DE19623626B4

DE19623626B4 - Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19623626B4
Application number: DE19623626A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Suwa Kobayashi; Kazuhisa Suwa Kawakami; Seiji Suwa Mochizuki; Masahiro Suwa Isono; Shigenori Suwa Fukasawa; Nobuhito Suwa Takahashi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: GB9612327D0; HK1002855A1; GB2304081B; JP3173556B2; DE19623626A1; JPH08336989A; FR2742093B1; FR2735421B1; GB2304081A; FR2735421A1; FR2742093A1; US5898444A

Abstract

Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit:
einem Druckbereich und einem Nicht-Druck-Bereich; und
einem Schlitten (1), auf dem ein erster Aufzeichnungskopf (7) zum Ausstoßen einfarbiger, insbesondere schwarzer Tinte und ein zweiter Aufzeichnungskopf (8) zum Ausstoßen von mindestens einer, vorzugsweise zwei oder drei Farbtinten angebracht sind, wobei der Schlitten (1) in horizontaler Richtung zwischen dem Druckbereich und dem Nicht-Druck-Bereich bewegbar ist,
wobei der erste Aufzeichnungskopf (7) auf einer dem Druckbereich der Aufzeichnungsvorrichtung zugewandten Seite des Schlittens (1) angeordnet ist, und der zweite Aufzeichnungskopf (8) auf einer dem Nicht-Druck-Bereich der Aufzeichnungsvorrichtung zugewandten Seite des Schlittens (1) angeordnet ist,
gekennzeichnet durch
Abdeckmittel (12) mit:
einem Gleitelement (20), das in vertikaler Richtung relativ zu einem Grundgestell (21) gemäß der Bewegung des Schlittens (1) zwischen einer oberen und einer unteren Position bewegbar ist, wobei ein erstes Ende des Gleitelementes (20) auf der dem Druckbereich zugewandten Seite des Gleitelementes (20) liegt, und ein zweites Ende...

Description

Die Erfindung betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der mit in einer Druckkammer unter Druck gesetzter Tinte Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsblatt ausgestoßen werden, um dadurch Druckdaten aufzuzeichnen, hat die Nachteile, daß aufgrund der Verdunstung von Lösemittel von der Düsenöffnung die Viskosität der Tinte erhöht oder die Tinte verfestigt wird, oder Fremdstoffe wie Staub auf der Düsenöffnung haften, und aufgrund der Bildung von Blasen in der Tinte der resultierende Ausdruck nicht akzeptabel ist. Zur Überwindung der oben beschriebenen Nachteile weist die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung Abdeckmittel zum abdichtenden Schließen der Düsenöffnung, wenn die Vorrichtung nicht in Betrieb ist, und Reinigungsmittel zum Reinigen der Düsenplatte, falls dies nötig ist, auf.

Die Lehren der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 125239/1989 (die Bezeichnung "OPI", wie hierin verwendet, betrifft eine "ungeprüft veröffentlichte Anmeldung") offenbaren eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Schieber, der durch den Schlitten bewegt wird, welcher sich zur Ausgangsposition bewegt. Der Schieber bewegt sich entlang einer geneigten Führungsoberfläche eines Rahmens zur Düsenöffnungsoberfläche des Aufzeichnungskopfs, so daß eine Gummiabdeckung auf der Oberfläche des Schiebers gegen den Aufzeichnungskopf gedrückt wird, um die Düsenöffnung dichtend zu schließen.

Außerdem offenbarte die Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 13910/1990 die folgende Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung: Um eine Abdeckung gegen den Aufzeichnungskopf zu drücken, sind bei der Vorrichtung zwei Arme, die eine Parallelogrammverbindung bilden, zwischen dem Rahmen und der Abdeckung angeordnet, so daß die Abdeckung horizontal durch den Schlitten bewegt wird, während sie vertikal zum Kopf hin bewegt wird.

Die Ausmaße der vertikalen Bewegung der oben beschriebenen Mittel werden durch die geneigte Führungsoberfläche des Rahmens bzw. die Parallelogrammverbindung bestimmt. In dem Fall, in dem der Abstand zwischen dem Bewegungspfad des Schlittens und dem Rahmen aufgrund von Toleranzen bei der Bearbeitung oder der Montage der Bauteile etwas variiert, oder in dem Fall, in dem zum Drucken von Daten auf ein Aufzeichnungsblatt mit relativ großer Dicke, wie beispielsweise einen Umschlag, der Abstand zwischen der Platte bzw. Walze und dem Aufzeichnungskopf reguliert wird, wird der Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und der Abdeckung verändert.

Daher hängt die Abdichtung der Düsenöffnung von der elastischen Deformation der Abdeckung selbst ab. Dies stellt kein Problem dar, falls die abzudichtende Oberfläche klein ist; es ist jedoch äußerst schwierig, die gesamte Oberfläche eines Aufzeichnungskopfs mit einer Mehrzahl von Düsen gleichmäßig abzudichten.

Die Lehren der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 103762/1984 offenbaren folgende Mittel: An der Ausgangsposition des Schlittens ist ein Deckel zum Schutz eines Aufzeichnungskopfes in Form eines umgekehrten Ls mit einer Abdeckung an einem Ende schwingbar gehalten. Der Schutzdeckel wird durch den Schlitten bei dessen Bewegung zur Ausgangsposition geschwenkt, so daß seine Abdeckung gegen den Aufzeichnungskopf gedrückt wird. Mit den oben beschriebenen Mitteln ändert sich das Ausmaß des Schwenkens des Schutzdeckels gemäß dem Abstand zur Düsenoberfläche. Daher können die Mittel selbst bei der Aufzeichnungsvorrichtung, bei welcher der Abstand zwischen der Platte bzw. Walze und dem Druckkopf regulierbar ist, eine zuverlässige Abdichtwirkung gewährleisten. Jedoch tritt das folgende Problem auf: Da die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfs sich von jener der Abdeckung unterscheidet, kann letztere durch die relative Bewegung des Aufzeichnungskopfs und der Abdeckung deformiert werden; das heißt, die Abdeckung kann leicht zerbrechen.

Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme schlägt die vorliegende Anmeldung die folgende Aufzeichnungsvorrichtung vor. Wie durch die japanische Patentanmeldung (OPI) Nr. 8460/1994 offenbart, weist die Vorrichtung folgendes auf: Eine Abdeckvorrichtung und einen Nockenstößel. Die Abdeckvorrichtung ist außerhalb des Druckbereichs angeordnet und wird durch den Aufzeichnungskopf oder den Schlitten, welcher den Aufzeichnungskopf trägt, geschoben. Diese Bewegung ermöglicht eine Bewegung der Abdeckvorrichtung zwischen einer Position, in der keine Abdeckung stattfindet, und einer Abdeckposition durch eine Nockenoberfläche, welche, während der Aufzeichnungskopf von der Position, in welcher keine Abdeckung stattfindet, zu der Abdeckposition bewegt wird, die Abdeckvorrichtung zur Düsenoberfläche des Aufzeichnungskopfs hin verschiebt. Mit dieser Vorrichtung stößt die Abdeckvorrichtung lediglich durch die Bewegung des Schlittens zuverlässig elastisch gegen die Düsenplatte, wodurch der Aufzeichnungskopf zuverlässig abgedichtet wird.

Des weiteren hat bei einem Farbdrucker, bei dem ein Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen von schwarzer Tinte und ein Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen von drei Arten verschiedenfarbiger Tinte auf einem Schlitten angebracht sind, die Anordnung der Tintentanks und der anderen Vorrichtungen einen großen Abstand zwischen den Aufzeichnungsköpfen zur Folge, und daher ist es schwierig, die Aufzeichnungsköpfe mit ein und demselben Abdeckelement abzudichten.

