DE3882662T2

DE3882662T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE3882662T2
Application number: DE88311237T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Koizumi; Toshihiro Mori; Minoru Nozawa; Atsushi Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2008-11-29
Also published as: DE3882662D1; EP0318329A2; JP2718724B2; US4947191A; JPH02525A; EP0318329A3; EP0318329B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung für die BildaufZeichnung durch das Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit (Tinte), und insbesondere eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die mit einem Aufzeichnungskopf ausgerüstet ist, der eine Vielzahl von Öffnungen mit einem verbesserten Regenerierungssystem für Verstopfungen der Öffnungen, die durch Staub oder fehlerhaftes Ausstoßen aus den Öffnungen durch Viskositätserhöhung der Tinte oder durch Anwesenheit von darin enthaltenen Blasen hervorgerufen werden, aufweist.

Stand der Technik

Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Beispiel des in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendeten Aufzeichnungskopfs zeigt, bei dem ein Ausstoßelement 1 mit Flüssigkeitskanälen, in denen jeweils Wärmeerzeugungselemente, die Bestandteile für die Erzeugung thermischer Energie sind, welche für den Tintenausstoß genutzt wird, angeordnet sind, Ausstoßöffnungen 10, die an den vorderen Enden der Flüssigkeitskanäle vorgesehen sind, und eine gemeinsame Flüssigkeitskammer für die Speicherung von Tinte, die diesen Flüssigkeitskanälen zugeführt wird, versehen ist und das Tinte aus diesen Ausstoßöffnungen ausstößt, um Aufzeichnungsflüssigkeitströpfchen zu bilden.
Weiterhin sind eine Grundplatte 3 zur Befestigung des Ausstoßelements 1 zum Beispiel mit einem Klebstoff; eine Frontplatte 2, die an der Endseite des Ausstoßelements 1 und einer Grundplatte 3, welche einen Schlitz 2a aufweist, um die Ausstoßöffnungen 10 dem Aufzeichnungsmedium zugewendet zu halten, mit Schrauben befestigt ist; und Bauteile 15, 16, 17, die einen Teil des Tintenzufuhrsystems bilden, wobei 15 ein winkliges Verbindungsrohr für die Zufuhr von Tinte zur gemeinsamen Flüssigkeitskammer im Ausstoßelement 1 ist, 17 eine Filtereinheit ist, die im Tintenzufuhrkanal von einer Tintenquelle wie z.B. einem Tintenbehälter vorgesehen ist, und 16 ein Zufuhrrohr ist, das das Bauteil 15 mit der Filtereinheit 17 verbindet, gezeigt.
Fig. 2 und 3 sind jeweils vertikale und horizontale schematische Querschnittsansichten des Aufzeichnungskopfs, der in Fig. 1 gezeigt ist und bei dem eine Abdeckung 4 über die Frontplatte 2 (in Fig. 2 und 3 weggelassen) gegen die Fläche des Ausstoßelements 1 mit den Ausstoßöffnungen gedrückt wird, um Ausstoßfehler zu regenerieren.
Die Flüssigkeitskanäle 12, die jeweils der Vielzahl der Ausstoßöffnungen 1o entsprechen, sind mit dein sogenannten Verdeck 13 verbunden, das wiederum mit einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 in Verbindung steht. Die Energieerzeugungsvorrichtung 11, die zum Beispiel aus einem Wärmeerzeugungselement besteht, ist im Flüssigkeitskanal 12 zur Energieerzeugung, die für den Tintenausstoß benötigt wird, vorgesehen. In der Filtereinheit 17 ist ein Filter 100, der aus einem Netz besteht, zur Beseitigung von kleinen Staubkörnchen und Blasen vorgesehen.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines Ausstoßfehlerregenerierungssystems der herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung. Im normalen Aufzeichnungszustand befindet sich die Abdeckung 4 in einer Position, in der sie den Aufzeichnungsvorgang nicht behindert, und die Tinte wird vom Tintenbehälter 6 durch Kapillarwirkung dem Ausstoßelement 1 zugeführt.
Falls ein Tintenausstoßfehler vorliegt, wird die Abdeckung 4 luftdicht auf das Ausstoßelement 1 aufgesetzt und in diesem Zustand eine Pumpe 7 betätigt, um einen Unterdruck gegenüber dem Tintenbehälter 6 in der Abdeckung 4 zu erzeugen, wobei die Tinte aus den Ausstoßöffnungen 10 gesaugt wird. Dabei werden die Staubkörnchen, die viskose Tinte, die Blasen etc., die für den Ausstoßfehler verantwortlich sind, von dem Ausstoßelement 1 zusammen mit der angesaugten Tinte entfernt. Zum Beispiel kann eine winzige Blase a, die wie in Fig. 1 gezeigt in den Flüssigkeitskanal 12 gewandert ist, durch die Betätigung der Pumpe 7 zusammen mit der Tinte durch die Ausstoßöffnungen 10 entfernt werden. Die Tinte, die aus den Ausstoßöffnungen 10 entfernt wurde, wird von der Abdeckung 4 aufgenommen und dem Gebraucht-Tintenbehälter 5 zugeführt. Siehe zum Beispiel US-A-4 631 554.
Fig. 5 ist ein Schaltdiagramm, das eine fluidmechanische Ersatzschaltung für die Tinte bei der Ausstoßfehlerregenerierung in der herkömmlichen Vorrichtung zeigt. Bei der Ausstoßfehlerregenerierung besteht folgende Beziehung:
ΔP = qR1 + nq(RH + RC + RF + RS) (1)
mit der Saugkraft Δp, der Anzahl der Flüssigkeitskanäle n, dem Flüssigkeitswiderstand R1 für jeden Flüssigkeitskanal, dem Flüssigkeitswiderstand RH des Verdecks 13, dem Flüssigkeitswiderstand RC der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14, dem Flüssigkeitswiderstand des Filters 17, dem Flüssigkeitswiderstand RS vom Tintenbehälter 6 zur gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 mit Ausnahme des Filters 17, und der Durchflußrate g des Flüssigkeitskanals mit der Saugkraft Δp. Somit gilt:
q = ΔP / {R1 + n(RH + RC + RF + RS)} (2)
Gewöhnlich ist das Zufuhrsystem so ausgelegt, daß die Beziehung R1 > RH + RC + RF + RS erhalten wird, aber im sogenannten Vollinienmehrfachkopf, bei welchem die Ausstoßöffnungen, die jeweils mit den Flüssigkeitskanälen verbunden sind, in einer Anzahl entsprechend der vollen Aufzeichnungsbreite angeordnet sind, wird die Anzahl n der Flüssigkeitskanäle sehr groß, so daß die Durchflußrate q pro Flüssigkeitskanal sehr klein wird. Im dem Fall, daß Blasen oder Staubkörnchen in den Flüssigkeitskanal eintreten, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird der Flüssigkeitswiderstand des Flüssigkeitskanals auch größer. Folglich wird die Durchflußrate im Flüssigkeitskanal mit dem Ausstoßfehler sogar geringer als im normalen Flüssigkeitskanal.
Angenommen, eine Blase tritt in den Flüssigkeitskanal 12 ein. Da die Blase normalerweise an der Wand des Flüssigkeitskanals haftet, ist eine Änderung des Druckes oder der Durchflußrate im Flüssigkeitskanal 12 erforderlich, um die Blase von der Wand zu entfernen. Jedoch wird die Druckänderung, die im Flüssigkeitskanal mit dem Ausstoßfehler erzeugt wird, bei einem solchen herkömmlichen Aufbau sogar kleiner, weil der Flüssigkeitswiderstand im normalen Flüssigkeitskanal kleiner ist.
Fig. 6 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein anderes Beispiel des Aufzeichnungskopfs zeigt, der in der herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, und die Fig. 7 und 8 sind jeweils eine vertikale und horizontale schematische Querschnittsansicht des Aufzeichnungskopfs, der in Fig. 6 gezeigt ist.
Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von dem vorausgehenden Beispiel dadurch, daß das Ausstoßelement 1 mit zwei Zufuhrrohren 16 versehen ist, und daß die Regenerierung des Ausstoßfehlers mit einem Druck, der auf die Tinte in den Zufuhrrohren 16 ausgeübt wird, ausgeführt wird.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist ein Aufnahmebauteil 4a zur Aufnahme der durch Druck aus den Ausstoßöffnungen ausgestoßenen Tinte vorgesehen.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht eines Ausstoßfehlerregenerierungssystems in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels. Im normalen Aufzeichnungszustand befindet sich das Aufnahmebauteil (Abdeckung) 4a an einer geeigneten Position, die den Aufzeichnungsvorgang nicht behindert, und das Ventil B2 ist geschlossen, während die Ventile B1, B3 geöffnet sind, wobei die Tinte von einem Tintenbehälter 6 dem Ausstoßelement 1 durch das Ventil B1 durch Kapillarwirkung zugeführt wird.
