DE2555373C3 - Tintenausstoflanordnung - Google Patents
TintenausstoflanordnungInfo
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- DE2555373C3 DE2555373C3 DE2555373A DE2555373A DE2555373C3 DE 2555373 C3 DE2555373 C3 DE 2555373C3 DE 2555373 A DE2555373 A DE 2555373A DE 2555373 A DE2555373 A DE 2555373A DE 2555373 C3 DE2555373 C3 DE 2555373C3
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/165—Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tintenausstoßanordnung mit einer AusstoßdUse und einer Tinte an die
Düse zuführenden Tintenzuführung sowie einer Steuereinrichtung, mit der zur Reinigung der Ausstoßdüse von
eingetrockneter Tinte die Tintenzuführung in bestimmter Weise steuerbar ist.
Bei einer solchen aus der DE-OS 22 61 251 bekannten Tintenausstoßanordnung wird von einer Steuereinrichtung
jeweils die Länge des Zeitintervalls überwacht, das zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckvorgängen
liegt, bei denen von der Ausstoßdüse zum Drucken der Zeichen auf einem Aufzeichnungsmedium jeweils Tinte
ausgestoßen wird. Übersteigt das Zeitintervall zwischen zwei Druckvorgängen einen bestimmten Wert, so wird
an die Ausstoßdüsc vor Beginn des jeweils neuen Druckvorganges Tinte gegeben, um ein vorbereitendes
kurzzeitiges Ausstoßen von Tinte aus der Ausstoßdüse auf einen Tintensammler zu bewirken, das zu einer
Reinigung der Ausstoßdüse von evtl. eingetrockneten Tintenresten dienen soll.
Aus der DEOS 23 56 434 ist eine Anordnung bekannt, mit der die Konzentration von Farbstoffteilchen
zu einem Lösungsmittel einer sich in einem Vorratsbehälter befindenden Tinte konstantgehalten
werden soll. Zu diesem Zweck ist in dem Vorratsbehälter ein Schallgeber und Schallempfänger vorgesehen, so
daß eine von dem Schallgeber ausgesendete Schallwelle die in dem Vorratsbehälter vorhandene Tinte durchlaufen
muß, bevor sie von dem Schallempfänger aufgenommen werden kann. Die Schallgeschwindigkeit, mit der
die Schallwelle von dem Schallgeber zu dem Schallempfänger gelangt, hängt von der jeweiligen Konzentration
der Farbstoffteilchen zu dem Lösungsmittel in der Tinte ab. Ändert sich daher die erfaßte Schallgeschwindigkeit
um einen bestimmten Wert, so wird in dem Vorratsbehälter für die Tinte eine bestimmte Menge an
Lösungsmittel zugeführt, um die Konzentration der Tinte wieder auf den gewünschten Wert zurückzubringen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tintenausstoßanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß eine wirksame automatische Reinigung der Ausstoßdüse immer dann und nur dann stattfindet, wenn
die AusstoßdUse verstopft ist.
Bei e;ner Tintenausstoßanordnung der genannten Art
ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen Tintenflußfühler, mit dem die elektrische Impedanz der
von der Ausstoßdüse ausgestoßenen Flüssigkeit meßbar ist, und durch eine Lösungsmittelzuführung zum
Zuführen eines Lösungsmittels an die Ausstoßdüse, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung,
auf den Tintenflußfühler ansprechend, die Lösungsmittelzuführung einschaltet sowie die Tintenzuführung
abschaltet, wenn die erfaßte Impedanz einen bestimmten ersten Wert hat, und die Tintenzuführung
betätigt und die Lösungsmittelzuführung abschaltet, wenn die erfaßte Impedanz einen bestimmten zweiten
Wert hat.
Die neue Tintenausstoßanordnung weist also neben einer Zuführung von Tinte an die Ausstoßdüse eine
getrennte zweite Zuführung allein für ein Lösungsmittel für die Tinte auf. Mit Hilfe einer Impedanzmessung des
von der Ausstoßdüse ausgestoßenen Flüssigkeitsstromes kann festgestellt werden, ob die Ausstoßdüse
verstopft ist, was immer dann der Fall sein wird, wenn die gemessene Impedanz einen bestimmten Wert
überschreitet. Dabei kann die Impedanz annähernd unendlich groß sein, wenn die Ausstoßdüse vollständig
verstopft ist, oder aber nur einen bestimmten größeren Wert haben, wenn z. B. infolge einer teilweisen
Verstopfung der Ausstoßdüse der von ihr ausgestoßene Tintenstrahl nicht mehr die erforderliche Stärke oder
Gleichmäßigkeit hat. Je nach der Größe der gemessenen Impedanz hält die Steuereinrichtung die Zuführung
von Tinte an die Ausstoßdüse aufrecht oder aber schal'^t diese ab. Bei einer Abschaltung der Zuführung
von Tinte an die Ausstoßdüse wird gleichzeitig die Zuführung von Lösungsmittel für die Tinte an die
Ausstoßdüse eingeschaltet, so daß durch das dann erfolgende Ausstoßen von Lösungsmittel von der
Ausstoüdüse die in ihr verbliebenen Tintenreste gelöst
und ebenfalls ausgestoßen werden. Eine Verstopfung der Ausstoßdüse wird auf diese Weise durch das
Lösungsmittel beseitigt.
