DE69927443T2

DE69927443T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69927443T2
Application number: DE69927443T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Suwa-shi Iwaya; Atsushi Suwa-shi Nishioka
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: EP0972648A2; US6220692B1; EP0972648A3; EP0972648B1; DE69927443D1; US6554393B2; CN1161236C; US20010028373A1; CN1241490A; HK1023966A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tintenstrahlaufzeichnen und insbesondere einen Schreibwagen-Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln des einen Aufzeichnungskopf tragenden Schreibwagens.
Verwandte Technik
Eine Vorrichtung zum Tintenstrahlaufzeichnen dient zum Bedrucken eines Aufzeichnungsmediums, indem ein Strahl aus Tintentropfen aus Tintendüsen eines Aufzeichnungskopfes ausgestoßen wird, während ein den Aufzeichnungskopf tragender Schreibwagen innerhalb eines vorgegebenen Bereichs hin- und herverfahren wird. Wenn kein Druckvorgang stattfindet, wird der Schreibwagen im Wartezustand in der Ausgangsposition außerhalb des Druckbereichs gehalten. Im Wartezustand wird die die Düsen bildende Oberfläche des Aufzeichnungskopfes mit einer Kappe abgedeckt, um einen Anstieg der Viskosität der Tinte durch Trocknen der Tinte oder um den Eintritt von Luft von außen zu verhindern. Während der Aufzeichnungskopf mit der Kappe abgedeckt ist, wird eine Tintenabsaugpumpe periodisch angetrieben, um verdickte Tinte und Luft durch Absaugen der Tinte aus den Tintendüsen des Aufzeichnungskopfes nach außen zu befördern. Außerdem wird eine elastische Rakel verwendet, um Fremdstoffe wie Papierstaub und Tinte, die an der die Düsen bildenden Oberfläche des Aufzeichnungskopfes haften, zu entfernen.
Wenn Tinte aus dem Aufzeichnungskopf durch Antreiben der Tintenabsaugpumpe abgesaugt wird, muss der Aufzeichnungskopf an der vorgegebenen Position stehen, so dass die Kappe nicht vom Aufzeichnungskopf rutscht. Es ist dann erforderlich, den den Aufzeichnungskopf enthaltenden Schreibwagen in der Ausgangsposition zu verriegeln und zu verhindern, dass die Kappe unerwünscht vom Aufzeichnungskopf rutscht. In der Ausgangsposition kann der Schreibwagen bedingt durch Vibrationen, Stöße, Spannungsabschaltung oder dgl. häufig aus dieser Position freikommen.
Die EP-A-0 785 084 offenbart eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Präambel von Anspruch 1. Bei diesem Stand der Technik schaltet die Drehrichtung des Motors die Kraftübertragung vom Motor entweder auf die Tintenabsaugpumpe in Form einer Schlauchpumpe oder auf die Umwandlungsmechanismen um. Im Einzelnen wird die Vorwärtsdrehung des Motors an die Tintenabsaugpumpe übertragen und die Rückwärtsdrehung des Motors wird an einen Kurvenscheibenmechanismus für den Antrieb des ersten und zweiten Umwandlungsmechanismus übertragen.
Die Installation der Tintenabsaugpumpe, des Schreibwagen-Verriegelungsmechanismus und des Wischelements für den Kopf bringen nicht nur eine Vergrößerung der Abmessungen der Vorrichtung, sondern auch eine Erhöhung der Produktionskosten mit sich. Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, solche Mechanismen wie die Tintenabsaugpumpe, den Schreibwagen-Verriegelungsme chanismus und einen Mechanismus zum Antrieb des Wischelements für den Kopf klein und kompakt zu machen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 erzielt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung kann einen oder mehrere der folgenden Vorteile bieten.
Wie oben erwähnt wird der gemeinsam genutzte Antriebsmechanismus zum Antrieb der Tintenabsaugpumpe, des Schreibwagen-Verriegelungsmechanismus und des Wischelements für den Kopf eingesetzt, so dass die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung klein und weniger teuer hergestellt werden kann, indem gegenüber einzelnen Antriebsmechanismen ein gemeinsamer Kraftübertragungsstrang zum Antrieb jedes Abschnitts genutzt wird. Ferner wird die Steuerung des Antriebs jedes Abschnitts vereinfacht, da jegliche Operation zur zeitlichen Ansteuerung des individuellen Antriebsmechanismus entfallen kann.
Weitere Einzelheiten einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die zur Verwendung in weiteren Ausführungsformen geeignet ist, sind in der US-Anmeldung mit dem Titel "Ink Jet Recording Apparatus and Method" offenbart, die demselben Rechtsnachfolger, Seiko Epson Corporation, übertragen, zum selben Datum eingereicht wurde und deren Priorität auf der japanischen Patentanmeldung Hei 10-201010, eingereicht am 15. Juli 1998, basiert.
Die Einzelheiten einer oder mehrerer Ausführungsformen sind aus den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen sowie den Ansprüchen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Implementierung einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils der in 1 dargestellten Vorrichtung.
3A ist eine schematische Darstellung der internen Konstruktion und Funktionsweise der in der Vorrichtung von 1 eingebauten Tintenabsaugpumpe.
3B ist eine schematische Darstellung der internen Konstruktion und Funktionsweise der in der Vorrichtung von 1 eingebauten Tintenabsaugpumpe.
