DD255308A1 - METHOD FOR MAINTAINING THE FUNCTIONALITY OF AN INK JET PRINT HEAD - Google Patents

METHOD FOR MAINTAINING THE FUNCTIONALITY OF AN INK JET PRINT HEAD Download PDF

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DD255308A1
DD255308A1 DD29824286A DD29824286A DD255308A1 DD 255308 A1 DD255308 A1 DD 255308A1 DD 29824286 A DD29824286 A DD 29824286A DD 29824286 A DD29824286 A DD 29824286A DD 255308 A1 DD255308 A1 DD 255308A1
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DD29824286A
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Inventor
Volker Flechtner
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Robotron Bueromasch
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Abstract

Eine hierzu zu verwendende Wartungseinrichtung wird ausserhalb des Druckbereiches mit der Tintenausstossflaeche des Druckkopfes in Kontakt gebracht, wobei die Tintenausstossflaeche entweder die Duesen- oder die Ladeelektrodenplatte sein kann. Die Wartungseinrichtung enthaelt eine Vorratskammer zur Aufnahme von Spuelfluessigkeit und Resttinte. Mittels eines Unterdruckerzeugers wird die Spuelfluessigkeit aus einer Vorratskammer ueber Kanaele in einen Hohlraum gesaugt, der sich beim Anpressen der Wartungseinrichtung an die Tintenausstossflaeche vor den Duesen ausbildet. Fuer laengere Stillstandszeiten wird durch entsprechendes Abschalten des Unterdruckerzeugers der Hohlraum bleibend geflutet. Soll der Drucker wieder arbeiten, so wird durch den Unterdruckerzeuger die Spuelfluessigkeit aus dem Hohlraum in die Vorratskammer zurueckgesaugt und Luft ueber denselben Leitungsweg durch eine Oeffnung, die einen Filter enthalten kann, zum Trocknen der vorher gefluteten Baugruppen angesaugt. Unterstuetzt durch diesen Luftstrom baut sich der Tintenstrahl auf, dessen erste, meist missgerichtete Tropfen durch die Wartungseinrichtung abgefangen werden. Die abgefangene Tinte gelangt durch den Ablaufkanal in die Vorratskammer zur Spuelfluessigkeit. Zur Reinigung der Bereiche um die Duesen werden die Verfahrensschritte ohne eine verlaengerte Flutungsphase durchgefuehrt. Fig. 1A service device to be used therefor is brought into contact with the ink ejection area of the print head outside the print area, whereby the ink ejection area can be either the nozzle or the load electrode plate. The maintenance device contains a storage chamber for receiving Spülfluessigkeit and residual ink. By means of a vacuum generator, the Spuelfluessigkeit is sucked from a storage chamber via channels in a cavity which forms when pressing the maintenance device to the Tintenausstossflaeche before Duesen. For longer downtime, the cavity is permanently flooded by appropriately switching off the vacuum generator. If the printer is to work again, then the vacuum fluid is sucked back from the cavity into the storage chamber by the vacuum generator and air is sucked in via the same conduit through an opening, which may contain a filter, to dry the previously flooded components. Supported by this air flow, the ink jet builds up, the first, mostly misdirected drops are intercepted by the maintenance facility. The trapped ink passes through the drainage channel into the storage chamber for Spülfluessigkeit. To clean the areas around the nozzles, the process steps are carried out without an extended flooding phase. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem Tintenstrahldrucker angewendet werden, um dessen Düsen zu säubern bzw. vor Verschmutzung zu schützen und ein Eintrocknen zu verhindern.The method according to the invention can be used in an ink jet printer in order to clean its nozzles or to protect them from contamination and to prevent them from drying out.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

In der Literatur werden vielfältige Möglichkeiten beschrieben, wie ein Tintenstrahldruckkopf in den Nichtdruckzeiten vor einem möglichen Eintrocknen der Tinte in den Düsen geschützt, bzw. bereits eingetrocknete Tinte oder Staubpartikel von den Düsen entfernt werden können.The literature describes a variety of ways in which an ink jet printhead can be protected from possible drying of the ink in the nozzles during non-printing times, or that already dried ink or dust particles can be removed from the nozzles.

Eine Möglichkeit, die auch in der Patentliteratur offenbart worden ist, besteht darin, daß ein Abstreichelement, wie z. B. eine Karte oder eine Bürste, an der Düsenplatte entlang bewegt wird, wenn der Druckkopf den Druckrand erreicht hat (DE-OS 3402267, DE-OS 3226683).One possibility, which has also been disclosed in the patent literature, is that a scraping element, such. As a card or a brush, is moved along the nozzle plate when the print head has reached the printing edge (DE-OS 3402267, DE-OS 3226683).

Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß durch den mechanischen Kontakt eines Elementes mit der Düsenplatte bei gleichzeitiger Wischbewegung die Gefahr besteht, daß an der Außenfläche der Düsenplatte anhaftende Verunreinigungen wie Staub, Papierfasern, Ti ntenverkrustungeh usw. in den Düsenraum eingebracht werden können, wodurch weitere Störungen entstehen.A disadvantage of these solutions is that by the mechanical contact of an element with the nozzle plate with simultaneous wiping there is a risk that on the outer surface of the nozzle plate adhering contaminants such as dust, paper fibers, Ti ntenverkrustungeh, etc. can be introduced into the nozzle chamber, causing further disturbances arise.

Eine Beseitigung von Verkrustungen aus dem Innenraum der Düsenöffungen oder eine Verhinderung der Verschmutzungsursache läßt sich mit diesen Maßnahmen nicht erreichen.A removal of encrustations from the interior of the nozzle openings or a prevention of the cause of contamination can not be achieved with these measures.

Ein Säuberungseffekt wird auch erreicht, wenn ein Reinigungsband an der Düsenplatte vorbei geführt wird, wobei dieses Band wie ein Farbband in einer Kassette untergebracht ist (DE-OS 2756334).A cleaning effect is also achieved when a cleaning tape is guided past the nozzle plate, said tape being accommodated like a ribbon in a cassette (DE-OS 2756334).

Abgesehen davon, daß es sich hier um eine verschleißbehaftete und recht aufwendige Konstruktion handelt, welche ihrerseits einen weiteren Antriebsmechanismus beinhaltet, wird ebenfalls ein Körperkontakt dieses Abdeckelementes mit den Düsen erreicht und die Möglichkeit des Einbringens von Partikeln in die Düsen ist auch hier gegeben.Apart from the fact that this is a weary and quite expensive construction, which in turn includes a further drive mechanism, a body contact of this cover is also achieved with the nozzles and the possibility of introducing particles into the nozzles is also given here.

Durch das Anpressen einer mit einem Feuchthaltemittel versehenen Kappe an die Düsen soll das Eintrocknen von Tinte in den Stillstandszeiten des Druckers verhindert werden (DE-OS 2546908).By pressing a cap provided with a humectant to the nozzles, the drying of ink in the downtime of the printer should be prevented (DE-OS 2546908).

In der dort beschriebenen Lösung ragen aus einer Kappe Nadeln in das Düseninnere und leiten ein Tintenlösungsmittel in den Düsenbereich, um ein Eintrocknen zu verhindern. Nachteilig ist auch hier der unmittelbare mechanische Kontakt mit der Düse, durch den Fremdkörper eingebracht werden können. Eine Reinigung von bereits vorhandenen Verschmutzungen läßt diese Lösung nicht zu.In the solution described there, needles protrude into the nozzle interior and direct an ink solvent into the nozzle area to prevent it from drying. Another disadvantage is the direct mechanical contact with the nozzle, can be introduced through the foreign body. A cleaning of existing dirt does not allow this solution.

Wenn auf die Düsenfläche des Druckkopfes eine Kappeneinrichtung mit Absaugpumpenanschluß aufgesetzt wird, kann dieTinte aus dem Düsenbereich abgesaugt werden. Dies ist auch für Mehrfarbendrucker vorgesehen (DE-OS 3316474). Durch ein längeres Absaugen von Tinte aus den Düsen entstehen jedoch unnötige Verbrauchskosten. Des weiteren besteht die Gefahr, daß sich im Tintensystem ein Unterdruck ausbildet, der beim Entkappen dazu führt, daß Luft von außen in die Druckkammern eindringen kann. Aufwendige Entlüftungsmaßnahmen wären notwendig. Eine Reinigung des Düsenumfeldes von anhaftenden Schmutzpartikeln ist nicht möglich.When a capping device having a suction pump port is placed on the nozzle surface of the print head, the ink can be sucked out of the nozzle region. This is also intended for multi-color printers (DE-OS 3316474). By a longer suction of ink from the nozzles, however, incur unnecessary consumption costs. Furthermore, there is a risk that forms a negative pressure in the ink system, which leads to the decapping that air can penetrate from the outside into the pressure chambers. Elaborate venting would be necessary. A cleaning of the nozzle environment of adhering dirt particles is not possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, daß ein Verfahren geschaffen wird, mit dem auf einfache Weise ein Tintenstrahldruckkopf funktionsfähig erhalten bleibt.The object of the invention is to provide a method which easily maintains an ink jet print head functional.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung war es, mit einem Verfahren mehrere Wartungszustände für einen Tintenstrahldruckkopf zu realisieren, damit der Drucker auch nach längeren Stillstandszeiten sofort einsatzbereit ist.The object of the invention was to realize a method several maintenance conditions for an inkjet printhead, so that the printer is ready for use even after prolonged downtime.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der Druckkopf bei Druckende außerhalb des Druckbereiches gefahren wird. Dort wird die Wartungseinrichtung mit dem Druckkopf in Kontakt gebracht. Es bildet sich vor den Düsen ein HohlraumAccording to the invention the object is achieved by the print head is driven at the end of printing outside the printing area. There, the maintenance device is brought into contact with the print head. It forms a cavity in front of the nozzles

Aus einer Zulaufkammer wirdmittels eines Unterdruckerzeugers Spülflüssigkeit in den Hohlraum gesaugt, so daß der Hohtraum während der Nichtdruckzeiten geflutet ist. Danach wird atmosphärischer Normaldruck eingestellt.Rinsing fluid is sucked into the cavity from a supply chamber by means of a vacuum generator, so that the cavity is flooded during non-printing times. Thereafter, normal atmospheric pressure is set.