Im Falle eines Tintenausstoßfehlers ist die Abdeckung 4a auf das Ausstoßelement 1 aufgesetzt und das Ventil B1 geschlossen, während die Ventile B2, B3 geöffnet sind. In diesem Zustand wird die Pumpe 7 betätigt, um die Tinte unter Druck aus dem Tintenbehälter 6 dem Tintenzufuhrkanal zuzuführen, wobei das Ausstoßelement 1 mit unter Druck stehender Tinte versorgt wird und die Tinte forciert aus den Ausstoßöffnungen 10 ausgestoßen wird. Dabei werden Staubkörnchen, viskose Tinte, Blasen etc., die für den Ausstoßfehler verantwortlich sind, zusammen mit der ausgestoßenen Tinte aus dem Ausstoßelement 1 entfernt. Eine winzige Blase a , die wie in Fig. 8 gezeigt in den Flüssigkeitskanal 12 eingetreten ist, kann zum Beispiel durch die Betätigung der Pumpe 7 zusammen mit der Tinte durch die Ausstoßöffnungen 10 entfernt werden. Die Tinte, die aus den Ausstoßöffnungen 10 entfernt wird, wird von der Abdeckung 4 aufgenommen und dem Gebraucht-Tintenbehälter 5 zugeführt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun die fluidmechanische Ersatzschaltung des vorliegenden Stands der Technik erläutert. Bei der Ausstoßfehlerregenerierung besteht die Beziehung:
ΔP = qR1 + nq(RH + RC + RF + RS) (1)
mit dem Druck Δp, der Anzahl der Flüssigkeitskanäle n, dem Flüssigkeitswiderstand R1 für jeden Flüssigkeitskanai 12, dem Flüssigkeitswiderstand RH des Verdecks 13, dem Flüssigkeitswiderstand RC der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 14 ausgenommen des Filters 17, und der Durchflußrate q des Flüssigkeitskanals 12 unter dem Druck ΔP. Somit gilt:
q = ΔP / {R1 + n(RH + RC + RF + RS)} (2)
Gewöhnlich ist das Zufuhrsystem so ausgelegt, daß der Beziehung R1 > RH + RC + RF + RS genügt aber bei einem sogenannten Vollinienmehrfachkopf, bei welchem die Ausstoßöffnungen, die jeweils mit den Flüssigkeitskanälen verbunden sind, in einer Anzahl entsprechend der vollen Aufzeichnungsbreite angeordnet sind, wird die Anzahl n der Flüssigkeitskanäle sehr groß, so daß die Durchflußrate q pro Flüssigkeitskanal sehr klein wird. In dem Fall, daß Blasen oder Staubkörnchen in den Flüssigkeitskanal eintreten, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wird der Flüssigkeitswiderstand des Flüssigkeitskanals auch größer. Folglich wird die Durchflußrate im Flüssigkeitskanal mit dem Ausstoßfehler sogar geringer als im normalen Flüssigkeitskanal.
Folglich ist das herkömmlich Regenerierungssystem für einen Ausstoßfehler oft nicht in der Lage gewesen, den defekten Flüssigkeitskanal in seinen normalen Zustand zurückzusetzen oder mußte den Regenerierungsvorgang wiederholen, um einen solchen Normalzustand zu erwirken.
Es ist auch eine große Saugkraft oder Druck nötig gewesen, um einen solchen Flüssigkeitswiderstand zu überwinden, und eine große Pumpe 7 ist für diesen Zweck nötig gewesen. Daraus hat sich ein größerer Tintenverbrauch ergeben, und besonders im Fall des Regenerierungsvorgangs mit einem erhöhten Druck ein Bedarf an einer erhöhten Stärke der Verbindung bestanden, um einem solchen Druck standzuhalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung dieser Art:
einen Tintenstrahlkopf, der eine Vielzahl von Öffnungen für das Ausstoßen von Tinte und eine mit dem Kopf verbundene Abdeckvorrichtung hat, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abdeckvorrichtung dazu gestaltet ist, von der Vielzahl der Ausstoßöffnungen nur einige dichtend abzudecken, und daß eine Saugdruck- oder Druckerzeugungsvorrichtung entweder über die Abdeckvorrichtung die Tinte aus den abgedeckten Ausstoßöffnungen absaugt oder die Tinte in dem Tintenstrahlkopf mit Druck beaufschlagt, um dadurch Tinte aus den durch die Abdeckvorrichtung nicht abgedeckten Ausstoßöffnungen auszustoßen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Regenerierungsverfahren für einen Tintenstrahlkopf die Schritte:
Erfassen, ob Tinte von jeder der Vielzahl von Ausstoßöffnungen des Tintenstrahlkopfs ausgestoßen wird oder nicht;
Abdecken entweder der durchlässigen oder der verstopften Öffnungen und entweder Reinigung der verstopften und abgedeckten Öffnungen durch Saugdruck oder Reinigen der verstopften aber nicht abgedeckten Öffnungen durch Durchpumpen von Flüssigkeit.
Wie die Erfindung ausgeführt werden kann, wird nun nur beispielhaft und in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufzeichnungskopfs zeigt;
Fig. 2 und 3 sind schematische Querschnittsansichten eines herkömmlichen Regenerierungssystems für einen Ausstoßfehler;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die ein herkömmliches Regenerierungssystem für einen Ausstoßfehler zeigt;
Fig. 5 ist ein Ersatzschaltbild eines herkömmlichen Regenerierungssystems für einen Ausstoßfehler;
Fig. 6 ist eine schematische Persektivansicht eines anderen Beispiels des Aufzeichnungskopfs;
Fig. 7 und 8 sind schematische Querschnittsansichten eines anderen herkömmlichen Regenerierungssystems für einen Ausstoßfehler;
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht eines anderen herkömmlichen Regenerierungssystems für einen Ausstoßfehler;
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Hauptteils einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist ein Flüssigkeitskreislaufdiagramm entsprechend der Ausführungsform, die in Fig. 10 gezeigt ist;
Fig. 12 ist eine schematische Perspektivansicht eines Beispiels des Aufbaus der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Beipiel der Abdeckeinheit der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14 und 15 sind schematische Querschnittsansichten, die jeweils einen Zustand zeigen, in dem die eine oder andere Abdeckung der Abdeckeinheit auf den Aufzeichnungskopf aufgesetzt ist;
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels der Steuereinheit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Steuerablaufs für die Auf Zeichnung und die Ausstoßfehlerregenerierung in der Steuereinheit, die in Fig. 16 gezeigt ist, zeigt.
Fig. 18 ist eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Hauptteils der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ist ein Flüssigkeitskreislaufdiagramm entsprechend der Ausführungsform, die in Fig. 18 gezeigt ist;
Fig. 20 und 21 sind schematische Querschnittsansichten, die jeweils einen Zustand zeigen, in dem die eine oder andere Abdeckung der Abdeckeinheit einer anderen Ausführung auf den Aufzeichnungskopf aufgesetzt ist; und
Fig. 22 ist ein Flußdiagramm, das ein anderes Beispiel des Steuerablaufs für die Aufzeichnung und die Ausstoßfehlerregenerierung in der Steuereinheit, die in Fig. 16 gezeigt ist, zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine sichere Regenerierung eines Ausstoßfehlers durch die Konzentration der Kraft für die Regenerierung (Saugkraft oder Druck) nur auf einen Teil der Vielzahl von Ausstoßöffnungen zu erreichen.
Wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Abdeckung auf den Aufzeichnungskopf aufgesetzt ist und die Saugvorrichtung für die Regenerierung des Ausstoßfehlers betätigt wird, wird die Tinte nur von den Ausstoßöffnungen angesaugt, die durch die Abdeckung bedeckt sind und zu denen die Öffnung mit dem Ausstoßfehler gehört, wodurch die Ursache für den Ausstoßfehler beseitigt wird.
Bei einer anderen vorausgehenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Tinte nur aus den Ausstoßöffnungen ausgestoßen, die von der Abdeckung abgedeckt sind und die Öffnung, die den Ausstoßfehler zeigt, einschließen, falls eine Abdeckung auf den Aufzeichnungskopf aufgesetzt ist und die Druckvorrichtung zur Regenerierung des Ausstoßfehlers betätigt wird, wodurch die Ursache für den Ausstoßfehler beseitigt wird.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
In den folgenden Zeichnungen, die die Ausführungsformen zeigen, werden die gleichen Teile, wie jene im zuvor erläuterten bekannten Stand der Technik, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht weiter beschrieben.