4A ist eine schematische Darstellung des verriegelten Zustands des Schreibwagens mittels einer Implementierung eines Verriegelungsarms in der Vorrichtung von 1.
4B ist eine Vorderansicht der Vorrichtung von 4A.
4C ist eine Vorderansicht einer Implementierung eines Verriegelungsarm-Mechanismus.
4D ist eine Vorderansicht einer alternativen Implementierung eines Verriegelungsarm-Mechanismus.
4E ist eine Vorderansicht einer alternativen Implementierung eines Verriegelungsarm-Mechanismus.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Aufbaus des in der Vorrichtung von 1 installierten Antriebsmechanismus.
6A ist eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Vorrichtung von 1.
6B ist eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Vorrichtung von 1.
6C ist eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Vorrichtung von 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 1 mit einem Aufzeichnungskopf 3 zum Erzeugen eines Strahls aus Tintentropfen, einen Schreibwagen 2 zum Tragen des Aufzeichnungskopfes 3, einen Schreibwagen-Verfahrmechanismus 4 zum Verfahren des Schreibwagens 2 in der durch den Pfeil A angegebenen Abtastrichtung und einen Tintenzuführmechanismus 9 zur Lieferung von Tinte an den Aufzeichnungskopf 3.
Der Aufzeichnungskopf 3 ist mit einer eine die Düsen bildenden Fläche 32 ausgeführt, die eine Mehrzahl Düsen 31 zum Ausstoßen der Tinte hat, wobei die die Düsen bildende Fläche 32 durch eine rechteckige Öffnung 30 nach außen freiliegt.
Wie aus 2 ersichtlich ist, enthält der Schreibwagen-Verfahrmechanismus 4 eine Führungsschiene 45, einen Zahnriemen 41, der zwischen einer Antriebsriemenscheibe 43 und einer angetriebenen Riemenscheibe 44 gespannt ist, und einen Schreibwagenmotor 42 für den Drehantrieb der Antriebsriemenscheibe 43. Der untere Abschnitt des Schreibwagens 2 ist bezüglich der Führungsschiene 45 gleitbar gelagert und mit dem Zahnriemen 41 gekoppelt. Wenn der Zahnriemen 41 vom Schreibwagenmotor 42 gedreht und bewegt wird, verfährt der Schreibwagen 2 in der Abtastrichtung A entlang der Führungsschiene 45.
Während der Schreibwagen 2 in Abtastrichtung A verfährt, wird die vom Tintenzuführmechanismus 9 gelieferte Tinte aus den Düsen 31 des Aufzeichnungskopfes 3 ausgestoßen. Ein Aufzeichnungspapier 14 wird in eine Position gegenüber der die Düsen bildenden Fläche 32 transportiert, und Schriftzeichen werden auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 14 durch die ausgestoßenen Tintentropfen aufgezeichnet.
Der Tintenzuführmechanismus 9 besteht aus einer Tintenpatrone 91, die abnehmbar in einem Tintenpatronen-Aufnahmeabschnitt 13 sitzt, der am Körper 12 der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 1 ausgebildet ist, einem am Schreibwagen 2 angebrachten Druckdämpfer 98 und einem die Tintenpatrone 91 und den Druckdämpfer 98 verbindenden Tintenzuführschlauch 95.
Die Tintenpatrone 91 ist mit einem flexiblen Tintensack 93 ausgeführt, der in einem starren Gehäuse 92 untergebracht ist. Eine Tintenzuführnadel 96, die in einem Endabschnitt des Tintenzuführschlauchs 95 sitzt, ist mit einer Tintenauslassöffnung 94 verbunden, die im Tintensack 93 ausgebildet ist. Der andere Endabschnitt 97 des Tintenzuführschlauchs 95 ist mit dem Druckdämpfer 98 verbunden. Ferner ist der vordere Endabschnitt eines im Druckdämpfer 98 ausgebildeten Auslassweges 99 mit dem Aufzeichnungskopf 3 verbunden. Folglich wird die im Tintensack 93 der Tintenpatrone 91 enthaltene Tinte über den Tintenzuführschlauch 95 zum Druckdämpfer 98 geliefert, bevor sie zum Aufzeichnungskopf 3 gelangt. Dann wird die zum Aufzeichnungskopf 3 gelieferte Tinte aus den Tintendüsen 31 ausgestoßen.
Eine Kopfwartungseinheit 5 ist an einer mit dem Pfeil C gekennzeichneten Position gegenüber der Ausgangsposition des Schreibwagens 2 angeordnet. Die Kopfwartungseinheit 5 ist mit einer Tintenabsaugpumpe 8 zum Abführen verdickter Tinte, restlicher Blasen und dgl. aus den Tintendüsen 31 das Aufzeichnungskopfes 3 nach außen ausgeführt, wenn der Schreibwagen 2 in die Ausgangsposition C verfahren worden ist. Die Kopfwartungseinheit 5 ist außerdem mit einer elastischen Rakel 53 ausgeführt, die ein Wischelement für den Kopf bildet, um Tinte und Fremdstoffe wie Papierstaub, die an der die Düsen bildenden Oberfläche 32 des Aufzeichnungskopfes 3 haften, zu entfernen. Außerdem ist die Kopfwartungseinheit 5 mit einem Verriegelungsarm 52 versehen, der einen Schreibwagen-Verriegelungsmechanismus bildet, um den Schreibwagen 2 in der Ausgangsposition C zu halten.
