DE69223363T2

DE69223363T2 - Farbstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69223363T2
Application number: DE69223363T
Authority: DE
Inventors: Haruo Uchida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: EP0532300A2; EP0532300A3; EP0532300B1; DE69223363D1; US5486854A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät zur Erzeugung einer Abbildung durch Ausstoßen von Tinte aus Aufzeichnungseinrichtungen auf ein Aufzeichnungsmaterial.

Relevanter Stand der Technik

Eine Aufzeichnungseinrichtung, die als ein Drucker, als ein Kopier- oder ein Faksimilegerät konstruiert ist oder die als die Ausgabeeinheit für eine Arbeitsstation oder eine integrierte elektronische Anlage mit einem Computer oder einem Textverarbeitungsgerät verwendet wird, ist dazu bestimmt, eine Abbildung an einem Aufzeichnungsmaterial (Aufzeichnungsmedium), z.B. Papier oder Plastikfolie, aufzuzeichnen. Derartige Aufzeichnungsgeräte können über das Aufzeichnungssystem beispielsweise als ein Tintenstrahl-, Nadel-, Thermo-, Laserstrahldrucker usw. klassifiziert werden.
In dem Aufzeichnungsgerät des seriellen Abtasttyps, bei dem die Hauptabtastung in einer zur Transportrichtung (Unterabtastrichtung) des Aufzeichnungsmaterials rechtwinkligen Richtung durchgeführt wird, wird das Aufzeichnen an diesem, nachdem das genannte Aufzeichnungsmaterial in eine vorbestimmte Aufzeichnungsposition gebracht ist, durch Wiederholen der Vorgänge des Aufzeichnens einer Zeilenabbildung mit Hilfe von (gewöhnlich auf einem Schlitten getragenen) Aufzeichnungseinrichtungen, die sich längs des genannten Aufzeichnungsmaterials bewegen (Hauptabtastvorgang), dann des Vorschiebens des Aufzeichnungsmaterials in einem vorbestimmten Ausmaß (Transport des Aufzeichnungsmaterials) und des Aufzeichnens der Abbildung einer nächsten Zeile an dem wieder stillstehenden Aufzeichnungsmaterial bewirkt. Andererseits wird in dem Aufzeichnungsgerät des Zeilentyps, bei dem das Aufzeichnen allein durch die Unterabtastung in der Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials erreicht wird, das Aufzeichen an diesem, nachdem das Aufzeichnungsmaterial in eine vorbestimmte Aufzeichnungsposition gebracht ist, durch Wiederholen der Vorgänge des Aufzeichnens einer Zeilenabbildung insgesamt, dann des Vorschiebens des Aufzeichnungsmaterials in einem vorbestimmten Ausmaß und des Aufzeichnens einer nächsten Zeile insgesamt bewirkt.
Unter den verschiedenen Aufzeichnungsgeräten, die oben erwähnt wurden, hat das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das eine Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte aus Aufzeichnungseinrichtungen (einem Aufzeichnungskopf) auf ein Aufzeichnungsmaterial erzeugt, die Vorteile einer einfachen Größenverminderung der Aufzeichnungseinrichtungen, der Fähigkeit für ein Aufzeichnen einer feinen Abbildung mit hoher Geschwindigkeit, der Fähigkeit zum Aufzeichnen an Normalpapier ohne irgendeine Spezialbehandlung, der niedrigen Betriebskosten, des niedrigen Geräuschpegels wegen des anschlaglosen Aufzeichnens und des einfachen Aufzeichnens einer Farbabbildung durch Tinten von mehreren Farben. Insbesondere kann ein Gerät des Zeilentyps, das Aufzeichnungseinrichtungen des Zeilentyps verwendet, die eine Reihenanordnung von mehreren Ausstoßöffnungen längs der Querrichtung des Aufzeichnungsmaterials besitzen, eine höhere Aufzeichnungsgeschwindigkeit erlangen. Vor allem kann ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, der Wärmeenergie für einen Tintenausstoß nutzt, mit einer höheren Dichte der Ausstoßöffnungen durch Anbringen von elektrothermischen Wandlern, Elektroden, Wänden von Flüssigkeitspfaden, Abdeckplatten usw. an einem Substrat unter Anwendung der in der Halbleiterfertigung üblichen Schritte, wie Ätzen, Aufdampfung, Aufsprühen usw., gefertigt werden, wodurch eine weitere Kompaktheit verwirklicht werden kann. Auch bestehen verschiedene Forderungen für die als das Aufzeichnungsmedium verwendeten Materialien, und es ist in jüngerer Zeit erwünscht, eine Aufzeichnung nicht nur an gewöhnlichem Papier und einer Kunststoffolie (für einen Overhead-Projektor), sondern auch an dünnem Papier und bearbeitetem Papier, wie für ein Heften gelochtes Papier, Papier mit Stachelradlöchern, Papier von willkürlichem Format usw., auszubilden.
Ein derartiges Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät verwendet, um einen einwandfreien Ausstoßzustand des Aufzeichnungskopfes aufrechtzuerhalten oder um den korrekten Ausstoßzustand, falls die Ausstoßöffnungen des genannten Kopfes verstopft sind, wiederherzustellen, Regeneriereinrichtungen, die eine Regenerierpumpe und ein Aussaugen der Tinte aus den Ausstoßöffnungen mittels eines durch diese Pumpe erzeugten Unterdrucks einschließen. Eine Schlauchpumpe, die einen Unterdruck durch eine Volumenänderung in einem flexiblen Schlauch erzeugt, wird häufig als diese Regenerierpumpe verwendet und besitzt die Vorteile einer einfachen Konstruktion, niedriger Kosten, einer geringen Größe und eines leichten Gewichts.
Die Fig. 17 und 18 sind vertikale Schnittdarstellungen einer herkömmlichen Schlauchpumpe wie derjenigen, die in JP-A- 3-193461 beschrieben ist, und zwar bei Beginn bzw. am Ende eines Schlauchquetschens. An einer Ausstoßöffnungsfläche 51 eines Aufzeichnungskopfes 1 wird die Öffnung einer Abdeckkappe 2 damit in Berührung gehalten, um eine Ausstoßöffnung 52 dicht abzuschließen. An einer rückwärtigen Öffnung der Abdeckkappe 2 ist ein Schlauch 3 angeschlossen, der sich zur Schlauchpumpe 4 erstreckt. Diese Schlauchpumpe 4 besteht aus einem Pumpensockel 5, der eine Führungsrolle 6 drehbar lagert, die ihrerseits eine Preßrolle 7 drehbar hält. Im einzelnen wird eine Welle der Preßrolle 7, um den Schlauch 3 zusammenzuquetschen, drehbar durch die Führungsrolle 6 gelagert, deren Welle 9 drehbar vom Pumpensockel 5 abgestützt wird. Der Pumpensokel 5 ist mit einer bogenförmigen, zur Welle 9 der Führungsrolle 6 konzentrischen Auskehlung 10 zur Aufnahme des Schlauchs 3 versehen. Am anderen Ende an der stromabwärtigen Seite des Schlauchs 3 ist ein Gebrauchttintebehälter 11 vorhanden, um von der Ausstoßöffnung 52 abgesaugte Tinte zu speichern.
Wenn die Führungsrolle 6 durch eine (nicht dargestellte) Antriebseinrichtung in einer Richtung a gedreht wird, kommt die an der Führungsrolle 6 befindliche Preßrolle 7 mit dem Schlauch 3 in einer in Fig. 17 gezeigten Position X in Berührung, so daß der Schlauch 3 zusammengedrückt wird, bis dessen Innenraum im zusammengedrückten Teil zu Null wird. Wenn aus diesem Zustand heraus die Führungsrolle 6 weiter in der genannten Richtung a gedreht wird, führt die Preßrolle 7 eine Drehung in einer Richtung b aus, während der Schlauch 3 kontinuierlich gequetscht wird und sie in der Richtung a weiterdreht. Die Pumpe hält vorübergehend an, sobald die Preßrolle eine in Fig. 18 gezeigte Position Y erreicht, und der durch die Volumenänderung im Schlauch 3 auf der Grundlage des Zusammenpressens durch die Rolle 7 zwischen den Positionen X und Y erzeugte Unterdruck wirkt an der Ausstoßöffnung 52 des Aufzeichnungskopfes 1, wodurch die Tinte aus dieser Öffnung gesaugt wird. Die abgesaugte Tinte wird nacheinander dem Gebrauchttintebehälter 11 zugeführt.
Falls wie in einem Farb-Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mehrere Aufzeichnungsköpfe 1 zum Einsatz kommen, werden entsprechend der Anzahl der Aufzeichnungsköpfe 1 mehrere Schläuche 3 vorgesehen, und die Führungsrolle 6 erhält in Übereinstimmung mit der Anzahl dieser Schläuche 3 eine Mehrzahl von Preßrollen 7. Bei dem herkömmlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungsköpfen müssen, um an diesen Aufzeichnungsköpfen dieselbe Saugkraft zu erzeugen, die Abstände vom Aufzeichnungskopf 1 zu den X- und Y-Positionen für jeden Schlauch gleich sein, und die Preßrolle 7 muß an der Führungsrolle 6 so montiert werden, um mit dem Schlauch 3 zu einem gleichen Zeitpunkt in Berührung zu kommen oder sich von diesem zu lösen.
Bei einer solchen herkömmlichen Ausgestaltung können jedoch, falls der Motor für die Pumpe auch für den Papiervorschub oder für den Schlittenantrieb zum Zweck einer Kompaktbauweise oder Kostenverminderung des gesamten Geräts verwendet wird, ein Synchronisationsfehler im Motor, eine Instabilität in der Präzision des Papiervorschubs oder eine Ungleichmäßigkeit in der aufgezeichneten Abbildung in der Abtastrichtung des Schlittens aufgrund einer Drehmomentschwankung, die in dem Augenblick hervorgerufen wird, wenn die Preßrolle 7 den Schlauch zusammenquetscht oder von diesem gelöst wird, als Resultat auftreten, was zu einer Verschlechterung der Qualität der aufgezeichneten Abbildung führt.
Auch pressen bei der herkömmlichen Ausbildung die Preßrollen 7 die Schläuche 3 im gleichen Zeitpunkt. Weil das für den Pumpenantrieb erforderliche Drehmoment in dem Augenblick am größten wird, wenn die Preßrolle 7 beginnt den Schlauch zusammenzudrükken, steigt jedoch das maximale Pumpenantriebsmoment in diesem Augenblick im Verhältnis zur Erhöhung der Anzahl der Schläuche 3 und der Preßrollen 7 an, wodurch ein größerer Motor mit erhöhten Kosten erforderlich ist.
Ferner kann bei der oben erläuterten herkömmlichen Ausgestaltung die Pumpe durch eine Antriebskraftquelle für einen anderen Zweck, wie ein Transportieren des Aufzeichnungsmaterials, die sowohl in der Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung verwendet wird, angetrieben werden. Falls die in Fig. 17 gezeigte Führungsrolle zur Richtung f umgekehrt wird und falls vom Aufzeichnungskopf 1 durch Ansaugen im Vorwärtsbetrieb ausgeförderte Tinte, die den Gebrauchttintebehälter 11 noch nicht erreicht hat, im Schlauch 3 verbleibt, dann fließt diese Tinte umgekehrt zur Kappe 2 hin, quillt von dieser über oder haftet an der Ausstoßöffnungsfläche des Kopfes oder mischt sich mit der Tinte in der Ausstoßöffnung, womit letztlich ein Aufzeichnungsfehler hervorgerufen wird.
Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, ist eine Methode denkbar, wobei nach dem Ansaugvorgang die Führungsrolle 6 im nicht abgedeckten Zustand in der Richtung a dreht, um die angesaugte Tinte soweit wie möglich zum Gebrauchttintebehalter 11 hin zu fördern. Falls dieser Behälter 11 von der Schlauchpumpe 4 entfernt ist, muß jedoch die Führungsrolle 6 beträcht lich in der Richtung a gedreht werden, so daß der Regenerier- oder Wiederherstellvorgang sehr lang dauert. Andererseits kann dieser Rückwärtsfluß von Tinte vermieden werden, indem eine exklusive Antriebskraftquelle für die Schlauchpumpe 4 zum Einsatz kommt, die in nur einer Richtung dreht, jedoch erhöht eine derartige Methode die Kosten und vergrößert das Volumen des Geräts.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch 1 geschaffen.
Eine Ausführungsform dieser Erfindung schafft ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät, das die Größe, das Gewicht und die Kosten des Antriebsmotors auch im Fall der Anwendung von mehreren Schläuchen herabsetzen kann, indem das für ein Quetschen dieser Schläuche durch die Preßrollen erforderliche Drehmoment verteilt wird, das auch eine allmähliche Drehmomentänderung zu einem maximalen Wert erzielen kann, indem die Drehmomentänderung in dem Augenblick, da der Schlauch gequetscht oder aus dem gequetschten Zustand freigegeben wird, verteilt wird, und däs erlaubt, daß die Antriebskraftquelle für den Blattvorschub oder für den Schlittenantrieb auch für den Pumpenantrieb ohne Erzeugung einer Ungleichmäßigkeit im Blattvorschub oder bei der Hauptabtastung unter Vermeiden einer Desynchronisation des Motors zu verwenden ist, wodurch eine kompakte Ausbildung und eine Kostenverminderung für das Aufzeichnungsgerät ermöglicht wird.
Eine Ausfiihrungsform dieser Erfindung stellt ein mit einer Saugpumpe für eine Tintenausstoß-Wiederherstellung ausgestattetes Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät zur Verfügung, welches imstande ist, die Bildqualität zu steigern, indem der Tintenrückfluß verhindert wird, und das auch die Lebensdauer der Schläuche sowie die Zuverlässigkeit der Pumpe erhöht, indem eine Rückwärtsdrehung der Pumpe vermieden wird.
Eine Ausführungsform dieser Erfindung sieht ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät zur Erzeugung einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte von Aufzeichnungseinrichtungen auf ein Aufzeichnungsmaterial vor, das mit einer Schlauchpumpe zur Tintenausstoß-Wiederherstellung ausgestattet ist, wobei ein Unterdruck an der Ausstoßöffnung der Aufzeichnungseinrichtung durch Verformen eines mit dieser Ausstoßöffnung verbundenen Schlauchs durch eine Preßrolle erzeugt wird und wobei die Antriebskraft auf diese Preßrolle nur in einer Richtung zur Erzeugung des Unterdrucks an der genannten Ausstoßöffnung übertragen wird.
Bei einer Ausführungsform kann zwischen der genannten Schlauchpumpe und der Antriebskraftquelle für diese eine Freilaufkupplung zur Anwendung kommen oder kann eine Ausgestaltung zwischen der Antriebskraftquelle und der Schlauchpumpe mit einer Vorschubwalze vorgesehen werden, die an ihrer Welle eine Kupplungsfeder lagert, welche mit ihrem einen Ende an ein Teil eines Zahnrades auf dieser Welle anstößt, wodurch die Kupplungsfeder, wenn die Vorschubwalze in einer Richtung gedreht wird, um den Unterdruck an den Ausstoßöffnungen zu erzeugen, gespannt wird, um die Antriebskraft auf die Schlauchpumpe zu übertragen, wobei diese Kupplungsfeder jedoch, wenn die Vorschubwalze in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, gelockert wird, um ein übertragen der Antriebskraft auf die Schlauchpumpe zu verhindern.
Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine Perspektivdarstellung des hauptsächlichen Teils einer Ausführungsform eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts in übereinstimmung mit dieser Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht ist, die schematisch den Aufbau eines Tintenausstoßteils der in Fig. 1 gezeigten Aufzeichnungseinrichtung darstellt;
Fig. 3 eine Vertikal-Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Schlauchpumpe für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, die die vorliegende Erfindung verkörpert, ist;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung der besagten Schlauchpumpe bei Betrachtung von unten längs einer Linie A-A in der Fig. 3 ist;
Fig. 5 eine Teil-Schnittdarstellung der Schlauchpumpe ist, und zwar bei Betrachtung von einer Linie B-B in der Fig. 3 aus;
Fig. 6 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht ist, die die Funktion der in Fig. 3 gezeigten Schlauchpumpe veranschaulicht;
Fig. 7 eine schematische Darstellung ist, die Einzelheiten der Schlauchquetschfunktion der Preßrolle bei einer Ausführungsform einer Schlauchpumpe für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, die die vorliegende Erfindung verkörpert, zeigt;
Fig. 8 eine Teilansicht ist, die den hauptsächlichen Teil einer anderen Ausführungsform der Schlauchpumpe zeigt;
Fig. 9 eine Teilansicht ist, die den hauptsächlichen Teil einer noch anderen Ausführungsform der Schlauchpumpe zeigt;
Fig.10 eine vergrößerte Teilansicht ist, welche den hauptsächlichen Teil der anderen Ausführungsform der Schlauchpumpe zeigt;
Fig. 11 eine vergrößerte Teilansicht ist, weäche den Hauptteil der noch anderen Ausführungsform der Schlauchpumpe zeigt;
Fig. 12 eine Draufsicht ist, die eine andere Ausführungsform der Saugvorrichtung dieser Erfindung zeigt;
Fig. 13 eine Vertikal-Schnittdarstellung der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 14 eine Vertikal-Schnittdarstellung zur Funktionsweise der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 15 eine Teil-Schnittdarstellung längs der Linie C-C in der Fig. 13 ist;
Fig. 16 eine Ansicht eines Freilaufkupplungsmechanismus bei Betrachtung von einer Linie D-D in Fig. 12 aus ist;
Fig. 17 eine schematische Seitenansicht ist, die den Zustand einer Schlauchpumpe am Beginn eines Schlauchquetschvorgangs zeigt;
Fig. 18 eine schematische Seitenansicht ist, die den Zustand einer Schlauchpumpe am Ende eines Schlauchquetschvorgangs zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen anhand von Ausführungsformen dieser, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, erklärt. Die Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung, die den hauptsächlichen Teil einer Ausführungsform des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts dieser Erfindung zeigt. Bei diesem Gerät wird ein Aufzeichnungsmaterial 12 absatzweise in einer vorbestimmten Richtung durch einen Transportmechanismus (Unterabtastmechanismus) vorwärtsbewegt und das Aufzeichnen durch Bewegen eines Aufzeichnungskopfes (einer Aufzeichnungseinrichtung) 1 in einer hierzu kreuzweisen Richtung bewerkstelligt.
Gemäß der Fig. 1 wird ein Aufzeichnungsmaterial 12, z.B. Papier oder Kunststoffolie, in einer Richtung A durch eine (nicht dargestellte) Blattzufuhrvorrichtung transportiert, dann zwischen eine obere Führung 14 und eine untere Führung 15, die an einer Grundplatte 13 befestigt sind, geleitet und in den Spalt eines Vorschubwalzenpaares eingeführt, das aus einer Vorschubwalze (Unterabtastwalze) 16 und einer Laufwalze 17 besteht sowie von einem Vorschubmotor 18 betrieben wird. Durch den Antrieb von seiten dieses Walzenpaares 16, 17 wird das Aufzeichnungsmaterial 12 auf eine an der Grundplatte 13 befestigte Schreibplatte 19 gefördert, und es erreicht den Spalt eines Austragwalzenpaares, das aus einer Austragwalze 20 sowie einer Laufwalze 21 besteht, wobei es von der genannten Platte 19 abgestützt wird und der Vorschub einmal unterbrochen wird, wenn das Material den genannten Spalt erreicht. Das Walzenpaar 20, 21 wird durch den erwähnten Motor 18 synchron mit dem Vorschubwalzenpaar 16, 17 angetrieben.
An der Grundplatte 13 ist eine Blattaustragführung 22 gelagert, und das durch das Austragwalzenpaar 20, 21 in der Richtung A transportierte Aufzeichnungsmaterial 12 wird durch diese Führung 22 zur Außenseite des Geräts geleitet. An der Oberfläche der Vorschubwalze 16 sowie der Austragwalze 20 sind Aluminiumpartikel mit einer Partikelgröße von 1000 - 2000 haftend aufgebracht, und Chloroprenkautschuk wird thermisch an den Laufwalzen 17, 21 zum Haften gebracht, so daß das Aufzeichnungsmaterial mit einer großen Vorschubkraft und mit einer hohen Präzision transportiert werden kann.
Über und hinter der Schreibplatte 19 ist parallel zur Achsrichtung der Vorschubwalze 16 eine Hauptabtastschiene (Führungsschiene) 23 fest montiert. Der erwähnte Aufzeichnungskopf 1 ist an einem Schlitten 24 festgehalten, der längs der genannten Führungsschiene 23 bewegbargemacht ist, indem diese in ein Lager 25 des Schlittens 24 eingesetzt ist. Der am Schlitten 24 gehaltene Aufzeichnungskopf dieser Ausführungsform besteht aus mehreren (vier) Aufzeichnungseinrichtungen, die unterschiedliche Farbtinten, z.B. schwarze, zyan-, magentafarbige und gelbe Tinte, im Fall einer Vollfarbenaufzeichnung verwenden. Auch ist jeder Aufzeichnungskopf der in Rede stehenden Ausführungsform vom Kartuschentyp, der integriert einen Tintenbehälter sowie eine Aufzeichnungseinheit (Tintenausstoßeinheit) enthält und austauschbar am Schlitten 24 angebracht ist.
Unter jedem Aufzeichnungskopf 1 ist eine Tintenausstoßfläche ausgebildet, an der Ausstoßöffnungen in einer Vielzahl in einer die Bewegungsrichtung des Schlittens 24 kreuzenden Richtung angeordnet sind. Jede Tintenausstoßfläche wird so positioniert, um durch eine untere Öffnung des Schlittens 24 hindurch Tinte zur Schreibplatte 19 hin auszustoßen Der genannte Aufzeichnungskopf 1 ist imstande, Tinte mit Hilfe von Wärmeenergie auszustoßen, und er ist mit elektrothermischen Wandlern versehen, um Wärmeenergie zu erzeugen. Im einzelnen bewirkt dieser Aufzeichnungskopf 1 eine Aufzeichnung durch Tintenausstoß durch die Ausstoßöffnungen hindurch, indem von der Filmsiedeerscheinung, die durch die von den erwähnten elektrothermischen Wandlern aufgebrachte Wärmeenergie hervorgerufen wird, Gebrauch gemacht wird.