Des weiteren hat eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung des Auf-Abruf-Typs die Nachteile, daß auf Grund der Verdunstung von Tintenlösemittel von der Düsenöffnung die Viskosität der Tinte steigt oder die Tinte trocknet oder Fremdstoffe wie Staub an der Düsenöffnung haften und auf Grund der Bildung von Blasen in der Tinte der resultierende Ausdruck nicht akzeptabel ist. Daher wird bei der Vorrichtung ein Unterdruck durch eine Saugpumpe zur Verfügung gestellt und auf das Abdeckelement ausgeübt, so daß die Tinte zwangsläufig von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen wird, um das Verstopfen des Aufzeichnungskopfs zu eliminieren.

Die oben beschriebene Saugpumpe ist im allgemeinen eine Schlauchpumpe, deren Konstruktion einfach ist, und die miniaturisiert werden kann. In der Schlauchpumpe wird ein Schlauch mit zwei Rollen zusammengedrückt, welche in bezug auf das Drehzentrum symmetrisch angeordnet sind. Wenn die Schlauchpumpe verkleinert wird, ist daher der Teil des Schlauchs, gegen den die beiden Rollen stoßen, gleichzeitig relativ groß. Daher dauert die Ausübung einer hohen Last, wie in Teil (b) von 13 gezeigt, nur einen Moment lang an, wodurch es unmöglich wird, der Pumpe die Durchführung eines reibungslosen Saugvorgangs zu ermöglichen.

Es wurde versucht, den Durchmesser der Rollen zu verringern. Die Reduzierung des Durchmessers der Rollen erhöht jedoch die Reibung zwischen den Rollen und dem Schlauch, wodurch ein müheloser Antrieb der Rollen behindert wird. Andererseits ist es möglich, den Durchmesser des Schlauchs zu verringern. Wenn der Durchmesser des Schlauchs verringert wird, wird jedoch die Saugleistung der Pumpe reduziert, wodurch andere Probleme entstehen; beispielsweise wird es nötig, die Pumpe mit höherer Geschwindigkeit anzutreiben.

Die amerikanische Patentschrift US 5,701,146 , welche ein Patentfamilienmitglied der japanischen Patentanmeldung JP 05-201029 A ist, offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit zwei auf einem Schlitten angebrachten Aufzeichungsköpfen sowie Abdeckmitteln für die beiden Aufzeichnungsköpfe. Die Abdeckmittel umfassen ein vertikal bewegliches, von einem Arm getragenes Gleitelement und zwei Abdeckelemente für die beiden Aufzeichnungsköpfe, von denen eines durch elastische Elemente auf dem Gleitelement angebracht ist.

Die amerikanische Patentschrift US 5,055,856 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Aufzeichnungskopf sowie einem von einem Arm getragenes Abdeckmittel zum Bedecken des Aufzeichnungskopfes.

Die europäische Patentanmeldung EP 0 604 067 A2 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit zwei auf einem Schlitten angebrachten Aufzeichungsköpfen sowie Abdeckmitteln für die beiden Aufzeichnungsköpfe. Die Abdeckmittel umfassen zwei Abdeckelemente für die beiden Aufzeichnungsköpfe.

Die europäische Patentanmeldung EP 0 423 475 A1 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem auf einem Schlitten angebrachten Aufzeichungskopf sowie einem Abdeckelement für den Aufzeichnungskopf. Das Abdeckelement wird durch eine Feder gegen den Aufzeichnungskopf gedrückt.

Die amerikanische Patentschrift US 5,166,708 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit zwei auf einem Schlitten angebrachten Aufzeichungsköpfen sowie Abdeckmitteln für die beiden Aufzeichnungsköpfe.

Hinsichtlich der oben angesprochenen Probleme besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einer Abdeckvorrichtung, welche zwei auf ein und demselben Schlitten angebrachte Aufzeichnungsköpfe zuverlässig abdichten kann.

Die Aufgabe wird durch die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, deren Aufzeichnungskopf in Richtung der Breite eines Aufzeichnungsblattes bewegt wird, und bei der gemäß Druckdaten Tintentropfen auf das Aufzeichnungsblatt ausgestoßen werden, um darauf ein Bild zu bilden, und, genauer gesagt, eine Abdeckvorrichtung, die dazu geeignet ist, den Aufzeichnungskopf abzudichten, sowie eine Pumpeneinheit, um die Abdeckvorrichtung mit Unterdruck zu versorgen.

Die beiden Abdeckelemente weisen einen festen Abstand voneinander auf. Das erste Abdeckelement wird gleitend über dem ersten Aufzeichnungskopf durch die elastischen Elemente am Ende des Gleitelements eingepaßt und kommt dadurch in abdichtenden Kontakt mit dem ersten Aufzeichnungskopf; während gleichermaßen das zweite Abdeckelement gleitend über dem zweiten Aufzeichnungskopf durch die elastischen Elemente zwischen dem zweiten Abdeckelement und dem Gleitelement eingepaßt wird, wodurch es in abdichtenden Kontakt mit dem zweiten Aufzeichnungskopf kommt.

Da der Maximalkontaktwinkel des Pumpenschlauchs und der Rollen kleiner als 180° ist, entspricht der Betrag der Last, der erforderlich ist, wenn das Anstoßen der Rolle gegen den Schlauch gelöst wird, im wesentlichen jenem, der erforderlich ist, wenn der Schlauch zusammengedrückt wird. Außerdem nimmt der Pumpenrahmen die Dämpferrohre auf, was zu einer Miniaturisierung der erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung beiträgt.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der zwei Aufzeichnungsköpfe derart auf ein und demselben Schlitten angebracht sind, daß ihre räumliche Beziehung feststeht, und die Köpfe zuverlässig gleichzeitig durch ein Abdeckmittel abgedichtet werden. Ein erstes Abdeckelement 13 zur Abdichtung des ersten Aufzeichnungskopfs ist in der Nähe.

