit aufzuzeichnen und der Möglichkeit, auf normales Papier aufzuzeichnen ohne irgendwelche Fixierbehandlungen.
Der bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät verwendete Aufzeichnungskopf ist grundsätzlich mit kleinen Flüssigkeitsausgabeöffnungen versehen, einem Flüssigkeitspfad, einem Energieaufbringteil, das in dem Flüssigkeitspfad ausgebildet ist, und Energieerzeugungseinrichtungen zum Erzeugen von Energie für die Ausbildung von Flüssigkeitströpfchen, die auf die in dem Energieaufbringteil vorliegende Flüssigkeit aufgebracht wird.
Für solche Energieerzeugungseinrichtungen sind bereits elektromechanische Wandlerelemente, wie piezoelektrische Elemente, bekannt oder die Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Welle, wie einem Laserstrahl, der in der Flüssigkeit absorbiert wird und darin Hitze zum Erzeugen und Abgeben von Flüssigkeitströpfchen erzeugt oder einen elektrothermischen Wandlerelement, wie einem Hitze-erzeugenden Widerstand, zum Heizen der Flüssigkeit und dadurch Ausstoßen eines Tinten tröpfchens. Unter diesen hat ein Aufzeichnungskopf, der einen Ausstoß von Flüssigkeitströpfchen mittels thermischer Energie verursacht, verschiedene Vorteile, wie in den US-Patenten Nr. 4 740 796 und 4 723 129 beschrieben.
Im Gegensatz zum dem sogenannten "Serial Scanning Aufzeichnungsverfahren" bei dem die Aufzeichnung mittels der hinundhergehenden Bewegung des Aufzeichnungskopfes an einem gestoppten Aufzeichnungspapier bewirkt wird, offenbart das US- Patent Nr. 4 692 778 einen festen Aufzeichnungskopf, der aus einem Feld zahlreicher Aufzeichnungköpfe besteht und einen Vollzeilendruck ermöglicht. Das genannte Patent offenbart verschiedene Geräte von denen bereits einige in der Praxis benutzt werden. Jedoch ist ein Vollzeilenaufzeichnungskopf, der aus einer Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen erhalten wird, teuer, und es wird ein komplexer Aufbau benötigt, um jeden Kopf entsprechend zu positionieren. Auch wird der gesamte Aufzeichnungskopf zwangsläufig sperrig, wenn viele Vollzeilenaufzeichnungsköpfe gebraucht werden.
Die Erfinder haben zahlreiche Designs für einen Vollzeilenaufzeichnungskopf entworfen, der aus einem langen einzelnen Kopf besteht, um die Anforderung an die Kompaktheit eines Geräts, eine stabile Bilderzeugung und Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung zu erfüllen. Es war jedoch in keinem Design möglich, die Nachteile bezüglich der Einrichtung zum Wiederherstellen der Ausstoßfunktion des Aufzeichnungskopfes zu vermeiden.
Die Erfinder haben daher einen neuen Aufbau erzielt, der in der Lage ist, die oben erwähnten auftretenden Nachteile zu vermeiden.
Ein technischer Grundgedanke der Erfinder der vorliegenden Erfindung war es, die Ausrüstung kompakt zu machen und die Komplexität, die zum Verbessern der Aufzeichnungsprezision erforderlich ist, zu vermindern, indem das Aufzeichnungselement bewegt wird und ein Verfahren zum Ausbilden eines Aufzeichnungbereichs vorgesehen wird, das besonders bei Tintenstrahlaufzeichnungsgeräten nützlich ist, jedoch auch bei zahlreichen anderen Aufzeichnungsgeräten angewendet werden kann.
Im Falle dieses Types von Aufzeichnungsgeräten (insbesondere Tintenstrahlaufzeichnungsgeräten), wie beispielsweise aus dem Dokument Nr. US 4 447 817 bekannt, ist es unentbehrlich, daß sich der Trägerriemen gleitend auf der Platte bewegt, aber der Widerstand der Platte dazu tendiert, an deren Ecken anzusteigen und dies manchmal eine Verschlechterung der Genauigkeit der Bewegung des Trägerriemens verursacht. Wenn der Tintenstrahl, der von jedem Kopf an denselben Punkt plaziert werden muß, an einem Punkt unterschiedlich von dem erwünschten Punkt plaziert wird und wenn eine solche Abweichung stärker ist, resultiert dies in einer Abweichung der Farbe, die sehr stark die Qualität des Bildes beeinträchtigt.
Insbesondere wenn das Element transportiert wird, während es dicht an dem Trägerriemen auf Grund elektrostatischer Anziehung anhaftet, tendiert dieses Problem dazu, besonders extrem bemerkenswert zu werden und der Vorteil des Tragens des Elementes auf Grund elektrostatischer Anziehung kann nicht gebührend ausgenutzt werden.
Die vorliegende Erfindung zielt auf eine Lösung des vorher erwähnten Problems. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät mit einer solchen Konstruktion zu schaffen, bei dem um einen konstanten Abstand zwischen der Düsenfläche des Aufzeichnungskopfes und der gedruckten Oberfläche des Aufzeichnungsblattes einzuhalten, eine drehbar gelagerte Trägerführung auf der Innenseite des Trägerriemens vorgesehen ist, um das Aufzeichnungsblatt zu tragen und ein Drückelement, vorgesehen auf der Trägerführung, wird in Kontakt mit dem Aufzeichnungskopf oder der Aufzeichnungskopfpositioniereinrichtung gebracht.
Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Bildaufzeichnungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, Drückelmente zwischen den Aufzeichnungsköpfen und der Trägerführung vorzusehen, wobei die Drückelemente so angepaßt sind, daß sie drückend eine entsprechende Druckfläche der Aufzeichnungsköpfe kontaktieren. Durch eine solche Anordnung wird es möglich, einen Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungspapiers und den Aufzeichnungsköpfen genau einzuhalten.
Fig.1 ist ein schematischer Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Tintenstrahlaufzeichnunggerätes gemäß der Erfindung.
Fig. 2a und 2b sind Teilquerschnitte eines Wiederherstellungsystems für einen Kopf, dargestellt in Fig.2.
Fig. 3a und 3b sind schematische Ansichten eines fixierten Teiles zum Positionieren des Aufzeichnungskopfes.
Fig. 4a und 4b sind schematische Ansichten einer Antriebseinheit für den Aufzeichnungskopf.
Fig. 5a, 5b und 5c sind schematische Ansichten einer Antriebseinheit für das Wiederherstellungssystem.
Fig. 6a und 6b sind schematische Ansichten einer Antriebseinheit für eine Kappe des Wiederherstellungssystems.
Fig. 7a und 7b sind Ansichten einer Preßeinheit für das tinteabsorbierende Element des Widerherstellungssystems.
Fig. 8a und 8b sind Ansichten einer Wischeinheit für eine Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfes.
Fig. 9 ist ein Querschnitt des abgedeckten Zustands des Aufzeichnungskopfes, dargestellt in Fig. 2.
Fig. 10 ist ein Querschnitt eines Leerlaufausstoßbetriebes des Aufzeichnungskopfes, dargestellt in Fig. 2.
Fig. 11a - 11d sind Ansichten, die Zustände des Tintedruckzirkulationsbetriebes zeigen.
Fig. 12a - 12f sind Ansichten, die Zustände des Wiederherstellungssystems, dargestellt in Fig. 9, zeigen, vom Stand-by Zustand bis zum Druckzustand.
Fig. 13 ist ein detaillierter Querschnitt einer Riemenfördereinheit, dargestellt in Fig. 1.
Fig. 14 ist ein detaillierter Querschnitt einer Blatthalteausstoßeinheit, dargestellt in Fig. 1.
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das eine Kopfsteuersequenz zeigt.
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines langen Aufzeichnungskopfes und der Tintenzuführeinrichtung zeigt.
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungkopfes, der bei der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
Fig. 18-1 und 18-2 sind Flußdiagramme einer Steuersequenz des gesamten Gerätes nach dem Ausführungsbeispiel und
Fig. 19 bis 26 sind Flußdiagramme von Unterprogrammen des Unterdrucksetzens und Zirkulierens der Tinte, der Tinteleerlaufabgabe, des Betriebes zum Öffnen der Einheit, der Blattförderung, des Aufzeichnen, der Blattausgabe, der Regelung des Heizelements und des Deposittimerbetriebes.
Fig. 17 ist eine schematische Teilansicht, die einen Schlüsselbereich der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 28 ist eine schematische Ansicht eines Schlüsselbereichs der Erfindung, dargestellt in Fig. 29.
Fig. 29, 30 und 31 sind schematische Teilansichten, die andere praktikable Beispiele zeigen.
Folgend wird die Erfindung detailliert an Hand von Beispielen, dargestellt in den begleitenden Zeichnungen, erläutert.
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt eines Ausführungsbeispiels des Tintenstrahlaufzeichnunggerätes gemäß der Erfindung. Eine Scannereinheit 301 liest ein Originaldokument und wandelt es in ein elektrisches Signal um, und ein Antriebssignal, basierend auf diesem Signal, wird der Aufzeichnungskopfeinheit 305 der Druckeinheit 302 zugeführt. Aufzeichnungsblätter, die das Aufzeichnungsmaterial darstellen oder ein Aufzeichnungsmedium, sind in der Blattzuführeinheit 303 gestapelt und werden eines nach dem anderen, wenn benötigt, vorwärtsbewegt zu der Riemenfördereinrichtung 304. Beim Passieren der Riemenfördereinrichtung 304 wird das Aufzeichnungblatt einer Bildaufzeichnung mittels der Aufzeichnungskopfeinheit 305 unterworfen und dann zu dem Fach 420 durch die Halte-/Ausgabeeinheit 307 vorwärts bewegt. Eine Wiederherstellungs-Bedeckungseinheit 306 dient zum Aufrechterhalten der Aufzeichnungskopfeinheit 305 immer in einem aufzeichnungsfähigen Zustand. Der detaillierte Aufbau dieser Einheiten wird folgend erläutert.
Als erstes wird Bezug auf Fig. 16 zum Erläutern der Tintenzufuhr zu dem langen Vollzeilenaufzeichnungskopf, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, genommen. Fig. 16 zeigt schematisch den Aufbbau des langen Aufzeichnungskopfes und der Tintenzuführeinrichtung, wobei ein Aufzeichnungskopf 1601, eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 1652 und Flüssigkeitsausgabeöffnungen 1653, ausgebildet in einer Flüssigkeitsausgabefläche 1654, dargestellt sind. Die Ausgabeöffnungen 1653 des vorliegenden Ausführungsbeispieles sind fast in Übereinstimmung mit der maximalen Aufzeichnungsbreite des Aufzeichnungsmateriales angeordnet und die Aufzeichnungsflüssigkeit wird durch das selektive Betätigen von Hitzeerzeugungselementen ausgestossen, die in nicht dargestellten Flüssigkeitspfaden vorgesehen sind, die mit den Ausstoßöffnungen 1653 in Verbindung stehen; dadurch wird eine Aufzeichnung ohne Scanbewegung des Aufzeichnugnkopfes selbst erzielt.
Es ist auch ein Flüssigkeitszufuhrtank 1655 für die Versorgung des Aufzeichnungskopfes 1601 mit Aufzeichnungsflüssigkeit dargestellt und ein Haupttank 1656 zum Wiederauffüllen des Versorgungstankes 1655 mit Aufzeichnungsflüssigkeit. Die Aufzeichnungsflüssigkeit wird von dem Versorgungsank 1655 durch eine Zufuhrleitung 1657 zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1652 des Aufzeichnungskopfes 1601 gefördert. Beim Wiederauffüllen der Aufzeichnungsflüssigkeit kann diese in den Versorgungstank 1655 von dem Haupttank 1656 über ein Einwegabsperrventil 1658 und eine Wiederherstellungspumpe 1659 gebracht werden. Ebenso ist ein Einwegabsperrventil 1960 vorgesehen, das beim Wiederherstellungsbetrieb der Ausgabefunktion des Aufzeichnugnskopfes 1601 verwendet wird, eine Zirkulationsleitung 1661, die das Absperrventil 1660 umfaßt, und ein elektromagnetisches Ventil 1662 sind in der ersten Zufuhrleitung 1657 vorgesehen und ein Entlüftungsventil 1663 für den Versorgungstank.
Bei einem solchen Aufzeichnungskopf 1601 und dem verbundenen Zufuhr- und Wiederherstellungssystem wird das elektromagnetische Ventil 1602 beim Aufzeichnen offen gehalten, wodurch die Aufzeichnungsflüssigkeit durch die Erdanziehung von dem Versorgungstank 1655 zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1652 transportiert wird und dann zu den Ausgabeöffnungen über die nicht dargestellten Flüssigkeitspfade. Bei dem Wiederherstellungsbetrieb zum Eliminieren von Blasen, die in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer oder dem Zufuhrsystem verblieben sind, und zum Kühlen des Aufzeichnungskopfes 1601 wird die Wiederherstellungspumpe 1659 aktiviert, um Aufzeichnungsflüssigkeit durch die Zirkulationsleitung 1661 zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1652 zu fördern und die Aufzeichnungsflüssigkeit davon zu dem Versorgungstank 1655 über die erste Zufuhrleitung 1657 zurückzubringen. Auch beim erstmaligen Befüllen der Flüssigkeitspfade ist das eletromagnetische Ventil 1662 geschlossen und die Pumpe 1659 aktiviert, um die Aufzeichnungsflüssigkeit zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1652 über die Zirkulationsleitung 1661 zu drücken und dabei Aufzeichnungsflüssigkeit von den Ausstoßöffnungen 1653 zusammen mit der Ausgabe von Bläschen auszustoßen.