Die Tintenabsaugpumpe 8, die elastische Rakel 53 und der Verriegelungsarm 52 werden von einem gemeinsamen Antriebsmechanismus 7 angetrieben, der an einem Einheitengehäuse 50 vorgesehen ist. Vor der Beschreibung des Aufbaus des gemeinsamen Antriebsmechanismus 7 wird zunächst der Aufbau der Tintenabsaugpumpe 8, der elastischen Rakel 53 und des Verriegelungsarms 52 beschrieben.
Bei einer Ausführungsform saugt die Tintenabsaugpumpe 8 die Tinte in ähnlicher Weise ab wie die in der EP 0 818 317 A2 offenbarte Pumpe.
Die 3A und 3B zeigen schematisch beispielhaft den inneren Aufbau und die Funktionsweise der Tintenabsaugpumpe 8. Die Tintenabsaugpumpe 8 ist mit einem zylindrischen Gehäuse 80 mit einer kreisförmigen Innenumfangsfläche 80a, einem flexiblen Tintenschlauch 81, der einmal um die kreisförmige Innenumfangsfläche 80a gewickelt ist, einem Kurvenscheibenrotor 82 für die Pumpe und einer Walze 83 versehen, die vom Kurvenscheibenrotor 82 so geschoben wird, dass sie entlang der kreisförmigen Innenumfangsfläche 80a läuft, während die Walze 83 den Tintenschlauch 81 flach presst.
Der Rotationsmittelpunkt des Kurvenscheibenrotors 82 für die Pumpe entspricht dem Mittelpunkt der kreisförmigen Innenumfangsfläche 80a, und eine gekrümmte Kurvenfläche 82b mit kleinem Durchmesser, die sich über ca. 180° erstreckt, ist auf der Außenumfangsfläche ausgebildet. Diese gekrümmte Kurvenfläche 82b hat einen Krümmungsradius, der entgegen dem Uhrzeigersinn r1 < r2 um den Rotationsmittelpunkt L1 beträgt und allmählich von r1 auf r2 zunimmt. Schulterflächen 82c und 82d zum Verbinden beider Enden der Kurvenfläche 82b und der anderen Außenumfangsfläche mit großem Durchmesser sind an beiden Ende der Kurvenfläche 82b ausgebildet. Die rotierende Welle 83a der Walze 83 wird von den Schulterflächen 82c und 82d des Kurvenscheibenrotors 82 geschoben und kann entlang der Kurvenfläche 82b abrollen.
Ein Ende 81a des Tintenabsaugschlauches 81 ist aus dem Gehäuse 80 nach außen geführt und mündet in eine Kappe 55, die zum Abdecken der die Düsen bildenden Oberfläche 32 des Aufzeichnungskopfes 3 zum Zeitpunkt des Absaugens von Tinte dient. Das andere Ende 81b des Tintenabsaugschlauches 81 ist an der im Wesentlichen gleichen Stelle ebenfalls aus dem Gehäuse 80 herausgeführt und mit einem Behälter für die Abfalltinte (nicht dargestellt) verbunden.
Nunmehr wird die Funktionsweise der so aufgebauten Tintenabsaugpumpe 8 beschrieben. Ein Abdeckkappenmechanismus gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist dem Gerät ähnlich, das im U.S.-Patent 5,260,724 offenbart wird. Wenn der Schreibwagen 2 in die Ausgangsposition C verfahren wird, wird die Kappe 55, gekoppelt mit der Bewegung des Schreibwagens 2, vom Einheitengehäuse 50 nach vorne bewegt, um die die Düsen bildende Oberfläche 32 des Aufzeichnungskopfes 3 abzudecken. Wenn der Kurvenscheibenrotor 82 für die Pumpe in diesem Zustand entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Walze 83 durch die Kurvenfläche 82b des Kurvenscheibenrotors 82 zum Tintenschlauch 81 herausgedrückt und veranlasst, den Tintenschlauch 81 flach zu pressen. Während dieser Zustand aufrechterhalten bleibt, wird die Walze 83 durch die Schulterfläche 82c des Kurvenscheibenrotors 82 in Umfangsrichtung geschoben. Als Ergebnis rollt die Walze 83 entgegen dem Uhrzeigersinn, während sie den Tintenschlauch 81 flach presst. Auf diese Weise wird Tinte aus den Düsen des Aufzeichnungskopfes 3 abgesaugt, da in der mit der Kappe 55 des Tintenschlauches 81 in Verbindung stehenden Seite ein Unterdruck entsteht.
Im umgekehrten Fall wird die Walze 83 entsprechend der Kurvenfläche 82b des Kurvenscheibenrotors 82 zur Mitte bewegt, wenn der Kurvenscheibenrotor im Uhrzeigersinn gedreht wird, so dass der von der Walze 83 flach gepresste Tintenschlauch 81 wieder in den ursprünglichen Zustand gelangt. Wie in 3B dargestellt wird die Walze von der anderen Schulterfläche 82d des Kurvenscheibenrotors 82 geschoben, so dass sie im Uhrzeigersinn rollt. In diesem Fall findet in der Tintenabsaugpumpe 8 keine Pumpwirkung statt.
Die elastische Rakel 53 kann sich zwischen einer vorderen Position, in der die elastische Rakel 53 die die Düsen bildende Oberfläche 32 des Aufzeichnungskopfes 3 berührt, und einer hinteren Position, in der sie die die Düsen bildende Oberfläche 32 desselben nicht berührt, hin- und herbewegen. Die elastische Rakel 53 ist rechteckig und hat eine vorgeschriebene Dicke und wird von einem Rakelhalteelement 54 gehalten.