eines Endes, nahe dem Druckbereich bzw. dem Druckbereich zugewandt, eines Gleitelements 20 zur Verfügung gestellt, welches ein Grundgestell gemäß der Bewegung eines Schlittens anhebt. Das erste Abdeckelement weist ein Luftverbindungsloch und ein Tintensaugloch darin auf. Außerdem ist ein zweites Abdeckelement 14 zur Abdichtung des zweiten Aufzeichnungskopfs durch elastische Elemente 74, 75 auf dem Gleitelement 20 angebracht. Das zweite Abdeckelement 14 weist ein Luftverbindungsloch und ein Tintensaugloch darin auf. Das Ende des Gleitelements 20, nahe dem Bereich, in welchem nicht gedruckt wird, wird durch einen Arm 30 getragen, welcher elastisch vertikal aufwärts des Druckbereichs gedrückt wird. Die beiden Abdeckelemente sind fest voneinander beabstandet. Das erste Abdeckelement wird gleitend über dem ersten Aufzeichnungskopf durch elastische Elemente 31, 32 eingepaßt und kommt dadurch in abdichtenden Kontakt mit dem ersten Aufzeichnungskopf; während gleichermaßen das zweite Abdeckelement gleitend über dem zweiten Aufzeichnungskopf durch elastische Elemente 74, 75 zwischen dem zweiten Abdeckelement und dem Gleitelement eingepaßt wird, wodurch es in abdichtenden Kontakt mit dem zweiten Aufzeichnungskopf kommt.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Perspektivansicht, die einen Teil einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt, welche die bevorzugte Ausführungsform darstellt.
2 zeigt eine Perspektivansicht, die ein Beispiel einer Abdeckvorrichtung in der Ausführungsform darstellt.
3 zeigt eine Montageexplosionsansicht der in 2 gezeigten Abdeckvorrichtung.
4 zeigt eine Ansicht von oben der Abdeckvorrichtung, bei der die Tintenabsorbierungsschicht entfernt ist.
5 zeigt eine Schnittansicht, die ein Gleitelement darstellt, welches zu einer Abdeckposition hin bewegt wurde.
6 zeigt ein er läuterndes Diagramm, das Flußpfade in der Abdeckvorrichtung darstellt.
7 zeigt eine Montageexplosionsansicht eines Beispiels einer Pumpeneinheit bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform.
8 zeigt eine Schnittansicht, die die Pumpeneinheit mit entfernten Schläuchen darstellt.
Die Teile (a) und (b) von 9 sind Diagramme, welche Rollenführungsnuten zeigen, welche jeweils in zwei Pumpenrädern ausgebildet sind.
Die Teile (a) und (b) von 10 sind Diagramme zur Beschreibung der Beziehungen zwischen dem Schlauch und den Rollen auf einer Seite des Pumpenrahmens sowie jenen zwischen dem Schlauch und den Rollen auf der anderen Seite.
11 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel einer Reinigungseinheit bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
12 zeigt eine Wischvorrichtung zum Wischen der Vorderseiten der Aufzeichnungsköpfe.
Der Teil (a) von 13 zeigt eine grafische Darstellung, die das Lastdrehmoment mit dem Drehwinkel in der Schlauchpumpe in der Ausführungsform der Erfindung angibt, und Teil (b) ist ebenfalls eine grafische Darstellung, die das Lastdrehmoment mit dem Drehwinkel in der herkömmlichen Schlauchpumpe zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in 1 dargestellt. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Schlitten, welcher durch einen Synchronriemen 2 mit einem Elektromotor 3 verbunden ist, so daß er parallel mit einer Walze 5 bewegt wird, während er durch ein Führungselement 4 geführt wird. Auf der Oberfläche des Schlittens 1, die einem Aufzeichnungsblatt gegenüberliegt, ist ein Aufzeichnungskopf 7 zum Ausstoßen schwarzer Tinte zur Verfügung gestellt; genauer gesagt ist dieser in einem Druckbereich (auf der linken Seite von 1) zur Verfügung gestellt, und des weiteren ist ein Farbdruckaufzeichnungskopf 8 abnehmbar in einem Bereich bzw. einem Bereich zugewandt, in welchem nicht gedruckt wird, zur Verfügung gestellt. Die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 erhalten Tinten von einer Kartusche 9 für schwarze Tinte bzw. einer Kartusche 10 für Farbtinte, um Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsblatt 6 auszustoßen.
Darüber hinaus bezeichnet in 1 das Bezugszeichen 12 eine Abdeckvorrichtung, in welcher ein besonderes Merkmal der Erfindung liegt. Die Abdeckvorrichtung 12 ist wie folgt konstruiert: Die Abdeckvorrichtung 12 weist folgendes auf: ein Abdeckelement 13 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 7 für schwarze Tinte und ein Abdeckelement 14 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 8 für Farbtinte, die auf ein und demselben Gleitelement angebracht sind. Die Abdeckvorrichtung ist durch Schläuche mit einer Pumpeneinheit 16 mit zwei Schlauchpumpen verbunden. Die Größe der Abdeckvorrichtung ist so ausgelegt, daß die Düsenöffnungen der Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 mit einem Raum abgedichtet sind. Wenn kein Druckvorgang stattfindet, schließt die Abdeckvorrichtung die Düsenöffnungen. Wenn ein Vorgang zur Wiederherstellung des Ausstoßvermögens stattfindet, erhält die Abdeckvorrichtung einen Unterdruck von der Pumpeneinheit 16, welche durch einen Elektromotor 17, welcher auf den Antrieb einer Blattzuführwalze (nicht gezeigt) ausgerichtet ist, angetrieben wird, damit die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 zwangsläufig Tinte ausstoßen. Eine Reinigungseinheit 18 ist in der Nähe der Abdeckvorrichtung 12 zur Verfügung gestellt, die durch den Motor 17 auf- und abwärts bewegt wird.
Die 2, 3 und 4 zeigen ein Beispiel der Abdeckvorrichtung gemäß der Erfindung. Bei diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein Gleitelement, welches wie folgt konstruiert ist: Wenn der Schlitten 1 in Richtung auf den Bereich, in welchem nicht gedruckt wird, bewegt wird, wird das Gleitelement 20, welches der Bewegung des Schlittens 1 folgt, horizontal und vertikal über die obere Oberfläche eines Grundgestells 21 bewegt. In der oberen Oberfläche der Abdeckvorrichtung ist das Abdeckelement 13 zum Abdichten des Aufzeichnungskopfs 7 für schwarze Tinte am Ende des Gleitelements 20 in der Nähe des Druckbereichs (am rechten Ende in 2) und das Abdeckelement 14 zum Abdichten des Aufzeichnungskopfs 8 für Farbtinte im wesentlichen in der Mitte des Druckbereichs zur Verfügung gestellt. Eine normalerweise geschlossene Ventileinheit 24 ist zwischen den Abdeckelementen 13 und 14 zur Verfügung gestellt, die durch einen Hebel (später beschrieben) gelöst wird. Darüber hinaus weist die Abdeckvorrichtung am äußersten Ende eine Anschlagfläche 25 auf, welche gegen den Schlitten 1 stößt.
Das Gleitelement 20 weist einen Vorsprung 26 in der Nähe des unteren Endes des Abdeckelements 14 zum Schließen des Aufzeichnungskopfs für Farbtinte auf. Bei Bewegung des Schlittens wird der Vorsprung und folglich das Gleitelement entlang der Führungsoberfläche des Grundgestells 21 bewegt, welche sich aus einer tiefliegenden Führungsoberfläche 27a, einer geneigten Führungsoberfläche 27b und einer hochliegenden Führungsoberfläche 27c zusammensetzt.
Das Gleitelement 20 weist weitere Vorsprünge 28 und 29 in der Nähe des unteren Endes des Abdeckelements 13 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 7 für schwarze Tinte auf. Das Gleitelement 20 wird durch einen Arm 30 gehalten, dessen eines Ende so mit dem Grundgestell 21 verbunden ist, daß der Arm mit Hilfe einer länglichen Nut 34 schwingbar ist. Eine Druckfeder 31 ist zwischen dem Boden des Gleitelements 20 und dem Grundgestell 21 angeordnet, während eine Torsionsfeder 32 zwischen dem Arm 30 und dem Grundgestell angeordnet ist. Durch die elastischen Kräfte dieser Federn stößt der Vorsprung 26 gegen einen Anschlag 33, so daß ein Raum, welcher zur Aufnahme von Tintentröpfchen von den Aufzeichnungsköpfen geeignet ist, zur Verfügung gestellt ist, während das Gleitelement 20 schräg nach oben gedrückt wird, um somit horizontal gehalten zu werden.