[Erste Ausführungsform]

Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die ein Regenerierungssystem im Hauptteil einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der bei der Regenerierung eines Ausstoßfehlers eine Teilabdeckung 8 für die Abdeckung eines Teils des Feldes von Ausstoßöffnungen 10 (Fig.1) durch eine geeignete Antriebsvorrichtung in eine Position gebracht, die dem Ausstoßelement 1 gegenüberliegt, aber beim normalen Aufzeichnungsvorgang in eine nicht gegenüberliegende Position gebracht wird, welche den Aufzeichnungsvorgang nicht behindert (z.B. eine Position, die vom Ausstoßelement in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene beabstandet ist).
Wenn ein Ausstoßfehler während des Aufzeichnungsvorgangs auftritt, wird die Teilabdeckung 8 entsprechend bewegt und auf das Ausstoßelement aufgesetzt, so daß ein Teil, der die Ausstoßöffnung mit dem Ausstoßfehler aufweist, abgedeckt wird. In diesem Zustand wird die Pumpe 7 betätigt, um den Saugvorgang auszuführen. Während dieses Vorgangs wird die Tinte nur von den Ausstoßöffnungen ausgestoßen, die von der Teilabdeckung 8 abgedeckt sind, und durch ein Gebraucht- Tintenrohr 5A dem Gebraucht-Tintenbehälter 5 zurückgeführt.
Ein gestricheltes Bauteil 40 ist eine Vollabdeckung, die der Abdeckung 4, die in Fig. 4 gezeigt ist, ähnelt und auf das Ausstoßelement 1 anstelle der Abdeckung 8 aufgesetzt werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Vollabdeckung 40 mit einer Erfassungsvorrichtung für den Ausstoßfehler versehen.
Fig. 11 ist ein Schaltbild, das eine fluidmechanische Ersatzschaltung des Ausstoßelements bei der Regenerierung des Ausstoßfehlers zeigt, worin m die Anzahl der Flüssigkeitskanäle entsprechend der Ausstoßöffnungen, die von der Teilabdeckung 8 abgedeckt sind, anzeigt, q' die Durchflußrate von jedem der Flüssigkeitskanäle 12 ist und die anderen Symbole die gleichen sind, wie sie schon in Bezug auf Fig. 5 erläutert wurden.
Bei dieser Ersatzschaltung besteht folgende Beziehung :
q'= ΔP / {R1 + m(RH + RC + RF + RS)} (3)
Wenn m < n ist, dann ist
q' > q (4)
Somit wird, wenn die Saugkraft der Pumpe 7 konstant gehalten wird, die Effizienz des Regenerierungssystems im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, bei welcher der Regenerierungsvorgang durch das Ansaugen von Tinte aus allen Ausstoßöffnungen 10 durchgeführt wird, größer, wenn m kleiner als n wird. Andererseits kann eine Pumpe 7 mit einer geringeren Saugkraft verwendet werden, wenn die Durchflußrate gleich der bei einer herkömmlichen Vorrichtung gehalten wird (q' = q).
Bei der Regenerierung eines Ausstoßfehlers wird der Effekt der Regenerierung größer, wenn sich die Anzahl m der Ausstoßöffnungen, die durch die Teilabdeckung 8 abgedeckt werden, verkleinert, aber falls der Ausstoßfehler bei vielen Flüssigkeitskanälen auftritt, wird eine größere Anzahl an Regenerierungsvorgängen mit entsprechend größerer Regenerierungzeit benötigt, wenn sich die Anzahl m vermindert. Um dieses Problem zu lösen, kann der Wert m auf folgende Art gewählt werden. Die folgende Beziehung besteht für eine Durchflußrate q&sub0;, die geeignet ist, die Ursache eines Ausstoßfehlers wie Blasen im Flüssigkeitskanal 12 zu beseitigen:
m = (ΔP - q&sub0;R1) / q&sub0;(RH + RC + RF + RS) (5)
und ein Optimalwert für m kann entsprechend gewählt werden. Der Wert für q&sub0; kann zum Beispiel leicht experimentell bestimmt werden.
Im Folgenden wird der Aufbau der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform erläuterte.
Fig. 12 ist eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, in der ein Aufzeichnungskopf H, der ein Ausstoßelement 1 umfaßt, in welchem Ausstoßöffnungen 10 in transversaler Richtung des Aufzeichnungsmediums über dessen gesamter Breite angeordnet sind; und eine Abdeckeinheit 50, die eine Teilabdeckung 8 und eine Vollabdeckung 40 aufweist und an einem Kabel 62 befestigt ist, das mit einer Motoreinheit 60 verbunden ist und vertikal entlang nicht gezeigter Führungsmittel durch Betätigung der Motoreinheit 60 beweglich ist, gezeigt sind.
Sensoren 110, 120 zur Erfassung der angehobenen Position der Abdeckeinheit 50, die beispielsweise aus Photokopplern bestehen, erkennen, wenn die Teilabdeckung 8 oder die Vollabdeckung 10 dem Aufzeichnungskopf 10 gegenüberliegt. Ein Sensor 130 bestehend aus einem Photokoppler zur Erfassung der abgesenkten Position der Abdeckeinheit 50 wird dazu verwendet, die Abdeckeinheit 50 in eine Position zu bringen, die dem Aufzeichnungskopf H während des Auf zeichnungsvorgangs nicht gegenüberliegt. Ein Lichtabschirmblech 51 ist auf der Abdeckeinheit 50 vorgesehen, um den Lichtweg der Sensoren 110, 120 und 130 zu unterbrechen.
Fig. 13 ist eine schematische Perspektivansicht eines Beispiels der Abdeckeinheit 50, in der eine Motoreinheit 70 zum Aufsetzen oder Entfernen der Teilabdeckung 8 oder der Vollabdeckung 40 der Abdeckeinheit 50 auf oder von dem Aufzeichnungkopf H; ein an der Abdeckeinheit 50 vorgesehener Sensor 72 bestehend aus einem Photokoppler zur Erfassung der aufgesetzten oder entfernten Position der Teilabdeckung 8 und der Vollabdeckung 40 bezüglich des Aufzeichnungskopfs H; und ein Lichtabschirmblech 74, das sich integral mit der Teilabdeckung 8 und der Vollabdeckung 40 bewegt, um den Lichtgang des Sensors zu unterbrechen und dadurch den aufgesetzten oder entfernten Zustand der Abdeckungen zu erfassen, gezeigt sind.
Im Folgenden wird der Aufbau erläutert, um mittels der Teilabdeckung 8 und der Vollabdeckung 40 den Regenerierungsvorgang zu bewirken.
Fig. 14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Teilabdeckung 8 dem Ausstoßelement 1 gegenüberliegt und auf dieses aufgesetzt ist. Die Abdeckung 8 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Abdeckungselement 81 in Form eines Gurtes, das ein Abdeckungsteil 82 zur Abdeckung einer gemäß der zuvorgenannten Gleichung (5) ermittelten Anzahl von Ausstoßöffnungen hat, versehen. Die verbleibenden Öffnungen können oder können auch nicht durch das Abdeckungselement 81 verschlossen werden. Außerdem sind ein mit dem Gebraucht- Tintenrohr 5A integral ausgebildetes Rohr 82A und Riemenscheiben 83, 84 für den Transport des in der Richtung W, die parallel zur Anordnungsrichtung der Ausstoßelemente 10 liegt, bewegliches Abdeckungselements 81 gezeigt. Die Riemenscheibe 83 ist mit einem Zahnrad 83A versehen.
Die Drehbewegung eines Motors 85 wird durch ein Schneckenrad 86, das auf der Welle des Motors und des Zahnrades 83A angeordnet ist, an die Riemenscheibe 83 übertragen, wobei das Abdeckungselement 81 in die Richtung W bewegt wird. Desweiteren sind ein geschlitztes Blech 87, das an der Teilabdeckung 8 befestigt ist, und ein Photokoppler 88, der an dem Abdeckungselement 81 befestigt ist und zur Erfassung des Schlitzes dient, an dem geschlitzten Blech 87 vorgesehen. Die Position des Abdeckungselements 81 kann vom Erfassungssignal erkannt werden.
Die Teilabdeckung 8, die die oben genannten Teile beinhaltet, ist in der Abdeckeinheit 50 vorgesehen und zusammen mit dieser in einer Richtung F bewegbar, um sie auf das Aussstoßelement 1 mittels der Motoreinheit 70 aufzusetzten oder von dieser abzunehmen.