Wenn der Schreibwagen 2 aus einem Druckbereich B in die Ausgangsposition C verfahren wird, während die elastische Rakel 53 in der vorderen Position gehalten wird, wird der Vorderkantenabschnitt der elastischen Rakel 53 in Kontakt mit der die Düsen bildenden Oberfläche 32 gebracht, wodurch Tinte und Fremdstoffe wie an der die Düsen bildenden Oberfläche 32 haftender Papierstaub abgewischt werden.
Nunmehr sei erneut auf 2 verwiesen, in der der Verriegelungsarm 52 mit einem in den Schreibwagen eingreifenden Ende 52b ausgeführt ist. Der Verriegelungsarm 52 geht mit der Hin- und Herbewegung der elastischen Rakel 53 auf und nieder. Ein Paar Eingriffsabschnitte 26 und 27 für den Verriegelungsarm, die an der Seite des Schreibwagens 2 ausgebildet sind, sind Vorsprünge, die in die Richtung der Schreibwagenbewegung weisen, und sind mit einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand angeordnet. Bei einer Implementierung bewegt sich das in den Schreibwagen eingreifende Ende 52b aus einer verriegelten Position, in der es mit den Eingriffsabschnitten 26 und 27 für den Verriegelungsarm in Eingriff steht, in eine entriegelte Position, in der es außer Eingriff mit den Eingriffsabschnitten 26 und 27 für den Verriegelungsarm gekommen ist.
Das in den Schreibwagen eingreifende Ende 52b des Verriegelungsarms 52 wird von der oberen zur unteren Seite gedreht, so dass sich das in den Schreibwagen eingreifende Ende 52b zwischen das Paar Eingriffsabschnitte 26 und 27 für den Verriegelungsarm schieben kann. Diese Position des Verriegelungsarms 52 ist die verriegelte Position, in der der Schreibwagen 2 verriegelt ist, und jede andere Position des Verriegelungsarms 52 ist eine nicht verriegelte Position.
Bei einer Implementierung ist die Querschnittsform des in den Schreibwagen eingreifenden Endes 52b des Verriegelungsarms 52 mit einem breiten Ende in Verriegelungsrichtung ausgeführt. Wie beispielsweise aus 4A ersichtlich ist, hat das in den Schreibwagen eingreifende Ende 52b einen L-förmigen Querschnitt, dessen obere Seite breiter ausgeführt ist. Wenn der Verriegelungsarm 52 von der oberen Seite zur unteren Seite schwenkt, wie durch einen Pfeil veranschaulicht, um zwischen das Paar Eingriffsabschnitte 26 und 27 für den Verriegelungsarm zu gelangen, kommt sein breiterer Abschnitt mit dem einen Eingriffsabschnitt 27 in Berührung. Folglich wird der Verriegelungsarm 52 an einer Weiterbewegung zur Verriegelung gehindert und zwischen dem Paar Eingriffsabschnitten 26 und 27 eingeklemmt gehalten. Der Verriegelungsarm 52 wird nur dann aus der verriegelten Position freigegeben, wenn er nach oben geschwenkt wird. 4B zeigt eine Vorderansicht des Verriegelungsarms 52 und der Eingriffsabschnitte 26 und 27 von 4A.
Die 4C bis 4E zeigen alternative Ausführungsformen des Verriegelungsarms 52. 4C zeigt den Verriegelungsarm 52 mit einem in den Schreibwagen eingreifenden Ende 52b, das eine allgemein rechteckige Form hat, aber mit einer konkaven Öffnung 52d versehen ist, die zur Aufnahme eines einzigen Eingriffsabschnitts 26 für den Verriegelungsarm ausgeführt ist. Bei dieser Ausführungsform hat der einzige Eingriffsabschnitt 26 für den Verriegelungsarm eine rechteckige Form. 4D zeigt den Verriegelungsarm 52 mit einem in den Schreibwagen eingreifenden Ende 52b, das eine rechteckige Form hat und zur Aufnahme eines einzigen Eingriffsabschnitts 26 für den Verriegelungsarm ausgeführt ist. Bei dieser Ausführungsform hat der einzige Eingriffsabschnitt 26 für den Verriegelungsarm eine allgemein rechteckige Form, ist aber mit einer konkaven Öffnung 52e versehen, um das in den Schreibwagen eingreifende Ende 52b aufzunehmen. 4E zeigt den Verriegelungsarm 52 mit einem in den Schreibwagen eingreifenden Ende 52b, das T-förmig ist. Die Eingriffsabschnitte 26 und 27 für den Verriegelungsarm sind zur Aufnahme des Eingriffsendes 52b für den Schreibwagen ausgeführt.
Im Folgenden wird der Antriebsmechanismus 7 zum Antreiben der Tintenabsaugpumpe 8, der elastischen Rakel 53 und des Verriegelungsarms 52 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Der Antriebsmechanismus 7 gemäß dieser Ausführungsform ist mit einem einzigen Motor 51 und einem Kraftübertragungsmechanismus 60 zur Übertragung der Antriebskraft des Motors 51 an die Tintenabsaugpumpe 8, die elastische Rakel 53 und den Verriegelungsarm 52 ausgerüstet.