Die Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht, die schematisch den Aufbau des Tintenausstoßteils des Aufzeichnungskopfes 1 zeigt, wobei an der dem Aufzeichnungsmaterial 12 mit einem vorbestimmten Abstand von z.B. etwa 0,5 bis 2,0 mm gegenüberliegenden Ausstoßöffnungsfläche 51 Ausstoßöffnungen 52 in einer Vielzahl mit einer vorbestimmten Teilung ausgebildet sind und ein elektrothermischer Wandler 55 (z.B. ein Wärmeerzeugungswiderstand), um Wärmeenergie zum Tintenausstoß zu erzeugen, längs der Wand eines Flüssigkeitskanals 54, der jede Ausstoßöffnung 52 mit einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 53 verbindet, vorgesehen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Aufzeichnungskopf 1 am Schlitten 24 so montiert, daß die genannten Ausstoßöffnungen 52 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung (Hauptabtastrichtung) des Schlittens 24 angeordnet sind. Auf der Grundlage von Bild- oder Ausstoßsignalen werden die elektrothermischen Wandler 55 selektiv erregt, um ein Filmsieden in der Tinte in den Flüssigkeitskanälen 54 hervorzurufen, und dadurch wird die Tinte von den genannten Ausstoßöffnungen ausgeschleudert.
Es wird wieder auf die Fig. 1 Bezug genommen, wonach ein Schlittenmotor (Hauptabtastmotor) 26 zur Hin- und Herbewegung des Schlittens 24 an einem Hauptgestell des Geräts montiert und mit einer Motorriemenscheibe 27, die als Einheit mit der Welle dieses Motors dreht, versehen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist drehbar eine Umlenkrolle 28 vorhanden, und ein Hauptabtastriemen 29 wird zwischen der Motorriemenscheibe 28 und der Umlenkrolle 29 gehalten sowie mit dem Schlitten 24 verbunden, der deshalb durch das Drehen des Schlittenmotors 26 hin- und herbewegt werden kann.
Eine Ruheposition HP des Schlittens ist innerhalb dessen bewegbaren Bereichs, jedoch außenseitig des Aufzeichnungsbereichs (oder außenseitig der Schreibplatte 19) bestimmt. Benachbart zur genannten Ruheposition HP sind Abdeckkappen 2 eines gummiartigen, elastischen Materials vorgesehen, die imstande sind, die Ausstoßöffnungsflächen der Aufzeichnungsköpfe abzudecken. Auch ist benachbart zu diesen Kappen 2 eine Regenerier- oder Wiederherstellungseinheit 30 vorhanden, um einen Ausstoßfehler zu beheben, der beispielsweise aus dem Blockieren der Ausstoßöffnungen 52 der Aufzeichnungsköpfe 1 resultiert. Die genannte Regeneriereinheit ist dazu ausgebildet, einen Unterdruck an den Öffnungen 52 zu entwickeln, während die Ausstoßöffnungsfläche 51 von den Kappen 2 abgedeckt ist, wodurch Blasen, verfestigte Tinte, Stäube usw. zusammen mit der Tinte von den Öffnungen 52 abgesaugt werden.
Unter dem Schlitten 24 sind (nicht dargestellte) Rollen drehbar gelagert, die am Aufzeichnungsmaterial 12 auf der Schreibplatte 19 drehen, wodurch ein konstanter Abstand zwischen der Ausstoßöffnungsfläche 51 der Aufzeichnungsköpfe 1 und der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmaterials 12 eingehalten wird. Da die vorerwähnten Kappen 2 in der Nähe der Ruheposition HP des Schlittens 24 vorgesehen sind, kann die Schreibplatte 19 nicht zu dieser Ruheposition HP erstreckt werden. Aus diesem Grund verläßt die genannte Rolle des Schlittens 24 die Schreibplatte 19, wenn sich der Schlitten 24 zur genannten Ruheposition HP bewegt, und in diesem Zustand wird der Schlitten 24 durch die genannte Rolle über eine (nicht dargestellte) an der Regeneriereinheit 30 vorgesehene Führungsplatte abgestützt.
Bei dem Aufzeichnungsvorgang wird der Schlitten 24 durch den Schlittenmotor 26 bewegt, und entsprechend dem Bildsignal wird der Aufzeichnungskopf 1 betrieben, so daß Tinte auf das an der Schreibplatte 19 stillgehaltene Aufzeichnungsmaterial 12 ausgestoßen und die Abbildung einer Zeile (Hauptabtastvorgang) erzeugt wird. Nach dem Aufzeichnen von einer Zeile wird das Vorschubwalzenpaar 16, 17 gedreht, um das Aufzeichnungsmaterial in einem vorbestimmten Ausmaß (beispielsweise in einem der Höhe einer Zeile entsprechenden Ausmaß) zu bewegen (Unterabtastvorgang), und dann werden der Schlitten 24 sowie der Aufzeichnungskopf 1 wieder betrieben, um eine nächste Zeile aufzuzeichnen (Hauptabtastvorgang).
Anschließend werden diese Haupt- und Unterabtastvorgänge abwechselnd wiederholt, um die Abbildung über das gesamte Aufzeichnungsmaterial 12 hinweg aufzuzeichnen. Wenn die Hinterkante des Aufzeichnungsmaterials durch einen (nicht dargestellten) Sensor ermittelt wird, der sich in einer vorbestimmten Position befindet, so wird dann der Aufzeichnungsvorgang beendet, und das Austragwalzenpaar 20, 21 wird zum Drehen gebracht, um das Aufzeichnungsmaterial 12 längs der Austragführung 22 zur Außenseite des Geräts auszufördern.
Vier Aufzeichnungsköpfe 1 bestehen aus Tintenbehältern für jeweils starke Farbtinten in Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz sowie aus jeweils mit diesen Tintenbehältern verbundenen Tintenausstoßeinheiten, um die Tinten auszustoßen Entsprechend den Farbauszug-Bildsignalen stoßen diese Tintenausstoßeinheiten jeweils die Tinten dieser vier Farben aus, welche einander überlagert werden, um eine Vollfarbenabbildung zu erzeugen. Das Aufzeichnungsmaterial 12 wird nicht nur von einer Blattzufuhrvorrichtung zugeführt, sondern kann auch durch manuelle Einführung eingebracht werden, wobei die Bedienungsperson ein Aufzeichnungsmaterial in den Spalt der Austragwalzen 20, 21 einsetzt und den Motor 18 umgekehrt dreht, wodurch das Material in die Blattzufuhreinheit von der Ausstoßseite her eingesetzt und von der genannten Blattzufuhreinheit dann wieder vorgeschoben wird.
Die erwähnten Kappen 2 halten das Innere der Ausstoßöffnungen 52 der Aufzeichnungsköpfe 1 in einem feuchten Zustand., so daß das aus einem Trocknen oder Anhaften der Tinte resultierende Blockieren dieser Öffnungen verhindert wird. Mit den Kappen 2 ist in der Regeneriereinheit 30 eine Schlauchpumpe 4 (Fig. 3 bis 6) verbunden, und diese wird betrieben, wenn die Ausstoßöffnungsflächen 51 durch die Kappen 2 abgedeckt sind, so daß Blasen, verfestigte Tinte, Stäube usw. durch eine Saugwirkung zusammen mit der Tinte von den Ausstoßöffnungen beseitigt werden und auf diese Weise der Ausstoßfehler behoben wird. In dem in Fig. 1 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät wird das Tintenansaugen von den Ausstoßöffnungen 52 der mehreren (vier) Aufzeichnungsköpfe 1 durch die Schlauchpumpe 4 (Fig. 3 bis 6), die mit mehreren (vier) Schläuchen 3 ausgestattet ist, um die Drehantriebskraft in einen Unterdruck umzusetzen, durchgeführt.
Zwischen der Schreibplatte 19 und den Kappen 2 ist ein Reinigungselement 33 vorgesehen, das aus einer elastischen Klinge besteht, um die an den Ausstoßöffnungsflächen 51 der Aufzeichnungsköpfe 1 abgelagerten Tintentröpfchen und Stäube abzuwischen. Dieses Reinigungselement 33 wird von einem Träger 34 gelagert und ist mittels einer (nicht dargestellten) Antriebsquelle zwischen einer vorstehenden Position, in der es imstande ist, mit den Ausstoßöffnungsflächen 51 in Berührung zu kommen, und einer zurückgezogenen, von diesen Flächen getrennten Position bewegbar.
Die Fig. 3 ist eine schematische Vertikal-Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Schlauchpumpe dieser Erfindung; Fig. 4 ist eine Ansicht bei Betrachtung von unten nach einer Linie A-A in der Fig. 3; Fig. 5 ist eine teilweise Ansicht bei Betrachtung von der Linie B-B in Fig. 3 aus; und Fig. 4 ist eine schematische Vertikal-Schnittdarstellung, die die Funktionsweise der in Fig. 3 gezeigten Schlauchpumpe 4 veranschaulicht.
Die in den Fig. 3 bis 6 gezeigte Schlauchpumpe 4 bewirkt eine Tintenausstoß-Wiederherstellung durch eine Saug- oder eine Druckbehandlung, indem mehrere (vier) Schläuche 3, die mit den Ausstoßöffnungen 52 der Aufzeichnungsköpfe 1 in Verbindung stehen, mit Hilfe von Preßrollen 7 verformt werden, und sie ist so konstruiert, daß der Zeitpunkt, wann der Schlauch durch die Preßrolle 7 gequetscht oder von dieser entlastet wird, von Schlauch zu Schlauch unterschiedlich ist. Falls in den Ausstoßöffnungen 52 des Aufzeichnungskopfes 1 das Blockieren auftritt (oder ein Auftreten erwartet wird) wird der Regeneriervorgang durch Saugwirkung an den Aufzeichnungsköpfen 1 in einer nichtaufzeichenden Position, z.B. in der Ruhestellung HP, durchgeführt.
In der nichtaufzeichnenden Position werden die Öffnungen in den Kappen 2 mit den Ausstoßöffnungsflächen 51 der Aufzeichnungsköpfe 1 in Berührung gebracht, wodurch die Ausstoßöffnungen abgeschlossen werden. Flexible Schläuche 3, die mit den rückwärtigen Öffnungen der Kappen 2 verbunden sind, erstrecken sich zur Schlauchpumpe 4. Diese Schlauchpumpe besteht aus einem Pumpensockel 5, der drehbar eine Führungsrolle 6 lagert, die ihrerseits Preßrollen 7 drehbar lagert. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform sind entsprechend der Anzahl (vier) der Aufzeichnungsköpfe 1 vier Sätze einer Kappe 2, eines Schlauchs 3, einer Preßrolle 7 und eines Lagerungsmechanismus hierfür vorgesehen, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Gemäß den Fig. 3 bis 6 ist die Welle 35 der Führungsrolle 6 drehbar in einem Lager 36 des Pumpensockels 5 aufgenommen und ein E-Sicherungsring 37 an dieser angebracht, um die Welle 35 im Lager 36 zu halten. Die Preßrolle 7, um den Schlauch 3 zusammenzuquetschen, ist durch eine Welle 38 von dieser, welche in ein Rollenlager 39 eingesetzt ist, drehbar gelagert. Dieses Rollenlager 39 ist zusammen mit einer vertikalen Stange 40 und einer Druckfeder 41 in einem in der Führungsrolle 6 ausgebildeten Loch 42 montiert und wird in seiner Lage durch einen E-Sicherungsring 43 gehalten. Die Preßrolle 7 wird durch die Druckfeder 41 belastet, um den Schlauch zusammenzupressen.
Das Rollenlager 39 wird durch Positionierstifte 44 von diesem, die durch in der Führungsrolle 6 ausgestaltete Führungsnuten 45 geführt werden, und durch die vorerwähnte vertikale Stange 40, die durch ein Führungsloch 42 der Führungsrolle 6 geführt wird, positioniert. Um den Raumbedarf für die Schlauchpumpe 4 zu minimieren, werden die Positionierstifte jeweils in der Höhe versetzt, wie in Fig. 5 gezeigt ist, und einander überlappend in den Führungsnuten 45 angeordnet.