Fig. 15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Teilabdeckung 40 auf das Ausstoßelement 1 aufgesetzt ist, und in der eine Abdeckung 42, die für die Abdeckung aller Ausstoßöffnungen des Ausstoßelements 1 geeignet ist, und ein Licht emittierendes Element wie ein Halbleiterlaser und ein Lichtempfängerelement wie ein Phototransistor 44, 46, welche an geeigneten Stellen an der Seitenfläche der Abdeckung 42 so befestigt sind, daß der Lichtgang L zwischen ihnen durch von jeder der Ausstoßöffnungen 10 emittierten Tröpfchen unterbrochen werden kann, gezeigt sind. 42A ist ein Gebraucht-Tintenrohr, das integral mit dem Gebraucht-Tintenrohr 5A ausgebildet ist.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des bei der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Steuersystems zeigt, in dem ein Controller 90 für die Steuerung verschiedener Vorgänge auch als Controller für den Aufzeichnungsvorgang in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird. Der Controller 90 ist mit einer CPU 90A zur Ausführung des in der Fig. 12 gezeigten Steuerablaufs; einem ROM 90B, der ein Programm entsprechend des Steuerablaufs, der von der CPU 90A ausgeführt wird, und andere feste Daten speichert; und einem RAM 90B, der als Arbeitsspeicher dient, versehen.
Zu einer Positionsstelleinheit 91 für die Einstellung der vertikalen Position der Abdeckeinheit 50 gehören, wie in Fig. 12 gezeigt ist, die Motoreinheit 60, Sensoren 110, 120, 130 etc. Eine Positionsstelleinheit 92 zum Transportieren der Abdeckeinheit 50 in die Richtung F, die in Fig. 14 und 15 gezeigt ist, um die Einheit in eine Position zu bringen, in der sie auf das Ausstoßelement 1 aufgesetzt oder von diesem beabstandet ist, zu bringen, weist, wie in Fig. gezeigt ist, den Motor 70, den Sensor 72 etc. auf.
Eine Abdeckungselementantriebseinheit 93 zum Transportieren des Abdeckungselements 81 der Abdeckung 8 in die Richtung W, die in Fig. 14 gezeigt ist, um die Teilabdeckung in eine Position zu bringen, die der Ausstoßöffnung mit dem Ausstoßfehler gegenüberliegt, weist den Motor 85, den Photokoppler 88 etc. auf, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Zu einer Erfassungseinheit zur Erfassung des Ausstoßfehlers gehören das Licht emittierende Element 44 und das Lichtempfängerelement 46, die in Fig. 15 gezeigt sind.
Eine Warneinheit 95 bestehend aus einer Anzeigeeinheit oder einem Piepser ist vorgesehen, um in dem Fall, daß der Ausstoßfehler nach einer vorher festgesetzten Anzahl an Regenerierungsvorgängen nicht beseitigt ist, eine Warnung aus zugeben.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Steuerablaufs zur Aufzeichnung und die Ausstoßfehlerregenerierung bei der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Am Beginn des Ablaufs stellt der Schritt S1 zuerst einen Zähler N zum Zählen der Anzahl von Regenerierungsvorgängen zurück, dann führt ein Schritt S4 die Aufzeichnung eine vorher festgesetzte Zeit lang aus, und ein Schritt S6 erfaßt den Ausstoßfehler.
Bei dieser Erfassung ist die Abdeckung 42 der Vollabdeckung 40 auf das Ausstoßelement 1 des Aufzeichnungskopfs H mittels der Positionsstelleinheiten 91, 92 wie in Fig. 15 gezeigt aufgesetzt, und das Licht emittierende Element 44 wird betätigt, um Licht in Richtung des Lichtempfängerelements 46 zu emittieren. Dann werden Treiberimpulse einer vorher festgesetzten Frequenz an die Energieerzeugungsvorrichtungen in den Flüssigkeitskanälen, beginnend mit der am Ende positionierten, abgegeben. Jede Ausstoßöffnung, die in Verbindung mit dem normalen Flüssigkeitskanal steht, emittiert Tröpfchen, die somit den Lichtdurchgang L unterbrechen und einen Schaltvorgang im Lichtempfängerelement 46 auslösen. Andererseits kann jede Öffnung, die in Verbindung mit dem Flüssigkeitskanal steht und einen Ausstoßfehler aufweist, entweder keinen normalen Ausstoß durchführen oder überhaupt kein Tröpfchen ausstoßen, so daß das Lichtempfängerelement 46 ein instabiles Schaltverhalten zeigt oder nicht geschaltet wird. Auf diese Art wird der Ausstoßfehler erfaßt und die Position des Flüssigkeitskanals der dann betätigten Energieerzeugungsvorrichtungen im RAM 90C zur Verwendung in dem nachfolgenden Regenerierungsvorgang für den Ausstoßfehler gespeichert. Dieser Erfassungsvorgang kann in ungefähr 1,6 Sekunden beendet sein, falls die Ausstöße mit einer Treiberfrequenz von 2 KHz für die Ausstoßöffnungen, die über der Breite einer A4 Aufzeichnungsseite angeordnet sind, durchgeführt werden.
Der Ablauf kehrt zum Schritt S4 zurück, wenn der Ausstoßfehler nicht erfaßt wird. Wenn andererseits der Ausstoßfehler erfaßt wird, steuert der Schritt S8 in geeigneter Weise die Positionsstelleinheiten 91, 92 und die Antriebseinheit 93, um die Teilabdeckung 82 in eine Position nahe der Ausstoßöffnung 10, die einen Ausstoßfehler zeigt, zu bringen und die Teilabdeckung auf diese auf zusetzten und dadurch die Öffnung 10 abzudecken, und der Schritt S12 betätigt die Pumpe 7.
Somit wird im Abdeckungsteil 82 ein Unterdruck erzeugt, durch den die Tinte nur aus den Ausstoßöffnungen gesaugt wird, die vom Abdeckungsteil 82 abgedeckt sind, so daß die Ursache für den Ausstoßfehler beseitigt wird. Die Tinte wird zum Beispiel in Fig. 14 aus den Ausstoßöffnungen 10, die von der Abdeckung 82 abgedeckt sind, gesaugt, wodurch die Blase a, die sich im Flüssigkeitskanal 12 befindet, entfernt wird.
Nachdem dieser Vorgang eine vorher festgesetzte Zeitdauer lang durchgeführt worden ist, deren Ende zum Beispiel dadurch erkannt wird, daß ein Zeitwert t einen vorher festgesetzten Wert y erreicht (Schritt S14), stellt der Schritt 16 die Pumpe ab und der Schritt S16 bewegt die Teilabdeckung 8 in die Richtung F, wie in Fig. 14 gezeigt ist, wodurch sie vom Ausstoßelement 1 entfernt wird.
Ein Schritt S20 unterscheidet, ob der Saugregenerierungsvorgang an allen Ausstoßöffnungen, die einen Ausstoßfehler aufweisen, durchgeführt worden ist, und falls er beendet ist, geht der Ablauf zum Schritt S22 über. Wenn er andererseits nicht beendet ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S8 zurück, um die Abdeckung 82 zu einer anderen Ausstoßöffnung 10, die einen Ausstoßfehler aufweist, zu bewegen und den Regenerierungsvorgang an dieser Ausstoßöffnung auszuführen.
Wenn sich die Unterscheidung im Schritt S20 als positiv herausstellt, betätigt der Schritt S22 auf geeignete Weise die Positionsstelleinheiten 91, 92 und die Antriebseinheit 93, um die Vollabdeckung 10 anstatt der Teilabdeckung 8 auf das Ausstoßelement 1 aufzusetzten. In diegem Zustand betätigt dann der Schritt S24 die Pumpe 7, wodurch der Ausstoß von Tinte aus allen Ausstoßöffnungen 10 bewirkt wird. Ein Schritt S26 führt diesen Vorgang eine vorher festgesetzte Zeit lang (zum Beispiel bis der Zeitwert t einen vorher festgesetzten Wert z erreicht) weiter durch, und ein Schritt S28 stellt die Pumpe 7 ab. Auf diese Schritte S22 bis S28 kann bei der vorliegenden Ausführungsform verzichtet werden.
Dann führt ein Schritt S32 die Erfassung eines Ausstoßfehlers wie in Schritt S6 aus. Falls das Ergebnis negativ ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück, um den nächsten Aufzeichnungsvorgang vorzubereiten. Wenn andererseits das Ergebnis positiv ist, erhöht der Schritt S34 den Wert des Zählers N um eins, und der Schritt S36 unterscheidet, ob der Wert des Zählers N einen vorher festgesetzten Wert N&sub0;, zum Beispiel "1", überschritten hat.
Wenn sich die Unterscheidung als negativ herausstellt, kehrt der Ablauf zum Schritt S8 zur Wiederholung des Regenerierungsvorgangs für den Ausstoßfehler zurück. Wenn anderersejts der Schritt S36 eine positive Unterscheidung, die anzeigt, daß die Ursache des Ausstoßfehlers sogar nach einer vorher festgesetzten Anzahl von Regenerierungsvorgängen nicht beseitigt worden ist, liefert, wird eine Unregelmäßigkeit angezeigt und die Warneinheit 95 betätigt, um die Bedienungsperson über diese Tatsache zum Beispiel durch eine Anzeige zu informieren.
Wie zuvor erläutert wurde, beseitigt die vorliegende Ausführungsform die Ursache des Ausstoßfehlers, indem die Tinte nur aus dem Teil, bei welchem der Ausstoßfehler aufgetreten ist, ansaugt, so daß es möglich ist, eine kleinere Pumpe 7 zu wählen oder die Durchflußrate pro Flüssigkeitskanal zu vergrößern und die Verschwendung der Tinte zu verhindern. Nebenbei erlaubt die vorliegende Ausführungsform, eine Unregelmäßigkeit im Aufzeichnungskopf sofort zu erkennen.