Vorzugsweise wird die Impedanz der von der Ausstoßdüse abgegebenen Flüssigkeit zwischen zwei
Elektroden gemessen, wobei eine Elektrode an der Ausstoßdüse und die andere Elektrode in einem
gewissen Abstand von der Ausstoßdüse angeordnet ist, so daß auf diese der von der Ausstoßdüse ausgestoßene
Flüssigkeitsstrahl zu richten ist
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung hat das Lösungsmittel einen niedrigeren spezifischen elektrischen
Widerstand als die Tinte, so daß durch die Impedanzmessung zwischen den beiden Elektroden
jederzeit festgestellt werden kann, ob der von der Ausstoßdüse ausgestoßene Flüssigkeitsstrahl aus Tinte
oder aber Lösungsmittel gebildet ist Auf diese Weise kann durch die Impedanzmessung festgestellt werden,
wenn der von der Ausstoßdüse ausgestoßene Lösungsmittelstrom eine die vollständige Reinigung der
Ausstoßdüse voraussetzende Größe erreicht hat, so daß dann auch der Lösungsmittelstrom durch die Steuereinrichtung
wieder abgeschaltet werden kann. Danach kann dann die Tintenzuführung an die Ausstoßdüse
eingeschaltet werden, wonach auch diese wieder abgeschaltet wird, wenn bei der Impedanzmessung ein
bestimmter und für den Tintenstrahl typischer Impedanzwert festgestellt wird, der ein ordnungsgemäßes
Ausstoßen des Tintenstrahls angibt Die Tintenausstoßanordnung befinde; ich dann also in einem dm jkbereiten
Zustand, so daß die Tintenzuführung an die Ausstoßdüse erst bei Erhalt eines Druckbefehls wieder
aufgenommen wird.
Durch die Impedanzmessung kann außerdem überwacht werden, ob nach der Einschaltung der Lösungsmittelzufuhr
an die Ausstoßdüse eine ausreichende Menge von Lösungsmittel nach Verstreichen eines
bestimmten Zeitintervalls austritt Ist dieses dagegen nicht der Fall, so wird auch die Zufuhr des
Lösungsmittels wieder abgeschaltet, da dann eine offensichtlich so hartnäckige Verstopfung der Ausstoßdüse
oder aber eine andere Störung der Anordnung vorliegt, die durch Eingreifen einer Bedienungsperson
beseitigt werden muß.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Tintenausstoßanordnung
für einen Tintenstrahlschreiber, die eine automatische Düsenreinigungseinrichtung benutzt,
F i g. 2 eine schematische Darstellung der in F i g. 1 gezeigten automatischen Düsenreinigungseinrichtung
im einzelnen,
Fig.3 ein logisches Diagramm für die Düsenreinigungseinrichtung
und
Fig.4 den zeitlichen Ablauf von elektrischen Signalen, die bei der Düsenreinigungseinrichtung
benutzt werden.
Wie in F i g. 1 dargestellt ist, weist ein mit keinem Bezugszeichen versehener Tintenstrahlschreiber eine
Ausstoßdüse 10 auf, die durch einen Düsenantrieb 12 angetrieben wird. Die Düse 10 stößt Tinte auf Papier 14
aus, das in Form einer Rolle um Rollen 16 und 18 gerollt ist, die von einem Papierantrieb 20 angetrieben sind.
Beim Betrieb werden die Düse 10 und das Papier 14 angetrieben und die Tinte an die Düse 10 so zugeführt,
daß die gewünschten Zeichen od. dgl. auf dem Papier 14
gebildet werden. 6j
Ein Tintenzuführungsbehälter 22 enthält Tinte 24, und
ein Lösungsmittelzuführungibehälter 26 enthält ein
Lösungsmittel 28. Das Lösungsmittel 28 enthält Wasser oder einen niedrigwertigen Alkohol, wenn die Tinte 24
wasserlöslich ist, oder kann auf Petroleumbasis hergestellt sein, wenn die Tinte 24 ölartig ist Die Tinte 24 und
das Lösungsmittel 28 können aus irgendeiner Mischung bestehen, solange die Tinte 24 in dem Lösungsmittel 2fl
löslich ist.
Die Tinte 24 vom Behälter 22 wird an ein Ventil 30 über eine Kapillarröhre 32 und das Lösungsmittel 28
vom Behälter 26 wird an das Ventil 30 über eine Kapillarrohre 34 geführt Das Ventil 30 dient zur
Verbindung der einen oder anderen Kapillarröhre 32 und 34 mit einer Kapillarrohre 36, die zu einer
Ausstoßpumpe 38 führt die bei ihrer Betätigung Tinte 24 oder das Lösungsmittel 28 durch die Ausstoßdüse 10
hindurchführt. Die Düse 10 weist mindestens einen Teil auf der sich in Berührung mit der Tinte 24 oder dem
Lösungsmittel 28 befindet, das durch diese hindurchgelangt, und ist elektrisch mit einer Steuereinrichtung 40
verbunden. Eine Elektrode 42, die typisch die Form einer Platte hat, wird von der Steuereinrichtung 40 au:
einer Ruhestellung, in der sie einen Abstand zu einem Flüssigkeitsstrom 44 hat, der von der Düse 10
ausgestoßen wird, wobei die Flüssigkeit sowohl die Tinte 24 als auch das Lösungsmittel 28 sein kann, in eine
gezeigte Prüfsteliung bewegt. Die Elektrode 42 ist außerdem elektrisch mit der Steuereinrichtung 40
verbunden, die außerdem mit dem Ventil 30 und der Ausstoßpumpe 38 zu deren Steuerung verbunden ist. Da
sich die vorliegende Erfindung nicht mit der üblichen Arbeitsweise eines Tintenstrahlschreibers beschäftigt,
wird hier keine weitere Beschreibung des Papiers 14, des Papier- und Düsenantriebs 20 und 12 angegeben,
wobei einzusehen ist, daß die Elektrode 42 in der Prüfstellung den Flüssigkeitsstrom 44 in der gezeigten
Weise unterbricht.