Einer der Vorsprünge 28 und 29 in Eingriff mit dem Arm 30 weist ein Durchgangsloch auf, welches mit einem Tintensaugloch 54 des Abdeckelements 13 (später beschrieben) in Verbindung steht, wodurch ein Flußpfad zur Verfügung gestellt wird.
Die Ventileinheit ist wie folgt konstruiert: Sie umfaßt einen festsitzenden Ventilsitz 36, einen bewegbaren Ventilsitz 37 und eine Druckfeder 38. Der bewegbare Ventilsitz 37 wird durch die Feder 38 elastisch gegen den festsitzenden Ventilsitz 36 gedrückt, und wenn ein Hebel 39 gegen einen Vorsprung 40 des Grundgestells stößt, entsteht ein Spalt. Der festsitzende Ventilsitz 36 und der bewegbare Ventilsitz 37 weisen Durchgangslöcher 42 bzw. 43 auf, welche durch die gegenüberliegenden Ventilsitze geschlossen werden. Das Durchgangsloch des festsitzenden Ventilsitzes 36 ist mit einem Luftverbindungsloch 44 des Abdeckelements 13 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 7 für schwarze Tinte in Verbindung gebracht, während das Durchgangsloch 43 des bewegbaren Ventilsitzes 37 durch einen Schlauch 45 mit einem Luftverbindungsloch 46 des Abdeckelements 14 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 8 für Farbtinte in Verbindung gebracht ist.
Das Abdeckelement 13 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 7 für schwarze Tinte ist wie folgt konstruiert: Ein Napf ist mit elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, gebildet, das Luftverbindungsloch und das Tintensaugloch 54 sind darin ausgebildet, wie in 4 gezeigt, und röhrenförmige Pfade 57 und 58 sind darin ausgebildet, welche mit Verbindungsöffnungen 50 und 51 des Gleitelements 20 verbunden sind. Außerdem ist eine Tintenabsorbierungsschicht 59 in den Boden eingesetzt.
Grob ausgedrückt ist das Abdeckelement 14 zur Abdichtung des Aufzeichnungskopfs 8 für Farbtinte aus einer Abdeckung 62 und einem Halterahmen 60, welcher die Abdeckung 62 hält, zusammengesetzt.
Die Abdeckung 62 ist wie folgt konstruiert: Ein Napf ist aus tintenbeständigem synthetischen Harz oder Gummi gebildet. In dem Bereich des so gebildeten Napfes, welcher nicht der Düsenöffnungsanordnung gegenüberliegt, wie in 4 gezeigt, sind das Luftverbindungsloch 46 und das Tintensaugloch 56 sowie Leitungsrohre 63 und 64 in Verbindung mit diesen Löchern 46 und 56 ausgebildet. Radialnuten 65 sind derart um das Luftverbindungsloch 46 herum ausgebildet, daß die ersteren mit letzterem einstückig sind.
In der Abdeckung 62 sind zwei Tintenabsorbierungsschichten 66 und 67, die aus tintenabsorbierendem porösen Material hergestellt sind, in solch einer Weise eingesetzt, daß sie im wesentlichen den Boden bedecken und fest mit Vorsprüngen 68, welche auf der inneren ringförmigen Oberfläche der Abdeckung 62 ausgebildet sind, zurückgehalten werden. Diese tintenabsorbierenden Schichten 66 und 67 weisen Durchgangslöcher 66a bzw. 67a mit kleinem Durchmesser auf, welche mit dem Luftverbindungsloch 46 ausgerichtet sind.
Außerdem weist der Halterahmen 60 Löcher 70 und 71, in die die Leitungsrohre 63 und 64 der Abdeckung 62 eingesetzt sind, sowie ein Führungselement 72 auf, dessen unterer Bereich sich in Richtung auf das Ende der Ventileinheit erstreckt. Druckfedern 74 und 75 sind zwischen dem Halterahmen und dem Gleitelement 20 angeordnet. Der Halterahmen 60 ist durch ein Verbindungselement 65, welches mit den Leitungsrohren 63 und 64 verbunden ist, an dem Gleitelement 20 befestigt.
Das Führungselement 72 ist mit einer Führungsnut, wobei es sich im Schnitt um ein umgekehrtes V handelt, welche in dem Gleitelement 20 ausgebildet ist, in Eingriff; das heißt, die Funktion hiervon ist die Bewegung des gesamten Halterahmens 60, so daß, wenn das Abdeckelement 14 gegen den Aufzeichnungskopf 8 stößt, der Halterahmen zentriert wird.
In 3 bezeichnen die Bezugszeichen 78 und 78 Schichten zur Einstellung der relativen Position des Halterahmens 60 und der Abdeckung 62; sowie 79 den Deckel der Ventileinheit.
Wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Schlitten 1 zum Bereich, in welchem nicht gedruckt wird, bewegt wird, um der Abdeckvorrichtung gegenüberzuliegen, kommt das Führungsstück 20a des Gleitelements 20 mit dem Aufzeichnungskopf 8 für Farbtinte in Eingriff, so daß die Position hiervon in bezug auf den Aufzeichnungskopf eine vorbestimmte Position in der Richtung der Breite des Aufzeichnungskopfs ist.
Wenn unter dieser Bedingung der Schlitten 1 weiterbewegt wird, stößt er gegen die Anschlagfläche 25, so daß das Gleitelement 20 gegen die elastischen Kräfte der Federn 31 und 32 bewegt wird. Daher wird der Vorsprung 26 des Gleitelements 20 von dem Anschlag 33 des Grundgestells 21 wegbewegt und gleitet entlang der geneigten Führungsoberfläche 27b, so daß das Gleitelement 20 allmählich erhöht wird, während der Vorderendbereich des Gleitelements 20 erhöht wird, wobei er mittels des Arms 30 reguliert wird.
Wenn das Gleitelement auf die hochliegende Führungsoberfläche 27c erhöht wird, wie in 5 gezeigt, wird der Vorderendbereich des Gleitelements auf eine Position erhöht, welche durch den Arm 30 bestimmt wird, so daß das Abdeckelement 13 durch die Druckfeder 31 elastisch mit dem Aufzeichnungskopf 7 für schwarze Tinte in Kontakt gebracht wird, während das Abdeckelement 14 durch die Federn 74 und 75 elastisch mit dem Aufzeichnungskopf 8 für Farbtinte in Kontakt gebracht wird, während die Position hiervon in bezug auf das Gleitelement 20 durch das Führungselement 72 reguliert wird.
Des weiteren wird die Pumpeneinheit 16 mit abgedeckten Köpfen betrieben, wenn ein zwangsläufiges Ausstoßen von Tinte von den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 nötig ist. Unter dieser Bedingung stößt der Hebel 39 nicht gegen das Grundgestell 21, und daher werden die Luftverbindungslöcher 44 und 46 der Abdeckelemente 13 und 14 dichtend durch die Ventileinheit 24 geschlossen.
Somit wird ein Unterdruck auf das Innere der Abdeckelemente 13 und 14 durch die Tintensauglöcher 54 und 56 ausgeübt, so daß von den Düsenöffnungen ausgestoßene Tintentröpfchen die Tintenabsorbierungsschicht erreichen und kleine Partikel wie Staub und Papierpulver von den Durchgangsöffnungen entfernt werden, während die Blasen in dem Aufzeichnungskopf zu den Abdeckelementen 13 und 14 zusammen mit den Tinten ausgegeben werden.
Wenn nach dem zwangsläufigen Ausstoßen der Tinten in der oben beschriebenen Weise der Schlitten 1 weiter mit abgedeckten Köpfen in Richtung auf den Bereich, in welchem nicht gedruckt wird, bewegt wird, stößt der Hebel 39 gegen das Grundgestell 21; das heißt, es erfolgt eine Verschiebung nach rechts in der Figur, so daß der bewegbare Ventilsitz 37 von dem festsitzenden Ventilsitz 36 beabstandet ist.
Als Ergebis davon fließt Luft durch die Luftverbindungslöcher 44 und 46 in die Abdeckelemente 13 und 14, so daß die Abfalltinten in den Tintenabsorbierungsschichten 59, 66 und 67 durch die Tintensauglöcher 54 und 56 in einen Abfalltintentank (nicht dargestellt) gesaugt werden.