Bei einem solchen Aufzeichnungkopf wird beim normalen Nichtaufzeichungsbetrieb die Tinte innerhalb der Ausstoßöffnungen belassen. Vorgesehen ist eine Abdeckeinrichtung mit einem Abdeckelement, das an oder auf die Fläche des Aufzeichnungskopfes paßt, die die Ausstoßöffnungen trägt und die Kappe wird im Nichtaufzeichnungszustand auf den Aufzeichnungskopf gesetzt, wodurch der Aufzeichnungskopf abgedeckt ist und dicht von der umgebenden Atmosphäre abgeschlossen ist. Zusätzlich wird der Raum zwischen der Kappe und dem Aufzeichnungkopf mit Tintendampf bis zum Sättigungsdampfdruck gefüllt. Dadurch wird ein Verdampfen der Tinte in den Tintenpfaden verhindert und ein daraus resultierender Anstieg der Viskosität oder ein Trocknen der Tinte in den Flüssigkeitspfaden. Jedoch kann bei geringer Feuchtigkeit oder eienr längeren Pause zwischen den Aufzeichnungsoperationen die Tintenviskosität dennoch ansteigen, auch wenn die Verdunstung der Tinte mittels des Abdeckens wie oben erläutert verhindert wird, so daß ein Versagen des Tintenausstosses oder ein unstabiler Tintenausstoß bei einer Aufzeichnung nach dieser Pause auftreten kann. Im folgenden Text wird unter dem Ausdruck erstes "Ausstoßproblem" ein Versagen des ersten Tintenausstosses nach einer Pause verstanden. Um dieses erste Ausstoßproblem in den Griff zu bekommen, wird durch eine Tintezirkulationsdruckeinrichtung zum Zirkulieren der Tinte unter Druck mittels der Wiederherstellungspumpe 1659, wie oben erläutert, Tinte von allen Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungkopfes ausgegeben. Andererseits werden, wenn ein Versagen beim Ausstossen auftritt, alle Energierzeugungseinrichtungen des Aufzeichnungskopfes aktiviert, um einen Tintetnausstoß in der gleichen Weise wie beim Aufzeichnungsbetrieb zu bewirken. Solch ein Tintenausstoß wird "Leerlaufausstoß" im folgenden Text genannt, um diesen vom Tintenausstoß bei der Bilderzeugung abzugrenzen.
Wie oben erläutert, wird der aufzeichnungsfähige Zustand des Aufzeichnungskopfes wieder hergestellt, indem entweder Tinte unter Druck zirkuliert wird, in dem Fall, daß die Tinte viskos wurde, oder in den Ausstoßöffnungen und/oder den Flüssigkeitspfaden nach einem längeren Nichtaufzeichnungszustand getrocknet ist oder mittels des Leerlaufsausstoßbetriebes ausgestoßen, wenn solches Trocknen der Tinte nach einem relativ kurzen Nichtaufzeichnungszustand auftritt.
Im folgenden wird das Aufzeichnungsmaterial, das vorteilhafterweise beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, erläutert.
Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren wird ein Tintentropfen der Aufzeichnungsflüssigkeit, genannt Tinte, ausgegeben und auf einem Aufzeichnungsblatt wie Papier abgelegt. Daher sollte die Tinte nicht übermäßig auf dem Blatt verlaufen, um nicht den Druck zu verwischen. Außerdem sollte das Aufzeichnungsmaterial bevorzugterweise in der Lage sein, die abgelegte Tinte schnell zu absorbieren, um nicht ein Verlaufen oder Vermischen von Tinte, wenn Tinten verschiedener Farben an derselben Stelle abgelegt werden, innerhalb einer kurzen Zeit zu zeigen und weiterhin das Verbreiten des Druckpunktes zu unterdrücken, um nicht die Schärfe des Bildes zu zerstören. Diese Anforderungen werden oft nicht ausreichend erfüllt oder es wird anderes gebräuchliches Aufzeichnungspapier verwendet. Diese Blätter zeigen oft eine befriedigende Druckqualität bei Drucken mit einer einzelnen Farbe oder mit zwei überlagerten Farben, jedoch können diese häufig keine ausreichende Druckqualität gewährleisten, wenn der Betrag an auf dem Blatt abgelegter Tinte erhöht wird, wie beim Drucken eines Vollfarbenbildes mit drei oder mehr Farben.
Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bevorzugterweise ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, das die oben erwähnten Anforderungen erfüllt, das aus einer Papierbasis mit einer Beschichtung, die die Anforderugnen erfüllt, zusammengesetzt ist, beispielsweise einem feinem Puder von Silika wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 56-148583 offenbart. Die Tinte wird auf der beschichteten Fläche des Aufzeichnungsmaterials abgelegt. Entsprechend wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel solches beschichtetes Papier im Fall einer Bildaufzeichnung mit Tinten von drei oder mehr Farben verwendet, um eine höhere Bildqualität zu erhalten und ein nichtbeschichtetes Papier im Fall einer Bildaufzeichnung mit ein oder zwei Farben. Jedoch ist es selbstverständlich möglich, ein Bild mit ein oder zwei Farben auch auf einem solch beschichteten Papier aufzuzeichnen.
In der Scannereinheit 301 ist ein Originaldokument 401 gezeigt und eine Originalscannereinheit 402, die ein Stablinsenfeld 403 umfaßt, einen same-size Farbtrennliniensensor (Farbbildsensor 404), eine Belichtungseinheit 405. Zumindest während die Originalscannereinheit 402 in einer Richtung A zum Lesen des Bildes des Originals 401, das auf der Originallagerplatte plaziert ist, bewegt wird, wird die Belichtungslampe in der Belichtungseinrichtung 405 der Scannereinheit 402 angeschaltet, und das reflektierte Licht von dem Original 401 wird durch das Stablinsenfeld 403 geleitet und auf dem Liniensensor 404 fokusiert (hier Bildsensor genannt). Zum Lesen der Farbbildinformation des Originales bezüglich der Farben und zum Wandeln der Information in digitale Signale. Diese digitalen Signale werden zu der Druckeinheit 302 übertragen, und der Aufzeichnungkof jeder Farbe bewirkt einen Flüssigkeitsausstoß auf Grund des Erhalts der Antriebssignale, die auf den digitalen Signalen basieren.
Fig. 2a und 2b sind Teilquerschnitte einer Druckeinheit des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes gemäß der Erfindung. Im folgenden wird der Zustand des Aufzeichnungskopfes beim Wiederherstellungsbetrieb unter Bezugnahme auf die Fig. 2a erläutert. Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk, die jeweils Tinten der Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz aufnehmen, sind exakt in einem Kopfblock 6 fixiert, in einer bestimmten parallen Anordnung und einem gegenseitigen Abstand innerhalb einer gewünschten Präzision. In der Nachbarschaft der Ausstoßöffnungen der Köpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk sind tinteabsorbierende Elemente 3C, 3M, 3Y, 3Bk vorgesehen, die zu den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsköpfe korrespondieren. Die tinteabsorbierenden Elemente 3C, 3M, 3Y, 3Bk sind mittels einer Führung 7 so gelagert, daß sie mit der Ausstoßfläche der Aufzeichnungsköpfe in Eingriff bringbar und von diesen entfernbar sind. In Fig. 2a sind die absorbierenden Elemente 3C, 3M, 3Y in einem abgehobenen Zustand von der Ausstoßfläche der Aufzeichnungsköpfe 1C, 1Y gezeigt, während die absorbierenden Elemente 3M, 3Bk in Kontakt mit der Ausstoßfläche der Aufzeichnungsköpfe 1M, 1Bk gezeigt sind. Zwischen den benachbarten tinteabsorbierenden Elementen ist eine Tintetrennwand 8 vorgesehen. Zwischen jeder Trennwand 8 und dem Kopfblock 6 ist eine Tintendichtung 4 zum Abtrennen der Tinten verschiedener Farben vorgesehen. In der Umgebung jedes tintenabsorbierenden Elements ist ein Tintedrückelement 5 zum Drücken jedes tinteabsorbierenden Elements 3C, 3M, 3Y, 3Bk mittels eines nicht dargestellten Hebels vorgesehen, um die darin absorbierte Tinte zu entfernen. Fig. 2a zeigt einen Zustand, bei dem das tinteabsorbierende Element 3Y des gelben Aufzeichnungkopfes 1Y gedrückt wird.
Der Kopfblock 6, auf dem die Aufzeichungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk befestigt sind, ist abnehmbar in einer Blockstütze 9 mittels einer Schiene 15 eingesetzt. Die Blockstütze ist drehbar zusammen mit dem Kopfblock 6 und den Aufzeichnungsköpfen verschiedener Farben um eine Achse N. Ein Wiederherstellungsreservoir 2 ist mittels eines nicht dargestellten Bewegungsmechanismus von dem Zustand des Wiederherstellungsbetriebes dargestellt in Fig. 2a zu einer zurückgezogenen Position, dargestellt durch die zweifach gestrichelte Linie, bewegbar. Das Wiederherstellungsreservoir 2 ist an seinem Boden mit einer Tintenausgabeöffnung versehen, wodurch Tinte, ausgegeben von den Aufzeichnungsköpfen 1C, 1M, 1Y, 1Bk dann absorbiert von den tinteabsorbierenden Elementen 3C, 3M, 3Y, 3Bk und von diesen wieder aufgenommen, über eine nicht dargestellte Tintenleitung zu einem nicht dargestellten Tintentank geführt wird.
Fig. 2b ist ein Teilquerschnitt, der die Aufzeichnungsköpfe im Bildaufzeichnungsbetrieb darstellt. Nachdem das Wiederherstellungsreservoir 2 von dem in Fig. 2a gezeigten Zustand in die zurückgezogene Position, gezeigt durch die gestrichelten Linien, bewegt wurde, drehen die Aufzeichnungsköpfe zu einer horizontalen Position, wie in Fig. 2b gezeigt. In diesem Zustand wird Tinte ausgegeben im Ansprechen auf das Bilderzeugungssignal von den Aufzeichnungsköpfen, dadurch wird ein Bild auf dem Aufzeichnungsblatt, das zu einem gewünschten Abstand von der Ausstoßfläche P der Aufzeichnungsköpfe transportiert wurde, ausgebildet.
Der für die vorliegende Erfindung am meisten geeignete Aufzeichnungskopf weist ein elektrothermisches Wandlerelement als Energieerzeugungseinrichtung auf, das durch einen Halbleiterherstellungsprozeß erzeugt wurde. Entsprechend jeder Ausstoßöffnung ist ein Flüssigkeitspfad vorgesehen, und ein elektrothermisches Wandlerelement ist in jedem Flüssigkeitspfad zum Aufbringen thermischer Energie auf die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitspfad vorgesehen, um Flüssigkeit von den entsprechenden Ausstoßöffnungen auszustossen und fliegende Tröpfchen zu bilden. Die Flüssigkeit wird über eine gemeinsame Flüssigkeitskammer zu den Flüssigkeitspfaden gefördert.
Fig. 17 zeigt schematisch den Aufbau des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, der zur Benutzung bei der vorliegenden Erfindung angepaßt wurde und mittels eines Halbleiterherstellungsschrittes wie Ätzen, Verdampfen und Sputten erzeugt wurde, und ein Substrat 1102 umfaßt, auf dem die elektrothermischen Wandlerelemente 1103, Elektroden 1004, Flüssigkeitspfadwände 1105 und eine Abdeckplatte 1106 ausgebildet sind. Die Aufzeichnungsflüssigkeit 1112 wird von einem nicht dargestellten Flüssigkeitsreservoir zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 1108 des Aufzeichnungskopfes 1101 über eine Flüssigkeitszufuhrleitung 1107 gefördert. Ein Verbinder 1109 ist für die Flüssigkeitszufuhrleitung vorgesehen. Die Flüssigkeit 1112, zugeführt in die gemeinsame Flüssigkeitskammer 1108, wird mittels Kapillarkräfte in die Flüssigkeitspfade 1110 gefördert und in diesen durch die Ausbildung eines Miniskus an der Ebene der Ausstoßöffnungen am Ende des Flüssigkeitspfades stabil gehalten. Durch Energetisieren des elektrothermischen Wandlerelements 1103 wird die darauf befindliche Flüssigkeit schnell erwärmt, um ein Bläschen zu erzeugen und die Flüssigkeit wird unter Ausbildung eines Tropfens von der Ausstoßöffnung 1111 auf Grund einer Expansion und Kontraktion der Blase ausgestossen. Durch Ausbilden der oben erwähnten Struktur mit einer hohen Dichte von 16 Düsen pro mm kann ein Vieldüsen-Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit 128 oder 256 Düsen erhalten werden, auch mit einer Breite, die der gesamten Aufzeichnungsbreite entspricht.
Fig. 3a und 3b zeigen die Aufzeichnungsköpfe und einen Positioniermechanismus hierfür jeweils in einer schematischen Draufsicht und einer schematischen Seitenansicht. Bezugnehmend auf Fig 3a sind Eingriffsabschnitte 1a an beiden Enden des Kopfes 1 in Rücksprünge der Kopfhalteelemente 20, 21 eingesetzt, wodurch der Kopf in Richtungen A und B in Fig. 3a fixiert ist. Auch die Position in der vertikalen Richtung C in Fig. 3b wird mittels Positionierachsen 18, 19 festgelegt. Andrucksstifte 22 drücken die Köpfe, eingesetzt in die Halteelemente 20, 21 gegen die Eingriffsabschnitte 20a, 21a mittels Federn 23 und legen damit die Positionen der Köpfe fest. Eine Justierschraube 24 wird zum Justieren der Position jedes Kopfes in der Richtung A benutzt, nämlich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Blattförderung (hier als linker Rand bezeichnet). Exzentrische Stifte 25 sind vorgesehen, um die Neigung der Köpfe zu justieren. Durch Drehung jedes exzentrischen Stiftes 25, dargestellt in Fig. 3a, werden die Eingriffsabschnitte 1a jedes Kopfes 1 verschoben und dadurch der Kopf in Richtung B bewegt.