Während des Betriebs steuert die Steuereinrichtung 40 das Ventil 30, um die Ausstoßpumpe 38 mit der
Tintenzuführung 22 über die Kapillarröhren 32 und 36 zu verbinden und die Ausstoßpumpe 38 zu betätigen, um
Tinte 24 durch die Düse 10 zum Auftreffen auf der Elektrode 42 hindurchzuführen. Ist die Düse 10 nicht mit
Tinte 24 verstopft, so ist der Flüssigkeitsstrom 44 normal, und die Düse 10 ist mit der Elektrode 42 durch
den Flüssigkeitsstrom 44, der durch die Tinte 24 gebildet ist, elektrisch verbunden. Da die Tinte 24 einen
endlichen Widerstand hat, ist auch die elektrische Impedanz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42
endlich und hat einen bestimmten von der Steuereinrichtung 40 festgestellten Wert, wenn der Flüssigkeitsstrom
44 normal ist. In diesem Fall schaltet die Steuereinrichtung 40 das System einfach ab, um einen
Schreibvorgang vorzubereiten. Die Steuereinrichtung 40 erfaßt als Fließparameter des Flüssigkeitsstroms 44
die elektrische Impedanz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42.
Ist die Düse 10 teilweise oder vollständig verstopft, so ist die elektrische Impedanz zwischen der Düse 10 und
der Elektrode 42 höher als der normale Wert. In dem Extremfall, bei dem die Düse 10 vollständig verstopft ist
und kein Flüssigkeitsstrom 44 auftritt, ist die elektrische impedanz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42
unendlich.
Liegt die elektrische Impedanz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42 oberhalb eines ersten bestimmten
Wertes, der höher ais der normale Wert ist, so steuert die Steuereinrichtung 40 das Ventil 30 derart, daß die
Kapillarrohre 34 mit der Kapillarröhre 36 verbunden wird, so daß Lösungsmittel 28 durch die Ausstoßpurnpe
38 an die Düse 10 geführt wird. Das Lösungsmittel 28 löst die eingetrocknete Tinte 24 in der Düse 10 auf, so
daß die Düse 10 gereinigt wird und damit nicht langer verstopft ist. Das Lösungsmittel 28 hat ebenfalls einen
endlichen Widerstand, so daö der Flüssigkeitsstrom des Lösungsmittels 28 in der gleichen Weise wie der der
Tinte 24 gemessen werden kann. Wenn die elektrische Impedanz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42
einen zweiten bestimmten Wert unterschreitet, der in typischer Weise niedriger als der erste bestimmte Wert
ist, was durch den nun durch das Lösungsmittel 28 gebildeten Flüssigkeitsstrom 44 bedingt ist, der die Düse
10 mit der Elektrode 42 verbindet, so betätigt die Steuereinrichtung 40 das Ventil 30, um die Kapillarröhre
32 wieder mit der Kapillarrohre 36 zu verbinden, um erneut Tinte 24 über die Düse 10 auszustoßen. Obwohl
die Düse 10 durch das Lösungsmittel 28 gereinigt wurde, sind das Ventil 30, die Kapillarrohre 36, die Ausstoßpumpe
38 und die Düse 10 immer noch mit dem Lösungsmittel 28 gefüllt. Aus diesem Grund erfaßt die
Steuereinrichtung 40 erneut die elektrische Impedanz zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42. Wenn der
Strom der Tinte 24 das Lösungsmittel 28 aus der Düse 10 herausdrängt, steigt die elektrische Impedanz
zwischen der Düse 10 und der Elektrode 42 an, bis sie einen bestimmten Wert überschreitet, wodurch angegeben
wird, daß die Düse 10 vom Lösungsmittel 28 befreit ist. Das System wird dann abgeschaltet, um für einen
Schreibvorgang vorbereitet zu werden. Im Falle, daß die Düse 10 so verstopft ist, daß sie nicht von dem
Lösungsmittel 28 nach Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer gereinigt werden kann, wird das System
abgeschaltet, und die Steuereinrichtung 40 schaltet eine Anzeige 46, z. B. eine Anzeigelampe oder einen
Summer, ein, um der Bedienungsperson anzuzeigen, daß die Düse 10 von Hand gereinigt oder ersetzt werden
muß.