Der Kraftübertragungsmechanismus 60 ist mit einem Untersetzungsgetriebezug als Drehbewegungs-Übertragungsmechanismus ausgerüstet, um die Drehbewegung des Motors 51 an die Tintenabsaugpumpe 8 zu übertragen. Bei einer Ausführungsform enthält der Räderzug ein auf der Abtriebswelle des Motors 51 sitzendes Ritzel 71, ein mit dem Ritzel 71 kämmendes Zwischenrad 72, ein koaxial und integral mit dem Zwischenrad 72 ausgebildetes Ritzel 73 und ein Antriebszahnrad 74, das mit dem Ritzel 73 kämmt.
Das Antriebszahnrad 74 ist koaxial mit dem Kurvenscheibenrotor 82 der Tintenabsaugpumpe 8 so angeordnet, dass es neben ihm liegt. Das Antriebszahnrad 74 und der Kurvenscheibenrotor 82 sind auf einer gemeinsamen rotierenden zentralen Welle 61 drehbar gelagert. Ineinander passende Vorsprünge 74a und 82a sind in der gleichen radialen Position an der Seite, die jeweils zum Antriebszahnrad 74 und zum Kurvenscheibenrotor 82 weist, ausgebildet. Der Kurvenscheibenrotor 82 wird zusammen mit dem Antriebszahnrad 74 gedreht, nachdem das Antriebszahnrad 74 gedreht wird, damit der Vorsprung 74a mit dem zugehörigen Vorsprung 82a an der Seite des Kurvenscheibenrotors 82 in Eingriff kommt.
Außerdem ist der Kraftübertragungsmechanismus 60 mit einem ersten Umwandlungsmechanismus zum Umwandeln der über den Räderzug übertragenen Drehbewegung in die Hin- und Herbewegung der elastischen Rakel 53 versehen. Der erste Umwandlungsmechanismus gemäß dieser Ausführungsform hat eine rotierende Kurvenscheibe 75, die drehbar auf der gemeinsamen rotierenden zentralen Welle 61 gelagert ist, wobei die rotierende Kurvenscheibe 75 durch die Federkraft einer Schraubenfeder 76 gegen das Antriebszahnrad 74 gepresst wird, um mit dem Antriebszahnrad 74 in Reibkontakt zu kommen.
Eine bogenförmige Kurvennut 75a, die sich über einen Winkel von ca. 90° erstreckt, ist in die Seite der rotierenden Kurvenscheibe 75 geschnitten. Eine hin- und hergehende Platte 77 ist mit der Rückseite des die elastische Rakel 53 haltenden Rakel-Halteabschnitts 54 gekoppelt, und ein Mitnehmerstift 77a, der in der bogenförmigen Kurvennut 75a gleitet, ist am hinteren Ende der hin- und hergehenden Platte 77 angebracht.
Ein Paar Gleitstifte 77b und 77c ragen aus der Seite der hin- und hergehenden Platte 77, wobei diese Gleitstifte 77b und 77c in Führungslöchern 50a und 50b, die im Einheitengehäuse 50 ausgebildet sind, gleiten können. Die hin- und hergehende Platte 77 kann sich innerhalb des durch die Führungslöcher 50a und 50b begrenzten Bereichs in Längsrichtung hin- und herbewegen. Die Position, bei der sich die hin- und hergehende Platte 77 zum vorderen Ende des Führungslochs bewegt hat, ist die vordere Position der elastischen Rakel 53, und die Position, bei der sich die hin- und hergehende Platte 77 zum hinteren Ende des Führungslochs bewegt hat, ist die hintere Position der elastischen Rakel 53.
Beim ersten Umwandlungsmechanismus wird die rotierende Kurvenscheibe 75, die mit dem Antriebszahnrad 74 koaxial und in Reibkontakt zusammengepasst ist, zusammen mit dem Antriebszahnrad 74 gedreht, während der erste Umwandlungsmechanismus damit gekoppelt ist. Wenn sich das Antriebszahnrad 74 dann dreht , gleitet der Mitnehmerstift 77a der hin- und hergehenden Platte 77 entlang der Kurvennut 75a. Die hin- und hergehende Platte 77 geht in Längsrichtung hin und her, wenn sich die Kurvennut 75a dreht, da die Bewegungsrichtung der hin- und hergehenden Platte 77 durch die Führungslöcher 50a und 50b definiert ist.
Bei einer Ausführungsform enthält der Kraftübertragungsmechanismus 60 einen zweiten Umwandlungsmechanismus zum Wandeln der Hin- und Herbewegung der hin- und hergehenden Platte 77, die durch den ersten Umwandlungsmechanismus erhalten werden kann, in die Verriegelungsbewegung des Verriegelungsarms 52. Der zweite Umwandlungsmechanismus ist mit einem Eingriffsstift 77d für den Verriegelungsarm, der aus der Seite der hin- und hergehenden Platte 77 ragt, einem zentralen Verriegelungsschaft 52a zum Haltern des gebogenen Abschnitts des Verriegelungsarms 52, so dass der gebogene Abschnitt die Verriegelung bewirken kann, und einer Passnut 52c, die im hinteren Endabschnitt des Verriegelungsarms 52 ausgebildet ist, ausgeführt. Im Ruhezustand ist der Eingriffsstift 77d für den Verriegelungsarm in diese Passnut 52c eingesetzt.
Wenn sich die hin- und hergehende Platte 77 in Längsrichtung bewegt, führt der Verriegelungsarm 52 eine senkrechte Verriegelungsbewegung innerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs um den zentralen Verriegelungsschaft 52a im Fall von 5 aus.