Der oben erläuterte Justiermechanismus erlaubt eine einfache Justage der Montageposititon jedes Kopfes. Es ist daher möglich, ein Bild hoher Qualität zu erhalten indem die Abweichung der Bilder verschiedener Farben korrigiert wird.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4a und 4b der Kopfbewegungsmechanismus erläutert. Die Drehung eines Kopfeinheitantriebsmotors 26 wird über ein Zahnrad 27 auf einen Kopfrahmen 28 übertragen, der drehbar, wie durch den Pfeil angedeutet, um eine Welle 1 ist. Wie aus Fig. 1 zu verstehen, wird das Aufzeichnungsblatt auf einem Förderband von oben links in Fig. 5 gefördert. Da der Spalt zwischen den Aufzeichnungsköpfen und dem Förderband gering ist, etwa 0,3 bis 2,0mm tritt ein Klemmen des Papieres in diesem Abschnitt relativ häufig auf. Aus diesem Grund ist das Rotationszentrum des oben erwähnten Kopfbewegungsmechanismus stromunterhalb der Transportrichtung des Aufzeichnugnsblattes positioniert. So daß, wenn die Köpfe mittels Drehung bewegt werden, die Ausstoßöffnungen auf der linken Seite der Zeichnung oder stromoberhalb vorliegen. Entsprechend kann auch wenn ein Klemmen des Blattes in diesem Teil auftritt, eine Beschädigung der Ausstoßfläche des Kopfes oder eine Verschleppen von Tinte auf Grund des verklemmten Papieres verhindert werden.
Auch wird bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät üblicherweise eine Fixiereinheit auf der stromunterhalb gelegenen Seite vorgesehen. Daher wird durch die Positionierung der Ausstoßöffnungen auf der Seite stromoberhalb des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Einfluß heißer Luft oder hoher Temperaturen, die durch die Fixiereinheit erzeugt werden, minimiert und dadurch die Ausstoßfläche der Aufzeichungsköpfe geschützt und ein Trocknen der Tinte und Versagen beim Ausstoss von Tinte verhindert. Der Kopfrahmen 28 ist mit einer Schiene 29 versehen, wodurch der Kopfblock 6 auf dem die Köpfe 1 montiert sind, einstückig entfernt und ersetzt werden kann. Das Entfernen oder Einsetzen des Kopfblockes 6 wird in einem Zustand durchgeführt, in dem der Kopfrahmen 28 mit einem cut- off Abschnitt (nicht dargestellt), ausgebildet in der Frontplatte, zusammenpaßt. Der Kopfrahmen 28 kann gestoppt werden an (i) einer Wiederherstellungsposition, (ii) einer Druckposition, (iii) einer zurückgezogenen Position, oder (iv) einer Kopfeinheitaustauschposition. Die Fig. 4a und 4b zeigen die (i) Wiederherstellungsposition. Die zurückgezogene Position (ii) entspricht der zurückgezogenen Position des Aufzeichnungskopfes 305, gezeigt in Fig. 12a und 12b zum Bewegen des Wiederherstellungsreservoirs 2. Die Druckposition (ii) entspricht einer Kopf-Unten-Position, dargestellt in Fig. 12d. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zurückgezogenen Position (iii) dieselbe wie die Kopfeinheitaustauschposition (iv). Diese Positionen können exakt mittels einer Lichtabschirmplatte 52, vorgesehen an dem Kopfrahmen 28, dedektiert werden, die dazu dient, Dedektionsbereiche von Sensoren 51 abzudecken, die entspechend den genannten Stoppositionen vorgesehen sind.
Fig. 4b zeigt einen Aufbau, der eine Schneckenuntersetzung zum Bewegen des Kopfbewegungsmechanismus benutzt. Es ist eine Schnecke 59 und ein Schneckenrad 60 vorgesehen. Auf Grund der Charakteristik einer solchen Schneckenuntersetzung kann der Kopfrahmen 28 nur mittels des Motors bewegt werden, wodurch es verhindert wird, daß dieser spontan auf Grund des Gewichtes vieler an dem Kopfrahmen montierter Köpfe herabfällt und festgehalten wird, wenn der Motor nicht aktiviert ist.
Fig. 5a und 5b sind Teilseitenansichten eines Antriebsmechanismus für die Kopfwiederherstellungseinheit, gesehen von derselben Seite wie in Fig. 4a und 4b. Fig. 5c ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, gesehen von der Rückseite des linken Abschnittes des Antriebsmechanismus, dargestellt in Fig. 5a.
Die Drehung des Wiederherstellungseinheitsantriebsmotors 30 wird über die Zahnräder 31 bis 36 zur Antriebsschraube 37 übertragen, die die Kraft des Motors 30 in eine lineare Bewegung der Schraubenmutter 38 überträgt, dadurch wird das Wiederherstellungsreservoir 2 von der Wiederherstellungs(abdeck)position zu der zurückgezogen Position bewegt. Ein Mutternhalter 39 ist in Eingriff mit der Schraubenmutter 38 und über einen Verbindungsstift mit dem Wiederherstellungsreservoir 2 verbunden, wodurch eine hinundhergehende Bewegung über die Drehung des Motors 30 ermöglicht wird. Auf der Front- und Rückfläche des Wiederherstellungsreservoir 2 sind jeweils zwei Arme 41, 42 (die auf der Rückseite sind nicht dargestellt) in drehbarer Weise vorgesehen. An dem Arm 42 ist drehbar eine Walze 45 gelagert und eine Walze 45a ist an der Seitenplatte 47 der Einheit gegenüber dem Arm 42 des Wiederherstellungsreservoirs vorgesehen. Walten ähnlich der Walze 45, 45a sind auch an dem Arm 41 vorgesehen. Schienen 48, 49 mit Nuten um mit dem Wiederherstellungsreservoir 2 bei hinundhergehenden Bewegungen dieses im Eingriff zu kommen, sind auf beiden Seiten vorgesehen. Torsionsschraubenfedern 44 sind an den Armen 41, 42 vorgesehen, um die Walzen gegen die Nuten der Führungen zu drängen. Die Drehung des Motors 30 wird über Zahnräder 31 bis 36, die Schraube 37, die Mutter 38, den Mutternhalter 38 und den Verbindungsstift 40 auf die Arme 41, 42 übertragen und in eine hinundhergehende Bewegung des Wiederherstellungsreservoirs 2 umgewandelt. Diese Bewegung entlang der Nuten wird ohne Spiel erreicht, da die Walzen 45, 45a drehbar an den Armen 41, 42 gelagert sind und von den Torsionsschraubenfedern 44 gegen die Nuten der Schienen 48, 49 gedrängt werden. Entsprechend kann das Reservoir 2 entlang der gewünschten Trajectorie, ausgebildet mittels der Schienen 48, 49, bewegt werden. Durch die Anwesenheit mehrerer Walzen an einem Arm wird die Last des Reservoirs 2 verteilt, wodurch eine sanfte Bewegung dieses ermöglicht wird. Auch die Anwesenheit von Armen und Walzen auf beiden Seiten des Reservoirs 2 ermöglicht eine sanfte Übertragung der Antriebskraft mittels einer einzigen Schraube zum Bewegen des Reservoirs 2.
Das Wiederherstellungsreservoir 2 wird entweder an der Wiederherstellungsposition 2a oder der zurückgezogenen Position 2b gestoppt, die exakt über den Eingriff einer Lichtabschirmplatte 50 bestimmt werden, die an dem Mutterhalter 39 montiert ist, wobei ein Dedektionsabschnitt eines Sensors (Photounterbrecher) an jeder Stopposition vorgesehen ist.
Im folgenden wird der Wiederherstellungsmechanismus zum Abdecken für den Leerlaufausstoß und die Zirkulation der Tinte unter Druck unter Bezugnahme auf die Fig. 6a und 6b erläutert, die die Kappenantriebseinheit der Wiederherstellungseinheit der vorliegenden Erfindung zeigen, jeweils in einem Zustand, in dem das absorbierende Element von der Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfes abgehoben oder an diese angelegt ist. Die Rotation des Kappenantriebsmotors 60 wird über Zahnräder 61 bis 64 auf eine Zahnstange 65 übertragen und weiter über Elemente 66, 67 zu dem Kappenantriebsschiebearm 68, der entlang der Schiebestifte 72 verschiebbar ist. Die hinundhergehende Bewegung des Schiebearms 68 wird mittels Arme 69 in eine vertikale Bewegung der Führung des absorbierenden Elements 7 umgewandelt. Jedes absorbierende Element ist mittels der Führung 7 geführt, mittels eines Stoppers festgeklemmt und ist vertikal mittels des Eingriffs der Schiebestifte 71 in die Führungsnuten 73, ausgebildet in der Seitenplatte 73, verschiebbar. So wird die Rotation des Motors 60 zum Kontaktieren oder für die abhebende Bewegung der tinteabsorbierenden Elemente 3 zur oder von der Ausstoßfläche der Köpfe 1 weg übertragen. Diese Kontakt- oder abgehobenen Positionen werden mittels Mikroschalter 80, 81, die an dem Reservoir 2 montiert sind, erfaßt, die mit einem Dedektionsteil 85a, montiert an der Zahnstange 65, in Eingriff kommen.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Ausdrückmechanismus für die tinteabsorbierenden Elemente der Wiederherstellungseinheit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ie Fig. 7a und 7b erläutert, die jeweils einen stand-by Zustand und einen Ausdrückzustand zeigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der vorher erwähnte Kappenantriebsmotor 60 als Ausdrückmotor benutzt. Der Abdeckmechanismus und der Ausdrückmechanismus sind selektiv mittels einer elektromagnetischen Kupplung (nicht dargestell) angetrieben. Die Drehung, übertragen durch diese Kupplung, wird über Zahnräder 75, 78 zu einem Drücknocken 79 übertragen, der eine hinundhergehende Bewegung des Schiebearmes 82 erzeugt. Die Bewegung des Schiebearmes 82, der linear bewegbar mittels der Schiebestifte 43 ist, die an der Seitenplatte vorgesehen sind, wird über Hebel 84 auf das Ausdrückelement 5 für die tinteabsorbierenden Elemente übertragen. Dadurch werden die absorbierenden Elemente gegen die Führungen 7 gedrückt und die darin absorbierte Tinte wird entfernt (Fig. 7b). Die Drückelemente für verschiedene Farben sind gegenseitig über eine Verbindungsstange 86 verbunden, um eine simultane Ausdrückbewegung für alle Farben zu ermöglichen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Ausdrückmechanismus aktiviert, wenn die tinteabsorbierenden Elemente 3 von den Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe abgetrennt werden, und die Position des Ausdruckmechanimus wird mittels eines Mikroschalters 87 dedektiert, der in Eingriff mit dem Nocken 79 ist und dessen Drehung erfaßt. Üblicherweise besteht eine Ausdrückoperation in einer Drehung des Nockens. Die tinteabsorbierenden Elemente 3, deren Absorptionsfähigkeit durch den Ausdrückbetrieb wiederhergestellt wurde, werden wieder in Kontakt mit der Ausstoßfläche der Köpfe gebracht, wodurch eine komplette Reinigung erreicht wird.
Im folgenden wird ein Wischmechanismus für die Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe unter Bezugnahme auf die Fig. 8a und 8b erläutert, die jeweils einen stand-by Zustand und einen Antriebszustand des Mechanismus zeigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Reingungsklingen 88 zum Wischen der Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsköpfe vorgesehen. Der vorher erwähnte Ausdrückmotor 60 wird zum Antrieb der Klingen benutzt und der Wischmechanismus wird nicht alleine angeschaltet, da die Wischoperation sequentiell mit der Ausdrückoperation verbunden ist. Die Drehung des Motors 60, übertragen auf den Nocken 79 durch die Zahnräder 75, 78, wie bereits oben erläutert, wird auf einen Klingenantriebsschiebearm 90 übertragen. Die Bewegung des Armes 90, der linear bewegbar mittels eines Verschiebestiftes 91, fixiert in der Seitenplatte, ist, wird weiter übertragen auf Klingendreharme 92, wodurch die Klingen 88, montiert auf dem Klingenlagerelement 93, um Achsen 94 drehen. Die Achsen sind natürlich so angeordnet, daß auf den Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe abgelagerter oder anhaftender Staub und Tinte wirksam weggewischt werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Wischmechanismus, wie oben erläutert, mittels der Antriebsquelle für den Ausdrückmechanismus angetrieben und ist dabei konstruiert, daß die Klingen angetrieben werden in einem Zustand, in dem die tinteabsorbierenden Elemente von den Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe abgehoben sind. Der Antrieb der Klingen wird ebenfalls wie beim Ausdrückbetrieb mittels Mikroschalter 87 erfaßt, die in Eingriff mit dem Nocken 79 sind. So wird das Ausdrücken der tinteabsorbierenden Elemente und der Antrieb der Klingen simultan mittels des Motors 60 durchgeführt, während die tinteabsorbierenden Elemente 3 von den Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe separiert sind.