Radialnuten 65 sind um das Luftverbindungsloch 46 des Abdeckelements 14 herum zur Verfügung gestellt, und die Tintenabsorbierungsschichten 66 weisen eine sehr schlechte Gasdurchlässigkeit auf, wenn sie mit Abfalltinte getränkt werden. Daher wird die Luft, die durch das Luftverbindungsloch 46 in das Abdeckelement strömt, durch die Radialnuten 65 verteilt. Folglich kann die verbrauchte Tinte, die in den Tintenabsorbierungsschichten 66 und 67 enthalten ist, ohne Blasenbildung in das Abdeckelement 14 fliegen.
Das bedeutet, daß, falls die Radialnuten 65 nicht vorhanden wären, die Luft kollektiv durch das Luftverbindungsloch 46 hineinströmen würde und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft um das Luftverbindungsloch herum extrem hoch wäre, was bei der nahe gelegenen Tinte eine Blasenbildung hervorrufen würde. Als Folge davon würden winzige Partikel wie Staub und Papierpulver auf der Düsenplatte haften bleiben.
Wenn die Abfalltinte von den Abdeckelementen 13 und 14 abgegeben worden ist, wird die Pumpeneinheit 16 angehalten, und der Schlitten 1 wird zum Druckbereich hin bewegt. In diesem Fall wird das Gleitelement 20 durch die Reibungskräfte der Abdeckelemente 13 und 14 mit den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 sowie die elastischen Kräfte der Federn 31 und 32 zum Druckbereich hin bewegt. Während dieses Vorgangs kommt der Hebel 39 außer Eingriff mit dem Grundgestell 21, und der bewegbare Ventilsitz 37 stößt elastisch gegen den festsitzenden Ventilsitz 36, und die Abdeckelemente 13 und 14 werden von der Außenluft getrennt; daß heißt, sie werden gasdicht gehalten.
Bei weiterer Bewegung des Schlittens 1 in Richtung auf den Druckbereich gleitet das Gleitelement 20 die geneigte Führungsoberfläche 27b hinunter und erreicht somit die untere Führungsoberfläche 27a. Während das Gleitelement 20 die geneigte Führungsoberfläche 27b hinuntergleitet, werden die Abdeckelemente 13 und 14 allmählich abwärts bewegt, und folglich entsteht in den Abdeckelementen allmählich wieder ein Atmosphärendruck; dies bedeutet, daß die Düsenplatte niemals abrupten Druckänderungen ausgesetzt ist.
Die Abdeckelemente 13 und 14 sind so von den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 beabstandet, daß durch Spülen auslaufende Tintentropfen die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 niemals erreichen werden. Bei dieser Konfiguration kann der Spülvorgang ohne Zwischenfall erfolgen.
Bei weiterer Bewegung des Schlittens 1 in Richtung auf den Druckbereich kommt der Vorsprung 26 des Gleitelements 20 mit dem Anschlag 33 des Grundgestells 21 in Eingriff, so daß es für das Gleitelement 20 unmöglich wird, der Bewegung des Schlittens 1 in Richtung auf den Druckbereich zu folgen; das heißt, es wird angehalten, während der Spülvorgang ermöglicht wird.
Manchmal ist es notwendig, den Spülvorgang während eines Druckvorgangs durchzuführen. In so einem Fall kann der Spülvorgang lediglich dadurch erfolgen, daß der Schlitten auf diese Position bewegt wird. Nach Beendigung des Druckvorgangs wird der Schlitten zum Bereich, in welchem nicht gedruckt wird, bewegt, und die Aufzeichnungsköpfe werden in abgedecktem Zustand durch die oben beschriebenen Vorgänge positioniert.
7 zeigt die Pumpeneinheit sowie die darum herum angeordneten Mechanismen. In 7 zeigt das Bezugszeichen 91 einen als Grundkörper dienenden Pumpenrahmen, an welchen die oben beschriebene Pumpeneinheit 16 und die Reinigungseinheit 18 angeschlossen sind.
Der Pumpenrahmen 91 ist wie folgt konstruiert: Um einen Unterdruck auf die beiden Abdeckelemente 13 und 14 auszuüben, müssen zwei Schlauchpumpen ausgebildet sein. Zu diesem Zwecke weisen die Schläuche 92 und 93 Schlauchhalteflächen 94 und 95 auf, welche die Mittelbereiche der Schläuche 92 und 93 in solch einer Weise tragen, das sie im wesentlichen halbkreisförmig sind und Rücken an Rücken positioniert sind. Und diese Halteflächen 94 und 95 weisen an ihren Enden hinausführende Öffnungen 96 und 97 bzw. 98 und 99 auf, welche die Schläuche 92 und 93 in einer Ausrichtung tangential zu den Halteflächen 94 bzw. 95 hinausführen.
Bei der Erfindung wird das Lastdrehmoment, welches auf den Motor ausgeübt wird, wenn die Pumpe in Betrieb ist, so konstant wie möglich gehalten. Zu diesem Zwecke werden die Konfigurationen der Schlauchhalteflächen 94 und 95 und die Positionen der hinausführenden Öffnungen 96 bis 99 so bestimmt, daß die zentralen Winkel θ1 und θ2 (Teile (a) und (b) von 10) von Bereichen, welche durch Rollen 101, 102, 103 und 104 zusammengedrückt werden, in einem Bereich von 160° bis 180° (173° bei dieser Ausführungsform) liegen.
In 7 bezeichnen die Bezugszeichen 105 und 106 Dämpferrohre aus elastischem Material wie beispielsweise Gummi. Die hinteren Enden der Dämpferrohre 105, 105 und 106, 106 werden an einer Abtrennwand 108 des Pumpenrahmens 91 befestigt, so daß ihre vorderen Enden an den Positionen der Rollen 101 bis 104 liegen.
Weiterhin bezeichnen in 7 die Bezugszeichen 110 und 111 Pumpenräder. Bei den Pumpenrädern handelt es sich um zylindrische externe Zahnräder, die mit dem Motor 17 durch Umschaltmittel (nicht gezeigt) in Eingriff kommen. Die Pumpenräder 110 und 111 weisen Oberflächen 112 und 113 auf, welche der Abtrennwand 108 des Pumpenrahmens 91 gegenüberliegen. In diesen Oberfläche 112 und 113 sind Rollenführungsnuten 115 und 116 bzw. Rollenführungsnuten 117 und 118 ausgebildet, welche die Drehwellen 101a und 102a der Rollen 101 und 102 bzw. die Drehwellen 103a und 104a der Rollen 103 und 104 tragen.
In Kontakt mit den Drehwellen 101b und 102b sowie 103b und 104b, die in gleicher Weise auf den Seitenoberflächen der Rollen 101 und 102 sowie 103 und 104 gebildet sind, sind Wellen 122 und 123 mit Vorsprüngen 120 und 121 zur Verfügung gestellt, die von den Rollenführungsnuten 115 und 116 sowie 117 und 118 um einen Betrag entsprechend der Länge der Achsen der Rollen 101 und 102 sowie 103 und 104 beabstandet sind. Die Vorsprünge 120 und 121 dienen dazu, ein Zurückfallen der Rolle 101 und 102 bzw. 103 und 104 zu verhindern, und sind darauf ausgerichtet, die Rollen 101 und 102 bzw. 103 und 104 in solch einer Weise zu regulieren, daß diese Rollen diametral symmetrisch mit den Pumpenrädern 110 bzw. 111 positioniert sind, wenn die Pumpe in Betrieb ist.
Diese Wellen 122 und 123 weisen an den Enden Verbindungsabschnitte 124 und 125 auf, die in der Abtrennwand 108 miteinander in Eingriff kommen. Das heißt, daß die Wellen 122 und 123 drehbar in ein Durchgangsloch 108a der Abtrennwand 108 des Pumpenrahmens 91 eingesetzt sind, wodurch sie vom Pumpenrahmen 91 getragen werden.
Wie oben beschrieben, weisen die Pumpenräder 110 und 111 die Rollenführungsnuten 115 und 116 sowie 117 und 118 auf. Diese Nuten 115 und 116 sowie 117 und 118 sind als Pfade ausgebildet, die die äußersten Enden 115a und 116a und die innersten Enden 117b und 118b dieser Nuten mit den innersten Enden 115b und 116b und den äußersten Enden 117a und 117b verbinden. Wenn die Pumpenräder 110 und 111 zum Antrieb der Pumpen wie in den Teilen (a) und (b) von 9 gezeigt gedreht werden, bewegen die äußersten Enden 115a und 116a und die innersten Enden 117b und 118b die Rollen 101 und 102 sowie 103 und 104 nach außen, um die Schläuche 91 und 93 um einen vorbestimmten Abstand vom Drehzentrum zu drücken, damit die Schläuche 91 und 93 als Pumpen dienen. Dagegen bewegen die innersten Enden 115b und 116b sowie die äußersten Enden 117a und 118a bei Drehung der Pumpenräder 110 und 111 in die entgegengesetzte Richtung die Rollen 101 und 102 in Richtung auf das Drehzentrum, um sie von den Schläuchen wegzubewegen.