Der erwähnte Pumpensockel 5 ist mit einer bogenförmigen Kehle 48 ausgestattet, die zur Welle 35 der Führungsrolle 6 konzentrisch ist. Der Pumpensockel 5 ist an der Grundplatte 46 des Geräts in einer solchen Weise montiert, daß die Konkavitäten der bogenförmigen Kehle 48 abwärts gerichtet sind. Dadurch erfüllt der Pumpensockel 5 die Funktion einer Abdeckung, die die beweglichen Teile, wenn der Pumpensockel 5 montiert ist, einschließt, so daß eine eventuelle Berührung seitens des Benutzers mit den beweglichen Teilen oder ein Einbringen von Fremdmaterialien in diese verhindert wird. Der Schlauch 3 ist in Schlauchhaltenuten 47, die vor und hinter der Führungsrolle 6 am Pumpensockel 5 ausgebildet sind, eingeklemmt und fixiert. Das stromabwärtige Ende des Schlauchs ist mit einem Gebrauchttintebehälter 11 verbunden, um die von den Ausstoßöffnungen 52 abgesaugte Tinte zu speichern.
Gemäß den Fig. 4 und 6 ist an einer Welle 49 ein Zahnrad 31, um die Schlauchpumpe 4 zu betreiben, vorgesehen, das mit einem an der Welle 35 der Führungsrolle 6 befindlichen angetriebenen Rad 32 kämmt. Wenn das Antriebszahnrad 31 in einer Richtung e gedreht wird, wird die Antriebskraft auf das Abtriebszahnrad 32 übertragen, wodurch die Führungsrolle 6 in einer Richtung a gedreht wird. Wenn die Preßrolle 7 mit dem Schlauch 3 in Berührung ist, so wird sie auch in einer in Fig. 3 gezeigten Richtung b gedreht. Die Welle 49 ist mit einem Sperring 64 versehen, um das Antriebszahnrad 31 in seiner Lage zu halten.
Wenn bei dem oben erläuterten Aufbau das Antriebszahnrad 31 durch eine (nicht dargestellte) Antriebskraftquelle gedreht wird, wird die Führungsrolle 6 durch das Abtriebszahnrad 32 in der Richtung a gedreht. Die das Anriebszahnrad 31 tragende Welle 49 kann z.B. die Welle der Vorschubwalze 16 (Fig. 1), um das Aufzeichnungsmaterial 12 zu transportieren, oder eine synchron mit dieser drehende Welle sein. Auch kann ein anderes drehendes Teil oder eine andere Antriebskraftquelle im Aufzeichnungsgerät wie das Antriebssystem für den Schlitten 24 angewendet werden.
Bei einer Drehung der Führungsrolle 6 in der Richtung a kommt die an dieser gelagerte Preßrolle mit einer Rollenführung 65, die einteilig mit der Schlauchhaltenut 47 auf der stromaufwärtigen Seite des Pumpensockels 5 ausgebildet ist, in Berührung, wie durch eine Position Z in Fig. 3 angedeutet ist. Die Preßrolle 7, die durch die Rollenführung 65 geführt wird, bewegt sich in einer Richtung f unter einem Drehen in einer Richtung b, bis sie eine Position zum Quetschen des Schlauchs 3 erreicht.
Bei einer weiteren Drehung der Führungsrolle 6 in der Richtung a übt die Preßrolle 7 Druck auf den Schlauch 3 unter einer Drehung in der Richtung b aus und quetscht den Schlauch zusammen, bis der Innenraum im Verlauf der Bewegung zu einer Position X zu Null wird. Im Verlauf der Bewegung (Drehung) von Z nach X wird die Preßrolle 7 durch die Rollenführung 65 geführt und bewegt sich in der Richtung f, um unter Verformung des Schlauchs 3 die Feder 41 zusammenzudrücken. Folglich erhöht sich das Antriebsdrehmoment der Schlauchpumpe 4 während der Bewegung von Z nach X.
Die erwähnte Schlauchhaltenut 47 hat in der Nachbarschaft der Rollenführung 65 eine größere Breite, um am Beginn einer Berührung der Preßrolle 7 mit dem Schlauch 3 zu verhindern, daß die Gegenwirkungskraft des so verformten Schlauchs auf die Preßrolle 7 übertragen wird. In kennzeichnender Weise ist die Breite j der Nut 47 in der Nähe der Rollenführung 65 größer als die Breite i des Schlauchs, wenn er durch die Preßrolle 7 gequetscht wird. Weil die Rollenführung 65 die Preßrolle 7 führen muß, wird jedoch die Breite j der Nut in der Nähe der genannten Rollenführung 65 kleiner gemacht als die Dicke (Breite) dieser Rolle 7, damit die Rolle 7 nicht in die Nut 47 fällt.
Bei einem weiteren Drehen (Umlauf) der Führungsrolle in der Richtung a bewegt sich die Preßrolle 7 unter einer Drehung in der Richtung b, während sie den Schlauch 3 zusammenquetscht, und in einer in Fig. 3 gezeigten Position Y kommt die Preßrolle 7 vorübergehend zum Stillstand. In diesem Zustand wird an den Ausstoßöffnungen 52 des Aufzeichnungskopfes 1 wegen der Volumenänderung im Schlauch 3, die aus dem Zusammenpressen durch die Preßrolle 7 von der Position X nach Y resultiert, ein Unterdruck erzeugt, wodurch die Tinte vom Aufzeichnungskopf abgesaugt wird. Nach diesem Ansaugvorgang wird die Führungsrolle 6 weiter in der Richtung a gedreht, wodurch die Preßrolle 7 nach und nach längs einer Rollenführung 66 auf der stromabwärtigen Seite vom Schlauch 3 getrennt wird. Die Bewegung der Preßrolle 7 ist in diesem Zustand im wesentlichen umgekehrt zu dem oben erläuterten Zustand des In-Berührung-Bringens mit dem Schlauch, so daß die Rolle 7 vom Schlauch 3 gelöst wird. Weil die Rolle 7 aus dem Schlauchquetschzustand freikommt, wird das Antriebsdrehmoment der Schlauchpumpe 4 momentan erniedrigt.
Die Tinte wird von den Ausstoßöffnungen 52 des Aufzeichnungskopfes 1 durch den erläuterten Ansaugvorgang mittels Unterdrucks abgesaugt, und die abgesaugte Tinte wird durch den Schlauch zum Gebrauchttintebehälter 11 gefördert sowie darin gespeichert. Die oben beschriebenen Vorgänge werden durch einen an der Führungsrolle 6 ausgebildeten Fühlervorsprung 67 sowie einen am Pumpensockel 5 vorgesehenen Sensor 68 ermittelt, und die Preßrolle wird entsprechend dem Resultat dieser Ermittlung positioniert.
Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird der Zeitpunkt des Beginns einer Berührung der Preßrolle 7 mit dem Schlauch 3 und/oder der Zeitpunkt einer Beendigung dieser Berührung jeweils in bezug auf mehrere Schläuche und mehrere Rollen unterschiedlich gemacht. Das kann in der folgenden Weise für mehrere Preßrollen 7 (7a, 7b, 7c, 7d) erreicht werden.
Gemäß der Fig. 5 wird der Abstand vom E-Sicherungsring 43 der Rollenlagerung 80, die die Druckrollen 7 trägt, zur Mitte des Lagers für die Welle 38 der Preßrolle 7 jeweils für die Preßrollen 7a, 7b, 7c und 7d unterschiedlich gemacht, so daß eine Beziehung ha < hb < hc < hd erfüllt wird. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform besitzen alle Preßrollen 7a - 7d denselben Außendurchmesser. Folglich ist der Abstand H vom genannten Sicherungsring der Rollenlagerung 80 zur vorderen Stimseite der Preßrolle 7 unterschiedlich für die jeweiligen Rollen 7. Die Abstände für die Preßrollen 7a - 7d erfüllen bei der in Rede stehenden Ausführungsform eine Beziehung Ha < Hb < Hc < Hd.
Die Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht, die die Zeitpunkte des Eintritts der mehreren Preßrollen in die Rollenführung 65 zeigt. Damit die Preßrolle 7 den Schlauch 3 einer Dicke t in einen Zustand eines Null-Innenvolumens quetscht, muß die Lücke zwischen der Rolle 7 und der Rollenführung gleich oder kleiner als 2t sein. Auch wird, weil der Schlauch 3 mit dem Zweifachen der Dicke oder weniger zusammengequetscht wird, eine Gegenwirkungskraft abrupt auf die Preßrolle 7 aufgebracht. In der Fig. 7 geben die Linien Da - Dd Bahnkurven der vorderen Stirnseiten der Preßrollen 7a - 7d an, wenn sie sich in einer Richtung a bewegen, und die Punkte E a - Ed geben Schnittpunkte dieser Bahnkurven mit einer Linie F an, die mit 2t von der Rollenführung 65 beabstandet ist. Wie durch diese Schnittpunkte angegeben ist, sind die Zeitpunkte der durch die Preßrollen 7a - 7d von den Schläuchen 3 empfangenen Gegenwirkungskräfte von Schlauch zu Schlauch unterschiedlich. Das heißt mit anderen Worten, daß der Anstieg im Pumpenantriebsdrehmoment, der durch diese Gegenwirkungskraft erzeugt wird, unter den Preßrollen 7a - 7d verteilt wird.
Auch sind die Zeitpunkte des Lösens der Preßrollen 7a - 7d von den Schläuchen 3 von Rolle zu Rolle unterschiedlich, so daß die Änderung im Pumpenantriebsdrehmoment bei diesem Freigeben in gleichartiger Weise verteilt werden kann. Weil das Spitzendrehmoment von Schlauch zu Schlauch abweicht, kann somit das maximale Belastungsmoment, das am Antriebsmotor aufgebracht wird, im Vergleich mit einem Fall, wobei die Spitzendrehmomente zur gleichen Zeit auftreten, erheblich reduziert werden. Auch kann die Änderung des Drehmoments zum maximalen Wert hin allmählich erlangt werden.
Damit die gleiche Saugintensität bei allen Ausstoßöffnungen 52 zur Anwendung kommt, wird der Abstand von der Kappe 2 zu dem Punkt (Ea - Ed in Fig. 7), an dem die Pumpfunktion durch das Zusammenquetschen des Schlauchs 3 mittels der Preßrolle 7 ausgelöst wird, für alle Schläuche 3 konstant aufrechterhalten.
Bei der oben erläuterten Ausführungsform werden bei der Tintenabsaugung von den Aufzeichnungsköpfen 1, indem die mit den Ausstoßöffnungen 52 der mehreren Aufzeichnungsköpfe 1 in Verbindung stehenden mehreren Schläuche gequetscht werden, die Zeitpunkte eines Beginns eines Pressens der Schläuche 3 durch die Preßrollen 7 und die Zeitpunkte einer Beendigung dieses Pressens von Schlauch zu Schlauch unterschiedlich gemacht. Folglich kann auch im Fall einer Tintenabsaugung von mehreren Aufzeichnungsköpfen durch mehrere Schläuche 3 über die Verteilung des Belastungsmoments der Antriebsmotor kompakter und billiger ausgebildet werden. Auch kann die Drehmomentänderung zum maximalen Wert hin in allmählicher Weise erlangt werden, indem die Drehmomentänderung am Beginn einer Schlauchquetschung oder bei Beendigung dieser Schlauchquetschung verteilt wird, so daß der Synchronisationsfehler im Motor verhindert werden kann. Es wird somit die Möglichkeit geschaffen, die Antriebskraftquelle für einen Blatttransport oder einen Schlittenbetrieb auch für die Schlauchpumpe 4 ohne eine Ungleichmäßigkeit in der Blattvorschubpräzision oder im Hauptabtastvorgang zu verwenden, so daß eine kompakte Bauweise und Kostenverminderung des Aufzeichnungsgeräts erreicht werden.
Bei der vorausgehenden Ausführungsform werden die Abstände ha - hd von den Sicherungsringen 43 der Rollenlagerung 80 zu Zentrum des Lagers 39 für die Wellen 38 der Preßrollen 17a - 7d verändert, um die Zeitpunkte eines Beginns des Quetschens der Schläuche 3 durch die Preßrollen 7 und jene eines Lösens der Rollen 7 von den Schläuchen 3 zu variieren; es ist jedoch auch möglich, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die mehreren Preßrollen 7a, 7b und die Rollenlagerung 80 hierfür mit einer gleichen Größe auszubilden sowie die Gestalt des Anschlagteils der diese Komponenten tragenden Führungsrolle 6 zwischen den Preßrollen 7a und 7b zu verändern. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, führt ein um eine Länge G längeres Anschlagteil auf der Seite der Rolle 7a dazu, daß der Abstand Ha zur vorderen Stirnfläche dieser Rolle 7a um die Länge G kürzer zu machen ist als derjenige der Rolle 7b. Auf diese Weise kann ein zur vorherigen Ausführungsform gleicher Effekt bei einer Beziehung Hb = Ha + G erreicht werden.