Bei Druckbeginn wird die Spülflüssigkeit aus dem Hohlraum über einen Ablaufkanal in die Vorratskammer abgesaugt.At the beginning of printing, the rinsing liquid is sucked out of the cavity via a drainage channel into the storage chamber.

Anschließend wird die Luft über denselben Leitungsweg angesaugt, wodurch die Düsen und die Ladeelektrodenplatte getrocknet werden. Der sich aufbauende Tintenstrahl wird bis zu dessen Stabilisierung von der Wartungseinrichtung abgefangen. Über ein Ventil wird die Zulaufkammer mit einer definierten Menge an Spülflüssigkeit aus der Vorratskammer gefüllt, wenn in der Vorratskammer Normaldruck herrscht. Das Verfahren wird zur Reinigung der Düsenplatte ohne längere Flutungsphase durchgeführt.Subsequently, the air is sucked in via the same conduction path, whereby the nozzles and the charging electrode plate are dried. The constituent ink jet is intercepted by the service facility until it is stabilized. Via a valve, the inlet chamber is filled with a defined amount of rinsing liquid from the storage chamber when there is normal pressure in the storage chamber. The process is carried out for cleaning the nozzle plate without prolonged flooding phase.

AusfuhrungsbeispieleExemplary embodiments

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert. Die Zeichnung stellt eine Wartungseinrichtung dar, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below. The drawing represents a maintenance device with which the method according to the invention can be carried out. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: eine Seitenansicht der Einrichtung im SchnittFig. 1: a side view of the device in section

Fig.2: eine Draufsicht der entdeckelten EinrichtungFig.2: a plan view of the de-opened device

Fig. 3: einen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungsform der angeschwenkten Einrichtung3 shows a detail section through a further embodiment of the pivoted-in device

Fig.4: eine Schnittdarstellung der Einrichtung im gefluteten Zustand4 shows a sectional view of the device in the flooded state

Fig. 5: eine Schnittdarstellung der Einrichtung in einem Zustand, bei dem Außenluft angesaugt wird.Fig. 5: a sectional view of the device in a state in which outside air is sucked.

In einem die Erfindung beinhaltenden Tintenstrahldrucker, bei dem ein beweglicher Druckkopf vorgesehen ist, wird eine Bewegungsposition eingerichtet, in welcher der Druckkopf in Stillstandszeiten und zum Zwecke der Wartung gefahren wird. Diese Position befindet sich zweckmäßigerweise außerhalb des normalen Druckbereiches des Druckkopfes. In dieser Position sollen Maßnahmen vorgenommen werden, die ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen und eine Verschmutzung während längerer Stillstandszeiten verhindern sollen. Weiterhin kann ein Anfahren dieser Position benutzt werden, um vorhandene Störungen im Tropfenbildungsprozeß zu beseitigen, die durch das eventuelle Eindringen von Partikeln in die Düsen, durch Tintenverkrustungen oder durch Gasblasenbildung im Tropfengenerator entstanden sind. Zur vorbeugenden Verhinderung solcher Störungen kann auch ein periodisches Anlaufen dieser Position mit Durchführung bestimmter Wartungsprozeduren nach definierten Zeiträumen oder Druckleistungen vorgenommen werden.In an ink-jet printer embodying the invention, in which a movable printhead is provided, a moving position is set up in which the printhead is run in down-times and for the purpose of maintenance. This position is expediently outside the normal pressure range of the print head. In this position, measures should be taken to prevent drying of the ink in the nozzles and contamination during prolonged downtime. Furthermore, a start of this position can be used to eliminate existing disturbances in the droplet formation process, which are caused by the possible penetration of particles into the nozzles, ink encrustations or by gas bubble formation in the droplet generator. For preventive prevention of such disturbances, it is also possible to make a periodic startup of this position with the execution of specific maintenance procedures after defined periods or pressure outputs.

Das Druckverfahren der kontinuierlichen Tropfenerzeugung mit Tintenhochdruck erfordert zur Erreichung der Betriebsbereitschaft Prozeduren beim Einschalten des Tropfenstrahls bis zur Erreichung der vorgesehenen Strahlparameter und Prozeduren zum nebenwirkungslosen Abschalten des Strahles. Diese Prozeduren werden außerhalb des Druck-Bereit-Status durchgeführt und können ebenfalls in der Wartungsposition mit der nachfolgend beschriebenen Einrichtung und den dazu beschriebenen Abläufen realisiert werden.In order to achieve operational readiness, the continuous high pressure ink jet printing process requires procedures for switching on the jet of droplets until the intended jet parameters and procedures for the beam are deactivated without side effects. These procedures are performed out of print ready status and can also be realized in the maintenance position with the device described below and the procedures described heretofore.