Im folgenden wird eine detailiertere Erklärung des Wiederherstellungbetriebs des Wiederherstellungssystems gegeben.
Zur Erhöhung der Klarheit wird der Wiederherstellungsbetrieb in der folgenden Beschreibung in (A) Abdecken, (B) Leerlaufausstoß und (C) Tintebeseitigung.
Als erstes wird die Abdeckoperation (A) unter Bezugnahme auf die Fig. 9 erläutert, die den abgedeckten Zustand des Aufzeichnungskopfes zeigt. Die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk sind in paralleler Weise in dem Kopfblock 6 angeordnet und in Eingriff mit der Wiederherstellungsabdeckeinheit 306. Das Wiederherstellungsreservoir 2 ist mit Tintendichtungen 4, Trennwänden 8 und tinteabsorbierenden Elementen 3C, 3M, 3y, 3Bk, die normalerweise mit einem vorbestimmten Abstand von den Ausstoßflächen der Köpfe beabstandet sind, versehen, wodurch die Umgebung der Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsköpfe mittels der Tintedichtungen 4, der Trennwände 8 und der tinteabsorbierenden Elemente 3C, 3M, 3Y, 3Bk umgeben ist, um eine geeignete Feuchtigkeit aufrecht zu halten, um ein Austrocknen der Ausstoßöffnugen zu verhindern. Wie oben erläutert, verhindert das Abdecken das Auftreten von fehlerhaftem Tintenausstoß während einer Pause zwischen Aufzeichnungsoperationen oder während des stand-by Zustandes und schützt die Ausstoßöffnungen vor Ablagerungen oder Anhaften von Staub in der Umgebung der Ausstoßöffnung.
Im folgenden wird der Leerlaufausstoßbetrieb (B) unter Bezugnahme auf die Fig. 10 erläutert. Die tinteabsorbierenden Elemente 3C, 3M, 3Y, 3Bk werden mit einem vorbestimmten Abstand von den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnugnsköpfe, wie bei der oben erwähnten Abdeckoperation, gehalten und die Energieerzeugungseinrichtung aller Aufzeichnungsköpfe 1C, 12M, 1Y, 1Bk werden mit einer zufälligen Anzahl von Tinteausstoßimpulsen versorgt. Auf diese Weise wird es möglich, fehlerhaften Ausstoß aufgrund Trocknens von Tinte oder nachteiligen Ausstoß, resultierend aus einer Viskositätsänderung der Tinte, in allen Ausstoßöffnugnen und eine Verschlechterung des gedruckten Bildes zu verhindern. Der Leerlaufausstoß wird üblicherweise durchgeführt, wenn ein Kopierbefehl gegeben wird.
Im folgenden wird die Tintenausgabeoperation unter Bezugnahme auf die Fig. 11a - 11d erläutert, die die Funktion der Abdeckeinheit 306 bei der Tintenzirkulation unter Druck in dem Tintenzufuhrsystem für die Tintenausgabe zeigen. Die Funktion der Abdeckeinheit 306 ist in 4 Zyklen unterteilt, nämlich dem normalen Abdecken (Fig. 11a), einer Tintenzirkulation unter Druck (Fig. 11b), Ausdrücken der tinteabsorbierenden Elemente und Wischen (Fig. 11c) und in Eingriff bringen der tinteabsorbierenden Elemente (Fig.11d).
Der Abdeckzyklus ist derselbe wie beim vorher erwähnten Abdecken (A) im normalen stand-by oder Pausenzustand. Wenn der Drucktintenzirkulationsmodus in diesem Zustand mittels eines Kommandos vom Hostcomputer oder eines Befehles des Benutzers ausgewählt wird, wird ein Zustand angenommen, wie er in Fig. 11b dargestellt ist, in dem die tinteabsorbierenden Elemente 3c, 3M, 3Y, 3Bk in einem bestimmten Abstand von den Aufzeichnungsköpfen gehalten werden und diese dann in Kontakt mit diesen gebracht werden. In diesem Zustand werden die nicht dargestellten Tintezuführpumpen der Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk aktiviert, um den Tintenzufuhrdruck stark zu erhöhen. Auf diese Weise zirkuliert die Tinte in dem Tintenzufuhrsystem durch den Aufzeichnungskopf, um Blasen in diesem zu eliminieren und die unter Druck stehende Tinte von den Ausstoßöffnungen auszugeben. An der Ausstoßfläche anhaftender Staub wird zusammen mit der ausgestossenen Tinte eliminiert, wodurch die Umgebung der Ausstoßöffnungen gereinigt wird. Der Tintenausstoß von den Ausstoßöffnungen wird ohne Leckage mittels der tinteabsorbierenden Elemente 3 absobiert, die in Kontakt mit der Ausstoßfläche gehalten werden und beim Überschreiten der maximalen Kapazität dieser Elemente tropft Tinte auf Grund der Schwerkraft durch die absorbierenden Elemente in das Wiederherstellungsreservoir 2 und wird zu dem Tank für benutzte Tinte (nicht dargestellt) durch den Tintenauslaß 13 und die Leitung 12 für gebrauchte Tinte geleitet. Die Zeitperiode für eine solche Druckzirkulation oder die Zeit für die Aktivierung der Zufuhrpumpe ist bevorzugterweise in einem Bereich von 0,5 bis mehrere Sekunden unter Berücksichtigung der Wirksamkeit der Eliminierung von verfestigter Tinte oder von Bläschen.
Nun wird folgend das Ausdrücken der absorbierenden Elemente und das Wischen dargestellt in Fig. 11c, erläutert. Nach der Zirkulation unter Druck, dargestellt in der Fig. 11b, wird das tinteabsorbierende Element 3 wieder von der Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfes separiert und in diesem Zustand, in dem das tinteabsorbierende Element fast gesättigt ist, wird dieses durch das Ausdrückelement 5 ausgedrückt. Die ausgedrückte Tinte tropft auf Grund der Schwerkraft in das Wiederherstellungsreservoir 2 über die Führung 7 und Trennwände 8 und wird zu dem Tank für gebrauchte Tinte über den Tintenauslaß 13 und die Leitung 12 für gebrauchte Tinte geleitet. Gleichzeitig mit dem Abheben der tinteabsorbierenden Elemente 3 von der Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfes und dem Ausdrücken des Elementes wird die Wischklinge 88 aktiviert, um die Tinte, Staub und andere abgelegte Substanzen, die auf der Ausstoßfläche zurückgeblieben sind, wegzuwischen. Die abgewischte Tinte tropft auf das tinteabsorbierende Element 3 und tropft aufgrund der simultanen Ausdrückoperation weiter in das Wiederherstellungsreservoir 2 und gelangt zusammen mit der ausgedrückten Tinte in den Tank für benutzte Tinte. Auf diese Weise werden simultan mit dem Separieren der tinteabsorbierenden Elemente 3 von der Ausstoßfläche, die auf der Fläche verbliebenen Substanzen mittels der Klinge 88 entfernt und zusammen mit der übermäßigen Tinte, ausgedrückt von dem tinteabsorbierenden Element, entfernt.
Diese Ausdrück- und Wischoperationen sind in Fig. 11c dargestellt. Mittels des Ausdrückens mit dem Ausdrückelement 5 gewinnt das tinteabsorbierende Element 3 wieder seine Absorptionsfähigkeit für den nächsten Absorptionsbetrieb. Das absorbierende Element 3 ist vorteilhafterweise, z.B. aus einem Schwamm aus PVF-Harz einer hohen Absorptionsfähigkeit zusammengesetzt und bevorzugterweise in der Lage wiederholten Gebrauch auszuhalten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird z.B. ein Material, das unter dem Warenzeichen Bel-Ita bekannt ist und von Kanebo geliefert wird, verwendet. Nach dem Ausdrücken der Tinte wird das absorbierende Element wieder in Kontakt mit der Ausstoßfläche des Kopfes, wie in Fig. 11d dargestellt, gebracht. Mit diesem Zyklus wird eine komplette Reinigung der Ausstoßfläche mittels Absorbieren von Tinte angestrebt, in dem die Tinte, die beim Zyklus (B) aufgrund des fast gesättigten Zustandes des absorbierenden Elementes zurückgelassen wurde, mittels des absorbierenden Elementes, dessen Absorptionsfähigkeit durch das Ausdrücken wiederhergestellt ist, aufgenommen wird.
Nach den in den Fig. 11a - 11d gezeigten Zyklen wird wieder der abgedeckte Zustand, dargestellt in Fig. 11a, eingenommen, um den gereinigten Kopf in zufriedenstellenden Zustand zu halten. Solch eine Druckzirkulationsoperation wird üblicherweise beim Start der Stromzufuhr des Gerätes oder nach einer langen Pause durchgeführt.
Das oben erwähnte Abdecken, der Leerlaufausstoß und die Tintezirkulation unter Druck dienen dazu, Verschlechterungen des aufgezeichneten Bildes, resultierend aus einem nachteiligen Tintenausstoß, beim Bildaufbau zu verhindern.
Im folgenden wird der Druckbetrieb erläutert. Fig. 12a, 12f zeigen Zustände beim Übergang vom vorher erwähnten stand-by Zustand des Wiederherstellungssystems zum Druckbetrieb. Fig. 12a zeigt den oben erläuterten abgedeckten Zustand, entsprechend dem gewöhnlichen stand-by oder Pausezustand. Wenn der Druck(Kopier)Modus in diesem Zustand gewählt wird, wird als erstes der oben erläuterte Leerlaufausstoß durchgeführt. Dann wird ein Kopf-Hoch-Zustand, dargestellt in Fig. 12b, eingenommen, in den die Aufzeichnungskopfeinheit 305 nach oben zurückgenommen wird. In diesem Zustand ist das Wiederherstellungsreservoir 2 oder die Abdeckeinheit 306 nach oben rechts zurückgezogen, um einen offenen Zustand, dargestellt in Fig. 12c, einzunehmen. Dann wird ein Kopfnachuntenbetrieb, dargestellt in Fig. 12d, bewirkt, wodurch der Aufzeichnungskopf in eine für eine Aufzeichnung geeignete Position gebracht wird, und das Wiederherstellungsreservoir 2 wird in der zurückgehaltenen Position gehalten. In diesem Zustand wird das Aufzeichnungnsblatt von rechts mit einem vorbestimmten Abstand von den Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe eingeführt, während Bilderzeugungssignale an die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk gegeben werden, um Tinte von diesen auszustossen und so einen Druck auf dem Aufzeichnungsblatt zu bewirken.
Nach dem Drucken durch Tintenausstoß wird wieder eine Kopfhochoperation wie in Fig. 12f durchgeführt, wobei das Wiederherstellungsreservoir 2 zu dem Kopf bewegt wird, um den abgedeckten stand-by Zustand, dargestellt in Fig. 12a, für die nächste Druckoperation herzustellen. Der normale Kopierbetrieb wird durch die in Fig. 12a - 12f gezeigten Schritte durchgeführt. Der oben erläuterte Tintezirkulationsbetrieb kann zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in dem bedeckten stand- by Zustand, dargestellt in Fig. 12a, durchgeführt werden, z.B. beim Starten der Stromzufuhr nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode und auf diese Weise ist es möglich, ein zufriedenstellendes Bild ohne einen Verlust beim Durchsatz zu erhalten.
Fig. 13 zeigt schematisch die Transporteinrichtung (Bandtransport) für das Aufzeichnungsmaterial (Papier). Das Aufzeichnungspaier P wird mittels Registrierwalzen (415, 415 in Fig. 1) vorwärts bewegt und erreicht das Transportband 101 entlang den Führungsplatten 417, 418. Das Transportband ist aus zwei Schichten zusammengesetzt; einer Isolationsschicht (mit einem bevorzugten Volumenwiderstand von zumindest 10¹² Ω x cm) auf einer Seite in Kontakt mit dem Aufzeichnungsblatt und einer leitenden Schicht (mit einem bevorzugten Volumenwiderstand von nicht über 10&sup8; Ω x cm) auf der gegenüberliegenden Seite. Das Transportband 101 ist um Antriebswalzen 102, einer Leerlaufwalze 102 und Spannwalzen 104, 105 mit einer Spannnung von beispielsweise 2 - 5kg montiert und wird in Richtung AA mittels eines Motors (nicht dargestellt), der mit den Antriebswalzen 102 verbunden ist, angetrieben. Das Aufzeichnungsblatt P wird auf dem Förderband 101 plaziert, an einer Position gegenüber einer leitenden Walze 107. An die Oberfläche des Förderbandes 101 wird eine Spannung von mehreren 100V bis mehreren 1000V mittels eines Laders 106 angelegt. Während das Aufzeichnungsblatt P die geerdete leitende Walze 107 erreicht, wird es in engen Kontakt mit dem Förderband 101 mittels elektrostatischer Anziehungskräfte gehalten, wodurch das Blatt P zusammen mit dem Förderband 101 bewegt wird.
In diesem Zustand erreicht das Aufzeichnungsblatt P den Aufzeichnungsbereich gegenüber der Aufzeichnungskopfeinheit 305, die den Kopfblock 6 und die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk enthält. Gegenüber diesem ist eine Platte 115 über dem Transportband 115 vorgesehen. Die Platte 115 ist mit einem Stift 116 versehen und wird gegen die Aufzeichnungskopfeinheit 305 mittels Federn 117 und Führungsstiften 118 gedrückt. Um ein aufgezeichnetes Bild hoher Qualität zu erhalten, wird der Abstand zwischen den Aufzeichnungsköpfen 1C, 1M, 1Y. 1Bk und der Aufzeichnungsfläche des Blattes P im Aufzeichnungsbereich auf einen vorbestimmten Wert gehalten, bevorzugt mit einer Präzision von etwa 100um. Zu diesem Zweck, um zu erreichen, daß das Förderband 101 im Aufzeichnungsbereich im wesentlichen flach ist, weist die Platte 115 eine Ebenheit von einigen 10 Mikron in einer Fläche auf, die in Kontakt mit dem Förderband 101 ist.