In Fig. 2 ist die Steuereinrichtung 40 im einzelnen
dargestellt. Der Teil der Düse 10, der als Elektrode wirkt, ist geerdet, während die Elektrode 42 mit einer
positiven Gleichspannungsquelle + E über einen Widerstand R1 verbunden ist. Der Verbindungspunkt
zwischen der Elektrode 42 und dem Widerstand R 1 ist außerdem mit invertierenden bzw. negativen Eingängen
von Operationsverstärkern AM 1 und AMI verbunden, die ais Spannungsvergleicher wirken. Widerstünde R 2
und R 3 sind zwischen die Speisequelle + E und Erde geschaltet, wobei der Verbindungspunkt zwischen ihnen
mit dem nichtinvertierenden oder positiven Eingang des Operationsverstärkers AMi verbunden ist, um eine so
bestimmte erste Vorspannung oder Vergleichsspannung E1 an diesen zu geben. Widerstände R 4 und R 5 sind
zwischen die Speisequeile +E und Erde geschaltet, wobei der Verbindungspunkt zwischen ihnen mit dem
nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers AM 2 verbunden ist, um eine zweite bestimmte
Vorspannung oder Vergleichsspannung E 2 an diesen zu geben. Die Größe der zweiten Vorspannung E 2 ist
größer als die Größe der ersten Vorspannung E t.
Der Ausgang des Operationsverstärkers AMi ist
unmittelbar mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 1 und über einen Inverter /1 mit den Eingängen von
UND-Gliedern ΑΪ und A3 verbunden. Der Ausgang
des Operationsverstärkers AM 2 ist unmittelbar mit den Eingängen von UND-Gliedern A 1 und A 2 und über
einen Inverter /2 mit einem Eingang des UND-Gliedes A 3 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes A 3 ist
mit Eingängen von UND-Gliedern A 4 und A 5 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes A 1 ist über
einen Inverter /3 mit einem Eingang eines NAND-Gliedes N1 verbunden, während der Ausgang des
UND-Gliedes /4 2 über einen Inverter /4 mit einem Eingang eines NAND-Gliedes N2 verbunden ist.
Die NAND-Glieder Ni und Λ/2 sind miteinander
verbunden, um ein Flip-Flop FFzu bilden. Im einzelnen
ist der Ausgang des NAND-Gliedes Wl mit einem Eingang des NAND-Gliedes N2 und der Ausgang des
NAND-Gliedes N2 mit einem Eingang des NAND-Gliedes Nl verbunden. Der Ausgang des NAND-Gliedes
N1 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes A 6
verbunden.Der Ausgang des Inverters /3 bildet den Setzeingang des Flip-Flops FF, und der Ausgang des
Inverters /4 bildet einen Rücksetzeingang für das Fiip-Fiop FF. Das NAND-Glied /V2 erhält außerdem
ein Rücksetzsignal, wie dieses später noch erläutert wird.
Der Ausgang des UND-Gliedes A 6 ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 01 verbunden, und der
Ausgang des UND-Gliedes A 1 ist mit einem anderen Eingang des ODER-Gliedes OI verbunden. Das
ODER-Glied 01 hat außerdem einen Eingang, der ein
Ansteuersignal SlV von einem von Hand betätigbaren Schalter od. dgl. erhält, der hier nicht gezeigt ist.
Der Ausgang des UND-Gliedes A 4 ist mit einem
Eingang eines monostabilen Multivibrators 50 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes A 5 ist mit einem
Eingang eines ODER-Gliedes O 2 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators 50 ist über einen Kondensator
Ci und einen Inverter /5 mit einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes O 2 verbunden. Der
Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator Ci und dem Inverter /5 ist mit der Speisequelle + E über einen
Widerstand R 6 verbunden. Der Widerstand R 6 und der Kondensator Cl bilden ein Differenzierglied, um das
Ausgangssignal des Multivibrators 50 zu differenzieren. Der Verbindungspunkt ist außerdem mit einem
Zähleingang eines Zählers 52 verbunden, dessen Ausgangssignale an eine Koinzidenzschaltung 54
gegeben werden. Der Zähler 52 kann von dem Rücksetzsignal zurückgesetzt werden. Die Koinzidenzschaltung
54 erhält außerdem ein Ausgangssignal von einer Einstelleinheit 56, wie dieses später im einzelnen
noch erläutert wird. Der Ausgang der Koinzidenzschaltung 54 ist mit der Anzeige 46 verbunden. Der Ausgang
des ODER-Gliedes O\ ist mit Eingängen von monostabilen Multivibratoren 60 und 62 verbunden,
wobei die Periodendauer des Multivibrators 60 länger als die des Multivibrators 62 ist Der Ausgang des
Multivibrators 60 ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes O 3 und außerdem mit einem Eingang
eines UND-Gliedes A 7 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators 62 ist über einen Kondensator C 2 und
einen Inverter /6 mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes Λ 7 verbunden. Der Eingang des
Inverters /6 ist mit der Speisequeile + E über einen Widerstand R 7 derart verbunden, daß der Widerstand
R 7 und der Kondensator C2 als ein Differenzierglied für das Ausgangssignal des Multivibrators 62 dienea
Der Ausgang des UND-Gliedes A 7 ist mit den Eingängen der UND-Glieder A 2 und A 5 verbunden.