Auf der Wartungsposition befindet sich die zu beschreibende Einrichtung, mit der funktionserhaltende und/oder wiederherstellende Verfahren durchgeführt werden können. In der Fig. 1 sind der sich in der Wartungsposition befindliche Druckkopf 1 und die Wartungseinrichtung 2 gegenübergestellt. Durch einen hier nicht näher dargestellten Mechanismus erfolgt eine Kopplung der Tropfenausstoßfläche des Druckkopfes 1 mit einer elastischen Dichtung 4 der Wartungseinrichtung 2. DazuOn the maintenance position is the device to be described, with the function preserving and / or restoring procedures can be performed. FIG. 1 shows the print head 1 and the maintenance device 2 located in the maintenance position. By a mechanism not shown here, a coupling of the drop ejection surface of the printhead 1 with an elastic seal 4 of the maintenance device 2 takes place

kann entweder der Druckkopf 1 in Richtung auf die Wartunseinrichtung 2 bewegt werden oder, wie in der Fig. 1 dargestellt, ist die Wartungseinrichtung zum Druckkopf 1 hin bewegbar. Vorteilhaft ist, wenn die Kopplung zwangsläufig ist, wenn der Druckkopf 1 die Wartungsposition erreicht hat. Der Kontakt zwischen der Tropfenausstoßfläche und der Wartungseinrichtung 2 muß so fest sein, daß eine Flüssigkeitsdichtung auch unter den später erläuterten veränderten Druckverhältnissen gegeben ist. In diesem gekoppelten Zustand können alle Konservierungs-, Wartungs- und Inbetriebnahmeprozeduren durchgeführt werden. Die Wartungseinrichtung 2 ist ein Hohlsystem, welches aus mehreren Kammern und Kanälen besteht. Sie ist einerseits mit dem •Druckkopft 1 verbindbar und andererseits über Koppelelemente an eine hier nicht näher dargestellte Unterdruckerzeuger anschließbar. Es ist weiterhin eine Öffnung 13 zum Lufteintritt vorgesehen, durch die auch Reinigungsflüssigkeit zugeführt oder überschüssige Flüssigkeit aus der Wartungseinrichtung 2 entnommen werden kann. Alle Flutungs- und Entleerungs-, sowie Trocknungsoperationen werden durch das zeitlich gesteuerte Vakuum durchgeführt. Eine weitere Energiequelle oder andere Energiewandler sind zum Betrieb nicht notwendig.Either the print head 1 can be moved in the direction of the waiting device 2 or, as shown in FIG. 1, the maintenance device can be moved towards the print head 1. It is advantageous if the coupling is inevitable when the print head 1 has reached the maintenance position. The contact between the drop ejection surface and the maintenance device 2 must be so strong that a liquid seal is also under the changed pressure conditions explained later. In this coupled state, all preservation, maintenance and commissioning procedures can be performed. The maintenance device 2 is a hollow system, which consists of several chambers and channels. On the one hand, it can be connected to the pressure head 1 and, on the other hand, it can be connected via coupling elements to a vacuum generator (not shown here). Furthermore, an opening 13 for the air inlet is provided, through which cleaning liquid can also be supplied or excess liquid can be removed from the maintenance device 2. All flooding, emptying and drying operations are performed by the timed vacuum. Another energy source or other energy converters are not necessary for operation.

Den größten Teil der Wartungseinrichtung 2 nimmt eine Vorratskammer 6 ein, in der sich innerhalb vorgegebener Pegellimits eine Reinigungsflüssigkeit befindet. Die Reinigungsflüssigkeit ist so beschaffen, daß sie einerseits mit der Drucktinte verträglich ist, andererseits gute Farbstofflösungseigenschaften besitzt. Wie später festgestellt werden wird, kann durch Tropfenerzeugungsprozesse des Druckkopfes 1 im Koppelzustand diese Reinigungsflüssigkeit durch Tinte aus dem Drucksystem ergänzt werden. Die Vorratskammer 6 ist über ein Ventil 10 mit der um'ein Vielfaches kleineren Zulaufkammer 11 verbunden. Das Ventil 10 ist so gestaltet, daß es geöffnet ist, wenn in beiden Kammern 6,11 ein gleicher Druck (atmosphärischer Luftdruck) herrscht, daß es jedoch schließt, wenn an die Vorratskammer 6 ein Unterdruck angelegt wird. Die Zulaufkammer 11 ist in ihrem Volumen so dimensioniert, daß sie die für einen Flutungs- oder Spülvorgang des DruckkopfesThe largest part of the maintenance device 2 is occupied by a storage chamber 6 in which a cleaning liquid is located within predefined level limits. The cleaning liquid is such that on the one hand it is compatible with the printing ink, on the other hand it has good dye-solution properties. As will be noted later, by drop generating processes of the print head 1 in the coupling state, this cleaning liquid can be supplemented by ink from the printing system. The storage chamber 6 is connected via a valve 10 with the um'ein many times smaller inlet chamber 11. The valve 10 is designed so that it is open when in both chambers 6,11 a same pressure (atmospheric air pressure) prevails, but that it closes when a vacuum is applied to the storage chamber 6. The inlet chamber 11 is dimensioned in its volume so that they are suitable for a flooding or rinsing process of the print head