[Zweite Ausführungsform]

Bei der zweiten Ausführungsform sind der Aufbau des Hauptteils der Tintenaufzeichnungsvorrichtung, der Grundaufbau der Abdeckeinheit und das Steuersystem der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung im wesentlichen die gleichen wie jene, die schon unter Bezug auf Figs. 12, 13 und 16 zu der ersten Ausführungsform erläutert wurden und werden deshalb nicht noch einmal erläutert.
Fig. 18 ist eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Regenerierungssystems im Hauptteil der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, bei der eine Teilabdeckung zum Halten eines Teils des Feldes der Ausstoßöffnungen 10 (siehe Fig. 6) in offenem Zustand und Halten des anderen Teils in geschlossenem Zustand in eine Position gebracht ist, in der sie dem Ausstoßelement beim Regenerierungsvorgang des Ausstoßfehlers gegenüberliegt, aber bei dem normalen Aufzeichnungsvorgang in eine nicht gegenüberliegende Position gebracht wird, welche eine Position ist, die zum Beispiel in senkrechter Richtung zur Zeichenebene von dem Ausstoßelement 1 beabstandet liegt und die den Aufzeichnungsvorgang nicht behindert.
Falls während des Aufzeichnungsvorgangs ein Ausstoßfehler auftritt, wird die Teilabdeckung 8 so bewegt und auf das Ausstoßelement aufgesetzt, daß ein Teil, der die Ausstoßöffnung mit diesem Ausstoßfehler aufweist, in geöffnetem Zustand gehalten wird, und in diesem Zustand ist das Ventil 81 geschlossen, während die Ventile 82, 83 geöffnet sind, und die Pumpe 7 wird betätigt, um die unter Druck stehende Tinte dem Ausstoßelement 1 zuzuführen. Die Tinte wird nur durch die Öffnungen 10, die sich in offenem Zustand befinden, ausgestoßen und durch das Gebraucht- Tintenrohr 5A dem Gebraucht-Tintenbehälter 5 zurückgeführt.
Das gestrichelte Bauteil 40 ist eine Vollabdeckung ähnlich der Abdeckung 4a, die in Fig. 9 gezeigt ist, und kann auf das Ausstoßelement anstelle der Teilabdeckung 8 aufgesetzt werden Bei der vorliegenden Ausführungsform sind in der Vollabdeckung 40 Erfassungsvorrichtungen für einen Ausstoßfehler vorgesehen.
Fig. 19 ist ein Schaltdiagraniin, das ein fluidmechanisches Ersatzschaltbild des Ausstoßelements bei dem Regenerierungsvorgang für den Ausstoßfehler zeigt und in welchem die offenen und geschlossenen Zustände der Ausstoßöffnung jeweils durch den geöffneten und geschlossenen Zustand des Schalters S repräsentiert sind. Das Symbol m beschreibt die Anzahl der Flüssigkeitskanäle 12, die den Flüssigkeitskanäle 12 in geöffnetem Zustand entsprechen, während q' die Durchflußrate in jedem der Flüssigkeitskanäle 12 ist, und die anderen Symbole die gleichen sind wie jene in der vorausgehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 5. In der vorliegenden Ersatzschaltung besteht folgende Beziehung:
q' = ΔP / {R1 + m(RH + RC + RF + RS)} (3)
Wenn m < n ist, dann ist
q' > q (4)
Somit wird, wenn der Druck der Pumpe 7 konstant gehalten wird, die Effizienz des Regenerierungsvorgangs im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, bei welcher der Regenerierungsvorgang durch das Ausstoßen der Tinte aus allen Ausstoßöffnungen 10 durchgeführt wird, größer, wenn m kleiner als n wird. Oder es kann eine Pumpe 7 mit einem geringeren Druck verwendet werden, wenn die Durchflußrate gleich der bei einer herkömmlichen Vorrichtung gehalten wird (q' = q).
Bei der Regenerierung eines Ausstoßfehlers wird der Effekt der Regenerierung größer, wenn sich die Anzahl m der Ausstoßöffnungen, die durch die Teilabdeckung 8 offengehalten werden, verkleinert, aber falls der Ausstoßfehler bei vielen Flüssigkeitskanälen auftritt wird eine größere Anzahl an Regenerierungsvorgängen mit entsprechend größerer Regenerierungzeit benötigt, wenn sich die Anzahl m vermindert. Um dieses Problem zu lösen, kann der Wert m auf folgende Art gewählt werden. Die folgende Beziehung besteht für eine Durchflußrate q&sub0;, die geeignet ist, die Ursache eines Ausstoßfehlers wie Blasen im Flüssigkeitskanal 12 zu beseitigen:
m = (ΔP - q&sub0;R1) / q&sub0;(RH + RC + RF + RS) (5)
Entsprechend kann ein Optimalwert für m gewählt werden. Der Wert für q&sub0; kann zum Beispiel leicht experimentell bestimmt werden.
Nachfolgend wird ein Aufbau erläutert, um durch den Transport der Teilabdeckung 8 und der Vollabdeckung 40 den Regenerierungsvorgang zu bewirken.
Fig. 20 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Teilabdeckung 8 auf das Ausstoßelement 1 aufgesetzt ist. Die Teilabdeckung 8 ist mit einem gurtförmigen Abdeckungselement 81, das zum Beispiel aus Gummi besteht, versehen, das auf die Ausstoßöffnungen 10 aufgesetzt werden und diese verschließen kann. Desweiteren hat sie eine Teilabdeckung 82, um die Anzahl der Ausstoßöffnungen, die gemäß der zuvor genannten Beziehung (5) bestimmt wird, in geöffnetem Zustand zu halten. Auch sind ein Rohr 82A, das mit dem Gebraucht-Tintenrohr 5A in Verbindung steht; und Riemenscheiben 83, 84 für den Transport des in der Richtung W, die parallel zur Anordnungsrichtung der Ausstoßelemente 10 liegt, beweglichen Abdeckungselements 81 gezeigt. Die Riemenscheibe 83 ist mit einem Zahnrad 83A versehen.
Die Drehbewegung eines Motors 85 wird durch ein Schneckenrad 86, das auf der Welle des Motors angeordnet ist, und das Zahnrad 83A an die Riemenscheibe 83 übertragen, wobei das Abdeckungselement 81 in der Richtung W bewegt wird. Desweiteren sind ein geschlitztes Blech 87, das an der Teilabdeckung 8 befestigt ist, und ein Photokoppler 88 zur Erfassung des Schlitzes an dem geschlitzten Blech 87, der an dem Abdeckungselement 81 befestigt ist, vorgesehen. Die Position des Abdeckungselements 81 kann vom Erfassungssignal identifiziert werden.
Die Teilabdeckung 8, die die oben genannten Teile aufweist, ist in der Abdeckeinheit 50 vorgesehen und zusammen mit dieser in einer Richtung F in eine Abdeck- oder Erfassungsstellung zu dem Ausstoßelement 1 oder von diesem weg durch die Motoreinheit 70 bewegbar.
Fig. 21 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Vollabdeckung 40 auf das Ausstoßelement 1 aufgesetzt ist, und in der eine Abdeckung 42, die zum Abdecken aller Ausstoßöffnungen des Ausstoßelements 1 im geöffneten Zustand geeignet ist, und ein Licht emittierendes Element 44 wie ein Halbleiterlaser und ein Lichtempfängerelement 46 wie ein Phototransistor, welche an geeigneten Stellen an der Seitenfläche der Abdeckung 42 so befestigt sind, daß der Lichtgang L zwischen ihnen durch Tröpfchen, die von jeder der Ausstoßöffnungen 10 emittiert werden, unterbrochen werden kann, gezeigt sind. 42A zeigt ein Gebraucht-Tintenrohr, das mit dem Gebraucht-Tintenrohr 5A verbunden ist.
Fig. 22 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Steuerablaufs zur Aufzeichnung und Ausstoßfehlerregenerierung bei der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Zu Beginn des Ablaufs stellt der Schritt S1 zuerst einen Zähler N zum Zählen der Anzahl an Regenerierungsvorgängen zurück, und ein Schritt S2 öffnet die Ventile B1 und B3 und schließt das Ventil B2, wodurch die Tinte durch Kapillarwirkung vom Tintenbehälter 6 und durch das Ventil 81 zum Ausstoßelement 1 gefördert wird.
In diesem Zustand führt ein Schritt S4 den Aufzeichnungsvorgang eine vorher festgesetzte Zeit lang aus, und ein Schritt S6 erfaßt Ausstoßfehler.
Bei dieser Erfassung ist die Abdeckung 42 der Vollabdeckung 40 auf das Ausstoßelement 1 des Aufzeichnungskopfs H mittels der Positionsstelleinheiten 91, 92 wie in Fig. 21 gezeigt aufgesetzt, und das Licht emittierende Element 44 wird betätigt, um Licht zum Lichtempfängerelement 46 zu emittieren. Dann werden Treiberimpulse einer vorher festgesetzten Frequenz hintereinander an die Energieerzeugungsvorrichtungen in den Flüssigkeitskanälen beginnend mit der an dein Ende positionierten abgegeben. Jede Ausstoßöffnung, die in Verbindung mit dem normalen Flüssigkeitskanal steht, emittiert Tröpfchen, die somit den Lichtdurchgang L unterbrechen und einen Schaltvorgang im Lichtempfängerelement 46 auslösen. Andererseits kann jede Öffnung, die in Verbindung mit dein Flüssigkeitskanal steht, der einen Ausstoßfehler zur Folge hat, entweder keinen normalen Ausstoß erreichen oder stößt überhaupt kein Tröpfchen aus, so daß das Lichtempfängerelement 46 ein instabiles Schaltverhalten zeigt oder nicht geschaltet wird. Auf diese Art wird der Ausstoßfehler erfaßt und die Position des Flüssigkeitskanals der dann betätigten Energieerzeugungsvorrichtungen im RAM 90C zur Verwendung in dem nachfolgenden Regenerierungsvorgang für den Ausstoßfehler gespeichert. Dieser Erfassungsvorgang kann in ungefähr 1,6 Sekunden beendet sein, falls die Ausstöße mit einer Treiberfrequenz von 2 KHz für die Ausstoßöffnungen, die über der Breite einer A4 Aufzeichnungsseite angeordnet sind, durchgeführt werden.