Auch die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1Bk sind so in dem Kopfblock 6 positioniert, daß die Fläche, die durch die Ausstoßflächen der Köpfe gebildet wird, eine Ebenheit aufweist, die einige 10 Mikron nicht übersteigt. Die Platte 115 ist mit einem Positionierstift 116 versehen, so daß ein Spalt 1 zum passieren des Aufzeichnungsblattes durch den Kontakt des oberen Endes des Stiftes 116 mit dem Kopfblock 6 ausgebildet wird, wenn die Platte 115 mittels der Federn 117 gegen den Kopfblock entlang der Führungsstifte 118 angehoben wird. Wenn das Aufzeichnungsblatt bei diesem Aufbau transportiert wird, während es in engem Kontakt mit dem Transportband 101 mittels der elektrostatischen Anziehungskräfte gehalten wird, kann der Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche des Blattes und den Ausstoßebenen der Aufzeichnungsköpfe innerhalb einer gewünschten Präzision bezüglich des gewünschten Wertes aufrecht erhalten werden.
Während des Passierens des Aufzeichnungsbereichs wird das Aufzeichnungsblatt nacheinander einer Bildaufzeichnung durch die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1BK unterworfen. Wenn die Geschwindigkeit des Transportbandes 101 eine signifikante Änderung erfährt, weichen die Aufzeichnungspositionen der Aufzeichnungsköpfe gegeneinander ab, wodurch Abweichungen oder Unebenheiten der Farben des Bildes resultieren. Um solche Fehler zu vermeiden, ist die Dicke des Transportbandes 101, der Durchmesser der Antriebswalze 102 und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsmotors innerhalb einer gewünschten Genauigkeit geregelt, um die Änderungen der Geschwindigkeit des Transportbandes auf einem praktisch vernachlässigbaren Niveau zu halten.
Nach der Bildaufzeichnung in dem Aufzeichnungsbereich erreicht das Aufzeichnungsblatt die Position der Antriebswalze 102 in Kontakt mit dem Transportband 101, anschließend wird die Oberfläche des Transportbandes 101 mittels einer Reinigungseinrichtung 120 gereinigt, die mit einem tinteabsorbierenden Element 119 versehen ist, welches z.B. aus kontinuierlich porösem Schaumpolphenylformalharz besteht, und die absorbierte Tinte fließt dann von einer Öffnung 120 aus und wird wiedergewonnen.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Transportband 101 einen zweilagigen Aufbau auf, der aus einer isolierenden Schicht und einer leitenden Schicht zusammengesetzt ist. Es ist jedoch auch möglich, daß Transportband 101 aus einer einzigen isolierenden Schicht einer bestimmten Volumenwiderstandsfähigkeit besteht oder einen vielschichtigen Aufbau aus isolierenden und/oder leitenden Schichten anzupassen.
Im folgenden wird der Aufbau der Fixiereinheit detailiert erläutert.
Beim Tintenstrahlaufzeichnen wird Tinte auf dem Aufzeichnungsmaterial abgelegt und wird durch Penetration in dieses fixiert oder durch Verdampfen der Lösungsmittel der Tinte.
Jedoch variiert die Fixiergeschwindigkeit oder die Zeit vom Ablegen der Tinte bis zum Fixieren dieser signifikant, nicht nur aufgrund konstruktiver oder physikalischer Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials, sondern auch aufgrund der Bedingungen der umgebenden Atmosphäre. Auch kann die natürliche Fixiergeschwindigkeit nicht über ein bestimmtes Limit, festgelegt durch die physikalische Eigenschaften, verkürzt werden.
Bei einem herkömmlichen Serial Scanning Aufzeichnungsgerät wird das Fixieren des Bildes mittels eines relativ einfachen Aufbaus unter Berücksichtigung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit erreicht. Bei einer Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung bei einem Vollzeilendrucker oder dergleichen, oder bei einer Farbbildaufzeichnug wurde jedoch in den vergangenen Jahren das Aufzeichnungsmaterial aus dem Gerät ausgegeben während die Tinte noch nicht komplett fixiert war. Daher wird eine Fixiereinrichtung, wie in Fig. 14 gezeigt, benötigt, um das Bild wirksam zu fixieren und die hierfür benötigte Zeit zu vermindern.
In Fig. 14 heizen ein Heizelement 200 und ein anderes Heizelement 201 jeweils die nicht bedruckte Fläche und die tintetragende Fläche des Aufzeichnungsmaterials 210. Die Heizelemente können aus verschiedenen Einrichtungen, wie Halogenlampen, Tunnelheizer oder Heißleitern aufgebaut sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Heizelement 200 aus verschiedenen Heißleitern zusammengesetzt, die in der Lage sind, die Temperatur zu steuern und an der Rückseite des hitzeleitenden Lageelements 202 zum Heizen der unbedruckten Fläche des Aufzeichnugngsmaterials durch direkten Kontakt angeordnet sind. Das Heizelment 201 besteht aus einem Halogenheizer und heiße Luft wird mittels eines Gebläses 203, angeordnet über dem Heizer 201, geblasen, um die tintetragende Fläche des Aufzeichnungsmaterials ohne Kontakt aufzuheizen. Auch wenn das Aufzeichnungsmaterial 210 von dem Lageelement 202 aufgrund eines spezifischen Kräuselns der Tintenstrahlaufzeichnung, erzeugt durch die Ablage der Tinte, angehoben wird, kann das Aufzeichnungsmaterial sicher entlang des Lageelement 202 durch den abwärtsgerichteten Strom heißer Luft von dem Gebläse 203 vorwärts transportiert werden. Entsprechend werden beide Seiten des Aufzeichnungsmaterial 210 ausreichend getrocknet und die Tintenpenetration beschleunigt, und auf diese Weise die Fixierzeit signifikant vermindert.
Die Fixiertemperatur wird durch einen Thermostat 204 eingestellt, der die Temperatur des Heißleiters und des Heizers regelt, und kann geeignet entsprechend der Qualität des Aufzeichnungsmaterials eingeregelt werden. Um den unerwünschten Effekt des Aufheizens der Tinte in den Aufzeichnungsköpfen oder dem Zufuhrsystem zu vermeiden, ist eine Trennplatte 205, die eine oberflächliche Hitzeisolation z.B. aus Glasfasern aufweist, vorgesehen, und der Heizerhalter 206 ist aus einem hitzebeständigen Harz, wie Polyphenyloxyd (PPO) aufgebaut, wodurch unnötige Hitzeübertragung vermieden wird. Außerdem ist ein Abgeben unnötiger Hitze vorgesehen.
Eine Heizerabdeckung 208, z.B. aus einem Metallgitter ist aus Sicherheitsgründen für den Fall des Verklemmens des Aufzeichnungsmaterials vorgesehen.
Bei dem oben erläuterten Aufbau wird das Auzeichnungsmaterial 210 zweifach durch direktes Beheizen auf der Nichtaufzeichnungsfläche und durch Heißluftbeheizen auf der tintetragenden Fläche fixiert, wodurch ein Versagen bei der Bildfixierung der Tintenstrahlaufzeichnung verhindert wird, die insbesondere aufgrund eines Wellens des Aufzeichnungsmaterials auftritt, was im Falle einer wiederholten Tintenablagerung, z.B. bei einer Farbbildstrahlaufzeichnung auftreten kann.
Im folgenden wird die Bildaufzeichnungssequenz des vorliegenden Ausführungsbeispiels nach dem Start der Stromzufuhr unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, 9 bis 15 und die Flußdiagramme, dargestellt in den Fig. 18 bis 26, erläutert, wobei Fig. 19 bis 26 Subroutinen des in Fig. 18 gezeigten Ablaufs zeigen.
Wenn die Stromzufuhr des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes angeschaltet wird, wird eine Serie von Schritten durchgeführt; das in Fig. 11A gezeigte Bedecken, die Tintenzirkulation unter Druck, dargestellt in Fig. 11B, das Ausdrücken des tinteabsorbierenden Elements, dargestellt in Fig. 11C und das Anbringen des tinteabsorbierenden Elements, dargestellt in Fig. 11D (Fig. 19: Subroutine für Tintenzirkulation unter Druck) und die Sequenz kehrt zu dem bedeckten Zustand, dargestellt in Fig. 11A zurück. Dieser Betrieb (Schritt 1 in Fig. 18) kann Fehlfunktionen bei der Tintenabgabe, resultierend aus einem Anstieg der Viskosität der Tinte verursacht durch Trocknen oder Verdampfen oder Blasenbildung nach einer längeren Pause vor dem Start der Stromzufuhr, verhindern. Die seriellen Schritte des Bedeckens ( Fig. 11A), der Tintenzirkulation unter Druck (Fig. 11B), des Ausdrückens des Absorptionselements (Fig. 11C) und des Ineingriffsbringens des absorbierenden Elements (Fig. 11D) werden folgend zusammengenommen Tintezirkulationsbetrieb unter Druck genannt; diese Schritte werden nicht nur nach dem Start der Stromzufuhr durchgeführt, sondern auch nach jeder vorbestimmten Zykluszeitspanne, gemessen z.B. mittels einer Timereinrichtung, bevor Probleme wie das genannte Trocknen der Tinte oder Bläschenerzeugung bei Bedingungen hoher Temperatur oder hoher Feuchtigkeit oder nach einer längeren Pause des Betriebes nach dem Start der Stromzufuhr auftreten. In der Umgebung der Aufzeichnungskopfeinheit 305 ist ein Feuchtigkeitssensor (nicht dargestellt) vorgesehen, um das Intervall des Tintezirkulationsbetriebs unter Druck zu bestimmen und die Dauer des Unterdrucksetzens der Tinte zu regeln. Unter Bedingungen geringer Feuchtigkeit wird diese Zykluszeit verkürzt und das Unterdrucksetzen der Tinte verlängert. Auch gleichzeitige Änderungen dieser nachgewiesenen Bedingungen sehen einen zusätzlichen Effekt vor.
Der in Fig. 9 gezeigte bedeckte Zustand wird aufrechterhalten, wenn nicht ein Aufzeichnungsstartsignal empfangen wird. Wenn dieses Signal empfangen wird, wird die Leerlaufausgabeoperation durchgeführt, indem eine vorbestimmte Anzahl von Ausgabeimpulsen an alle Düsen aller Aufzeichnungsköpfe, wie in Verbindung mit Fig. 10 erläutert, gegeben wird, wodurch ein Versagen des Ausstoßens unmittelbar vor dem Aufzeichnungsbetrieb verhindert wird. Dieser Betrieb wird durch den Schritt 2 in Fig. 18 dargestellt. Die Anzahl von Impulsen der genannten Leerlaufausgabe wird auch mittels des Feuchtigkeitssensors geregelt; bei Bedingungen geringer Feuchtigkeit wird die Anzahl von Impulsen für die Leerlaufausgabe erhöht. Da die Zirkulation der Tinte unter Druck wirksamer als die Leerlaufausgabe ist, um Versagen bei dem Ausstoßen zu verhindern, wird die Zyklüszeit für den Betrieb des Zirkulierens der Tinte unter Druck aufgrund der Zeit des Viskositätsanstiegs oder des Trocknens der Tinte nach dem Betrieb der Leerlaufausgabe festgelegt. Entsprechend werden bei nichtbenützten Zustand die Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe von der Atmosphäre mittels der Abdeckeinrichtung abgedichtet, um ein Austrocknen der Tinte über ein bestimmten Niveau zu verhindern, so daß alle Düsen des Aufzeichnungskopfes in der Lage gehalten werden, Tinte alleine aufgrund eines Leerlaufausgabebetriebes auszustoßen. Nach dem Leerlaufausgabebetrieb, wenn entsprechend die in Fig. 20 gezeigte Subroutine vervollständigt ist, wird die Einheitöffnungsoperation, dargestellt in Fig. 12A bis 12D, durchgeführt, in der die Aufzeichnungsköpfe nach oben zurückgezogen werden und das Wiederherstellungsreservoir 2 nach oben rechts zurückgezogen wird, entsprechend einer Subroutine, die in Fig. 22 dargestellt ist.
Folgend wird die Kopf-Nachunten-Operation des Schrittes 3 in Fig. 18 durchgeführt, bei der die Kopfeinheit 305 um die Achse N gedreht wird, so daß die Ausgabeflächen dieser vertikal nach unten gerichtet werden und diese gegenüber der Oberfläche des Transportbandes 101 sind. Die Kopfeinheit 305 wird in Kontakt mit einer Eingriffsfläche (nicht dargestellt) gebracht, die an dem Kopfblock 6 vorgesehen ist und mit dem Stift 116, vorgesehen an der Platte 115, der verschieblich die Platte 115 gegen die Kraft der Federn 117 drückt.