Die 6A, 6B und 6C sind schematische Funktionsdarstellungen, die die Bewegungspositionen der elastischen Rakel 53 und des Verriegelungsarms 52 zeigen. Die Funktionsweise der Tintenabsaugpumpe 8, der elastischen Rakel 53 und des Verriegelungsarms 52 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf diese Diagramme beschrieben.
Wie in 6A dargestellt ist der Mitnehmerstift 77a der hin- und hergehenden Platte 77 während des normalen Druckbetriebs am unteren Ende 75b der in der rotierenden Kurvenscheibe 75 ausgebildeten Kurvennut 75a positioniert. Bei dieser Konfiguration bleibt die elastische Rakel 53 in der hinteren Position und der Verriegelungsarm 52 bleibt in der unverriegelten Position, in die sich das Eingriffsende 52b über den Bewegungsort der Eingriffsabschnitte 26 und 27 an der Seite des Schreibwagens hinaus bewegt hat.
Wenn Tinte abgesaugt wird, dreht sich der Motor 51 entgegen dem Uhrzeigersinn, nachdem der Schreibwagen 2 in die Ausgangsposition C verfahren ist. Das Drehmoment des Motors 51 wird über den Räderzug zum Antriebszahnrad 74 übertragen und die rotierende Kurvenscheibe 75, die mit dem Antriebszahnrad 74 in Reibeingriff steht, werden zusammen entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Folglich wird die hin- und hergehende Platte 77 nach vorne gedrückt, wenn sich die Kurvennut 75a der rotierenden Kurvenscheibe dreht.
Wenn sich die rotierende Kurvenscheibe 75 um ca. 45° dreht, wird die hin- und hergehende Platte 77 in der mittleren Position aufwärts in Längsrichtung der hin- und hergehenden Platte herausgedrückt, wie in 6B dargestellt ist, und mit dieser Bewegung wird das Eingriffsende 52b für den Schreibwagen als das vordere Ende des Verriegelungsarms 52 nach unten geschwenkt und die verriegelte Position eingenommen, in der das Eingriffsende 52b für den Schreibwagen zwischen das Paar Eingriffsabschnitte 26 und 27 an der Seite des Schreibwagens 2 eingeführt worden ist.
In diesem Zustand kann der Verriegelungsarm 52 nicht weiter nach unten geschwenkt werden, wie aus den 4A bis 4D ersichtlich ist. Folglich tritt Rutschen zwischen der rotierenden Kurvenscheibe 75 und dem Antriebszahnrad 74 auf, da die Rotation der rotierenden Kurvenscheibe 75 blockiert ist und nur das Antriebszahnrad 74 weiter rotiert. Der Verriegelungsarm 52 Wird deshalb in der Verriegelungsposition für den Schreibwagen gehalten, ungeachtet, ob der Motor 51 läuft.
Die Schreibwagenverriegelung ist somit durch den Verriegelungsarm 52 in Eingriff gebracht worden. Während der Schreibwagen verriegelt ist, befindet sich die elastische Rakel 53 in der mittleren Position ihrer Bewegung und hat sich nicht nach vorne in eine Position bewegt, in der die elastische Rakel 53 die die Düsen bildende Oberfläche 32 des Aufzeichnungskopfes berühren kann.
Wenn sich dann der Motor 51 kontinuierlich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wird die Rotation des Motors über das Antriebszahnrad 74 an den Kurvenscheibenrotor 82 der Tintenabsaugpumpe 8 übertragen und der Kurvenscheibenrotor 82 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Als Ergebnis wird die Tintenabsaugoperation mittels der Tintenabsaugpumpe 8 ausgeführt und eine vorgegebene Tintenmenge wird abgesaugt, wie aus 3 ersichtlich ist.
Wenn sich der Motor 51 nach beendetem Absaugen der Tinte im Uhrzeigersinn dreht, wird die rotierende Kurvenscheibe 75 in umgekehrter Richtung gedreht und die hin- und hergehende Platte 77 nach hinten gezogen, wodurch das vordere Ende des Verriegelungsarms 52 nach oben geschwenkt wird. Damit ist der verriegelte Zustand des Schreibwagens aufgehoben.
Um dann den Abwischprozess mit der elastischen Rakel 53 auszuführen, dreht sich der Motor 51 entgegen dem Uhrzeigersinn, bevor der Schreibwagen 2 in die Ausgangsposition C verfahren wird. In diesem Fall stehen anders als bei der oben erwähnten Verriegelung des Schreibwagens die Eingriffsabschnitte 26 und 27 zur Blockierung der Verriegelung des Verriegelungsarms 52 in seiner halben Bewegung nicht im Wege. Deshalb wird die elastische Rakel 53 hin zu der vorderen Endposition bewegt wie in 6C dargestellt. Wenn der Schreibwagen 2 in diesem Zustand in die Ausgangsposition C verfahren wird, werden Tinte, Papierstaub und dgl., die an der die Düsen bildenden Oberfläche 32 des Aufzeichnungskopfes 3 haften, durch die elastische Rakel 53 abgewischt.