Bezüglich der Rollenführungsnuten 115 und 116 sowie 117 und 118 der Pumpenräder 110 und 111 werden Winkel θ3 und θ4, welche durch Verbinden der Drehzentren und der äußersten Enden 115a, 116a, 117a und 118a und der innersten Enden 115b, 116b, 117b und 118b gebildet werden, auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, bei dieser Ausführungsform 56°, so daß keine Pumpwirkung entsteht. Und das Ende einer Reinigungsklinge 145 (später beschrieben) kann sich zwischen einer Position (145' in 11), welche von den Düsenplatten der Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 entfernt ist, und einer Position (145 in 11), an welcher sie gegen die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 stößt, bewegen.
In dem Raum innerhalb des Pumpenrads 110 ist eine Welle 130 zur Verfügung gestellt. Eine Kupplungsplatte 131 ist mit der Welle 130 in solch einer Weise verbunden, daß die Kupplungsplatte 131 und die Welle 130 in bezug aufeinander nicht gedreht werden. Die Kupplungsplatte 131 steht mit einer Reinigungsnockenplatte 134 in Kontakt, welche eine Nockennut 132 aufweist, welche in Eingriff mit einem Vorsprung 141 eines Klingenbetätigungshebels 140 (später beschrieben) steht. Die Nockenplatte 134 weist ein Durchgangsloch 135 auf, in welches die Welle 130 eingesetzt ist; das heißt, die Nockenplatte 134 ist drehbar auf der Welle 130 angebracht.
Eine Druckfeder 136 ist an der anderen Seitenfläche der Reinigungsnockenplatte 134 zur Verfügung gestellt, und mit dem Eingriff des Vorsprungs 141 (12) des Klingenbetätigungshebels 140 mit der Nockennut 132 wird das Pumpenrad mit einer Rückhalteplatte 150 mit einer Oberfläche des Pumpenrahmens 91 verbunden. Gleichermaßen wird das andere Pumpenrad drehbar mit einer Rückhalteplatte 151 mit der anderen Oberfläche des Pumpenrahmens 91 verbunden.
Die Nockennut 132 erfüllt folgende Funktion: Die Nockennut 132 verhindert die Übertragung geringer Vibrationen der Pumpenräder 110 und 111, welche durch den elastischen Kontakt der Schläuche 92 und 93 und der Rollen 101, 102, 103 und 104 entstehen, auf den Klingenbetätigungshebel 140.
Der Klingenbetätigungshebel 140 weist eine längliche Nut 142 im vorderen Endbereich, welche mit einer Klinke 141 des Pumpenrahmens 91 in Eingriff kommt, und ein elliptisches Loch 144 im hinteren Endbereich auf, welches mit einem Vorsprung 143 des Pumpenrahmens 91 in Eingriff kommt. Der Klingenbetätigungshebel 140 weist ein Nut 146 in der oberen Oberfläche auf, welche eine Klinge 145 zweischichtiger Struktur aufnimmt, welche durch Verbinden eines Stücks Filz mit einer Gummiplatte gebildet wird.
Der Klingenbetätigungshebel 140 weist einen Vorsprung 140a in der Mitte des unteren Endbereichs des Tragebereichs der Klinge 145 auf, so daß diese auf der Oberfläche eines Elements 147, wie beispielsweise einer Walze 5, durch Punktkontakt gehalten wird, welche eine feste Beabstandung von den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 aufweist. Wenn die Klinge 145, die wie oben beschrieben durch Punktkontakt gehalten wird, mit den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 in Kontakt gebracht wird, kann sie gemäß den Oberflächen der Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 bewegt werden, und kann somit gleichmäßige Wisch- und Reibvorgänge ausführen.
Die Nut 146 ist in bezug auf eine Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens 1 leicht geneigt, so daß verhindert wird, daß durch das Abprallen der Klinge während des Wischens oder Reibens entstehender Tintennebel zu den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 und dem Aufzeichnungsblatt hin spritzt.
Die Längen von zwei entgegengesetzten Wandflächen 146a und 146b der Nut 146, welche sich in Richtung der Bewegung des Schlittens erstrecken, unterscheiden sich um Δd voneinander, und die freie Länge L1 der Filzschicht 145a zur Ausbildung der Klinge 145 unterscheidet sich von jener Länge L2 der Gummischicht 145b. Daher kann der Kontaktdruck dieser Schichten 145a und 145b gegen die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 reguliert werden; das heißt, die Wischkraft und die Reibkraft sind regulierbar.
Nach einem Druckvorgang werden die Reiningungseinheit 18 und die Pumpeneinheit 16 wie folgt angetrieben: Ein Umschaltmittel (nicht gezeigt) wird betätigt, um den Motor 17 in einer Richtung (in der Richtung des Pfeils A in 7) zu drehen, wodurch die Pumpenräder gedreht werden.
Als Folge davon werden die Rollen 101 und 102 sowie 103 und 104, die mit den Rädern 110 und 111 verbunden sind, gedreht. Während der Umdrehung werden die Rollen 101 und 102 des Rades 110 mit den Dämpferrohren 105 in Kontakt gebracht, so daß ihre Drehwellen 101a und 101b, 102a und 102b zwangsläufig entlang der Nuten 115 und 116 des Pumpenrades 110 zum äußersten Ende 115a und 116a (wie durch 101 und 102 im Teil (a) von 9 gezeigt) bewegt werden. Diese Wellen werden 180° symmetrisch in bezug auf das Drehzentrum positioniert; d. h. diametral entgegengesetzt zueinander durch das Sperrteil 120 der Welle 122, wodurch sie elastisch mit dem Schlauch 92 in Kontakt kommen.
Die Rollen 103 und 104 des anderen Rads 111 werden während der Umdrehung in Kontakt mit dem Dämpferrohr 106 gebracht, so daß die Drehwellen 103a und 104a des Rads 111 zwangsläufig entlang der Nuten 117 und 118 des Pumpenrads 111 zu den innersten Enden 117 und 118 (wie durch 103' und 104' in dem Teil (b) von 9 gezeigt) bewegt werden, wodurch sie von dem Pumpenschlauch 93 wegbewegt werden.
Wenn der Motor weiterhin unter dieser Bedingung gedreht wird, wird der Schlauch 92 abwechselnd durch die beiden Rollen 101 und 102 gegen die Schlauchhaltefläche 94 des Rahmens 91 gedrückt, um eine Saugkraft zu erzeugen. Die so erzeugte Saugkraft wird durch den Schlauch 92 auf das Abdeckelement 13 der Abdeckvorrichtung 12 übertragen, wodurch auf den Aufzeichnungskopf 7 ein Unterdruck ausgeübt wird, wodurch zwangsläufig Tinte ausgestoßen wird.
Die Drehung des Pumpenrads wird durch die Reibungskupplungsplatte 131 auf die Reinigungsnocke 134 übertragen, so daß der Klingenbetätigungshebel 140 von dem Bewegungspfad der Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 (wie durch 145' in 11 dargestellt) zurückgezogen wird.
Wenn der Motor in entgegengesetzter Richtung (in Richtung des Pfeils B in 7) gedreht wird, werden die Rollen 101 und 102 der Räder 110 mit dem Dämpferrohr 105 während der Drehung in Kontakt gebracht, so daß die Drehwellen 101a und 102a der Rolle zwangsläufig entlang der Nuten 115 und 116 des Pumpenrads 110 zu den innersten Enden 115b bzw. 116b bewegt werden (wie durch 101' und 102' in 9 gezeigt), wodurch sie von dem Pumpenschlauch 92 wegbewegt werden.
Die Rollen 103 und 104 des Rads 111 werden während der Umdrehung in Kontakt mit dem Dämpferrohr 106 gebracht, so daß ihre Drehwellen 103a und 103b sowie 104a und 104b zwangsläufig entlang der Nuten 117 und 118 des Pumpenrads 111 zu den äußersten Enden 117a und 118a (wie durch 103 und 104 in dem Teil (b) von 9 gezeigt) bewegt werden. Diese Wellen werden 180° symmetrisch in bezug auf das Drehzentrum positioniert; d. h. diametral entgegengesetzt zueinander durch das Sperrteil 121 der Welle 123, wodurch sie elastisch mit dem Schlauch 93 in Kontakt kommen.