Der Ablauf kehrt zum Schritt S4 zurück, wenn der Ausstoßfehler nicht erfaßt wird. Wenn andererseits der Ausstoßfehler erfaßt wird, steuert der Schritt S8 in geeigneter Weise die Positionsstelleinheiten 91, 92 und die Antriebseinheit 93, um das Teil 82 in eine Position nahe dar Ausstoßöffnung 10, die einen Ausstoßfehler zeigt, zu bringen und die Teilabdeckung 8 aufzusetzten, um diese Ausstoßöffnung in offenem Zustand und die anderen in geschlossenem Zustand zu halten. Dann schließt ein Schritt S10 das Ventil B1 und öffnet das Ventil B2, und der Schritt S12 betätigt die Pumpe 7.
Somit wird unter Druck stehende Tinte dem Kanal, der von der Pumpe 7 durch das Ventil 82 zum Ausstoßelement 1 führt, zugeführt, wodurch die Tinte nur aus den Ausstoßöffnungen, die sich in offenem Zustand befinden, ausgestoßen wird, so daß die Ursache des Ausstoßfehlers beseitigt wird. Die Tinte wird zum Beispiel in Fig. 20 aus den Ausstoßöffnungen 10, die sich in offenem Zustand befinden, ausgestoßen, wodurch die Blase a, die sich im Flüssigkeitskanal 12 befindet, entfernt wird.
Nachdem dieser Vorgang eine vorher festgesetzte Zeit lang, deren Ende zum Beispiel dadurch erkannt wird, daß ein Zeitwertes t einen vorher festgesetzten Wert y (Schritt S14) erreicht, fortgesetzt worden ist, stellt der Schritt S16 die Pumpe ab, und der Schritt S16 bewegt die Teilabdeckung 8 in die Richtung F, wie in Fig. 20 gezeigt ist, wodurch sie vom Ausstoßelement 1 entfernt wird.
Ein Schritt S20 unterscheidet, ob der Regenerierungsvorgang unter Druck an allen Ausstoßöffnungen, die einen Ausstoßfehler aufweisen, beendet worden ist, und falls er beendet ist, geht der Ablauf zum Schritt S22 über. Wenn er andererseits nicht beendet ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S8 zurück, um die Abdeckung 82 zu einer anderen Ausstoßöffnung 10, die einen Ausstoßfehler aufweist, zu bewwegen und den Regenerierungsvorgang an dieser Ausstoßöffnung auszuführen.
Wenn sich die Unterscheidung im Schritt S20 als positiv herausstellt, betätigt der Schritt S22 auf geeignete Weise die Positionsstelleinheiten 91, 92 und die Antriebseinheit 93, um die Vollabdeckung 10 anstatt der Teilabdeckung 8 auf das Ausstoßelement 1 auf zusetzten. In diesem Zustand betätigt dann der Schritt S24 die Pumpe 7, wodurch der Ausstoß von Tinte aus allen Ausstoßöffnungen 10 hervorgerufen wird. Ein Schritt S26 führt diesen Vorgang eine vorher festgesetzte Zeit lang (zum Beispiel bis der Zeitwert t einen vorher festgesetzten Wert z erreicht) aus, und ein Schritt S28 stellt die Pumpe 7 ab. Auf diese Schritte S22 bis S28 kann bei der vorliegenden Ausführungsform verzichtet werden.
Dann führt ein Schritt S32 die Erfassung des Ausstoßfehlers wie in Schritt S6 aus. Falls das Ergebnis negativ ist, kehrt der Ablauf zum Schritt S1 zurück, um den nächsten Aufzeichnungsvorgang vorzubereiten. Wenn andererseits das Ergebnis positiv ist, erhöht der Schritt S34 den Wert des Zählers N um eins, und der Schritt S36 unterscheidet, ob der Wert des Zählers N einen vorher festgesetzten Wert N&sub0;, zum Beispiel "1", überschritten hat.
Wenn sich die Unterscheidung als negativ herausstellt, kehrt der Ablauf zum Schritt S8 zur Wiederholung des Regenerierungsvorgangs für den Ausstoßfehler zurück. Wenn andererseits der Schritt S36 eine positive Unterscheidung, die anzeigt, daß die Ursache des Ausstoßfehlers sogar nach einer vorher festgesetzten Anzahl von Regenerierungsvorgängen nicht beseitigt worden ist, liefert, wird eine Unregelmäßigkeit angezeigt und die Warneinheit 95 betätigt, um die Bedienungsperson über diese Tatsache zum Beispiel durch eine Anzeige zu informieren.
Wie zuvor erläutert worden ist, beseitigt die vorliegende Ausführungsform die Ursache des Ausstoßfehlers, indem Tinte nur aus dem Teil, in welchem der Ausstoßfehler aufgetreten ist, ausgestoßen wird, so daß es möglich ist, eine kleinere Pumpe 7 zu wählen oder die Durchflußrate pro Flüssigkeitskanal zu vergrößern und die Verschwendung von Tinte zu verhindern. Nebenbei erlauht es die vorliegende Ausführungsform, eine Unregelmäßigkeit im Aufzeichnungskopf sofort zu erkennen.
Die vorliegende Erfindung ist wirkungsvoll und leicht auf jeden Aufzeichnungskopf mit mehreren Ausstoßöffnungen anwendbar und zwar unabhängig davon, ob deren Anzahl oder der Umfang des Feldes der gesamten Breite des Aufzeichnungsmediums entspricht oder nicht, und auch unabhängig davon, ob es ein Zeilendrucker mit einem Vollinienmehrfachkopf oder ein serieller Drucker ist, und unabhängig von dem Aufbau des Tintenzufuhrsystems.
Auch setzt sich bei der vorliegenden Erfindung die Energiezeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Energie für den Ausstoß von Tinte aus dem zuvor genannten elektrothermischen Wandlerelement, oder einem Wärmeerzeugungselement, das einen Heizwiderstand und damit verbundene Elektroden aufweist, oder einem piezoelektrischen Element, das als elektromechanischer Wandler dient, zusammen.
Auch können im Tintenstrahlkopf, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Richtung der Tintenzufuhr zum Wärmeerzeugungsteil des Wärmeerzeugungseleinents im Flüssigkeitskanal und die Richtung des Tintenausstoßes aus den Ausstoßöffnungen im wesentlichen die gleiche oder verschieden sein. Zum Beispiel können diese Richtungen im wesentlichen senkrecht zueinander stehen.
Desweiteren sind die Struktur und der Antriebsmodus der Teilabdeckung und der Vollabdeckung nicht beschränkt auf jene der vorliegenden Ausführungsformen. Zum Beispiel kann bei der vorliegenden Erfindung auf die Vollabdeckung verzichtet werden.
Desweiteren können bei der Regenerierung eines Ausstoßfehlers die Regenerierung durch Teilabsaugung und durch Teildruck gleichzeitig, alternativ oder in Folge angewandt werden.
Desweiteren ist die Erfassung des Ausstoßfehlers oder von dessen Position nicht auf die vorausgehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann während der normalen Aufzeichnung oder Testaufzeichnung durch den Bediener visuell durchgeführt werden, und in diesem Fall können Schalter zur Durchführung des Regenerierungsvorgangs und zur Eingabe der Position solcher Ausstoßfehler vorgesehen sein. Der Ausstoßfehler kann auch mit Hilfe des Ergebnisses der Testaufzeichnung auf dem Auf zeichnungsmedium mit einem Bildlesesensor erfaßt werden.
In den vorausgehenden Ausführungs formen werden die Erfassung und die Regenerierung von Ausstoßfehlern nach dein Aufzeichnungsvorgang durchgeführt, aber es ist auch möglich, die Regenerierung des Ausstoßfehlers unmittelbar nach dem Beginn der Stromzuführung oder nach einer langen Pause im Aufzeichnungsvorgang durchzuführen.
Wie zuvor ausführlich beschrieben wurde, bewirkt die vorliegende Erfindung den Regenerierungsvorgang, indem ein Teil der Vielzahl von Ausstoßöffnungen mit Druck oder Unterdruck beaufschlagt werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Aufzeichnungsvorgangs deutlich verbessert wird. Auch kann die Tintenmenge, die während des Regenerierungsvorgangs verbraucht wird, minimalisiert werden, so daß die laufenden Kosten der Vorrichtung deutlich herabgesetzt werden können.
Da die Saug- oder Druckkraft der Pumpe reduziert werden kann, so daß die Kosten dieses Teils vermindert werden können, und besonders im Falle der mit Druck beaufschlagten Regenerierung, ist es desweiteren mögliche die Freiheit in der Gestaltung der Auslegung des Zufuhrsystems zu erhöhen.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die