Da der Verriegelungsarm 52 in diesem Zustand nach unten geschwenkt worden ist, kann der Schreibwagen 2 hin- und herverfahren werden, ohne dass er vom Verriegelungsarm 52 daran gehindert wird. Die Vorwärtsbewegung der hin- und hergehenden Platte 77 wird in diesem Zustand durch die Führungslöcher 50a und 50b blockiert, ferner tritt Rutschen zwischen der rotierenden Kurvenscheibe 75 und dem Antriebszahnrad 74 auf und die elastische Rakel 53 wird in ihrer vorderen Endposition gehalten, ungeachtet, ob der Motor 51 läuft.
Der Motor 51 dreht im Uhrzeigersinn, um die elastische Rakel 53 aus dem oben erwähnten Zustand wieder in ihre ursprüngliche eingefahrene Position zu bringen.
Der gemeinsam genutzte Antriebsmechanismus 7 dient zum Betrieb der Tintenabsaugpumpe 8, zur Ausführung der hin- und hergehenden Bewegung der elastischen Rakel 53 und der Verriegelungsbewegung des Verriegelungsarms 52, so dass die Tintenstrahl Aufzeichnungsvorrichtung im Vergleich zur Bereitstellung einzelner Antriebsmechanismen kleiner, kompakter und kostengünstiger hergestellt werden kann.
Außerdem enthält der gemeinsam genutzte Antriebsmechanismus 7 den einzigen Motor 51 und den Kraftübertragungsmechanismus 60 zum Übertragen der Antriebskraft des Motors 51 an die Tintenabsaugpumpe 8, die elastische Rakel 53 und den Verriegelungsarm 52. Der Kraftübertragungsmechanismus 60 enthält den Drehbewegungsübertragungsmechanismus zum Übertragen der Drehbewegung des Motors 51 an die Tintenabsaugpumpe 8, den ersten Umwandlungsmechanismus zum Wandeln der über den Drehbewegungsübertragungsmechanismus übertragenen Drehbewegung in die Hin- und Herbewegung der elastischen Rakel 53 und den zweiten Umwandlungsmechanismus zum Wandeln der Hin- und Herbewegung der elastischen Rakel 53 in die Verriegelungsbewegung des Verriegelungsarms 52. Da der Kraftübertragungsweg auf diese Weise für jeden Antriebsabschnitt gemeinsam genutzt wird, kann der Antriebsmechanismus klein und kompakt hergestellt werden.
Bei einer Ausführungsform ist die Drehbewegung des Drehbewegungsübertragungsmechanismus an den ersten Umwandlungsmechanismus durch die von der Schraubenfeder 76 erhaltene Reibungskraft zu übertragen. Bei dieser Anordnung tritt Rutschen zwischen dem Drehbewegungsübertragungsmechanismus und dem ersten Umwandlungsmechanismus auf, wenn die elastische Rakel 53 oder der Verriegelungsarm 52 als angetriebene Seite in der Bewegung blockiert ist, wodurch auch die Übertragung der Drehbewegung verhindert wird. Deshalb kann die elastische Rakel 53 oder der Verriegelungsarm 52 als angetriebenes Element in der gewünschten Position angehalten werden, ungeachtet des Antriebszustands der elastischen Rakel 53 oder des Verriegelungsarms 52. Somit kann der Kraftübertragungsmechanismus im Aufbau als Synchronisierungsmechanismus vereinfacht werden, da es unnötig ist, eine zeitliche Ansteuerung für jeden angetriebenen Abschnitt getrennt zu installieren, was ebenfalls darin resultiert, dass die Vorrichtung klein und kompakt ausgeführt werden kann.
Bei einer Ausführungsform ist die Verriegelungsbewegung des Verriegelungsarms 52, die durch die hin- und hergehende Bewegung der elastischen Rakel 53 herbeigeführt wird, so definiert, dass der Verriegelungsarm 52 in der verriegelten Position verriegelt wird, in der mittleren Position zwischen der vorderen und der hinteren Position der elastischen Rakel 53, und durch weitere Vorwärtsbewegung der elastischen Rakel 53 der Verriegelungsarm 52 wieder in die nicht verriegelte Position geschwenkt werden kann, wenn die elastische Rakel 53 die vordere Position erreicht. Folglich kann die Wischoperation des Kopfes mittels der elastischen Rakel 53, nachdem der Schreibwagen aus dem verriegelten Zustand freigegeben worden ist, einfach durch eine Reihe kontinuierliche Operationen erzielt werden.
Eine Reihe Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist beschrieben worden. Dennoch versteht es sich, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Gültigkeitsbereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Demzufolge werden andere Ausführungsformen vom Gültigkeitsbereich der folgenden Ansprüche abgedeckt.