1 notwendige Flüssigkeitsmenge faßt. Sie besitzt ein hochgelegene Öffnung 13, mit der sie mit der Umgebungsluft verbunden ist. Durch diese Öffnung 13 sind durch den Gerätebenutzer Regulierungen des Flüssigkeitsständes möglich, wenn sich dieser durch Verdunstungen oder andere Verluste und durch Tintenbeimengungen bis über zulässige Grenzen hinweg langfristig verändert. Um ein Eindringen von Fremdkörpern aus der Umgebungsluft zu verhindern, ist die Öffnung 13 luftdurchlässig durch einen Filter 16 verschlossen.1 necessary amount of liquid sums. It has a high-level opening 13, with which it is connected to the ambient air. Through this opening 13 by the device user, regulations of the liquid level are possible if this changed by evaporation or other losses and by ink additions over permissible limits long-term. To prevent ingress of foreign bodies from the ambient air, the opening 13 is permeable to air through a filter 16 is closed.

Die Zulaufkammer 11 ist mit der mit dem Druckkopf 1 kommunizierenden elastischen Dichtung 4 über einen Zulaufkanal 7 verbunden. Dieser endet in wenigstens einer Mündungsöffnung 9 b. Ebenfalls im Bereich der elastischen Dichtung 4 befindet sich wenigstens eine Mündungsöffnung 9 a, welche diesen Bereich über den Ablaufkanal 8 mit der Vorratskammer 6 verbindet. Dabei liegen diese Mündungen 9a, 9 b oberhalb des Flüssigkeitspegels der Wartungseinrichtung 2, so daß unter Normalluftdruckbedingungen aus diesen Mündungen 9a, 9 b keine Flüssigkeit austreten kann.The inlet chamber 11 is connected to the communicating with the print head 1 elastic seal 4 via an inlet channel 7. This ends in at least one mouth opening 9 b. Also in the region of the elastic seal 4 is at least one mouth opening 9 a, which connects this area via the drain channel 8 with the storage chamber 6. In this case, these orifices 9a, 9b are above the liquid level of the maintenance device 2, so that under normal conditions of air pressure from these orifices 9a, 9b no liquid can escape.

Spätestens beim Anlegen der Wartungseinrichtung 2 an die Tröpfchenausstoßfläche des Druckkopfes 1 bildet sich, wie in den Fig. 1 und Fig.3 dargestellt, ein abgeschlossener Hohlraum 5 vor den Düsen 3a des Druckkopfes 1 heraus, ohne daß der · unmittelbare Bereich um die Düsen 3a von mechanischen Elementen der Wartungseinrichtung 2 berührt wird. Öffnungen des Hohlraumes 5 bilden die Mündungen 9a und 9 b der Zu- und Ablaufkanäle 7,8 sowie die Düsen 3a selbst. Die Fig.3 stellt Verhältnisse dar, die für ein Drop-on-Demand-System zur diskontinuierlichen Tropfenerzeugung typisch sind. In der Fig. 1 dagegen ist der Hohlraum 5 von der Düsenplatte 3 und einer Ladeelektrodenplatte 14 mit begrenzt, wobei die Ladeelektrodenplatte 14 mit den Mündungen 9 a und 9 b der Zu- und Ablaufkanäle 7,8 der Wartungseinrichtung 2 kommunizierende Öffnungen aufweist. Die den Mündungen 9a des Ablaufkanals 8 gegenüber gestellten Öffnungen der Ladeelektrode werden durch die Ladekanäle 15 der Ladeelektrodenplatte 14 selbst gebildet. Die Mündungen 9 a und 9 b sind dem Hohlraum 5 so zugeordnet, daß eine Flüssigkeitsströmung aus dem Zulaufkanal 7 über die Düsenaußenbereiche führend zum Ablaufkanal 8 gelangen kann. Dabei ist die Mündung 9a den Düsen fluchtend gegenübergestellt, so daß ausgestoßene Tropfen direkt in den Ablaufkanal 8 gelangen können.At the latest upon application of the servicing device 2 to the droplet ejection face of the printing head 1 is formed, as shown in Figs. 1 and Fig.3 shown, a sealed cavity 5 in front of the nozzles 3a of the print head 1 out, without the · immediate area around the nozzles 3a is touched by mechanical elements of the maintenance device 2. Openings of the cavity 5 form the orifices 9a and 9b of the inlet and outlet channels 7, 8 and the nozzles 3a themselves. FIG. 3 illustrates conditions which are typical for a drop-on-demand system for discontinuous droplet generation. In contrast, in FIG. 1, the cavity 5 is delimited by the nozzle plate 3 and a charging electrode plate 14, wherein the charging electrode plate 14 having the openings 9 a and 9 b of the inlet and outlet channels 7.8 of the maintenance device 2 communicating openings. The mouths 9a of the discharge channel 8 opposite openings of the charging electrode are formed by the charging channels 15 of the charging electrode plate 14 itself. The mouths 9 a and 9 b are associated with the cavity 5 so that a liquid flow from the inlet channel 7 via the nozzle outer regions leading can reach the drain channel 8. In this case, the mouth 9a is aligned with the nozzles, so that ejected drops can get directly into the drain channel 8.