Die Stopposition wird mittels eines Druckpositionssensors erfaßt. Aufgrund der Eigenschaften eines Schneckenrades (nicht dargestellt), das ein Teil der Kraftübertragungseinrichtung für die Kopfeinheit 305 ist, kann die Kopfeinheit 305 stabil in der Stopposition gehalten werden, ohne daß diese durch die Federn 117 nach oben gedrückt wird. So werden die Aufzeichnungsköpfe in den Druckzustand gebracht. Der Blattförderbetrieb wird gemäß der Subroutine, gezeigt Fig. 22 durchgeführt, wobei ein Aufzeichnungsblatt, gestapelt in einer Kassette 411, mittels einer Pick-Up-Walze 412 vorwärtsgefördert wird und über Transportwalzen 413, 414 und eine Führung 419 zu dem Spalt der Regiestrierwalzen 415, 416 vorwärtstransportiert wird. Nachdem das vordere Ende des Blattes den Spalt der Registrierwalzen 415, 416 erreicht hat, wird das Blatt weiter mittels der Transportwalzen 413, 414 über eine bestimmte Periode transportiert, wodurch eine Schlaufe in der Führungseinheit 419 gebildet wird. Dieser Betrieb wird normalerweise bei elektrofotografischen Kopiermaschinen oder dergleichen zum Registrieren des vorderen Endes des Blattes und Korrigieren der Förderung des Blattes angewandt. Dann werden die Registrierwalzen 415, 416 in Rotation versetzt, um das Blatt durch die Führungen 417, 418 auf das Transportband 101 zu fördern. Im Ansprechen auf den Beginn der Rotation der Registrierwalzen 415, 416 wird ein Scanning-Startsignal und ein Druck-Startsignal für die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y, 1BK erzeugt, das Aufzeichnungsblatt wird auf dem Transportband 101 weitergefördert und haftet an diesem aufgrund elektrostatischer Anziehungskräft beginnend von dem vorderen Ende des Blattes an und wird dem Druck des Bildes unter den Aufzeichnungsköpfen unterworfen mit einem geeigneten Spalt zwischen den Ausstoßflächen der Aufzeichnungsköpfe und dem Blatt mittels der vorher erwähnten Einrichtung. Dieser Betrieb wird entsprechend einer Subroutine, dargestellt in Fig. 23, durchgeführt. Danach wird das Bild zu der Fixierausgabeeinheit 307 gefördert und wird vom Transportband 101 zu einer Führung 213 mittels einer sogenannten geschwungenen Trennung transportiert, wobei die Antriebswalze 102 einen relativ geringen Durchmesser hat und das Blatt aufgrund seiner Steifigkeit von dieser getrennt wird. Der Durchmesser der Antriebswalze 102 ist so gewählt, daß der Bewegungsabstand der Oberfläche des Transportbandes 101, das mittels der Walzenreibung angetrieben wird, gleich dem Abstand zwischen den Ausstoßöffnungen des ersten Kopfes 10 und des vierten Kopfes 1BK ist. Auf diese Weise werden mögliche Abweichungen in der Registrierung von Bildern im Fall einer Exzentrizität der Antriebswalze 102 verhindert. Ideal wird die Oberfläche des Transportbandes 101 mittels eines Abstandes zwischen den Ausstoßöffnungen der unmittelbaren Nachbarschaft der Aufzeichnungsköpfe aufgrund einer Drehung der Antriebswalze bewegt; aber der Durchmesser der Antriebswalze 102 kann unter Berücksichtigung der mechanischen Festigkeit nicht zu klein gemacht werden. Für einen Abstand entsprechend den vier Köpfen muß die Walze unerträglich groß sein, was eventuell zur Sperrigkeit des Gerätes führt, da der Abstand sich verdreifacht. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Abstand zwischen dem ersten und dem vierten Kopf als größter Abstand zwischen den Köpfen betrachtet und verursacht die meisten Faktoren, die einen Anstieg bei den Fehlern in der Registrierung verursachen. Natürlich ist dies nicht beschränkend und es kann der Abstand zwischen dem ersten und dem dritten Kopf oder zwischen zwei unmittelbar benachbarten Köpfen aufgenommen werden. In jedem Fall ist jedoch eine gewisse Konzentration bezüglich der Beziehung zwischen dem Durchmesser der Antriebswalze und dem Abstand zwischen den Aufzeichnungsköpfen erforderlich.
Der Fixierschritt für das Blatt, das zu der Fixierausgabeeinheit 307 transportiert wurde, wird in einer von drei Arten durchgeführt, die im folgenden unter Bezugnahme auf eine Subroutine, dargestellt in Fig. 24, erläutert werden. Falls dies als Aufzeichnungsblatt verwendet wird, benötigt es keine Fixierung wie oben erläutert, aber ein nichtbeschichtetes Blatt, ein sogenanntes ebenes Papier bei elektrofotografischen Kopiermaschinen, benötigt eine Fixiereinrichtung. Bei einer ersten Art für ebenes Papier wird die Stromzufuhr zu den Heizelementen 200, 201 gleichzeitig mit dem Aufzeichnungsstartsignal angeschaltet. Das Gebläse 203 wird mit dem Transporttiming des Blattes von dem Transportband 101 zu der Führung 213 aktiviert, gemessen mittels einer Timereinrichtung beginnend von dem Rotationsstartsignal der Registrierwalzen 415, 416.
Der oben erklärte Betrieb wurde gewählt unter der Berücksichtigung der Tatsache, daß der Halogenheizer des Heizelementes 201 ein bis zwei Sekunden zum Erreichen der vorbestimmten Temperatur benötigt. Wenn das Gebläse 203 von Beginn an aktiviert ist, wird dadurch der Heizer angeblasen und die oben erwähnte Zeit wird verlängert, so daß die vorbestimmte Temperatur nicht erreicht ist, wenn das Blatt zu der Fixiereinheit 307 gefördert wird, wodurch der Fixiereffekt nachteilig beeinträchtigt wird. Bei einem zweiten Betriebsmodus, dargestellt in Fig. 25, bei dem beschichtetes Papier als Aufzeichnungsblatt verwendet wird, wird ein Wählschalter in einer nichtdargestellten Betriebseinheit betätigt, um den Betriebsmodus zu wählen und die Bildaufzeichnung wird durch ein Aufzeichnungsstartsignal initiiert und in diesem Fall werden beide Heizelemente 200, 201 nicht aktiviert. Die oben erwähnte Fixiereinrichtung wird für beschichtetes Papier nicht benötigt, da wie bereits erläutert, die Tinte von diesem schnell absorbiert wird. Jedoch wird unter Berücksichtigung möglicher Fehler beim Betrieb, der erste Betriebszustand für ebenes Papier bevorzugt und die Fixiereinrichtung wird aktiviert solange nicht der zweite Betriebsmodus für beschichtetes Papier vom Benutzer ausgewählt wurde. Es ist daher möglich, solche Nachteile, wie die Übertragung von Tinte auf die Ausgabewalzen 211 zu verhindern, die Schmierer auf den Aufzeichnungsblättern verursacht, auch wenn ein auf ein beschichtetes Papier zu druckendes Bild aufgrund eines Fehlers auf ein ebenes Papier gedruckt wird.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat auch einen dritten Betriebsmodus zum Drucken auf Overhead-Projektorfolie (OHP). Obwohl OHP-Blätter die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet werden, eine Beschichtung änlich der beschichteten Papieres aufweisen, wird ein Verlaufen von Tinte oder ein Weglaufen der Tinte auftreten, wenn das Drucken an der gleichen Stelle innerhalb einer kurzen Zeitperiode wiederholt wird. Auch die vollständige Tintenabsorption in der beschichteten Lage benötigt eine lange Zeit, so daß das Bild verwischen kann oder auf etwas übertragen wird, wenn das ausgebildete Papier etwas innerhalb einer kurzen Zeitperiode nach der Ausbildung des Bildes berührt. Um solche Nachteile zu verhindern, wird die nächste Ausbildung eines Bildes verspätet, um eine komplette Tintenabsorption zu erreichen und zu verhindern, daß das Bild irgend einen Kontakt nach der Ausbildung des Bildes hat, um eine Übertragung der Tinte zu vermeiden. Es ist auch möglich, die Fixiereinrichtung in dieser Zeitperiode zu benutzen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden alle Transportgeschwindigkeit inklusive der Blatttransportgeschwindigkeit, der Transportbandgeschwindigkeit und der Blattausgabegeschwindigkeit auf ein Niveau abgesenkt, das eine Vermeidung der oben erwähnten Nachteile gewährleistet, während das Verhältnis der genannten Geschwindigkeiten genauso wie beim ersten und zweiten Betriebsmodus aufrechterhalten wird. Zur selben Zeit wird die Antriebsfrequenz der Aufzeichnungsköpfe natürlich modifiziert, um ein sauberes Bild zu erhalten. Wenn der OHP-Betriebsmodus mittels eines Betriebsschlüssels in der Betriebseinheit (nicht dargestellt) ausgewählt wurde, wird im Ansprechen auf das Aufzeichnungsstartsignal die Transportgeschwindigkeit von der Blatttransporteinheit 303 zu den Registrierwalzen 415, 416 die Geschwindigkeit des Transportbandes der Einheit 304 und die Geschwindigkeit der Ausgabewalzen 211, 212 alle wie oben erläutert, vermindert und die Heizelemente 200.201 und das Gebläse 203 werden mit dem Timing des ersten Betriebsmodus angeschaltet, um die Bildfixierung zu unterstützen.
Das ebene Papier, das beschichtete Papier und das OHP-Blatt werden, wie oben erläutert, schließlich mittels der Ausgabewalzen 211, 212 auf das Fach 420 ausgegeben, aber die Transportgeschwindigkeit der verschiedenen Einheiten ist unterschiedlich für diese Blätter aus den im folgenden erklärten Gründen und Eigenschaften. Bei der Konstruktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Prozeßgeschwindigkeit, bestimmt durch die Aufzeichnungsgeschwindigkeit, durch die Geschwindigkeit des Transportbandes 101 erhalten. Anders gesagt, die Geschwindigkeit des Transportbandes 101 wird entsprechend der Prozeßgeschwindigkeit ausgewählt. Daher ist, wenn der Druck durch die Aufzeichnungsköpfe mit der korrekten Geschwindigkeit durchgeführt wird, der erhaltene Druck zusammengezogen oder in die Länge gezogen bezüglich der Transportrichtung des Blattes, je nach dem, ob das Transportband 101 langsamer oder schneller als die festgelegte Geschwindigkeit bewegt wird. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wird die Transportgeschwindigkeit der Registrierwalzen 415, 416 etwas größer als die des Transportbandes 101 gewählt, damit dessen Transportfähigkeit nicht durch die Registrierwalzen 415, 416 beeinflußt wird. Das Blatt wird von den Registrierwalzen 415, 416 zu dem Transportband 101 übertragen und auf diesem elektrostatisch gehalten; beim Start des Druckens mit dem ersten Aufzeichnungskopf jedoch wird das Blatt nur an einem vorderen Endabschnitt elektrostatisch gehalten. Entsprechend wird das Blatt, wenn die Transportgeschwindigkeit der Registrierwalzen 415, 416 geringer als die Geschwindigkeit des Transportbandes 101 gewählt ist, durch die Transportleistung der Registrierwalzen 415, 416 gesteuert, wodurch das Bild in einer abnormalen Weise bis zu einem Punkt ausgebildet wird an dem das Blatt elektrostatisch mittels des Bandes 101 über eine größere Länge angezogen wird und dann durch die Transportleistung des Bandes 101 regiert wird. Aus diesem Grund wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Transportgeschwindigkeit der Registrierwalzen 415, 416 größer als die des Transportbandes 101 gewählt und die Belastung des Blattes aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz wird durch eine Schleife, die zwischen den Führungen 417, 418 ausgebildet wird, aufgenommen. Entsprechend wird bei dieser Konstruktion die Transportleistung der Walzen 415, 416 die des Bandes 101 nicht beeinträchtigen. Jedoch wird wenn diese Geschwindigkeitsdifferenz größer wird, die Schleife des Blattes größer und die elektrostatische Anziehung wird beispielsweise aufgrund einer Bewegung der Schleife unstabil. Entsprechend wird die Differenz der Geschwindigkeiten so gering wie möglich in einem positiven Bereich, nämlich ausgewählt zwischen 0 und einem sehr geringen positiven Wert gehalten. Experimentell wird ein Bereich zwischen 0 und 1,5% bezüglich des Geschwindigkeitsverhältnis bevorzugt. Weiterhin wird die Transportgeschwindigkeit der Blattausgabeeinheit erläutert. Bei der gewöhnlichen Konstruktion kann eine Schleife des Blattes zwischen dem Band 101 und den Walzen 211, 212 ausgebildet werden, um eine Beeinflussung der Transportgeschwindigkeit des Bandes zu vermeiden, wie bei der vorangehend erwähnten Beziehung zwischen den Registrierwalzen und dem Transportband. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beeinträchtigt jedoch diese Schleife aufgrund der Anwesenheit des Heizelementes 200 an der Seite stromunterhalb der Transporteinheit 304 zum Heizen der Rückseite des Blattes, die Fixierwirkung, da das Blatt nicht länger entlang des Lagerelementes 202 vorrücken kann. Entsprechend wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Transportgeschwindigkeit der Ausgabewalzen 211, 212 größer als die des Bandes 101 gewählt, wodurch eine Schleifenbildung verhindert wird. Zusätzlich wird die Oberfläche des Lagerelementes 202 des Heizelementes 200 etwas höher als die Ebene positioniert, die die Oberfläche des Bandes 101 und des Spaltes der Ausgabewalzen 211, 212 verbindet, wodurch das Blatt sicher entlang der Oberfläche des Lagerelementes 202 transportiert wird, sobald das vordere Ende des Blattes zwischen die Walzen 211, 212 geklemmt wird. Die Transportleistung der Walzen 211, 212 ist adäquat geregelt, so daß sie die des Bandes 101 nicht übersteigt. Das wird durch die Ausbildung von Noppen aus Nylonfasern auf der Oberfläche der Walze 211 erreicht, die in Kontakt mit der bildtragenden Fläche des Blattes gelangen, wodurch die Reibung vermindert wird und auch das Versetzen von Tinte verhindert wird und durch ein Ausbilden der Walze 212 aus einem Harz wie Polyacethalharz.