Wenn der Motor weiterhin in diesem Zustand gedreht wird, wird der Schlauch 93 abwechselnd durch die beiden Rollen 103 und 104 gegen die Schlauchhaltefläche 95 des Rahmens 91 gedrückt, um eine Saugkraft zu erzeugen. Die so erzeugte Saugkraft wird durch den Schlauch 93 auf das Abdeckelement 14 der Abdeckvorrichtung 12 übertragen, wodurch auf den Aufzeichnungskopf 8 ein Unterdruck ausgeübt wird und zwangsläufig Tinte ausgestoßen wird.
Die Drehung des Pumpenrads 110 und 111 wird durch die Reibungskupplungsplatte 131 auf die Reinigungsnocke 134 übertragen, so daß der Klingenbetätigungshebel 140 in den Bewegungspfad der Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 (wie durch 145 in 11 dargestellt) bewegt wird.
Die Schläuche 92 und 93 werden so von den Schlauchhalteflächen 94 und 95 des Rahmens 91 getragen, daß ihre Zentralkontaktwinkel mit den Rollen 101 bis 104 θ1 und θ2 kleiner als 180° sind. Daher drücken, während die Rollen 101 und 103 allmählich von den Schläuchen 92 und 93 wegbewegt werden, so daß Lastdrehmomente von den Rollen 102 und 104 allmählich abnehmen, die restlichen Rollen 102 und 104, die mit den Schläuchen 92 und 93 in Kontakt gebracht werden, allmählich die Schläuche 92 und 93 zusammen; das heißt, die Lastdrehmomente der Rolle 103 und 104 ändern sich allmählich, jedoch erheblich, auf konstante Werte.
Daher wird, wenn die Rolle 101 und 103 auf die restlichen Rollen 102 und 104 umgeschaltet werden, das Lastdrehmoment des Motors 17 in einen kontinuierlichen Zustand gebracht (wie im Teil (a) von 13 gezeigt), so daß die beiden Rollen 101 und 103 oder 102 und 104 die Schläuche 91 und 93 kontinuierlich zusammendrücken. Als Folge davon ist die Drehmomentschwankung viel geringer als bei der Durchführung des Rollenumschaltvorgangs mittels einer herkömmlichen Schlauchpumpe.
Die Zentralwinkel θ1 und θ2 der Bereiche des Zusammendrückens werden durch den Durchmesser der Rollen 101 bis 104 und das Verhältnis der Krümmungsradien der Schläuche 92 und 93 in dem Bereich, welcher die Pumpwirkung betrifft, bestimmt. Bei dieser Ausführungsform weisen die Rollen 101 bis 104 einen Durchmesser von 8 mm auf, und die Krümmungsradien der Schläuche 92 und 93 sind auf etwa 10 mm eingestellt. Die günstigsten Zentralwinkel θ1 und θ2 weisen daher 173°auf.
Falls die Zentralwinkel θ1 und θ2 übermäßig klein sind, gibt es während des Pumpvorgangs Augenblicke, in denen die Rollen 101 bis 104 die Schläuche 92 und 93 verlassen. Dadurch nimmt das Lastdrehmoment im Maximalwert ab; jedoch wird das Pulsieren erhöht. Aus diesem Grunde ist ein Wert festgelegt, der sich am besten eignet.
Wenn die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 mit der Klinge 145 gereinigt werden, wird der Schlitten 1 soweit bewegt, daß der Abdeckzustand eliminiert werden kann. Unter dieser Bedingung wird der Motor 17 in Richtung des Pfeils B gedreht, so daß sich die Pumpenräder 110 und 111 um die Winkel θ3 bzw. θ4 bewegen. Als Folge davon werden die Rollen 101 bis 104 entlang der Rollenführungsnuten 115, 116, 117 und 118 der Pumpenräder 110 und 111 bewegt, drücken jedoch die Schläuche 92 und 93 nicht zusammen. Es sollte jedoch beachtet werden, daß bei diesem Vorgang die Nockennut 132 der Reingungsnockenplatte 134 den Klingenbetätigungshebel 104 zu den Aufzeichnungsköpfen hin schiebt.
Bei diesem Vorgang wird das untere Ende des Klingenbetätigungshebels 140 mit Hilfe seines Vorsprungs 140a entlang der Oberfläche des Elements 147 geführt, bis die Reinigungsklinge 145 den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 gegenüberliegt; das heißt, die Vorderendfläche genau für die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 positioniert ist.
Diese Bewegung kann eine Drehung der Pumpenräder 110 und 111 bewirken. In diesem Fall kann der elastische Kontakt der Schläuche 92 und 93 mit den Rollen 101, 102, 103 und 104 eine Vibration hervorrufen. Die Übertragung der Vibration auf den Klingenbetätigungshebel 140 wird jedoch verhindert, und daher wird die Klinge 145 genau an der für die Reinigung geeignete Position positioniert.
Bei dieser Konfiguration wird der Schlitten 1 in den Richtungen der Pfeile C und D etwas hin- und herbewegt, und die Aufzeichnungsköpfe 7 und 8 werden durch die Klinge 145 gerieben, so daß Fremdstoffe wie beispielsweise Abfalltinte oder Papierpulver von den Oberflächen der Aufzeichnungsköpfe entfernt werden.
Nach dem Reinigungsvorgang wird der Motor 17 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, um die Pumpenräder 110 und 111 um den Winkel θ3 zu drehen. Dieses Verfahren ermöglicht der Klinge 145, auf die Position zurückzukehren, an welcher sie nicht mit den Aufzeichnungsköpfen 7 und 8 in Kontakt kommt.
Wie oben beschrieben weist bei einer beispielhaften Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung deren Abdeckmittel folgendes auf: das Gleitelement, das das Grundgestell vertikal gemäß der Bewegung des Schlittens bewegt; das erste Abdeckelement zur Abdichtung des ersten Aufzeichnungskopfs, wobei das erste Abdeckelement fest in der Nähe des Endes, auf der Seite des Druckbereichs, des Gleiters zur Verfügung gestellt ist, und das Luftverbindungsloch und das Tintensaugloch im Boden aufweist; das zweite Abdeckelement zur Abdichtung des zweiten Aufzeichnungskopfs, wobei das zweite Abdeckelement durch das elastische Element auf dem Gleitelement angebracht ist und das Luftverbindungsloch und das Tintensaugloch im Boden aufweist; den Arm, der in dem Bereich unter dem ersten Abdeckelement zur Verfügung gestellt ist, um derart eine Tragefunktion zu erfüllen, daß er einen bogenförmigen Weg beschreibt, wenn der Schlitten bewegt wird; und das elastische Element, das darauf ausgerichtet ist, den Arm elastisch aufwärts des Druckbereichs zu schieben. Daher können die beiden in einem Abstand voneinander angeordneten Abdeckelemente mit Hilfe des elastischen Elements auf der Seite des vorderen Endes des Gleitelements und des elastischen Elements auf dem Gleitelement elastisch gegen die Aufzeichnungsköpfe gedrückt werden, so daß der Aufzeichnungskopf zuverlässig abgedichtet werden kann.
Außerdem weist die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel folgendes auf: den Schlitten, auf dem die beiden Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe angebracht sind; die beiden Abdeckelemente, die darauf ausgerichtet sind, die Düsenöffnungen des jeweiligen Aufzeichnungskopfs abzudichten; und die Pumpeneinheit zur Ausübung eines Unterdrucks auf das Abdeckelement, wobei die Pumpeneinheit folgendes aufweist: den Pumpenrahmen mit den Schlauchhalteflächen, die Rücken an Rücken positioniert sind, um die Schläuche zu deformieren, bis die Schläuche im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig werden; und die beiden Pumpenräder, die durch die Antriebskraft des Antriebsmittels angetrieben werden; die beiden Rollen, die drehbar mit Nuten in Eingriff kommen, welche in jedem der Pumpenräder gebildet sind, so daß bei Drehung hiervon in einer Richtung die Rollen diametral symmetrisch in bezug auf das Drehzentrum des Pumpenrades positioniert werden, um den Schlauch zusammenzudrücken, und bei Drehung hiervon in entgegengesetzter Richtung die Rollen von dem Schlauch wegbewegt werden, und in dem Pumpenrahmen der Maximalkontaktbereich des Schlauchs und der Rollen in einem Bereich von 160° bis 180° liegt. Daher entspricht der Betrag der Last, der erforderlich ist, wenn das Anstoßen der Rolle gegen den Schlauch gelöst wird, im wesentlichen jenem, der erforderlich ist, wenn der Schlauch zusammengedrückt wird. Außerdem nimmt der Pumpenrahmen das Dämpferrohr auf, was zu einer Miniaturisierung der Aufzeichnungsvorrichtung beiträgt.