Der Ausgang des UND-Gliedes A 7 ist außerdem über
ein Verzögerungselement DL und einen Inverter /7 mit einem Eingang des UND-Gliedes A 6 verbunden. Ein
Kondensator CZ ist zwischen den Ausgang des Verzögerungselementes DL und Erde geschaltet Der
Ausgang des ODER-Gliedes O 3 ist zur Steuerung der
Ausstoßpumpe 38 mit dieser verbunden.
Der Ausgang des ODER-Gliedes O2 ist mit
Eingängen von monostabilen Multivibratoren 64 und 66 verbunden, wobei die Periodendauer des Multivibrators
64 langer als die des Multivibrators 66 ist. Der Ausgang des Multivibrators 64 ist mit einem Eingang des
ODER-Gliedes O3 und außerdem mit dem Ventil 30 zu dessen Steuerung verbunden. Der Ausgang des
Multivibrators 64 ist außerdem mit einem Eingang eines UND-Gliedes /4 8 verbunden, dessen Ausgang mit den
Eingängen von UND-Gliedern A 1 und A 4 verbunden ist. Der Ausgang des Multivibrators 66 ist über einen
Kondensator C4 und einen Inverter /8 mit einem Eingang des UND-Gliedes A 8 verbunden. Ein Widerstand
R8 ist zwischen den Eingang des Inverters /8 und
die Speisequelle + £geschaltet, so daß der Kondensator C4 und der Widerstand R 8 als Differenzierglied für das
Ausgangssignal des Multivibrators 66 dienen.
Wie in F i g. 4 gezeigt ist, wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers AMX als ein erstes Vergleichsignal
COM 1 und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers AM 2 als ein zweites Vergleichssignal
COM2 bezeichnet. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes A 2 wird als ein normales Tintenfließsignal INKCO
bezeichnet und hat logisches 1-Signal oder ist positiv, wenn die Tinte 24 normal fließt. Das Ausgangssignal des
UND-Gliedes A5 wird mit INKNGO bezeichnet und gibt an, wenn es logisches 1-Signal hat, daß der
Tintenstrom schlechter als normal ist oder daß die Düse 10 verstopft ist. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes
A1 wird mit SOLGO bezeichnet und gibt einen
normalen Lösungsmittelstrom an. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes A4 wird mit SOLNGO bezeichnet
und gibt an, daß der Lösungsmittelstrom schlechter als normal ist. die Operationsverstärker AMX und AM 2
und die UND-Glieder A Il bis A 5 mit ihrer zugehörigen
Schaltung bilden zusammen eine hier mit keinem Bezugszeichen versehene Fühleinrichtung für den
Tinten- und Lösungsmittelfluß.
Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes NX ist mit FFS bezeichnet und gibt an, wenn es logisches 1 -Signal
hat, daß das Lösungsmittel 28 erfolgreich die verstopfte Tinte 24 aus der Düse 10 herausgezwungen hat, wobei
jedoch etwas restliches Lösungsmittel 28 in der Düse 10 zurückbleibt, wie diese:; später im einzelnen noch
erläutert wird. Das Rücksetzsignal wird entweder durch einen hier nicht dargestellten, von Hand betätigbaren
Schalter erzeugt, wenn Netzspannung an das System gegeben wird, oder aber wird automatisch erzeugt. Bei
der nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise des Systems wird angenommen, daß das Rücksetzsignal
bereits zugeführt wurde.
Das Signal SW wird entweder automatisch oder durch einen von Hand betätigten Schalter erzeugt, um
den Prüf- oder Reinigungsbetrieb einzuleiten, wie dieses nachfolgend beschrieben wird. Das Ausgangssignal des
Multivibrators 60 wird zum Einschalten der Ausstoßpumpe 38 für einen Tintenstrom-Prüfvorgang benutzt
und mit MMCH bezeichnet. Ein Signal STROBI wird
aus dem Signal MMCH abgeleitet, das als ein Tintcnslrom-Gatter- oder Hinlaufsignal dient. Das
Ausgangssignal des Multivibrators 64 wird mil MMS
bezeichnet und zum Einschalten der Ausstoßpumpe 38 sowie zum Umschalten des Ventils 30 während eines
Reinigungsbetriebes mit dem Lösungsmittel 28 benutzt. Ein Signal STROB 2 wird aus dem Signal MMS
abgeleitet und dient als ein Lösungsmittelstrom-Gatteroder Hinlaufsignal.
Die Arbeitsweise der Fühleinrichtung für den Tinten- und Lösungsmittelstrom wird jetzt in Verbindung mit
den F i g. 2 und 3 erläutert.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der Teil der Düse 10,
der als Elektrode wirkt, geerdet ist, so daß die Spannung auf der Elektrode 42 einen mit ET bezeichneten Wert
gegenüber Erde hat, der von der Impedanz RT des Flüssigkeitsstroms 44 abhängt. Tritt kein Flüssigkeitsstrom
44 auf, wenn die Düse 10 vollständig verstopft ist, ist /?7\inendlich, und der Wert von £Tist gleich + £
Die Vorspannung £1 ist dem Lösungsmittelstrom 28 zugeordnet. Wenn der Flüssigkeitsstrom 44 durch das
Lösungsmittel 28 gebildet und die Fließgeschwindigkeit des Lösungsmittels 28 normal ist, so hat die Impedanz
RTdes Flüssigkeitsstromes 44 einen Wert, der niedriger als ein Widerstandswert des Widerstandes /?3 ist, an
dem die Spannung ETgleich der Vorspannung E1 ist.