Die oben erläuterte Auswahl der Transportgeschwindigkeiten ermöglicht eine befriedigende Aufzeichnung ohne Verwischen des Bildes.
Im folgenden wird der Blatttransport durch die Transporteinheit 304 weiter diskutiert. Wie oben erläutert verursacht die Abweichung der Transportgeschwindigkeit der Einheit 304 nicht nur eine Verlängerung oder Kontraktion des aufgezeichneten Bildes, sondern auch eine Abweichung der Bildregistrierung oder ungleichmäßige Farben bei einem Bild, das durch die Übereinanderpositionierung verschiedener Tinten zu einem Farbbild zusammengesetzt wird. Daher muß die Präzision der Bewegung des Transportbandes 101 zufriedenstellend geregelt werden, indem ausreichend Aufmerksamkeit der Antriebsquelle für die Antriebswalzen 102, deren Durchmesser und der Dicke des Bandes 101 geschenkt wird. Auch allen anderen Faktoren, die Unruhe in die Transporteinheit 405 bringen und die Abweichungen erhöhen müssen in Betracht gezogen werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei der Übertragung des Blattes von den Registrierwalzen 415, 416 auf das Transportband 101 das Band 101 mittels des Blattes angeschoben, da die Transportgeschwindigkeit der Registrierwalzen 415, 416 höher ist als die des Bandes 101 und diese Anstoßkraft die Gleichförmigkeit der Transportgeschwindigkeit beeinträchtigt und eventuell Ungleichmäßigkeiten der Farbe oder Abweichung bei der Registrierung, wie oben erläutert, verursacht wenn ein vorangehendes Blatt bedruckt wird. Um dieses Problem zu vermeiden, weist das vorliegende Ausführungsbeispiel eine solche Sequenz auf, daß beim kontinuierlichen Bildaufzeichnen die Übertragung des nachfolgenden Bildes auf das Transportband 101 erfolgt, nachdem das hintere Ende des vorangehenden Blattes den vierten Aufzeichnungskopf passiert hat, so daß die Übertragung des nachfolgenden Blattes auf das Band 101 nicht stattfindet während des Bedruckens des vorangehenden Blattes. Dies wird mittels einer Timereinrichtung erzielt, die die Registrierwalzen 415, 416 aufgrund einer Kalkulation der Passierzeit des hinteren Endes des Blattes durch den vierten Aufzeichnungskopf regelt; kalkuliert unter Berücksichtigung der Länge des transportierten Blattes.
Die Sequenz vom Start des Aufzeichnens bis zu dessen Ende und die der Ausgabe des Blattes wird in der oben erwähnten Weise durchgeführt. Nach dem Aufzeichnen einer vorbestimmten Anzahl von Blättern wird eine Kopf-Hoch-Operation durchgeführt und die Einheitschließoperation, dargestellt in Fig. 12E und 12F, und der abgedeckte Zustand, dargestellt in Fig. 3, wird letztendlich eingenommen, um den Aufzeichnungsbetrieb abzuschließen. Im ersten und dritten Betriebsmodus wird die Stromversorgung zu den Heizelementen 200, 201 und dem Gebläse 203 beendet, wenn das hintere Ende des Blattes die Walzen 211, 212 passiert hat. Dieses Timing wird mittels eines Sensors 213 zum Erkennen des Passierens des vorderen Endes des Blattes bezüglich des Armes 214, wie dargestellt in der Subroutine in Fig. 24, festgelegt.
Der Schritt 5 repräsentiert dabei die Wiederholung des Aufzeichnungsbetriebes für eine vorbestimmte Anzahl von Blättern.
Folgend wird die Kopfregelsequenz zum Verhindern eines Ausstoßversagens des Schrittes 6 in Fig. 19 unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 26 erläutert.
Beim Start der Stromversorgung zum Gerät wird als erstes die Tintenzirkulationsoperation, wie vorangehend erläutert, durchgeführt, wobei die Möglichkeit einer längeren Betriebspause vor dem Starten der Stromversorgung in Betracht gezogen wird. Danach erwartet das Gerät den Eingang des Aufzeichnungsstartsignales im abgedeckten Zustand. Die Tintenzirkulationsoperation wird jedoch wiederholt, falls die Tintetrocknungstimereinrichtung aktiviert ist. Diese Timereinrichtung dient dazu, ein Versagen beim Tintenausstoß, resultierend aus einem Anstieg der Tintenviskosität, für den Fall zu verhindern, daß der Nichtaufzeichnungszustand nach einem Start der Stromversorgung andauert und die Zeit der Timer-Einrichtung liegt im Bereich von Stunden, obwohl diese von den Eigenschaften der Tinte und den Gebrauchsbedingungen abhängt.
Dann wird im Ansprechen auf den Eingang des Aufzeichnungs- Start-Signales eine Leerlaufausstoßoperation durchgeführt, eine Kopf-Nachunten-Operation und der Druckbetrieb. Wenn der erste Ausstoßtimer im Laufe des Druckens läuft, werden die Aufzeichnungsköpfe angehoben, um einen Leerlaufausstoß zu bewirken und dann wieder abgesenkt, um mit dem Druckbetrieb fortzufahren. Der erste Ausstoßtimer bewirkt die Leerlaufausstoßung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem vorangehenden Leerlaufausstoß, um ein Ausstoßversagen der Düsen zu verhindern, die nicht während des Druckbetriebes benutzt werden. Dieser Betrieb wird durchgeführt, um geringfügiges Ausstoßversagen beim Leerlaufausstoß zu berichtigen und wird in einem Intervall von Mintuten wiederholt. Nach der Bildaufzeichnung der vorbestimmten Anzahl von Blättern wird der Kopfnachuntenzustand aufrechterhalten für die Dauer des ersten Ausstoßtimers, wobei der Eingang des nächsten Aufzeichnungsstartsignals abgewartet wird. Wenn das Startsignal nicht innerhalb dieser Zeitdauer eingeht, wird die Kopf-Hoch- Operation und die Einheitschließoperation durchgeführt und das Gerät nimmt den abgedeckten Zustand ein. Andererseits wird, wenn das Aufzeichnungsstartsignal innerhalb dieser Zeitperiode eingeht, der Aufzeichnungsbetrieb gestartet, entsprechend der oben erläuterten Sequenz (Flußdiagramm in Fig. 27). Der erste Ausstoßtimer kann durch einen Timer ersetzt werden, der die Zeit mißt, die der Differenz entspricht, die man aus dem Abziehen der Zeit von dem vorangehenden Leerlaufausstoß bis zum Ende der Bildaufzeichnung von der Zeit des ersten Ausstoßtimers erhält. In der Praxis wird die Zeit des Timers jedoch etwas geringer gewählt als diese Differenz, da die Tinte leichter trocknet als wenn die Köpfe im nach unten gerichteten unbedeckten Zustand sind.
Der oben erläuterte Wiederherstellungsbetrieb ist zuverläßig durchführbar, aber muß bei Unterbrechung des Aufzeichnungsbetriebes durchgeführt werden, wenn ein solcher Aufzeichnungsbetrieb durchgeführt wird, und kann eine Verspätung beim Aufzeichnen verursachen. Im folgenden wird eine Konstruktion erläutert, die in der Lage ist, diesen Nachteil zu vermeiden, auch wenn dies nicht wesentlich ist.
Bei dieser Konstruktion wird der Leerlauftintenausstoß zum Verhindern eines Ausstoßversagens der Aufzeichnungsköpfe auf das Transportband zwischen den Aufzeichnungsblättern durchgeführt, wodurch der Leerlaufausstoß ohne Unterbrechung des Aufzeichnungsbetriebs durchgeführt werden kann.
Im folgenden wird eine modifizierte Sequenz zum Verhindern des Ausstoßversagens erläutert. Im Ansprechen auf ein Aufzeichnungsstartsignal wird das Transportband gestartet und der Leerlaufausstoß auf das Transportband durchgeführt. Der Leerlaufausstoß wird abgeschlossen bevor das Aufzeichnungsblatt eine Position unter den Aufzeichnungsköpfen erreicht, und der Druckbetrieb wird auf diesem Aufzeichnungsblatt durchgeführt. Die Tinte des Leerlaufaustoßes wird auf dem Transportband abgelegt und mittels einer Reinigungseinrichtung 120, die ein tinteabsorbierendes Element 119 aufweist, entfernt, das aus einem gleichmäßig porösen Schaum, z.B. auf Polyphenylformalharz besteht. Die darin absorbierte Tinte fließt aus und wird von einer Öffnung 120 wieder aufgenommen. Auf diese Weise wird das Aufzeichnungsblatt nicht mit Tinte des Leerlaufausstoßes, die auf dem Transportband verbleibt, verschmiert. Der Leerlauf ausstoß wird wiederholt, wenn der erste Ausstoßtimer während des Aufzeichnungsbetriebs aktiviert wird. Die Aufzeichnungsblätter werden gewöhnlich mit einem Spalt von 50 bis 150mm plaziert und der Leerlaufausstoß während des Aufzeichnungsbetriebes wird auf das Transportband in diesen Spalt durchgeführt, so daß der Aufzeichnungsbetrieb nicht unterbrochen werden muß.
Der erste Ausstoßtimer bewirkt den Leerlaufausstoß zu einem vorbestimmten Zeitpunkt von dem vorangehenden Leerlaufausstoß ab, um Ausstoßversagen in den Düsen, die nicht beim Druckbetrieb benutzt werden, zu verhindern. Dieser Betrieb wird durchgeführt, um geringes Ausstoßversagen aufgrund des Leerlaufausstoßes zu berichtigen und wird in einem Intervall von einer bestimmten Anzahl von Minuten wiederholt. Nach der Bildaufzeichnung einer vorbestimmten Anzahl von Blättern wird der Kopf-Nachunten-Zustand für die Dauer des ersten Ausstoßverbleibzeittimers aufrecht erhalten, so daß der Eingang des nächsten Aufzeichnungsstartsignals abgewartet wird. Wenn das Startsignal nicht innerhalb dieser Zeitperiode eingeht, wird die Kopf-Nachunten-Operation durchgeführt und der abgedeckte Zustand eingenommen. Andererseits wird, wenn das Aufzeichnungsstartsignal innerhalb dieser Zeitperiode eingeht, der Aufzeichnungsbetrieb entsprechend der oben erwähnten Sequenz gestartet. Der erste Ausstoßverbleibzeittimer mißt die Zeit, die der Differenz entspricht, die man durch ein Abziehen der Zeit von dem vorangehenden Leerlaufausstoß bis zum Ende der Bildaufzeichnung von der Zeit des ersten Ausstoßtimers erhält. In der Praxis wird diese Zeit etwas geringer als die Differenz gewählt unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Tinte leichter trocknet als wenn die Köpfe im unbedeckten Zustand sind.
Es ist daher möglich, den Wiederherstellungsbetrieb zu bewirken und das Ausstoßversagen der Ausstoßköpfe zu verhindern, ohne den Aufzeichnungsbetrieb zu unterbrechen.
Die Merkmale der Konstruktion, die beim vorangehenden Ausführungsbeispiel offenbart wurden, können wie folgt zusammengefaßt werden, und die folgende Erfindung umfaßt alle diese Merkmale einzeln oder in Kombination entsprechend dem Verwendungszweck.
Bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem langen Vielöffnungsaufzeichnungskopf gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Aufzeichnungskopf in der Lage, eine Bewegung aufgrund einer Drehung durchzuführen und die Öffnungen werden in einem solchen gedrehten Zustand auf der Seite stromoberhalb der Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials positioniert, wodurch Vorteile bezüglich des Schutzes der Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfes bei Verklemmen des Aufzeichnungsmaterials erzielt werden und die Beseitigung von verklemmten Aufzeichnungsmaterial erleichtert wird und ein Trocknen oder Anhaften der Tinte auf der Ausstoßfläche, verursacht durch die Hitze der Fixiereinheit, die üblicherweise auf der Seite stromunterhalb positioniert ist, verhindert wird.
Auch ist das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit tinteabsorbierenden Elementen versehen und eine Einrichtung zum Anbringen oder Separieren der absorbierenden Elemente an und von den Ausstoßflächen des Aufzeichnungskopfes weg, einer Ausdrückeinrichtung für die absorbierenden Elemente, einer Einrichtung, die das Verwischen der absorbierten Tinten verhindert, einer Einrichtung zum Verhindern des Trocknens der Tinte auf den Ausstoßflächen des Aufzeichnungskopfes und einer Einrichtung zum Wischen der Ausstoßflächen, wodurch ein stabiler Tintenausstoß von den Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfes gewährleistet wird und so ein fehlerhafter Ausstoß einschließlich eines Versagens des Ausstoßes verhindert wird und ein Bild hoher Qualität gewährleistet wird. So wird ein Gerät mit einem Aufzeichnungskopf hoher Zuverlässigkeit, großer Haltbarkeit und einer langen Lebensdauer erzielt.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist auch mit einem Wiederherstellungssystem versehen, bei dem eine Kopfwisch-Einrichtung in Verbindung mit dem Abheb-Betrieb der tinteabsorbierenden Elemente von den Ausstoßflächen des Aufzeichnungskopfes aktiviert wird, wodurch das Reinigen der Ausstoßflächen und die Wiederherstellung versagender Düsen schnell und effektiv erreicht werden kann, so daß die Wiederherstellungs- Operation in einer kurzen Zeit und in einer sehr wirkungsvollen Weise durchgeführt werden kann.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist auch mit einem Wiederherstellungssystem versehen, bei dem die Wischeinrichtung für die Ausstoßflächen des Aufzeichnungskopfes als Ausdrückeinrichtung für die tintenabsorbierenden Elemente dient, wodurch die tinteabsorbierenden Elemente ausgedrückt werden, um ihre Absorptionsfähigkeit gleichzeitig mit dem Abwischen der Tinte von den Ausstoßflächen wiederherzustellen. Auf diese Weise kann das Reinigen der Ausstoßflächen des Aufzeichnungskopfes und der Wiederherstellungsbetrieb für versagende Düsen schnell und wirksam erreicht werden.