Bei Mehrfarbendruckern, welche eine nach Farbe getrennte Düsenanordnung aufweisen, ist es möglich, durch das Vorsehen von Trennwänden die gesamte Wartungseinrichtung 2 in getrennte Systeme zu unterteilen, so daß trotz Tintenzulauf eine Farbeinheit eines jeden Farbsystems erhalten bleibt. Ebenso ist es möglich, die Mündungen 9a, b in Größe und Lage so zu gestalten, daß sie jeweils einer ganzen Gruppe von Düsen 3a zugeordnet sind. Ein Beispiel für die Volumenverhältnisse der Kammern gibt die Darstellung nach Fig.2.In multi-color printers having a nozzle-separated nozzle arrangement, by providing partitions, it is possible to divide the entire maintenance apparatus 2 into separate systems so that a color unit of each color system is maintained despite ink feed. It is also possible to make the orifices 9a, b in size and location so that they are each associated with a whole group of nozzles 3a. An example of the volume ratios of the chambers is the representation according to FIG.

Im folgenden sollen Verfahren beschrieben werden, die diese Wartungseinrichtung 2 verwenden. Bei länger anhaltenden Stillstandszeiten, so beispielsweise beim Abschalten des Druckers soll ein Eintrocknen und ein Verstauben des Düsenbereiches verhindert werden. Der Druckkopf 1 wird zu diesem Zweck in die.Wartungsposition gefahren, in der ihm die WartungseinrichtungThe following are methods to be described, which use this maintenance device 2. For longer-lasting downtime, such as when switching off the printer drying and dusting of the nozzle area should be prevented. The print head 1 is moved for this purpose in the.Wartungsposition in him the maintenance facility

2 gegenübersteht. Die beiden Baugruppen werden beispielsweise durch Anschwenken der Wartungseinrichtung 2 in Kontakt gebracht und der Hohlraum 5 vor den Düsen 3a wird nach außen hermetisch abgedichtet. Bei kontinuierlich arbeitenden Druckköpfen nach dem Hochdruckverfahren wird nun die Strahlbildung beendet. Beim sich abbauenden Tintenstrahl können mißgerichtete Tropfen nun keine Geräteverschmutzung mehr verursachen. Eine Flutung des Hohlraumes 5 wird dadurch erreicht, daß in der Vorratskammer 6 ein mäßiges Vakuum erzeugt wird, das solange erhalten wird, bis sich der Hohlraum 5 mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt hat. Dabei schließt sich unter der Wirkung des Vakuums das Ventil 10 zwischen der Vorratskammer 6 und der Zulaufkammer 11 und über den Zulaufkanal 7 und den Ablaufkanal 8 wird die Flüssigkeit aus der Zulaufkammer 11 in die Vorratskammer 6 gesaugt. Hierbei flutet der Hohlraum 5 vor den Düsen 3a. Bevor die Zulaufkammer 11 vollständig entleert ist (durch die Öffnung 13 fließt Umgebungsluft nach), wird das Vakuum abgeschaltet. Da nun in der Vorratskammer 6 wieder Normaldruck herrscht, öffnet das Ventil 10 und es findet ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern 6 und 11 bis zur Erreichung eines ausgeglichenen Flüssigkeitspegels statt. Der höher gelegene Hohlraum 5, inclusive der Mündungen 9a, b und den Zu- und Ablaufkanälen 7,8 bleibt dauerhaft geflutet. Die gefährdete Grenzfläche zwischen der Tinte und der Umgebungsluft hat sich vollständig von den Düsen 3 a wegverlagert und besteht nur noch in der Flüssigkeitsoberfläche der Reinigungsflüssigkeit in den Kammern 6 und 11. Den gefluteten Zustand zeigt die Fig.4. In diesem Zustand kann der Drucker bis an die Grenzen der Lagerfähigkeit der Tinte gehalten werden, ohne daß Probleme beim Wiedereinschalten des Gerätes zu erwarten sind.2 faces. The two assemblies are brought into contact, for example, by pivoting the maintenance device 2 and the cavity 5 in front of the nozzles 3a is hermetically sealed to the outside. In the case of continuous printheads after the high-pressure process, the jet formation is now terminated. As the inkjet degrades, it can no longer cause messy drops. A flooding of the cavity 5 is achieved in that a moderate vacuum is generated in the storage chamber 6, which is obtained until the cavity 5 has been filled with cleaning fluid. In this case, closes under the action of the vacuum, the valve 10 between the storage chamber 6 and the inlet chamber 11 and the inlet channel 7 and the drain channel 8, the liquid from the inlet chamber 11 is sucked into the storage chamber 6. In this case, the cavity 5 floats in front of the nozzles 3a. Before the inlet chamber 11 is completely emptied (ambient air flows through the opening 13), the vacuum is switched off. Since now normal pressure prevails in the storage chamber 6, the valve 10 opens and there is a fluid exchange between the chambers 6 and 11 until a balanced liquid level is reached. The higher-lying cavity 5, including the mouths 9a, b and the inlet and outlet channels 7,8 remains permanently flooded. The vulnerable interface between the ink and the ambient air has completely displaced away from the nozzles 3a and exists only in the liquid surface of the cleaning liquid in the chambers 6 and 11. The flooded state is shown in FIG. In this state, the printer can be kept to the limits of the storability of the ink, without causing problems when the device is turned on again.