Es ist des weiteren möglich, einen gleichartigen Effekt zu erlangen, indem eine gleiche Abmessung für die aneinanderschlagenden Teile der Führungsrolle 6 und der Rollenlagerungen 80 für die Preßrollen 7a, 7b beibehalten wird, jedoch unterschiedliche Außendurchmesser für diese angewendet werden, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Durch Herstellen einer Beziehung Jb - Ja = G zwischen den Radien Ja, Jb der Preßrollen 7a, 7b kann ein gleichartiger Effekt wie bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform mit der Beziehung Hb = Ha + G erreicht werden.
Es ist ferner möglich, einen gleichartigen Effekt zu demjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen zu erlangen, indem die Preßrollen 7a, 7b, 7c und 7d, deren Rollenlagerungen 80 sowie die Anschlagteile der Führungsrolle 6 konstant beibehalten werden und der Abstand ma, mb, mc und md von der Mitte der bogenförmigen Rollenführung 48 des Pumpensockels 5 zu den Rollenführungen 65 (oder 66), wie in Fig. 10 gezeigt ist, variiert wird. Insbesondere ist es möglich, die Zeitpunkte des Quetschens der Schläuche 3 durch die Preßrollen 7a, 7b, 7c und 7d zu verändern, indem die Rollenführungen 65a, 65b, 65c sowie 65d, die jeweils den Preßrollen 7a, 7b, 7c und 7d entsprechen, in einer solchen Weise ausgebildet werden, daß die Abstände ma, mb, mc und md von der Mitte der bogenförmigen Rollenführung 48 zu den jeweiligen Rollenführungen 65 eine Beziehung ma < mb < mc < md erfüllen.
Darüber hinaus ist die Möglichkeit gegeben, einen gleichartigen Effekt zu erzielen, indem die den Preßrollen 7a - 7d entsprechenden Rollenführungen 65 in einer gleichen Gestalt ausgebildet und die Relativpositionen der Preßrollen 7a - 7d variiert werden, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Im einzelnen sind, wie in Fig. 11 dargestellt ist, die Abstände von der Mitte der Welle 35 der Führungsrolle 6 zu den vorderen Stirnseiten der Preßrollen 7a - 7d dieselben (Abmessung N), jedoch werden die Drehzentren Ka, Kb, Kc und Kd dieser Rollen gegenseitig in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Beziehung voneinander abweichend angeordnet. Eine derartige Anordnung erlaubt ebenfalls, die Zeitpunkte eines Quetschens der Schläuche 3 durch die Preßrollen 7a - 7d zu verändern.
Die Fig. 12 ist eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Schlauchpumpe; die Fig. 13 ist eine Vertikal-Schnittdarstellung von dieser; die Fig. 14 ist eine Vertikal-Schnittdarstellung zur Veranschaulichung deren Funktionsweise; die Fig. 15 ist eine Teil-Schnittdarstellung längs einer Linie C-C in der Fig. 13; und die Fig. 16 ist eine Ansicht einer Freilaufkupplung bei Betrachtung von einer Linie D-D in Fig. 12.
Falls die Ausstoßöffnungen 52 der Aufzeichnungsköpfe 1 verstopft werden oder deren Verstopfen zu erwarten ist, wird der Ausstoß-Regeneriervorgang durch Ansaugen in einer nichtaufzeichnenden Position, üblicherweise in der Ruhestellung HP ausgeführt.
In der nichtaufzeichnenden Position werden die Öffnungen in den Kappen 2 mit den Ausstoßöffnungsflächen 51 der Aufzeichnungsköpfe 1 in Anlage gebracht, wodurch die Ausstoßöffnungen abgeschlossen werden. Mit den rückwärtigen Öffnungen der Kappen 2 verbundene flexible Schläuche 3 erstrecken sich zur Schlauchpumpe 4, und diese Pumpe besteht aus einem Pumpensockel 5, der drehbar eine Führungsrolle 6 lagert, die ihrerseits Preßrollen 7 drehbar lagert. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform sind entsprechend der Anzahl (vier) der Aufzeichnungsköpfe 1 vier Sätze einer Kappe 2, eines Schlauchs 3, einer Preßrolle 7 und eines Lagerungsmechanismus hierfür vorgesehen, wie in Fig. 12 gezeigt ist.
Gemäß den Fig. 12 bis 15 ist die Welle 35 der Führungsrolle 6 drehbar in einem Lager 36 des Pumpensockels 5 montiert, und ein E-Sicherungsring 37 ist an dieser angebracht, um die Welle 35 im Lager 36 zu halten. Die Preßrolle 7 zum Zusammenquetschen des Schlauchs 3 ist durch eine Welle von dieser, welche in ein Rollenlager 39 eingesetzt ist, drehbar gelagert. Dieses Rollenlager 39 ist zusammen mit einer vertikalen Stange 40 und einer Druckfeder 41 in einem in der Führungsrolle 6 ausgebildeten Loch 42 montiert und wird durch einen E-Sicherungsring 43 in seiner Lage gehalten. Die Preßrolle wird durch die genannte Druckfeder 41 in einer Richtung belastet, um den Schlauch zusammenzuquetschen.
Das Rollenlager 39 wird durch die Positionierstif£e 44 von diesem, welche durch in der Führungsrolle 6 ausgestaltete Führungsnuten 45 geführt werden, und durch die erwähnte vertikale Stange 40, die durch ein Führungsloch 42 der Führungsrolle 6 geführt wird, positioniert. Um den Raum für die Schlauchpumpe 4 zu minimieren, werden die Positionierstifte jeweils in der Höhe versetzt, wie in Fig. 15 gezeigt ist, und in den Führungsnuten 45 einander überdeckend angeordnet.
Der erwähnte Pumpensockel 5 ist mit einer zur Welle 35 der Führungsrolle 6 konzentrischen bogenförmigen Kehle 48 ausgestattet. Der Pumpensockel 5 ist an der Grundplatte 46 des Geräts derart montiert, daß die Konkavitäten der bogenförmigen Kehle 48 abwärts gerichtet sind. Auf diese Weise erfüllt der Pumpensockel 5 die Funktion einer Abdeckung, die die beweglichen Teile, wenn der Pumpensockel 5 montiert ist, einschließt, so daß eine eventuelle Berührung seitens des Benutzers mit den beweglichen Teilen oder ein Einbringen von Fremdmaterialien in diese verhindert wird. Der Schlauch 3 ist in Schlauchhaltenuten 47, die vor und hinter der Führungsrolle 6 am Pumpensockel 5 ausgebildet sind, eingeklemmt und festgelegt. Das stromabwärtige Ende des Schlauchs 3 ist mit einem Gebrauchttintebehälter 11 verbunden, um die von den Ausstoßöffnungen 52 abgesaugte Tinte zu speichern.
Gemäß den Fig. 12, 13 und 14 sind eine wendelförmige Kupplungsfeder 61 und das vorerwähnte Antriebszahnrad 31 auf eine Welle 49 am Ende der genannten Vorschubwalze 16 (Fig. 1) aufgesetzt. Das Antriebszahnrad 31 wird auf der Welle 49 drehbar gelagert, und die Kupplungsfeder 61 wird durch einen Ansatz am Antriebszahnrad 31 in der Schubrichtung begrenzt. Auch ist der Innendurchmesser der Kupplungsfeder 61 kleiner als der Außendurchmesser der Welle 49, wodurch ein geeigneter Spann- oder Anzieheffekt gegeben ist. Wenn die Vorschubwalze 16 in einer Richtung e gedreht wird, wird die Kupplungsfeder 61 auf der Welle 49 festgezogen und dreht zusammen mit der Vorschubwalze 16 in der genannten Richtung e. In diesem Fall stößt das L-förmig abgebogene Ende der Kupplungsfeder 61, wie in Fig. 16 gezeigt ist, an einen Anschlag 63 des Antriebszahnrades 31, wodurch die Drehung der Vorschubwalze 16 auf das Antriebszahnrad 31 sowie dann auf das an der Welle 35 der Vorschubwalze 6 feste Abtriebszahnrad 32 übertragen und die Führungsrolle 6 deshalb in der in den Fig. 13 und 14 gezeigten Vorwärtsrichtung a angetrieben wird.
Wenn andererseits die Vorschubwalze 16 in einer Richtung k gedreht wird, wird die Feder 61 auf der Welle 49 der Vorschubwalze 16 gelockert. In diesem Zustand rutschen die Vorschubwalze 16 und die Kupplungsfeder 61 gegenseitig mit einem. bestimmten, von Null abweichenden Schlupfmoment, das dem Drehmoment, wenn die Welle 49 zu drehen beginnt, gleich ist, um mit Bezug zur Kupplungsfeder 61 bei der Drehung in dieser Lockerungsrichtung zu rutschen. Folglich rutschen, wenn die Vorschubwalze 16 in der Richtung k dreht und wenn das rückdrehende Moment (in einer zur Richtung a in Fig. 13 und 14 entgegengesetzten Richtung) der Schlauchpumpe 4 größer ist als das oben erwähnte Schlupfmoment, die Kupplungsfeder 61 und die Welle 49 gegenseitig, so daß die Drehung der Vorschubwalze 16 nicht auf das Antriebszahnrad 31 übertragen wird und die Preßrolle 7 die Drehantriebskraft nicht in der Rückwärtsrichtung empfängt. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird das rückdrehende Moment der Schlauchpumpe 4 größer als das erwähnte Schlupfmoment gewählt, so daß die Antriebskraft in der Rückwärtsrichtung nicht auf die Preßrolle 7 übertragen wird. Die besagte Kupplungsfeder 61 stellt deshalb eine Freilaufkupplung dar. Auf der Welle 49 ist ein Sperring 64 angebracht, um das Antriebszahnrad 31 in seiner Position zu halten.
Wenn bei der vorstehend erläuterten Konstruktion die Vorschubwalze 16 durch den Vorschubmotor 18 (Fig. 1) in der Blattvorschubrichtung (Vorwärtsrichtung e) gedreht wird, wird die Führungsrolle 6 durch die Zahnräder 31 und 32 in der Richtung a gedreht. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird die Drehung der Vorschubwalze 16 auf die Führungsrolle 6 übertragen, jedoch kann die Antriebskraft für diese von einer änderen Walze des Aufzeichnungsmaterial-Transportsystems oder von einem anderen drehenden Teil oder von einer anderen Antriebskraftquelle des Aufzeichnungsgeräts erhalten werden. Bei Drehen der Führungsrolle 6 in der Richtung a kommt die an dieser gelagerte Preßrolle 7 mit einer Rollenführung 65, die einstückig mit der Schlauchhaltenut 47 an der stromaufwärtigen Seite des Pumpensockels 5 ausgebildet ist, in Berührung, wie durch eine Position Z in Fig. 13 angedeutet ist. Die von der Rollenführung 65 geführte Preßrolle 7 bewegt sich in einer Richtung f unter einem Drehen in einer Richtung b, bis sie eine Quetschposition für den Schlauch 3 erreicht.