Weiterhin sind bei einem solchen Tintenstrahlaufzeichnungsgerät der Aufzeichnungskopf, die Lager- und Bewegungseinrichtung für diesen, das Kopf-Wiederherstellungssystem und die Bewegungseinerichtung für dieses als integrale Einheit konstruiert, die abnehmbar in dem Hauptgehäuse montiert ist, wodurch das gesamte Gerät kompakt gehalten werden kann. Auch wird bei dieser Konstruktion der Vorteil eines wartungsfreien Gerätes erzielt.
Die Schlüsselabschnittskonstruktion 108 ist mit einem Kopfblock 6 versehen, Aufzeichnungsköpfen 1C, 1M, 1Y und 1BK, wobei die Träger mit Trägerführungen (folgend als Backupwalzen bezeichnet) 115C, 115M, 115y, 115BK, Drückelementen (hierin als Anstoßwalzen bezeichnet) 116C, 116M, 116Y, 116BK, Federn 117c, 117M, 117Y, 117BK und Stoßwalzenführungen 118, gemäß Fig. 2 versehen sind.
Die Backupwalzen 115C, 115M, 115Y, 115BK sind drehbar mittels einer in den Zeichnungen nicht indizierten Seitenplatte-Überlagerungen zusammen mit der Antriebswalze 102 und der folgenden Walze 103 gelagert. Ihre Verschiebung ist auf mehrere 10 um beschränkt. Die Anstoßwalzen 116C, 116M, 116Y, 116BK sind mit derselben Achse wie die vorher Backupwalzen 115C, 115M, 115Y und 115BK versehen. Die Abweichung derer äußerer Durchmesser kann auf einige um beschränkt werden. Diese Anstoßwalzen 116C, 116M, 116Y, 116BK sind auf beiden Seiten der 115C bis 115BK vorgesehen und diese kontaktieren anstoßend die Stoßflächen der Aufzeichnungköpfe 1C bis 1BK. Die Stoßfläche an der Seite des Aufzeichnungskopfes ist bevorzugter Weise auf derselben Ebene wie die Düsen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Anordung beschränkt. Federn 117C bis 117BK lagern die Aufzeichnungsköpfe 1C bis 1BK gegen die Walzen 116C bis 116BK und sind in Richtung des Pfeiles B in der Fig. bewegbar.
Das Trägerband 101 ist mit einer Toleranz in der Dicke von einigen 10um gefertigt und bewegt sich in Kontakt mit den Backupwalzen 115C bis 115BK, und das Aufzeichnungsblatt kontaktiert das Trägerband aufgrund der elektrostatischen Anziehungskräfte fest. Deshalb wird der Raum zwischen den Backupwalzen 115C bis 115BK und den Aufzeichnungsköpfen 1C bis 1BK mit Präzision eingehalten und es ist möglich, den Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsblattes und der Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes mit einer Genauigkeit von etwa 50 bis 70 um einzuhaltn.
Fig. 28 zeigt eine Seitenansicht eines Schlüsselabschnittsaufzeichnungskopfes 1, der Backupwalze 115 etc., angegeben in Fig. 29. Wie in der Fig. gezeigt sind Anstoßwalzen auf beiden Seiten eines Paares des Aufzeichnungskopfes 1 und der Backupwalze 115 vorgesehen und eine Feder 117 ist gegenüber diesen montiert und daher kann, auch wenn die Backupwalze 115 geringfügig geneigt wird, der Aufzeichnungskopf 1 ihrer Bewegung folgen und der Unterschied bezüglich des Spaltes zwischen Düsenoberfläche und Band am vorderen und hinteren Teil kann beschränkt werden. Das Zentrieren der Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes 1 und die axiale Linie der Backupwalzen 115 wird durch die Anstoßwalzenführung 118 bewirkt. Wenn der äußere Durchmesser der Anstoßwalze gleich 12 ist, auch wenn die Achse der Backupwalzen 115 um plus/minus 0,5mm in Richtung des Pfeiles C abweicht, ist die Abweichung in der Richtung des Pfeiles D in der Fig. nicht über +/- 10um und daher ist der Abstand zwischen dem äußeren Durchmesser der Anstoßwalze 116 und der Nut, die gegenüber der Anstoßwalzenführung 118 ist, ziemlich groß.
Wenn der Aufzeichnungskopfabschnitt 305 zu der Position, dargestellt in der Fig. 2B, bewegt wird, nimmt das System den in Fig. 27 gezeigten Zustand ein. Während dieses Schritts trifft die Anstoßfläche jedes Aufzeichnungskopfes die Walzen 116C bis 116BK. Die Anstoßwalze 116 tritt in die Nut entsprechend der Anstoßwalzenführung ein, aber da ein Spalt zwischen dem äußeren Durchmesser der Walze und der Nut besteht, kann der Aufzeichnungskopfabschnitt 305 sanft den in Fig. 27 gezeigten Zustand einnehmen. Zu dieser Zeit wird der Spalt zwischen der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsblattes auf der Oberfläche der Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes auf weniger als 100um, wie oben erwähnt, aufrechterhalten.
Da die Backupwalzen 115C bis 115BK in Kontakt mit dem fixierten Abschnitt über die Lagerung sind, rotieren diese sanft folgend der Bewegung des Trägerbandes 106. So ist das Antriebsmoment gering und die Präzision der Rotation der Antriebsquelle ist hoch. Die Präzision der Bewegung des Trägerbandes ist hoch, und der Betrag an Farbabweichung ist gering.
Unter diesem Zustand wird das Aufzeichnungsblatt durch den Spalt 1 in Richtung des Pfeiles A bewegt und wird durch jeden Aufzeichnungskopf bedruckt. Zu dieser Zeit wird der Spalt zwischen der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes und der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsblattes auf 50 bis 70um gehalten.
Ein anderes Beispiel ist in den Fig. 29, 30 und 31 gezeigt. Da die Aufzeichnungsköpfe 1C bis 1BK im wesentlichen dünn sind und eine größere Anzahl von Aufzeichnungsköpfen innerhalb eines limitierten Raumes angeordnet sind, können Fälle auftreten bei denen die Feder 117 nicht für jeden Aufzeichnungskopf, wie in Fig. 27 dargestellt, vorgesehen werden kann.
In einem solchen Fall kann eine Positionierachse 130 als Positioniereinrichtung, wie in Fig. 29 dargesteltt, vorgesehen werden. Die Positionierachse 130 hat einen Einbahnabschnitt an beiden Enden, und die Feder 117 kontaktiert diesen. Der Kopfblock weist eine solche Konstruktion auf, die eine Bewegung der Positionierachse 130 in Richtung des Pfeiles B ermöglicht.
Der obere Teil dieser Positionierachse wird als Kontaktteil verwendet; die Aufzeichnungsköpfe 1C, 1M, 1Y und 1BK sind beispielsweise mittels einer Lagereinrichtung befestigt. Der Abstand zwischen dem Trägerband 101 und den Aufzeichnungsköpfen 1C bis 1BK ist im Fall des vorangehenden Beispiels mittels der Anstoßwalze 116 festgelegt, die gegen das Element an der Kopfseite anstößt und mittels Bewegen des Trägerbandes um die Backupwalze 115, aber in diesem Beispiel wird dieser mittels des Kontakts der Walze 116 gegen den unteren Teil der Positionierachse 130 festgelegt. Auch in diesem Fall ist die Positionier-Walze 116 und die Positionierachse 130 an beiden Seiten der Aufzeichnungsköpfe 1C bis 1BK vorgesehen, so daß dort kein Unterschied bezüglich des Spaltes zwischen Vorder- und Rückseite sein sollte.
Ein anderes Beispiel ist in den Fig. 30 und 31 gezeigt. In diesem Fall wurde so konstruiert, daß die Linie auf der 116M und 116Y, außerhalb von vier Backupwalzen angeordnet von der Seite stromoberhalb in Richtung der Bewegung des Trägerbandes 101 das Trägerband kontaktieren, außerhalb der Linie ist, auf der 116C und 116Bk, die zwei äußeren (obere Seite in der Fig.) Backupwalzen, das Trägerband kontaktieren. In Fig. 30 wird das Zentrum der zwei inseitigen Backupwalzen nach oben in Fig. 31 verschoben und der äußere Durchmesser der zwei inseitigen Backupwalzen und der Anstoßwalzen ist größer bemessen. Durch eine solche Anordnung kontaktiert das Trägerband 101 auch wenn das Zentrum der Backupwalzen 115 bis 115BK geringfügig abweicht, alle Walzen, und die Positionen der Aufzeichnungskopfe 1C bis 1BK sind entsprechend eingestellt, und daher kann das Drucken mittels eines sehr genauen Abstand durchgeführt werden.
Wie oben festgestellt, kann der Platz zwischen der Düsenfläche des Aufzeichnungskopfes und der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsblattes durch eine Positionierung des drehbar gelagerten Trägerführungsteiles, das den Träger, der das Aufzeichnungsblatt führt, eine Vielzahl von Köpfen oder Positioniereinrichtungen, die eine Vielzahl von Köpfen fixieren, über die Anstoßwalze akkurat eingehalten werden, und die Bewegungsgenauigkeit des Trägers wird auf einem hohen Niveau gehalten, und so ein Bild hoher Qualität frei von Abweichungen der Linien oder im Fall von Farbdrucken frei von Farbabweichung oder Unregelmäßigkeiten erhalten werden.
Im Fall des vorher erwähnten Gerätes bedeckt der Aufzeichnungskopf-Abschnitt die gesamte Blattbreite und daher ist es möglich, eine Bildaufzeichnung für die gesamte Fläche des Aufzeichnungsblattes einfach zu erhalten, indem das Aufzeichnungsblatt unter dem Aufzeichnungskopf-Abschnitt 305 durchbewegt wird und daher kann ein Drucken mit höherer Geschwindigkeit als im Fall eines Serial-Scanning-Systems durchgeführt werden. Der Aufzeichnungskopf-Abschnitt 305 muß eine Scanningposition während des Aufzeichnens nicht verändern, und daher kann mit höherer Stabilität ein Bild erzeugt werden.

Claims

1. Bildaufzeichnungsgerät ausgerüstet mit einem Träger (101) zum Tragen und Fördern von Aufzeichnungsblättern zu Aufzeichnungsköpfen (1C, 1M, 1Y, 1BK), wobei der Träger (101) auf drehbaren Trägerführungen (115C, 115M, 115Y, 115BK) gelagert ist, die so angeordnet sind, daß der Träger (101) zwischen diesen und den Aufzeichnungsköpfen (1C, 1M, 1Y, 1BK) plaziert ist, gekennzeichnet durch Drückelemente (116C, 116M, 116Y, 116BK), die zwischen den Aufzeichnungsköpfen (1C, 1M, 1Y 1BK) und den Trägerführungen (115C, 115M, 115Y, 115BK), angeordnet sind, wobei die Drückelemente (116C, 116M, 116Y, 116BK) so angepaßt sind, daß diese anstoßend eine jeweilige Anstoßfläche der Aufzeichnungsköpfe (1C, 1Y, 1M, 1BK) kontaktieren, um den Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche der Aufzeichnungsblätter und den Aufzeichnungsköpfen (1C, 1M, 1Y, 1BK) aufrechtzuerhalten.

2. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit vier Trägerführungen (115C, 115M, 115Y, 115BK) versehen ist, die nacheinander in Förderrichtung angeordnet sind, wobei sich die Kontaktlinie zwischen dem Träger (101) und den inneren zwei Trägerführungen (115M, 115Y) sich an einer Position befindet, die außerhalb der Kontaktlinie zwischen dem Träger (101) und dem äußeren zwei Trägerführungen (115C, 115BK) in Richtung zu den Aufzeichnungsköpfen ist.

3. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Positionierelement (130), das die Anstoßfläche der Aufzeichnungsköpfe (1C, 1M, 1Y, 1BK) bildet, zum Einstellen der Positionen der Aufzeichnungsköpfe (1C, 1M, 1Y, 1BK) und der Drückelemente (116c, 116M, 116Y, 116BK), die zwischen den Trägerführungen (115C, 115M, 115Y, 115BK) und dem Positionierelement (130) angeordnet sind und zum Kontaktieren des Positionierelementes (130) angepaßt sind.

4. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (130) an einem Punkt nahe den beiden Enden der Aufzeichnungsköpfe vorgesehen ist.

5. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstoßelemente (116C, 116M, 116Y, 116BK) mittels Lagerungen gelagert sind.

6. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerführungen (115C, 115M, 115Y, 115BK) und die Drückelemente (116C, 116M, 116Y, 116BK) jeweils als Walzen ausgebildet sind, die mit einer gemeinsamen Rotationsachse versehen sind.