einen Tintenstrahlkopf (1) mit einer Vielzahl von Öffnungen (10) für den Ausstoß von Tinte und eine dem Kopf (1) zugeordnete Abdeckvorrichtung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Abdeckvorrichtung (8) dazu gestaltet ist, von der Vielzahl von Ausstoßöffnungen (10) nur einige dichtend abzudecken, und daß eine Saugdruck- oder Druckerzeugungsvorrichtung (7) entweder über die Abdeckvorrichtung (8) die Tinte aus den abgedeckten Ausstoßöffnungen (10) absaugt oder die Tinte in dein Tintenstrahlkopf (1) mit Druck beaufschlagt, um dadurch Tinte aus den durch die Abdeckvorrichtung (8) nicht abgedeckten Ausstoßöffnungen (10) auszustoßen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Abdeckvorrichtung (8) an einem Gurt (81) angebracht ist, durch den die Abdeckvorrichtung (8) zum Abdecken von unterschiedlichen der Vielzahl von Ausstoßöffnungen (10) bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, in der zusätzlich zu der Abdeckvorrichtung (8), die dazu gestaltet ist, von der Vielzahl der Ausstoßöffnungen (10) nur einige dichtend abzudecken, auch eine Abdeckvorrichtung voller Breite vorgesehen ist, mit der alle Ausstoßöffnungen (10) abdeckbar sind.