Bei einer weiteren Drehung der Führungsrolle 6 in der Richtung a kommt die Preßrolle 7 mit dem Schlauch 3 unter Drehen in der Richtung b an der Position X in Berührung und quetscht den Schlauch, bis dessen Innenraum zu Null wird. Weil sich im Verlauf der Bewegung (Drehung) von Z nach X die Preßrolle 7 in der Position Z bereits in einer Richtung f zu einem Schlauchquetschzustand verlagert hat, wird der auf die Preßrolle 7 in der Position X wirkende Druckanstieg innerhalb eines bestimmten Bereichs gehalten. Somit quetscht die Preßrolle 7 den Schlauch allmählich längs der Rollenführung 65, und die Schwankung im an der Vorschubwalze 16 aufgebrachten Drehmoment kann, wenn die Preßrolle mit dem Schlauch 3 in Berührung kommt, sehr klein gehalten werden. Die erwähnte Schlauchhaltenut 47 hat in der Nachbarschaft der Rollenführung 65 eine größere Breite, um am Beginn einer Berührung der Preßrolle 7 mit dem Schlauch zu verhindern, daß die Gegenwirkungskraft des so verformten Schlauchs auf die Preßrolle 7 übertragen wird. Im einzelnen wird der Außendurchmesser des Schlauchs 3 bei einer kleineren Nutenbreite h in der Nähe der Rollenführung 65 vorzugsweise kleiner gemacht als der bei einer größeren Nutenbreite i, wo der genannte Schlauch durch die Preßrolle 7 gequetscht wird. Da die bogenförmige Kehle auch als die Rollenführung 65 wirksam ist, muß jedoch die Breite h der genannten Nut kleiner gemacht werden als die Dicke g der Preßrolle, 7.
Bei einem weiteren Drehen der Führungsrolle in der Richtung a bewegt sich die Preßrolle 7 unter einer Drehung in der Richtung b, während sie den Schlauch 3 zusammenquetscht, und in einer in Fig. 13 gezeigten Position Y hält die Preßrolle 7 vorübergehend an. In diesem Zustand wird an den Ausstoßöffnungen 52 des Aufzeichnungskopfes 1 wegen der Volumenänderung im Schlauch 3, die aus dem Zusammenpressen durch die Preßrolle 7 von der Position X nach Y resultiert, ein Unterdruck erzeugt, wodurch die Tinte vom Aufzeichnungskopf abgesaugt wird. Nach diesem Saugvorgang wird die Führungsrolle 6 weiter in der Richtung a gedreht, wodurch die Preßrolle 7 allmählich von dem Schlauch 3 längs einer Pollenführung 66 auf der stromabwärtigen Seite getrennt wird. Die Bewegung der Preßrolle 7 ist in diesem Zustand im wesentlichen umgekehrt zu dem oben erläuterten Zustand des In-Berührung-Bringens mit dem Schlauch 3.
Folglich kann die Schwankung im Drehmoment, wenn die Preßrolle 7 vom Schlauch 3 im gequetschten Zustand gelöst wird, auch sehr klein gemacht werden.
Die Tinte wird von den Ausstoßöffnungen 52 des Aufzeichnungskopfes 1 durch den oben erläuterten Saugvorgang angesaugt, und die angesaugte Tinte wird durch den Schlauch zum Gebrauchttintebehälter 11 gefördert sowie darin gespeichert. Die oben beschriebenen Vorgänge werden durch einen an der Führungsrolle 6 ausgebildeten Fühlervorsprung 67 sowie einen am Pumpensockel 5 vorgesehenen Sensor 68 ermittelt, und die Preßrolle wird in Übereinstimmung mit dem Resultat dieser Ermittlung positioniert.
Wegen des Vorhandenseins der Freilaufkupplung, die aus der Kupplungsfeder 61 besteht, auf der Welle 49 der Vorschubwalze 16 wird bei der in den Fig. 12 bis 16 gezeigten Ausführungsform die Drehkraft auf die Führungswalze 6 übertragen, um den vorher erläuterten Saugvorgang zu bewirken, wenn die Vorschubwalze 16 in der Vorwärtsrichtung e gedreht wird, jedoch wird, falls die Vorschubwalze 16 umgekehrt in der Richtung k gedreht wird, deren Drehkraft nicht auf das Antriebszahnrad 31 übertragen, so daß die Führungsrolle 6 nicht gedreht wird. Folglich wird die rückdrehende Antriebskraft nicht auf die Preßrolle 7 übertragen, so daß der Rückfluß der Tinte im Schlauch 3, worauf bei der herkömmlichen Anordnung hingewiesen wurde, nicht stattfindet.
Auch wird, falls die Vorschubwalze 16 in der umgekehrten Richtung k gedreht wird, ein gewisses Schlupfmoment resultieren, das zwischen der Kupplungsfeder 61 und der Welle 49 erzeugt wird. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird die Ruhestellung der Preßrolle 7 so gewählt, daß sie sich in einem einen Preßdruck für den Schlauch 3 nicht ausübenden Bereich befindet, während das Schlupfmoment der Kupplungsfeder 61 so gewählt wird, daß es in einem Bereich von 40 bis 200 g.cm liegt, und das rückwärtsdrehende Antriebsmoment der Schlauchpumpe 4 (Antriebsdrehmoment bei Beginn des Quetschens des Schlauchs 3 durch die Preßrolle 7) wird so gewählt, daß es innerhalb eines Bereichs von 250 bis 650 g.cm liegt. Wenn die Vorschubwalze 16 in der Rückwärtsrichtung k gedreht wird, bewirkt somit die Preßrolle 7 eine Drehung, bis sie mit dem Schlauch 3 in Berührung kommt, sie wird jedoch in dieser Position angehalten, weil das für die Preßrolle 7 zum Beginnen eines Quetschens erforderliche Drehmoment größer als das Schlupfmoment ist. Folglich wird ein positiver Druck nicht erzeugt, was den Tintenrückfluß vom Schlauch zum Aufzeichnungskopf 1 verursacht. In diesem Zustand rutscht die Kupplungsfeder 61 auf der Welle 49.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform, die mit einer Schlauchpumpe 4 für eine Tintenausstoß Wiederherstellung durch Saugwirkung unter Ausnutzung der Verformung eines Schlauchs versehen ist, wobei die Antriebskraftquelle für die besagte Schlauchpumpe zu einer Vorwärts- und Rückwärtsdrehung imstande ist, wird die Antriebskraft auf die Preßrolle 7 zur Verformung des Schlauchs 3 lediglich in der Vorwärtsrichtung übertragen, wodurch ein negativer Ansaugdruck am Aufzeichnungskopf aufgebracht wird. Es wird deshalb die Möglichkeit geschaffen, den Rückfluß der Tinte an der Schlauchpumpe 4 zu verhindern, und dadurch werden das überquellen der Tinte von den Kappen 2, die Tintenablagerung an der Ausstoßöffnungsfläche 51 oder ein Eindringen von gebrauchter Tinte in die Ausstoßöffnungen 52 vermieden, so daß die Qualität der aufgezeichneten Abbildung verbessert wird. Das Fehlen eines Rückwärtsantriebs vermindert auch das Ausmaß im Drehen der Schlauchpumpe 4, wodurch die Lebensdauer des Schlauchs 3 verlängert und die Zuverlässigkeit der Pumpe gesteigert wird. Die Verwendung einer Federkupplung schafft ferner einen Einwegmechanismus, der kompakt, von leichtem Gewicht und einfaqh im Aufbau ist.
Bei der vorausgehenden Ausführungsform wird die Schlauchpumpe 4 durch die Vorschubwalze betrieben, d.h. durch die Antriebskraftquelle des Aufzeichnungsmaterial-Transportsystems, sie kann jedoch auch durch eine andere Antriebskraftquelle im Aufzeichnungsgerät, z.B. dem Schlittenmotor, um eine serielle Abtastbewegung der Aufzeichnungsköpfe herbeizuführen, betrieben werden. Auch in diesem Fall wird zwischen der Antriebskraftquelle und der Schlauchpumpe 4 ein Einwegmechanismus vorgesehen.
Auch kommt bei der vorausgehenden Ausführungsform ein Einwegmechanismus, der die Kupplungsfeder 61 anwendet, zum Einsatz, jedoch können andere Kupplungen mit einer Freilauffunktion zum Einsatz kommen. Auch kann eine Magnetkupplung oder ein Klinkenmechanismus verwendet werden, solange die Vorwärtsantriebskraft allein auf die Schlauchpumpe 4 übertragen wird. Ferner ist bei der vorausgehenden Ausführungsform der genannte Einwegmechanismus an der Welle 49 der Vorschubwalze 16 ausgebildet, jedoch kann dieser Einwegmechanismus auch in der Pumpe 4 selbst oder im Übertragungsmechanismus von der Antriebskraftquelle zur Preßrolle 7 vorgesehen werden. Darüber hinaus wird die Kombination der vorausgehenden Ausführungsformen Effekte in gegenseitig sich vervielfachender Weise hervorbringen.
Zu den vorausgehenden Ausführungsformen sind Beispiele von Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräten erläutert worden, die mehrere Aufzeichnungseinrichtungen 1 mit Tinten von unterschiedlichen Farben verwenden, jedoch ist die vorliegende Erfindung gleicherweise bei anderen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräten, z.B. solchen für eine Abstufungsaufzeichnung, die mehrere Aufzeichnungseinrichtungen mit Tinten einer gleichen Farbe und unterschiedlichen Dichten verwenden, anwendbar und kann bei diesen gleichartige Effekte erzielen, solange hier mehrere Aufzeichnungseinrichtungen und mehrere Tintenansaugschläuche vorgesehen sind.
Bei der vorhergehenden Ausführungsformen ist auch ein serielles Aufzeichnungsgerät erläutert worden, wobei die Aufzeichnungseinrichtung 1 am Schlitten 24 montiert ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung in gleicher Weise bei einem Zeilendrukkergerät anwendbar und kann bei diesem gleichartige Effekte erzielen, bei dem eine Aufzeichnungseinrichtung vom Zeilentyp mit einer Länge, die die gesamte Breite des Aufzeichnungsmaterials 12 oder einen Teil von dieser abdeckt und eine Aufzeichnung allein durch den Unterabtastvorgang erzeugt, zum Einsatz kommt. Auch ist die Aufzeichnungseinrichtung 1 nicht auf den Kartuschentyp beschränkt, bei dem die Tintenausstoßeinheit (der Aufzeichnungskopf) als Einheit mit dem Tintenbehälter zusammengefügt ist, sondern sie kann von einer Ausgestaltung sein, wobei eine Tintenausstoßeinheit und ein Tintenbehälter getrennt sowie untereinander durch einen Tintenzufuhrschlauch verbunden sind, und hierauf ist die vorliegende Erfindung in gleicher Weise anwendbar und kann ohne Rücksicht auf die Ausgestaltung der Aufzeichnungseinrichtung gleichartige Effekte erzielen.
Die vorliegende Erfindung kann bei verschiedenen Tintenstrahl- Aufzeichnungsgeräten zum Einsatz kommen, z.B. solchen, die Aufzeichnungseinrichtungen benutzen, welche elektromechanische Wandler, z.B. piezoelektrische Elemente, verwenden, sie bietet jedoch einen besonders ausgezeichneten Effekt in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das einen Tintenausstoß durch Wärmeenergie anwendet, weil eine derartige Aufzeichnungsmethode eine höhere Dichte und eine feinere Auflösung der aufgezeichneten Abbildung erzielen kann.