Bei Wiederinbetriebnahme des Druckers ist nach dem Anschalten das Vakuum an die Vorratskammer 6 anzulegen. Wie bereits oben beschrieben, strömt dabei die Flüssigkeit aus der sich entleerenden Zulaufkammer 11 über den Zulaufkanal 7 durch den Hohlraum 5 hindurch, nimmt dabei eventuell vorhandene Verschmutzungen an den Düsen 3a mit und gelangt über den Ablaufkanal 8 in die Vorratskammer 6 zurück. Wenn die Zulaufkammer 11 entleert'ist, wird das Vakuum weiterhin gehalten, so daß nunmehr gefilterte Umgebungsluft über den Zulaufkanal 7 einströmt und die Flüssigkeit im Hohlraum 5 und den Kanälen 7, 8 vollständig ersetzt. Spätestens jetzt kann beim Hochdruckverfahren mit kontinuierlicher Tropfenerzeugung der TropfenstrahlWhen restarting the printer, the vacuum is applied to the pantry 6 after switching on. As already described above, the liquid flows from the emptying inlet chamber 11 through the inlet channel 7 through the cavity 5, taking any impurities present at the nozzles 3a with it and returns via the outlet channel 8 into the storage chamber 6. If the inlet chamber 11 is emptied ', the vacuum is maintained, so that now filtered ambient air flows through the inlet channel 7 and the liquid in the cavity 5 and the channels 7, 8 completely replaced. At the latest now, in the high-pressure process with continuous drop generation, the droplet jet

eingeschaltet werden. Eine Verschmutzung und Benetzung der Elemente vor der Düsenplatte 3 und Ladeelektrodenplatte 14 durch die ersten mehrfach größeren und auch mißgerichteten Tropfen der sich aufbauenden Tropfenkette ist dabei unerheblich, da zunächst durch die Flutung des Hohlraumes 5 dieser möglicherweise ohnehin noch benetzt ist. Der Tropfenstrahl ist in die Mündung 9a hineingerichtet und die Luftströmung unterstützt den Prozeß der Strahlbildung. Während das Absaugen einige Zeit aufrecht erhalten wird, trocknen die Elemente der Düsenplatte 3 und gegebenenfalls auch die der Ablenkelektrodenplatte (14). Diesen Zustand zeigt die Fig. 5. Das Vakuum wird nun abgeschaltet, das Ventil 10 öffnet und die Flüssigkeit gleicht sich in den Kammern aus. Der Druckkopf 1 kann aus seiner Wartungsposition herausgefahren werden und ist zum Druck bereit. Diese Abläufe können auch ohne Lagerungsphase zum Zwecke des Behebens einer eventuell während des Druckbetriebs eingetretenen Störung des Tropfenerzeugungsprozesses durch Verunreinigung o.a. durchgeführt werden. Dabei ist es auch möglich, im gekoppelten Zustand das Vakuum mehrfach ein- und auzuschalten, so daß Spül- und Trocknungsphasen einige Male durchlaufen werden können. Ebenso ist eine zyklische Durchführung dieser Wartungsoperation nach einer vorgegebenen Dauer oder Druckleistung möglich, um einem Fehlverhalten vorzubeugen.be turned on. Contamination and wetting of the elements in front of the nozzle plate 3 and charging electrode plate 14 by the first multiply larger and also misdirected drops of the building droplet chain is irrelevant, since initially this is still wetted by the flooding of the cavity 5 this anyway. The droplet jet is directed into the orifice 9a and the air flow supports the process of jet formation. While the suction is maintained for some time, the elements of the nozzle plate 3 and, if necessary, also the deflection electrode plate (14) dry. This state is shown in FIG. 5. The vacuum is now switched off, the valve 10 opens and the liquid is equalized in the chambers. The print head 1 can be moved out of its maintenance position and is ready for printing. These processes can also without storage phase for the purpose of solving a possibly occurred during the printing operation disturbance of the drop generation process by contamination o.a. be performed. It is also possible in the coupled state, the vacuum several times and auzuschalten so that rinsing and drying phases can be passed through several times. Likewise, a cyclical execution of this maintenance operation after a predetermined duration or pressure power is possible to prevent a malfunction.