Die Vorspannung £2 ist dem Tintenstrom 24 zugeordnet. Wenn der Flüssigkeitsstrom 44 durch die
Tinte 24 gebildet und der Tintenfluß normal ist, so ist die Impedanz RTdes Flüssigkeitsstromes 44 größer als der
Widerstandswert des Widerstandes R 3 und kleiner als der WiderstandEwert des Widerstandes RS, an dem die
Spannung ET gleich der Vorspannung £2 ist. Es ist daran zu erinnern, daß die Tinte 24 einen größeren
Widerstand hat als das Lösungsmittel 28, so daß die Spannung ETfür einen normalen Tintenfluß 24 größer
als für einen normalen Lösungsmittelfluß 28 ist.
Liegt die Impedanz RT des Flüssigkeitsstromes 44 über dem Wert des Widerstandes R 5 und die Spannung
ET liegt über £2, so ist festzustellen, daß die Düse 10 verstopft ist, also weder das Lösungsmittel 28 noch die
Tinte 24 in normaler Weise durch die Düse hindurchströmen kann.
Ist der Lösungsmittelstrom normal, so ist die Spannung ET am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
AMX niedriger als die Vorspannung £1 am nichtinvertierenden Eingang, so daß der
Operationsverstärker 4Ml ein logisches 1-Signal als
Signal COMl an seinem Ausgang erzeugt. Da die Spannung ET ebenfalls niedriger als die Vorspannung
£2 ist, erzeugt der Operationsverstärker 4M 2 außerdem ein 1-Ausgangssignal als Signal COM2.
Während einer Zeitdauer, während der das Signal STROB2 vorliegt, erzeugt das UND-Glied 4 1 ein
1 -Ausgangssignal SOLGO.
Wenn der Tintenslrom 24 normal ist, so erzeugt der Operationsverstärker 4M 2 weiterhin als Ausgangssignal
1-Signal, da die Spannung ET niedriger als die Spannung £2 ist. Da jedoch die Spannung £Tgrößer als
die Spannung £1 ist, invertiert der Operationsverstärker 4M 1 das Eingangssignal und erzeugt ein O-Signal
als Ausgangssignal. Wenn das Signal STROB1 auftritt,
so erzeugt das UND-Glied 4 2 ein 1-Signal als
Ausgangssignal INKGO.
Ist die Düse 10 verstopft, so daß der Tintenstrom 24 anormal ist, so ist die Spannung ET größer als die
Spannung £2, so daß beide Operationsverstärker AM X und AM2 O-Signale als Ausgangssignale erzeugen. Das
UND-Glied A 5 erzeugt ein 1-Signal als Ausgangssignal INKNGO in Abhängigkeit des Signals STROB1. Ist die
Düse 10 so verstopft, daß der Lösungsmittelfluß anormal ist, so erzeugt das UND-Glied A 4 ein 1-Signal
als Ausgangssignal SOLNGO in Abhängigkeil des Signals STROB2. Die UND-Glieder 4 1 bis 4 5 bilden
einen hier mit keinem Bezugszeichen versehenen Dekoder.
Um den Prüfbetrieb einzuleiten, drückt die Bedie-
nungsperson einen Schalter od. dgl., um das Signal SW zu erzeugen, das in dem Signaldiagramm der Fig.4
gezeigt ist. Das Signal SW wird durch das ODER-Glied O 1 hindurchgelassen, um die Multivibratoren 60 und 62
anzusteuern. Der Multivibrator 60 erzeugt das Signal 5 MMCH, das die Ausstoßpumpe 38 einschaltet, um Tinte
24 durch die Ausstoßdüse 10 hindurch gegen die Elektrode 42 zu pumpen. Das Ausgangssignal des
Multivibrators 62 wird von dem Widerstand R 7 und dem Kondensator Cl differenziert, so daß die vordere ,0
oder ansteigende Flanke einen hier nicht gezeigten positiven Nadelimpuls erzeugt. Dieser wird von dem
Inverter /6 invertiert, um einen negativen Nadelimpuls zu erzeugender keinen Einfluß auf das UND-Glied A 7
hat, das ein O-Signal als Ausgangssignal erzeugt, um die ,5
UND-Glieder A 2 und A 5 zu sperren. Das UND-Glied A 8 erzeugt außerdem ein O-Signal als Ausgangssignal,
um die UND-Glieder A 1 und Λ 4 zu sperren.
Wie zuvor erwähnt, ist die Periodenlänge des ivi'iltivibrators 62 kürzer als die des Multivibrators 60.