Es ist vorzuziehen, den typischen Aufbau und das Prinzip der Konstruktionen, die beispielsweise im US-Patent Nr. 4 723 129 und im US-Patent Nr. 4 740 796 offenbart sind, anzuwenden. Dieses System kann in Konstruktionen eines sog. "signalabhängigen" Typs und eines "kontinuierlichen" Typs zum Einsatz kommen. Bei diesem System wird ein elektrothermisches Wandlerelement, das in Ausrichtung zu einer Schicht oder einem Flüssigkeitskanal, wo Flüssigkeit (Tinte) zurückgehalten wird, angeordnet ist, mit mindestens einem Treibersignal gespeist, welches einer aufzuzeichnenden Information entspricht und welches ermöglicht, daß die Temperatur des elektrothermischen Wandlerelements höher als ein Keimbildungssiedepunkt anzuheben ist, so daß im elektrothermischen Wandlerelement Wärmeenergie erzeugt und ein Filmsieden an der Fläche des Aufzeichnungskopfes, die erhitzt wird, hervorgerufen wird. Als Ergebnis können in der Flüssigkeit (Tinte) jeweils in Abhängigkeit von den Treibersignalen Blasen erzeugt werden. Aufgrund der Vergrößerung und Kontraktion der Blase wird Flüssigkeit (Tinte) durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen, so daß mindestens ein Tröpfchen gebildet wird. In einem Fall, da das vorgenannte Treibersignal als ein Impulssignal ausgestaltet wird, kann ein weiterer zufriedenstellender Effekt erhalten werden insofern, als die Blase unmittelbar und in angemessener Weise vergrößert/kontrahiert und Flüssigkeit (Tinte) ausgestoßen werden kann, während ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten entfaltet wird. Es ist vorzuziehen, ein Treibersignal des Impulssignaltyps anzuwenden, wie im US-Patent Nr. 4 463 359 und im US-Patent Nr. 4 345 262 offenbart ist. Ferner kann in einem Fall, da Bedingungen zur Bestimmung des Temperaturanstiegsverhältnisses an der vorgenannten erhitzten Fläche, wie im US- Patent Nr. 4 313 124 offenbart ist, angewendet werden, ein weiterer ausgezeichneter Aufzeichnungsvorgang bewerkstelligt werden.
Zusätzlich zu der Konstruktion (ein linearer Flüssigkeitskanal oder ein rechtwinkliger Flüssigkeitskanal) des Aufzeichnungskopfes, welcher durch Vereinigen der Ausstoßöffnungen, der Flüssigkeitskanäle und der elektrothermischen Wandler gebildet wird, wie in den vorerwähnten Schriften offenbart ist, wird eine Konstruktion, die im US-Patent Nr. 4 558 333 und im US- Patent Nr. 4 459 600 beschrieben ist, bei welcher der erhitzte Teil in einem gebogenen Abschnitt angeordnet ist, in den Rahmen der vorliegenden Erfindung einbezogen. Ferner kann die vorliegende Erfindung leistungsfähig in einer Konstruktion, bei welcher ein gemeinsamer Schlitz als das Ausstoßteil einer Mehrzahl von elektrothermischen Wandlerelementen gefertigt und die in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 59-123670 beschrieben ist, sowie in einer Konstruktion, bei welcher eine Öffnung zur Absorption einer thermischen Energiedruckwelle in Ausrichtung mit der Ausstoßöffnung ausgestaltet und welche in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 59-138461 beschrieben ist, verwirklicht werden. Das heißt mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ermöglicht ohne Rücksicht auf die Ausgestaltung des Aufzeichnungskopfes ein sicheres und effizientes Aufzeichnen.
Die vorliegende Erfindung ist wirkungsvoll auch auf einen Aufzeichnungskopf des Ganzzeilentyps mit einer Länge, die der maximalen Breite des Aufzeichnungsmaterials entspricht, das im Aufzeichnungsgerät aufgenommen werden kann, anwendbar. Ein solcher Aufzeichnungskopf kann durch mehrere Aufzeichnungsköpfe, die so kombiniert sind, um die geforderte Länge zu schaffen, erhalten werden, oder kann als ein einzelner integrierter Aufzeichnungskopf konstruiert werden. Auch ist innerhalb des vorerwähnten Geräts vom seriellen Typ die vorliegende Erfindung wirkungsvoll für einen im Aufzeichnungsgerät festen Aufzeichnungskopf, für einen Aufzeichnungskopf des austauschbaren Chiptyps, der einen Tintenvorrat vom Hauptgerät empfangen und mit diesem bei der Montage am Hauptgerät elektrisch verbunden werden kann, oder für einen Aufzeichnungskopf des Kartuschen typs, bei dem eine Tintenkartusche als Einheit mit dem Aufzeichnungskopf zusammengebaut ist, einsetzbar.
Auch wird das Aufzeichnungsgerät vorzugsweise mit Ausstoßregenerier- und anderen Hilfseinrichtungen für den Aufzeichnungskopf versehen, weil die Effekte des Aufzeichnungskopfes dieser Erfindung weiter stabilisiert werden können. Beispiele solcher Einrichtungen für den Aufzeichnungskopf schließen Abdeck-, Reinigungs-, Druck- oder Saugeinrichtungen, präliminäre Heizeinrichtungen, die aus einem elektrothermischen Wandlerelement und/oder einer anderen Heizeinrichtung bestehen, und Mittel, um einen Blind-Tintenausstoß unabhängig vom Aufzeichnungsvorgang zu bewirken, ein, wobei alle diese Maßnahmen zum Erzielen eines stabilen Aufzeichnungsbetriebs wirksam sind.
Was die Art und die Anzahl der Aufzeichnungsköpfe angeht, so kann nur ein Kopf, der Tinte einer einzigen Farbe entspricht, oder können mehrere Köpfe, die mehreren Tinten mit unterschiedlicher Farbe oder unterschiedlicher Dichte entsprechen, zum Einsatz kommen. Insofern ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Aufzeichnungsbetriebsart zum Aufzeichnen einer einzigen Hauptfarbe, wie Schwarz, begrenzt, sondern extrem wirkungsvoll auch für den Aufzeichnungskopf, um mehrere unterschiedliche Farben aufzuzeichnen, oder für eine Vollfarbenaufzeichnung durch Farbmischung, wobei der Aufzeichnungskopf entweder einstückig konstruiert oder aus mehreren Einheiten zusammengesetzt ist.
Ferner verwenden die vorausgehenden Ausführungsform flüssige Tinte, jedoch ist diese Erfindung auch auf Tinte anwendbar, die unter Raumtemperatur fest ist, jedoch bei Raumtemperatur erweicht oder flüssig wird, oder welche innerhalb eines Temperaturregelbereichs von 30 ºC bis 70 ºC, der üblicherweise bei dem Tintenstrahlaufzeichnen angewendet wird, einsatzfähig ist. Folglich braucht die Tinte nur flüssig zu sein, wenn das Aufzeichnungssignal angelegt wird. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auf Tinte anwendbar, die durch Wärmeenergie verflüssigbar ist, welche entsprechend dem Aufzeichnungssignal geliefert wird, z.B. die Tinte, bei welcher der Temperaturanstieg durch Wärmeenergie absichtlich durch die Zustandsänderung von fest zu flüssig absorbiert wird, oder die Tinte, die im ungebrauchten Zustand zum Zweck einer Verhinderung einer Tintenverdampfung fest bleibt, oder die Tinte, die bei Erreichen des Aufzeichnungsmaterials beginnt fest zu werden.
In diesen Fällen kann die Tinte als feste oder flüssige Tinte in Vertiefungen oder Öffnungen eines porösen Flachmaterials, wie in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 54-56847 sowie Nr. 60-71260 beschrieben ist, festgehalten und in einem dem elektrothermischen Wandlerelement gegenüberliegenden Zustand angeordnet werden. Die vorliegende Erfindung ist am wirkungsvollsten, wenn das oben erwähnte Filmsieden in der Tinte der vorgenannten Arten verursacht wird.
Ferner kann das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät dieser Erfindung als ein Bildausgabeterminal für ein Informationsverarbeitungsgerät, wie einem Computer, ein Kopiergerät in Verbindung mit einem Bildlesegerät oder einem Faksimilegerät mit Sende-/ Empfangsfunktionen, konstruiert werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, ist das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät dieser Erfindung zur Erzeugung einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte von Aufzeichnungseinrichtungen auf ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Schlauchpumpe für eine Tintenausstoß-Wiederherstellung durch Saug- oder Druckwirkung mittels Verformung von mehreren Schläuchen, die mit den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungseinrichtungen verbunden sind, durch Preßrollen versehen, wobei die Zeitpunkte eines Beginns des Quetschens der genannten Schläuche oder die Zeitpunkte eines Beendens des erwähnten Quetschens von Schlauch zu Schlauch unterschiedlich eingestellt sind. Selbst bei Vorhandensein von mehreren Schläuchen kann somit das Belastungs moment bei dem Quetschen der Schläuche durch die Preßrollen verteilt werden, so daß der Antriebsmotor kompakter, leichter im Gewicht und mit niedrigeren Kosten gefertigt werden kann. Auch kann die Drehmomentschwankung im Moment des Quetschens der Schläuche durch die genannten Preßrollen oder im Moment des Freiwerdens der erwähnten Schläuche von den Preßrollen verteilt werden, so daß die Drehmomentänderung zum Maximalwert in allmählicher Weise ablaufen kann. Es besteht deshalb die Möglichkeit, eine Desynchronisation des Motors zu verhindern, wodurch es möglich ist, die Antriebskraftquelle für einen Blattvorschub oder einen Schlittenantrieb ohne eine Schwankung in der Präzision des Blatttransportsoder im Hauptabtastvorgang für die Pumpe zu verwenden. Deshalb kann ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät geschaffen werden, das die Möglichkeit einer Verminderung in der Abmessung, im Gewicht und in den Kosten bietet.
Ferner ist das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät dieser Erfindung zur Ausbildung einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte von Aufzeichnungseinrichtungen auf ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Schlauchpumpe für eine Tintenausstoß-Wieder herstellung durch Erzeugung eines Unterdrucks an den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungseinrichtungen durch Verformung mittels einer Preßrolle eines Schlauchs versehen, wobei die Antriebskraft auf diese Preßrolle lediglich in einer Richtung, um den Unterdruck an den genannten Ausstoßöffnungen zu erzeugen, übertragen wird. Somit wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät geschaffen, das mit einer Saugpumpe für eine Tintenausstoß-Wiederherstellung ausgestattet ist, die imstande ist, mittels einer einfachen Konstruktion den Rückwärtstintenfluß zu verhindern, so daß die Bildqualität gesteigert wird. Das Fehlen einer Rückwärtsdrehung der Pumpe erhöht auch die Lebensdauer des Schlauchs und die Zuverlässigkeit der Pumpe.
Der oben erwähnte Effekt kann noch effizienter erreicht werden, indem eine Ausbildung mit einer Freilaufkupplung zwischen der genannten Pumpe und deren Antriebskraftquelle oder eine Ausbildung mit einer Vorschubwalze zwischen der Antriebskraftquelle und der Pumpe hinzugefügt wird, wobei eine Kupplungsfeder an der Welle dieser Vorschubwalze vorgesehen und ein Ende dieser Kupplungsfeder dazu gebracht wird, an ein Teil eines auf der besagten Welle angeordneten Zahnrades anzustoßen, wodurch die genannte Kupplungsfeder gespannt wird, wenn die Vorschubwalze in einer Richtung zur Erzeugung des Unterdrucks an den erwähnten Ausstoßöffnungen gedreht wird, um die Antriebskraft auf die Schlauchpumpe zu übertragen, die Kupplungsfeder jedoch gelockert wird, wenn die Vorschubwalze in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, um die Antriebskraft nicht auf die Schlauchpumpe zu übertragen.