Claims (4)

f. Verfahren zur Erhaltung der Funktionsfähigkeit eines Tintenstrahldruckkopfes zwischen Druckende und Druckbeginn, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:f. Method for maintaining the operability of an inkjet printhead between the end of printing and the beginning of printing, characterized by the following method steps: a) Druckendea) end of printing — der Druckkopf (1) wird in eine Position außerhalb des Druckbereiches gefahren,The printhead (1) is moved to a position outside the printing area, — eine dort befindliche Wartungseinrichtung (2) wird abdichtend mit dem Druckkopf (1) in Kontakt gebracht,A maintenance device (2) located there is sealingly brought into contact with the print head (1), — es bildet sich ein Hohlraum (5) aus,It forms a cavity (5), — der durch Ansaugen einer definierten Menge an Spülflüssigkeit aus einer Zulaufkammer (11) geflutet wird,- Is flooded by sucking a defined amount of rinsing liquid from an inlet chamber (11), — nach dem Fluten des Hohlraumes (5) wird der atmosphärische Normaldruck eingestellt,After the flooding of the cavity (5), the normal atmospheric pressure is set, b) Druckbeginnb) Start of printing — dieSpülflüssigkeitwirdausdem Hohlraum (5) über einen Ablaufkanal (8) abgesaugt und in eine Vorratskammer (6) geleitet,The rinsing liquid is sucked out of the cavity (5) via a discharge channel (8) and passed into a storage chamber (6), — durch anschließendes Ansaugen von Luft über denselben Leitungsweg werden die vorher gefluteten Baugruppen getrocknet,By subsequently sucking in air over the same conduction path, the previously flooded assemblies are dried, — mittels der Wartungseinrichtung (2) wird der nach Inbetriebnahme des Druckkopfes (1) sich aufbauende Tintenstrahl solange abgefangen, bis er sich stabilisiert hat,- By means of the maintenance device (2) of the commissioning of the printhead (1) building up ink jet is intercepted until it has stabilized, — die Zulaufkammer (11) der Wartungseinrichtung (2) wird anschließend über ein Ventil (10) mit einer definierten Menge an Spülflüssigkeit aus der Vorratskammer (6) gefüllt.- The inlet chamber (11) of the maintenance device (2) is then filled via a valve (10) with a defined amount of rinsing liquid from the storage chamber (6). 2. Verfahren nach Anspruch ^gekennzeichnet dadurch, daß zum Reinigen der Düsen (3 a) die Verfahrensschritte in kurzer Zeitfolge hintereinander ablaufen, wobei der Flüssigkeitsstrom aus der Mündungsöffnung (9 b) so geführt wird, daß er auf dem Weg zur Mündungsöffnung (9a) die Düsen (3a) berührt und die Bereiche um die Düsen (3a) dabei reinigt.2. The method according to claim ^ characterized in that for cleaning the nozzles (3 a), the process steps in a short time sequence run one behind the other, wherein the liquid flow from the mouth opening (9 b) is guided so that it on the way to the mouth opening (9 a) touching the nozzles (3a) and cleaning the areas around the nozzles (3a). 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spülflüssigkeit von der Vorratskammer (6) über das Ventil (10) in die Zulaufkammer (11) nur läuft, wenn in der Vorratskammer (6) atmosphärischer Druck herrscht.3. The method according to claim 1, characterized in that the rinsing liquid from the storage chamber (6) via the valve (10) into the inlet chamber (11) only runs when there is atmospheric pressure in the storage chamber (6). 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abdeckung der Düsenplatte (3) durch die Wartungseinrichtung (2) so erfolgt, daß die Düsenplatte (3) in der Nähe der Düsen (3a) nicht von mechanischen Elementen der Wartungseinrichtung (2) berührt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the cover of the nozzle plate (3) by the maintenance device (2) takes place so that the nozzle plate (3) in the vicinity of the nozzles (3a) not of mechanical elements of the maintenance device (2) is touched.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012106416A1 (en) 2012-07-17 2014-01-23 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Printer for printing image on recording medium, has collecting container comprising tank for humidification liquid, which is passed from tank into space between pressure latch and collecting container

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