Claims

Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Drucken von Bildern oder Schriftzeichen auf ein Aufzeichnungsmedium (14), indem ein Schreibwagen (2), der einen Aufzeichnungskopf (3) zum Ausstoßen von Tintentropfen trägt, verfahren wird, aufweisend: einen Verriegelungsmechanismus, der den Schreibwagen (2) in einer vorgegebenen Position verriegeln kann, wobei der Verriegelungsmechanismus einen Verriegelungsarm (52) mit einem Eingriffsabschnitt (52b) enthält und zwischen einer verriegelten Position, in der der Eingriffsabschnitt (52b) mit dem Schreibwagen (2) in Eingriff steht, und einer nicht verriegelten Position, in der der Eingriffsabschnitt aus diesem freigegeben ist, beweglich ist; eine Tintenabsaugpumpe (8) zum Absaugen von Tinte aus den Tintendüsen (31) des Aufzeichnungskopfes (3), während der Schreibwagen (2) in der vorgegebenen Position steht; ein Kopfabwischelement (53) zum Abwischen von Fremdstoffen von der die Düsen bildenden Oberfläche (32) des Aufzeichnungskopfes (3), während der Schreibwagen (2) verfahren wird, wobei das Kopfabwischelement (53) zwischen einer vorderen Position, in der es mit der die Düsen bildenden Oberfläche (32) in Berührung steht, und einer hinteren Position, in der es von der die Düsen bildenden Oberfläche (32) entfernt ist, beweglich ist; und einen Antriebsmechanismus (7) mit einem Motor (51) und einem Kraftübertragungsmechanismus (60) zum Übertragen der Antriebskraft des Motors (51) an die Tintenabsaugpumpe (8), den Verriegelungsarm (52) und das Kopfabwischelement (53), wobei der Kraftübertragungsmechanismus (60) einen Drehbewegungs-Übertragungsmechanismus (71 bis 74), um die Drehbewegung des Motors (51) an die Tintenabsaugpumpe (8) zu übertragen, einen ersten Umwandlungsmechanismus (75 bis 77) zum Wandeln der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung des Kopfabwischelements (53) und einen zweiten Umwandlungsmechanismus (52a, 52c, 77d) zum Wandeln der Drehbewegung oder der hin- und hergehenden Bewegung in die Verriegelungsbewegung des Verriegelungsarms (52) enthält; wobei der Motor (51) in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehen kann, der Motor (51) die Tintenabsaugpumpe (8) antreibt, wenn er in Vorwärtsrichtung dreht und den Umwandlungsmechanismus antreibt, wenn er in Rückwärtsrichtung dreht; dadurch gekennzeichnet, dass der erste Umwandlungsmechanismus (75 bis 77) so ausgeführt ist, dass er das Kopfabwischelement (53) in Richtung der vorderen Position bewegt, und der zweite Umwandlungsmechanismus (52a, 52c, 77d) so ausgeführt ist, dass er den Verriegelungsarm (52) in Richtung der verriegelten Position bewegt, wenn sich der Motor (51) in Vorwärtsrichtung dreht; und der erste Umwandlungsmechanismus (75 bis 77) so ausgeführt ist, dass er das Kopfabwischelement (53) in Richtung der hinteren Position bewegt, und der zweite Umwandlungsmechanismus (52a, 52c, 77d) so ausgeführt ist, dass er den Verriegelungsarm (52) in Richtung der nicht verriegelten Position bewegt, wenn sich der Motor (51) in Rückwärtsrichtung dreht.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Drehbewegung des Drehbewegungs-Übertragungsmechanismus (71 bis 74) durch von einem Federelement (76) ausgeübte Reibungskraft auf den ersten Umwandlungsmechanismus (75 bis 77) übertragen wird.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Verriegelungsbewegung des Verriegelungsarms (52) so geregelt ist, dass sich der Verriegelungsarm (52) aus der nicht verriegelten Position zur verriegelten Position bewegt, während sich das Kopfabwischelement (53) aus der hinteren Position zur mittleren Position bewegt, und dass dann, wenn sich das Kopfabwischelement (53) weiter zur vorderen Position bewegt, sich der Verriegelungsarm (52) in die nicht verriegelte Position bewegt.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Drehbewegungs-Übertragungsmechanismus (71 bis 74) einen Räderzug zum Koppeln der Motors (51) mit der Tintenabsaugpumpe (8) enthält, der erste Umwandlungsmechanismus (75 bis 77) eine rotierende Kurvenscheibe (75), die durch die Federkraft koaxial fest gegen ein im Räderzug enthaltenes Antriebszahnrad (74) gepresst wird, eine bogenförmige Kurvennut (75a), die an der Seite der rotierenden Kurvenscheibe (75) ausgebildet ist, einen Mitnehmer (77a), der in der bogenförmigen Kurvennut (75a) gleiten kann, ein mit dem Abwischelement (53) und dem Mitnehmer (77a) verbundenes hin- und hergehendes Element (77) und einen Führungsabschnitt (50a, 50b, 77b, 77c) zum Lagern des hin- und hergehenden Elements (77) zwischen der vorderen und der hinteren Position enthält, so dass sich das hin- und hergehende Element linear hin- und herbewegen kann.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der zweite Umwandlungsmechanismus einen Verriegelungshebel mit dem Verriegelungsarm (52) und einem Eingriffsabschnitt (52c), der am hin- und hergehenden Element (77) angebracht ist, einem Verriegelungsschaft (52a) zum Haltern des Verriegelungshebels, so dass der Verriegelungshebel innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs verriegeln kann, enthält.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Tintenabsaugpumpe (8) eine kreisförmige Innenumfangsfläche (80a), einen flexiblen Tintenschlauch (81), der entlang der kreisförmigen Innenumfangsfläche (80a) angeordnet ist, und einen Rotor (82), der eine Walze (83) trägt, so dass die Walze (83) entlang der kreisförmigen Innenumfangsfläche (80a) rollt, wobei sie auf den Tintenschlauch presst, während sich der Rotor (82) dreht, enthält, und bei der der Rotor (82) so angeordnet ist, dass er mit dem Antriebszahnrad (74) so kuppelbar ist, dass der Rotor (82) gedreht wird, nachdem das Antriebszahnrad (74) die rotierende Kurvenscheibe (75) zum Bewegen des Verriegelungsarms (52) um einen vorgegebenen Winkel in die Verriegelungsposition gedreht hat.