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit: einem Druckbereich und einem Nicht-Druck-Bereich; und einem Schlitten (1), auf dem ein erster Aufzeichnungskopf (7) zum Ausstoßen einfarbiger, insbesondere schwarzer Tinte und ein zweiter Aufzeichnungskopf (8) zum Ausstoßen von mindestens einer, vorzugsweise zwei oder drei Farbtinten angebracht sind, wobei der Schlitten (1) in horizontaler Richtung zwischen dem Druckbereich und dem Nicht-Druck-Bereich bewegbar ist, wobei der erste Aufzeichnungskopf (7) auf einer dem Druckbereich der Aufzeichnungsvorrichtung zugewandten Seite des Schlittens (1) angeordnet ist, und der zweite Aufzeichnungskopf (8) auf einer dem Nicht-Druck-Bereich der Aufzeichnungsvorrichtung zugewandten Seite des Schlittens (1) angeordnet ist, gekennzeichnet durch Abdeckmittel (12) mit: einem Gleitelement (20), das in vertikaler Richtung relativ zu einem Grundgestell (21) gemäß der Bewegung des Schlittens (1) zwischen einer oberen und einer unteren Position bewegbar ist, wobei ein erstes Ende des Gleitelementes (20) auf der dem Druckbereich zugewandten Seite des Gleitelementes (20) liegt, und ein zweites Ende des Gleitelementes (20) auf der dem Nicht-Druck-Bereich zugewandten Seite des Gleitelementes (20) liegt; einem ersten Abdeckelement (13) zur Abdichtung des ersten Aufzeichnungskopfs (7) und einem zweiten Abdeckelement (14) zur Abdichtung des zweiten Aufzeichnungskopfs (8); einem Arm (30), der in einem Bereich vertikal unter dem ersten Abdeckelement (13) zur Verfügung gestellt ist, so dass ein Ende davon das Gleitelement (20) trägt und das andere Ende davon mit dem Grundgestell (21) verbunden ist, um im Zusammenwirken mit dem Gleitelement (20) einen bogenförmigen Weg zu beschreiben; einem ersten elastischen Element (31) zum elastischen Schieben des Arms (30) und des ersten Abdeckelements (13) in Richtung auf den ersten Aufzeichnungskopf (7), wenn das Gleitelement (20) in die obere Position gebracht ist; und mit zweiten elastischen Elementen (74, 75), die an dem Gleitelement (20) angebracht sind, um das zweite Abdeckelement (14) elastisch in Richtung auf den zweiten Aufzeichnungskopf (8) zu schieben.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Abdeckmittel (12) ein drittes elastisches Element (32) umfassen, das zusammen mit dem ersten elastischen Element (31) das Gleitelement (20) in der unteren Position zurückhält, wenn das Gleitelement (20) in die untere Position gebracht ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Abdeckelement (13) ein erstes Luftverbindungsloch (44) und ein erstes Tintensaugloch (54) aufweist, und wobei das zweite Abdeckelement (14) ein zweites Luftverbindungsloch (46) und ein zweites Tintensaugloch (56) aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Abdeckelement (13, 14) eine Ventileinheit zur Verfügung gestellt ist, umfassend einen festsitzenden Ventilsitz (36) und einen bewegbaren Ventilsitz (37), wobei: der festsitzende Ventilsitz (36) eine Öffnung aufweist, welche abgedichtet ist, wenn das Gleitelement (20) gegen den bewegbaren Ventilsitz (37) stößt; der bewegbare Ventilsitz (37) durch einen Hebel bewegt wird, welcher immer elastisch durch eine Feder (38) gedrückt ist, und welcher geschwenkt wird, wobei er gegen das Grundgestell (21) stößt, wenn der Schlitten (1) zu einer verlorenen Saugposition bewegt wird, und eine Öffnung aufweist, welche mit dem festsitzenden Ventilsitz (36) abgedichtet ist; und wobei ein Durchgangsloch (42) des festsitzenden Ventilsitzes (36) und ein Durchgangsloch (43) des bewegbaren Ventilsitzes (37) mit den jeweiligen Luftverbindungslöchern (44, 46) der Abdeckelemente (13, 14) verbunden sind.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das zweite Abdeckelement (14) aufweist: eine Abdeckung (62), und einen die Abdeckung (62) haltenden Rahmen (60) ; und ein Führungselement (72) an einem dem Druckbereich zugewandten Ende des Rahmens (60), wobei das Führungselement (72) schwingbar mit dem Gleitelement (20) in Eingriff kommt, so dass das zweite Abdeckelement (14) in Bezug auf den zweiten Aufzeichnungskopf (8) positioniert ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das zweite Abdeckelement (14) Radialnuten (65) aufweist, welche sich radial von einer Peripherie des zweiten Luftverbindungslochs (46) erstrecken, und eine Tintenabsorbierungsschicht (66, 67) aufnimmt.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Pumpeneinheit (16) zur Ausübung eines Unterdrucks auf die Abdeckelemente (13, 14), umfassend: einen Pumpenrahmen (91) mit Schlauchhalteflächen (94, 95), die Rücken an Rücken positioniert sind, um Schläuche (92, 93) zu deformieren, bis die Schläuche (92, 93) im wesentlichen einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen; zwei Pumpenräder (110, 111), die durch Antriebsmittel (17) angetrieben sind; und zwei Rollen (101, 102, 103, 104), welche drehbar mit Nuten (115, 116, 117, 118) in Eingriff kommen, welche in jedem der Pumpenräder (110, 111) ausgebildet sind, so dass bei einer Drehung hiervon in einer Richtung die Rollen (101, 102, 103, 104) diametral symmetrisch in Bezug auf ein Drehzentrum des Pumpenrads (110, 111) positioniert sind, um den Schlauch (92, 93) zusammenzudrücken, und bei einer Drehung hiervon in entgegengesetzter Richtung die Rollen(101, 102, 103, 104) von dem Schlauch (92, 93) weg bewegt werden, wobei in dem Pumpenrahmen (91) ein Maximalkontaktbereich des Schlauchs (92, 93) und der Rollen (101, 102, 103, 104) in einem Bereich von 160° bis 180° liegt.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der der Pumpenrahmen (91) Dämpferrohre (105, 106) aufweist, welche so zur Verfügung gestellt sind, dass die Dämpferrohre (105, 106) an den Orten der Drehung der Rollen (101, 102, 103, 104) positioniert sind.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend eine Reinigungseinheit (18), wobei: die Reinigungseinheit (18) durch Reibungskupplungsmittel (131) mit einem der Pumpenräder (110, 111) in Eingriff kommt; und wobei die Reinigungseinheit (18) zu einer Position innerhalb eines Bereichs der Bewegung jeder Rolle (101, 102, 103, 104) entlang der Länge der Nut (115, 116, 117, 118) bewegt wird, wo die Reinigungseinheit (18) mit den Aufzeichnungsköpfen (7, 8) in Kontakt bringbar oder davon wegbewegbar ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der ein Element (140a), das einen Teil der Reinigungseinheit (18) bildet, gegen ein Element (147) stößt, welches eine Walzenoberfläche ausbildet.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der die Reinigungseinheit (18) in Punktkontakt mit dem Element (147) ist, welches die Walzenoberfläche ausbildet.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der das Reibungskupplungsmittel (131) einen vorbestimmten Spielraumwinkel in Bezug auf das Pumpenrad (110, 111) aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei in der Reinigungseinheit (18) eine Klinge (145) aus zwei Schichten aus unterschiedlichem Material, welche in der Bewegungsrichtung des Schlittens (1) angeordnet sind, derart zur Verfügung gestellt ist, dass freie Längen (L1, L2) der beiden Schichten von den Vorderenden (145a, 145b) sich voneinander unterscheiden.