Die hintere oder abfallende Flanke des Ausgangssignals des Multivibrators 62 wird differenziert, um einen hier
nicht gezeigten negativen Nadelimpuls zu erzeugen, der von dem Inverter /6 invertiert wird und durch das
UND-Glied A 7 hindurchgelassen wird, um das Gattersignal STROBX zu erzeugen, um die UND-Glieder
A 2 und A 5 durchzuschalten. 1st der Tintenstrom 24 normal, so erzeugt das UND-Glied A 2 ein 1-Signal als
Ausgangssignal INKGO, um das Flip-Flop FFzurückzusetzen
und das System vor dem Schreibvorgang Jo
abzuschalten. Ist die Düse 10 verstopft, so erzeugt das UND-Glied A 5 ein Impulssignal INKNGO, wie dieses
in Fig.4 gezeigt ist, das über das ODER-Glied O2 an
die Multivibratoren 64 und 66 zu deren Ansteuerung gegeben wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß während
der Dauer des Signals MMCH, die Ausgangssignale COMX und COM2 der Operationsverstärkers AMX
und AM2 beide 0-Signal sind, wie dieses in Verbindung
mit F i g. 3 beschrieben ist.
Das Signal INKNGO steuert den Multivibrator 64 an,
der das Signal MMS erzeugt. Das Signal MMS schaltet die Ausstoßpumpe 38 ein und betätigt das Ventil 30 so,
daß die Ausstoßpumpe 38 das Lösungsmittel 28 durch die Düse 10 hindurch gegen die Elektrode 42 pumpt.
Angenommen, daß die Düse 10 nur leicht verstopft ist, so wird die Tintenablagerung 24 schnell durch das
Lösungsmittel 28 aufgelöst, so daß die Spannung ET schnell unter die Spannung £"1 fällt und beide
Operationsverstärker AMX und AM 2 1-Signale als
Ausgangssignale COMX und COM2 erzeugen. Das
Ausgangssignal des Multivibrators 66 wird in der gleichen Weise wie das Ausgangssignal des Multivibrators
62 differenziert, um das Ansteuersignal STROB 2 zu erzeugen, das die UND-Glieder A1 und A 4
durchschaltet Das UND-Glied A 1 erzeugt dann ein 1-Signal als Ausgangssignal SOLGO, das das Flip-Flop
FF setzt, um ein 1-Signal FFS zu erzeugen und die
Multivibratoren 60 und 62 anzusteuern. Das Signal MMCH wird, wie zuvor beschrieben, vom Multivibrator
60 erzeugt, um Tinte 24 durch die Düse 10 hindurch auszustoßen. Da jedoch die Düse 10 und die
zugeordneten Teile noch mit Lösungsmitteln 28 gefüllt sind, erzeugt der Operationsverstärker AM 1 weiterhin
1-Signal als Ausgangssignal COM 1, bis die Tinte 24 das Lösungsmittel 28 aus der Düse 10 in einem solchen
MaBe herausgetrieben hat, daß der Anteil der Tinte 24
in der Düse 10 groß genug ist, damit die Impedanz des
Flüssigkeitsstromes 44 den Widerstandswert des Widerstandes A3 und die Spannung ET die Spannung EX
übersteigen. Das Signal COM 1 wird dann O-Signal, während das Signal COM2 auf 1-Signal bleibt, so daß
das UND-Glied /4 2 1-Signal als INKGO-Signal in
Abhängigkeit von dem Signal STROBX vom UND-Glied A 7 erzeugt. Dieses /Λ/KGO-Signal setzt das
Flip-Flop FF zurück, und der Prüf- und Reinigungsbetrieb wird beendet.
Es ist auch möglich, daß die Düse 10 in einem solchen Maße verstopft ist, daß eine Zuführung von Lösungsmittel
28 nicht zu ihrer Reinigung ausreicht. In diesem Fall erzeugen beide Operationsverstärker AMi und AM2
weiterhin 0-Signale als Ausgangssignale COMX und
COM2, so daß das UND-Glied A4 ein 1-Signal als Ausgangssignal SOLNGO in Abhängigkeit von dem
Signal STROB 2 erzeugt. Dieses Signal SOLNGO steuert den Multivibrator 50 an, dessen differenziertes
Ausgangssignal an den Zähler 52 und an die Multivibratoren 64 und 66 über das ODER-Glied O 2
gegeben wird.
Die Signale MMS und STROB 2 werden daher erzeugt, um einen weiteren Lösungsmittelausstoßvorgang
zu bewirken. Reicht dieser Vorgang zum Reinigen der Düse 10 aus, so erzeugt das UND-Glied A X ein
Signal SOLGO, das ein Ausstoßen der Tinte 24 in der zuvor beschriebenen Weise bewirkt.
Eine Bedienungsperson oder das Wartungspersonal bestimmt eine bestimmte Anzahl von Lösungsmittelausstoßvorgängen,
nach deren Ablauf die Düse 10 als hoffnungslos verstopft angesehen wird, wenn diese
durch das Ausstoßen von Lösungsmittel 28 nicht gereinigt werden konnte. Diese Anzahl wird von Hand
in einer Einstelleinheit 56 voreingestellt. Tritt ein Lösungsmittelausstoßvorgang mehr als einmal auf, d. h.
das UND-Glied A 4 erzeugt mindestens ein SOLNGO-Signal,
so zählt das differenzierte Ausgangssignal des Multivibrators 50 den Zähler 52 um eins weiter. Wird
der Zählerstand des Zählers 52 gleich der in der Einstelleinheit 56 voreingestellten Zahl, so erzeugt die
Koinzidenzschaltung 54 ein Ausgangssignal, das die Anzeige 46 einschaltet, um die Bedienungsperson dazu
zu veranlassen, die Düse 10 entweder von Hand zu reinigen oder aber zu ersetzen. Das Rücksetzsignal wird
entweder von Hand oder automatisch nach jedem Priif- und Reinigungsvorgang erzeugt, um den Zähler 52 und
das Flip-Flop FFzurückzusetzen.