4. Vorrichtung nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, die ferner eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen des Tintenausstoßes aus den Ausstoßöffnungen und eine Steuereinrichtung zum Bewegen der Adeckvorrichtung (8) für das Abdecken entweder der verstopften Ausstoßöffnungen oder der durchlässigen Ausstoßöffnungen und zum Ausräumen der verstopften Ausstoßöffnungen entweder durch den saugdruck oder durch den Druck aufweist.

5. Vorrichtung nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, die ferner eine mit der Saugvorrichtung in Verbindung stehende Röhre aufweist.

6. Vorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, die ferner einen mit der Saugvorrichtung in Verbindung stehenden Sammelbehälter aufweist.

7. Vorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, in der der Saugdruck oder der Druck durch eine Pumpe erzeugt ist.

8. Vorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, in der der Tintenstrahlkopf Flüssigkeitskanäle enthält, die mit den Ausstoßöffnungen in Verbindung stehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, in der der Tintenstrahlkopf eine mit den Flüssigkeitskanälen in Verbindung stehende gemeinsame Flüssigkeitskammer aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, mit einer Zuführröhre, die mit der gemeinsamen Flüssigkeitskammer in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, in der die Zuführröhre mit einem Filter versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, in der die Flüssigkeitskanäle mit Energieerzeugungsvorrichtungen zum Erzeugen von für den Tintenausstoß genutzter Energie versehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, in der die Energieerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen von Wärmeenergie gestaltet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, in der die Energieerzeugungsvorrichtung ein elektrothermisches Wandlerelement ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, in der das elektrothermische Wandlerelement einen Heizwiderstand und daran angeschlossene Elektroden aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, in der die Energieerzeugungsvorrichtung ein elektromechanisches Wandlerelement ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, in der das elektromechanische Wandlerelement ein piezoelektrisches Element ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, in der die Richtung des Tintenausstoßes aus der Ausstoßöffnung im wesentlichen gleich der Richtung der Tintenzufuhr zu der Stelle der Energieerzeugungsvorrichtung in dem Flüssigkeitskanal ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, in der die Richtung des Tintenausstoßes aus der Ausstoßöffnung von der Richtung der Tintenzufuhr zu der Stelle der Energieerzeugungsvorrichtung in dem Flüssigkeitskanal verschieden ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, in der die beiden Richtungen im wesentlichen zueinander senkrecht sind.

21. Vorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, in der die vielen Ausstoßöffnungen entsprechend der Breite des Aufzeichnungsträgers vorgesehen sind.

22. Regenerierverfahren für einen Tintenstrahlkopf mit Schritten, bei denen

ermittelt wird, ob aus jeder einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen des Tintenstrahlkopfes gerade Tinte ausgestoßen wird oder nicht, und

entweder diejenigen Öffnungen, die durchlässig sind, oder diejenigen abgedeckt werden, die verstopft sind, und entweder die verstopften und abgedeckten Öffnungen durch Saugen oder die verstopften, aber nicht abgedeckten Öffnungen durch Hindurchpumpen von Flüssigkeit ausgeräumt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, das ferner einen Schritt umfaßt, bei dem entweder die Tinte aus allen Ausstoßöffnungen abgesaugt wird oder das Innere des Tintenstrahlkopfes mit Druck beaufschlagt wird, um aus allen Ausstoßöffnungen Tinte auszustoßen.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem das Anlegen von Saugdruck an die verstopften Öffnungen gleichzeitig mit einer Druckbeaufschlagung des Inneren des Tintenstrahlkopfs für das Ausstoßen von Tinte aus den Ausstoßöffnungen erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem das Anlegen von Saugdruck an die verstopften Öffnungen abwechselnd mit dem Schritt zur Druckbeaufschlagung des Inneren des Tintenstrahlkopfes für den Ausstoß der Tinte aus den Ausstoßöffnungen ausgeführt wird.