Claims

1. Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, um eine Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte von einer Aufzeichnungseinrichtung für ein Aufzeichnen an einem Aufzeichnungsmaterial zu erzeugen, wobei die Aufzeichnungseinrichtung eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen (52) besitzt, das Gerät umfaßt:

- eine Mehrzahl von Schlauchpumpen (4), um eine Tintenausstoß-Wiederherstellung zu bewirken, indem mindestens eine aus einer Saugbehandlung und aus einer Druckbehandlung hinsichtlich der genannten Ausstoßöffnungen der erwähnten Aufzeichnungseinrichtung bewirkt wird, wobei jede Schlauchpumpe einen Schlauch (3) zum Anschluß an eine zugeordnete Ausstoßöffnung sowie eine Preßrolle (7) zur Verformung des Schlauchs durch Pressen zuerst und Freigeben des Schlauchs in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Zeiteinstellung enthält; und

- Verformungsreguliermittel (7, 38, 65, 66), um den Zeitpunkt, an dem die Schläuche der besagten Schlauchpumpen durch Pressen und Freigeben verformt werden, zu kontrollieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsreguliermittel so eingerichtet sind, daß mindestens einer aus dem Zeitpunkt des Pressens eines jeden Schlauchs und aus dem Zeitpunkt des Freigebens eines jeden Schlauchs derart liegt, daß die Zeitspanne einer Wiederherstellung-Druckänderung im wesentlichen für jeden genannten Schlauch dieselbe ist, so daß jeder genannte Schlauch eine Druckänderung in annähernd derselben Zeit erfährt, jedoch die Druckänderungen der Schläuche an geringfügig unterschiedlichen Zeitpunkten voneinander beginnen und enden.

2. Ein Gerät nach Anspruch 1, in welchem die erwähnte Aufzeichnungseinrichtung eine Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung umfaßt, die mit einem elektrothermischen Wandler, um Wärmeenergie zum Bewirken eines Tintenausstoßes zu erzeugen, ausgestattet ist.

3. Ein Gerät nach Anspruch 2, in welchem die erwähnte Aufzeichnungseinrichtung dazu eingerichtet ist, Tinte von einer Ausstoßöffnung mittels in der Tinte als Resultat von durch den besagten elektrothermischen Wandler erzeugter Wärmeenergie hervorgerufenen Fumsiedens auszustoßen.

4. Ein Gerät nach Anspruch 1, in welchem die Antriebskraft auf die erwähnten Preßrollen nur in einer solchen Richtung übertragen wird, um einen Unterdruck an den genannten Ausstoßöffnungen zu erzeugen.

5. Ein Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem jede Preßrolle (7)zum zugeordneten Schlauch hin federbelastet ist.

6. Ein Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem alternierende Positionierstifte (44) von Rollenlagern (39) der Preßrollen (7) auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.

7. Ein Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Verformungsreguliermittel Halterungseinrichtungen (38, 39, 41, 43) umfassen, die die Preßrollen auf unterschiedlichen Höhen anbringen, so daß verschiedene Preßrollen mit ihrem zugeordneten Schlauch zu unterschiedlichen Zeiten in und außer Berührung kommen.

8. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in welchem die Verformungsreguliermittel für die verschiedenen Schlauchpumpen Preßrollen (7a, 7b, 7c, 7d) mit unterschiedlichen Durchmessern umfassen.

9. Ein Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Verformungsreguliermittel einem jeden Schlauch zugeordnete Rollenführungen (65, 66), um die zugehörige Preßrolle zu führen, umfassen, wobei die unterschiedlichen Schläuchen zugeordneten Rollenführungen verschiedenartig ausgestaltet sind.

10. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in welchem die Preßrollen (7) an einer Führungsrolle (6) gelagert und die Verformungsreguliermittel durch Ändern der Gestalt des Anschlagteils der die Preßrollen (7) lagernden Führungsrolle (6) geschaffen sind.

11. Ein Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine Freilaufkupplung zwischen einer Schlauchpumpe und einer Antriebskraftquelle für diese enthält.

12. Ein Gerät nach Anspruch 11, das eine Vorschubwalze zwischen der genannten Antriebskraftquelle sowie der besagten Schlauchpumpe und eine auf die Welle der erwähnten Vorschubwalze gewickelte Kupplungsfeder umfaßt, wobei ein Ende der besagten Kupplungsfeder an ein Teil eines auf der genannten Welle vorgesehenen Zahnrades anstößt, wodurch die besagte Kupplungsfeder, sobald die Vorschubwalze in einer solchen Richtung gedreht wird, um den Unterdruck an den Ausstoßöffnungen zu erzeugen, gespannt wird, um die Antriebskraft auf die Schlauchpumpe zu übertragen, jedoch die besagte Kupplungsfeder, sobald die Vorschubwalze in der umgekehrten Richtung gedreht wird, so gelockert wird, um die Antriebskraft nicht auf die Schlauchpumpe zu übertragen.

13. Eine Schlauchpumpenanordnung für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät umfaßt:

- eine Mehrzahl von Schlauchpumpen (4), um eine Tintenausstoß-Wiederherstellung zu bewirken, indem mindestens eine aus einer Saugbehandlung und aus einer Druckbehandlung der Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungseinrichtung herbeigeführt wird, wobei jede Schlauchpumpe einen Schlauch (3) zum Anschluß an eine zugeordnete Ausstoßöffnung sowie eine Preßrolle (7) zur Verformung des Schlauchs durch Pressen zuerst und Freigeben des Schlauchs in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Zeiteinstellung enthält; und

- Verformungsreguliermittel (7, 38, 65, 66), um den Zeitpunkt, an dem die Schläuche der besagten Schlauchpumpen durch Pressen und Freigeben verformt werden, zu kontrollieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsreguliermittel so eingerichtet sind, daß mindestens einer aus dem Zeitpunkt des Pressens eines jeden Schlauchs und dem Zeitpunkt des Freigebens eines jeden Schlauchs derart liegt, daß die Zeitspanne einer Wiederherstellung-Druckänderung im wesentlichen für jeden genannten Schlauch dieselbe ist, so daß jeder genannte Schlauch eine Druckänderung in annähernd derselben Zeit erfährt, jedoch die Druckänderungen der Schläuche an geringfügig unterschiedlichen Zeitpunkten voneinander beginnen und enden.

14. Eine Schlauchpumpenanordnung nach Anspruch 13, in welcher die Antriebskraft auf die erwähnten Preßrollen nur in einer solchen Richtung übertragen wird, um einen Unterdruck an den genannten Ausstoßöffnungen zu erzeugen.

15. Eine Schlauchpumpenanordnung nach Anspruch 13 oder 14, in welcher jede Preßrolle (7) zum zugeordneten Schlauch hin federbelastet ist.

16. Eine Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, in welcher alternierende Positionierstifte (44) von Rollenlagern (39) der Preßrollen (7) auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.

17. Eine Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, in welcher die Verformungsreguliermittel Halterungseinrichtungen (38, 39, 41, 43) umfassen, die die Preßrollen auf unterschiedlichen Höhen anbringen, so daß verschiedene Preßrollen mit ihrem zugeordneten Schlauch zu unterschiedlichen Zeiten in und außer Berührung kommen.

18. Eine Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, in welcher die Verformungsreguliermittel für die verschiedenen Schlauchpumpen Preßrollen (7a, 7b, 7c, 7d) mit unterschiedlichen Durchmessern umfassen.

19. Eine Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, in welcher die Verformungsreguliermittel einem jeden Schlauch zugeordnete Rollenführungen (65, 66), um die zugehörige Preßrolle zu führen, umfassen, wobei die unterschiedlichen Schläuchen zugeordneten Rollenführungen verschiedenartig ausgestaltet sind.

20. Eine Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, in welcher die Preßrollen (7) an einer Führungsrolle (6) gelägert und die Verformungsreguliermittel durch Ändern der Gestalt des Anschlagteils der die Preßrollen (7) lagernden Führungsrolle (6) geschaffen sind.