Nach einem erfolgreichen Reinigungsvorgang mit dem Lösungsmittel, d. h, es wird ein SOLGO-Signal
erzeugt, wird die Tinte 24 erneut in der zuvor beschriebenen Weise an die Düse 10 zugeführt. Ist
jedoch die Kapillarrohre 36 lang, so kann ein Tintenausstoßvorgang nicht ausreichen, um das gesamte
Lösungsmittel 28 aus der Kapillarröhre 36, der Düse 10 und den zugeordneten Bauteilen auszutreiben. In
diesem Fall erzeugen die Operationsverstärker AMX
und AM 2 weiterhin 1-Signale als Ausgangssignale COM 1 und COM2, da die Impedanz RT des
Flüssigkeitsstromes 44 unter dem Wert des Widerstandes R 3 durch das Vorhandensein von restlichem
Lösungsmittel 28 in der Tinte 24 gehalten wird. In Abhängigkeit des Signals STROB 1 erzeugen weder das
UND-Glied A 2 noch das UND-Glied A 5 ein 1-Signal als Ausgangssignal. Da jedoch das Signal STROBl
durch das Verzögerungselement DL verzögert und an das UND-Glied A 6 über den Inverter /7 gegeben wird,
wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes A 6 gleich 1-Signal und über das ODER-Glied A 1 zugeführt, um
einen weiteren Tintenausstoßvorgang zu bewirken.
Dieses wird so lange wiederholt, bis eine ausreichende beschriebenen Anordnung kann z. B. ein Ultraschall-Menge
des Lösungsmittels 28 aus der Düse 10 schwinger vorgesehen werden, um die Tinte 24 und das
ausgetrieben ist, zu welchem Zeitpunkt das UND-Glied A 2 als Ausgangssignal INKGO 1-Signal erzeugt, um
das Flip-Flop FF zurückzusetzen und den Prüf- und Reinigungsvorgang des Systems zu beenden.
Als Abänderungen oder Ergänzungen der vorstehend Lösungsmittel 28 entweder jeweils allein oder beide zusammen aufzuwirbeln, und auch der Strom der Tinte 24 und des Lösungsmittels 28 kann selbstverständlich durch irgendwelche bekannten Einrichtungen gemessen werden.
Als Abänderungen oder Ergänzungen der vorstehend Lösungsmittel 28 entweder jeweils allein oder beide zusammen aufzuwirbeln, und auch der Strom der Tinte 24 und des Lösungsmittels 28 kann selbstverständlich durch irgendwelche bekannten Einrichtungen gemessen werden.
Hierzu 3 Blatt /.ekhnunucn
Claims (4)
- Patentansprüche:l.Tintenausstoßanordnung mit einer Ausstoßdüse und einer Tinte an die Düse zuführenden Tintenzuführung sowie einer Steuereinrichtung, mit der zur Reinigung der Ausstoßdüse von eingetrockneter Tinte die Tintenzuführung in bestimmter Weise steuerbar ist, gekennzeichnet durch einen Tintenflußfühler, mit dem die elektrische Impedanz der von der Ausstoßdüse (10) ausgestoßenen Flüssigkeit meßbar ist, und durch eine Lösungsmittelzuführung (26) zum Zuführen eines Lösungsmittels (28) an die Ausstoßdüse (10), ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40), auf den Tintenflußfühler ansprechend, die Lösungsmittelzuführung (26) einschaltet sowie die Tintenzuführunp (22) abschaltet, wenn die erfaßte Impedanz einen bestimmten ersten Wert hat, und die Tintenzuführung (22) betätigt und die Lösungsmittelzuführung (26) abschaltet, wenn die erfaßte Impedanz einen bestimmten zweiten Wert hat
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Elektrode (42) vorgesehen ist, daß die Ausstoßdüse (10) eine zweite Elektrode aufweist und so angeordnet ist, daß sie Tinte (24) gegen die erste Elektrode ausstößt, und daß der Tintenflußfühler die Impedanz zwischen der ersten und zweiten Elektrode mißt.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel einen niedrigeren spezifischen elektrischen Widerstand hat als die Tinte und daß die Steuereinrichtung (40) auf die erfaßte Impedanz so anspricht, daß sie die Lösungsmittelzuführung (26) abschaltet und die Tintenzuführung (22) erneut einschaltet, wenn die Impedanz den zweiten Wert unterschreitet, und anschließend auch die Tintenzuführung (22) abschaltet, wenn die Impedanz einen für den Tintenstrom typischen Wert erreicht, der zwischen dem ersten und zweiten Wert liegt.
- 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuereinrichtung (40) sowohl die Tintenzuführung (22) als auch die Lösungsmittelzuführung (26) abschaltbar sind, wenn die erfaßte Impedanz nach Einschaltung der Lösungsmittelzuführung (26) und Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer den zweiten Wert nicht unterschreitet.
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