DE102011052359A1

DE102011052359A1 - Reinigungsmittel für einen Druckkopf eines Tintendruckgeräts

Info

Publication number: DE102011052359A1
Application number: DE102011052359A
Authority: DE
Inventors: Rainer Schröder
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-02-28

Abstract

Das Reinigungsmittel (RM) sieht ein elastisches Abstreifmittel (1) (z.B. Gummiblade) vor, das im Reinigungsprozess unter Vorspannung mit einer Wirkkante (6) am freien Ende an dem Druckkopf (DK) anliegt und beim Reinigungsprozess am dem Druckkopf (DK) vorbei geführt wird. Am freien Ende des Abstreifmittels (1) auf der der Wirkkante (6) gegen- über liegenden Seite ist ein Stützelement (9) unter einem Winkel zum Abstreifmittel (1) derart angeordnet, dass das Stützelement (9) beim Reinigungsprozess den Druckkopf (DK) nicht berührt, dagegen am Ende des Reinigungsprozesses an einer nachlaufenden Kante (7) des Druckkopfes (DK) entlang gleitet, wobei das Abstreifmittel (1) gedämpft in seine Ausgangslage bewegt wird und ein Abschleudern von Tinte vom Abstreifmittel (1) vermieden wird.

Description

Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Bedruckstoffs z.B. eines Einzelblattes oder eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers aus verschiedensten Materialien, z.B. Papier, können Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist bekannt, s. z.B. EP 0 788 882 B1 . Tintendruckgeräte, die z.B. nach dem Drop-on Demand (DoD) Prinzip arbeiten, weisen als Druckeinheit einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe mit Tintenkanäle umfassenden Düsen auf, deren Aktivatoren gesteuert durch eine Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zum Bedruckstoff anregen, die auf den Bedruckstoff gelenkt werden, um dort Druckpunkte für ein Druckbild aufzubringen. Die Aktivatoren können Tintentropfen thermisch (Bubble Jet) oder piezoelektrisch erzeugen.
Ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen eines Druckkopfes in deren Druckpausen stellt ein Problem dar, das dadurch verhindert werden kann, dass innerhalb einem vorgegebenen Zyklus Tinte oder Reinigungsflüssigkeit durch alle Düsen gespült wird. Dieser Zyklus kann entsprechend der Druckauslastung eingestellt werden.
Diese Probleme treten insbesondere bei Farbdruckern auf. Hier sind z.B. als Druckeinheit in einer festen Position zueinander Druckriegel mit Druckköpfen angeordnet. Z.B. können Druckriegel mit jeweils fünf Druckköpfen vorgesehen sein, jeweils ein Druckriegel für die Farben schwarz, cyan, magenta, gelb. Es besteht das Problem, dass eine oder mehrere Farben nicht benutzt werden, z.B. bei Schwarzdruck. Dann sind mehrere Reinigungszyklen erforderlich, um die nicht eingesetzten Druckköpfe wieder gängig zu machen.
Bei der Reinigung wird z.B. Tinte per Überdruck oder Unterdruck durch die Düsen der Druckköpfe gedrückt oder gesaugt. Diese Tinte wird dann anschließend mit einem Abstreifmittel (Blade, Rakel), z.B. einer Gummilippe oder mehreren Gummilippen, abgestreift (Wipen genannt). Hierzu können die Druckriegel mit den Druckköpfen über die Abstreifmittel oder die Abstreifmittel über die Druckköpfe gefahren werden. Eine exakte Positionierung des Druckkopfes zu den Abstreifmitteln ist notwendig, um eine konstante Überlappung zwischen den Abstreifmitteln und dem Druckkopf sicher zu stellen.
Reinigungsmittel, die Abstreifmittel, z.B. Gummilippen, zur Reinigung von Tintendruckköpfen aufweisen, sind bekannt. In US 2008/0106571 A1 oder EP 1 310 367 A1 sind derartige Reinigungsmittel beschrieben. Die Reinigungsmittel sehen z.B. ein Abstreifmittel (Reinigungslippe) und ein Haltemittel für das Abstreifmittel vor.
Aus US 2007/0200893 A1 ergibt sich ein weiteres Reinigungsmittel mit einem Abstreifmittel. Das Reinigungsmittel ist auf einem Band befestigt, mit dem das Reinigungsmittel an den Tintendruckköpfen vorbei geführt werden kann.
Bei den bekannten Reinigungsmitteln wird im Anschluss an den Reinigungsprozess des Druckkopfes der Tintenüberschuss (im Folgenden auch Resttinte genannt), der in Form von Tropfen an der Düsenfläche hängt, mittels des Abstreifmittels abgezogen. Dabei wird das Abstreifmittel, das federnd an dem Druckkopf anliegt, an dem Druckkopf oder der Druckkopf an dem Abstreifmittel vorbei geführt. Wird durch die Relativbewegung zwischen Druckkopf und Abstreifmittel die nachlaufende Kante des Druckkopfes (in Bewegungsrichtung gesehen) überfahren, ist das Abstreifmittel ungeführt und kann auf Grund der mechanischen Vorspannung in seine vor Beginn des Reinigungsprozesses vorliegende Ausgangslage zurückspringen. Hierdurch wird Resttinte, die sich am Abstreifmittel befindet, in die Umgebung abgeschleudert, so dass es zu einer Verschmutzung der Umgebung des Druckkopfes kommen kann. Aus US 6467 873 B1 wird zur Vermeidung dieses Problems vorgeschlagen, einen Tintenabnehmer hinter der nachlaufenden Kante des Druckkopfes anzuordnen, dessen Oberfläche als schiefe Ebene ausgebildet ist, auf der das Abstreifmittel entlang gleitet und sich dabei entspannt. Der Tintenabnehmer saugt dabei die Resttinte auf. Ein Nachteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass diese aufwändig ist und zwischen der nachlaufenden Kante des Druckkopfes und dem Tintenabnehmer ein Spalt besteht, durch den Resttinte abfließen kann.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein Reinigungsmittel mit einem Abstreifmittel für mindestens einen Druckkopf eines Tintendruckgeräts so zu gestalten, dass die Resttinte, die vom Druckkopf abgereinigt worden ist, nach dem Reinigungsprozess das Tintendruckgerät nicht verschmutzen kann.
In der folgenden Erläuterung wird die Erfindung in Verbindung mit der Reinigung eines Druckkopfes und dessen Düsen beschrieben. Das Reinigungsmittel kann jedoch auch so ausgeführt sein, dass alle Druckköpfe eines Tintendruckgeräts von Resttinte gereinigt werden können, ohne dass der erfinderische Gedanke verlassen werden muss.
Das obengenannte Problem wird durch ein Reinigungsmittel mit einem Abstreifmittel für einen Druckkopf eines Tintendruckgeräts gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Als Reinigungsmittel zur Reinigung mindestens eines aus einem Haltemittel für den Druckkopf herausragenden Druckkopfes bei einem Tintendruckgerät ist somit vorgesehen:

– ein elastisches Abstreifmittel, das im Reinigungsprozess unter Vorspannung mit einer Wirkkante am freien Ende an dem Druckkopf anliegt, wobei beim Reinigungsprozess zwischen dem Druckkopf und dem Abstreifmittel eine Relativbewegung stattfindet,
– am freien Ende des Abstreifmittels auf der der Wirkkante gegenüber liegenden Seite ist ein Stützelement unter einem Winkel zum Abstreifmittel derart angeordnet, dass beim Reinigungsprozess das Stützelement den Druckkopf nicht berührt und dass zum Ende des Reinigungsprozesses das Stützelement an einer nachlaufenden Kante des Druckkopfes entlang gleitet, wobei das Abstreifmittel gedämpft in seine Ausgangslage vor dem Reinigungsprozess zurückkehrt.

Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel weist damit folgende Vorteile auf:

– Es wird eine zuverlässige Reinigung des Druckkopfes und dessen Düsen erreicht.
– Die Umgebung wird bei der Reinigung des Druckkopfes nicht verschmutzt.

An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in schematischen Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen:
1 bis 3 ein bekanntes Reinigungsmittel in verschiedenen Funktionsstellungen beim Reinigungsprozess zur Erläuterung des Problems;
4 eine Darstellung eines Reinigungsmittels nach der Erfindung vor Beginn des Reinigungsprozesses (Ausgangslage des Reinigungsmittels);
5 eine Darstellung des Reinigungsmittels nach 4 während des Reinigungsprozesses;
6 eine Darstellung des Reinigungsmittels nach 4 bei Beendigung des Reinigungsprozesses;
7 eine Darstellung der Rückstellbewegung des Reinigungsmittels bei Beendigung des Reinigungsprozesses;
8 eine Seitenansicht eines Reinigungsmittels;
9 eine Vorderansicht des Reinigungsmittels nach 8;
10 Darstellungen von Stützelementen.
Die 1 bis 3 zeigen als Beispiel ein bekanntes Reinigungsmittel RM, das zur Abreinigung von Resttinte 5 federnd an einem Druckkopf DK anliegt. Das Reinigungsmittel RM weist ein Abstreifmittel 1 aus elastischem Material, z.B. eine Gummilippe oder ein Gummiblade (auch Wiperblade oder Rakel genannt), ein Haltemittel 2 zur Halterung des Abstreifmittels 1 und evtl. ein Bladehalter 3 für das Haltemittel 2 und das Abstreifmittel 1, der z.B. in einer Reinigungseinheit des Tintendruckgeräts als stehendes Element befestigt ist, auf.
In 1 ist ein Druckkopf DK gezeigt, der über seine Halterung 4, z.B. einen Druckriegel, hinausragt. Das Reinigungsmittel RM ist derart zum Druckkopf DK angeordnet, dass es den Druckkopf DK in der Ausgangslage vor Beginn des Reinigungsprozesses vertikal z.B. um 1 mm überragt. Wenn das Reinigungsmittel RM relativ zum Druckkopf DK bewegt wird, legt sich dann das Abstreifmittel 1 wegen dieser Überlappung unter einer Vorspannung am Druckkopf DK an, wobei das Abstreifmittel 1 gebogen wird, so dass eine Kante 6 des Abstreifmittels 1 als Wirkkante am Druckkopf DK anliegt, die bei der Relativbewegung zwischen Druckkopf DK und Abstreifmittel 1 am Druckkopf DK entlang streift und die Resttinte 5 vom Druckkopf DK abnimmt (2). Die abgenommene Resttinte 5 läuft am Abstreifmittel 1 entlang ab. Überfährt das Abstreifmittel 1 eine nachlaufende Kante 7 des Druckkopfes DK, wird das Abstreifmittel 1 nicht mehr geführt und es kann in Abhängigkeit seiner mechanischen Vorspannung sowie seiner Materialeigenschaften in seine Ausgangslage vor Beginn des Reinigungsprozesses zurück springen (3). Hierbei wird Resttinte 8, die sich noch auf der Oberfläche des Abstreifmittels 1 befindet, in die Umgebung abgeschleudert. In 3 ist zur Verdeutlichung des Problems die Lage des Abstreifmittels 1 vor Verlassen des Druckkopfes DK gestrichelt gezeigt (Lage I) und nach Verlassen des Druckkopfes DK ausgezogen dargestellt (Lage II).
Ziel der Erfindung ist es nun, das Abstreifmittel 1 nach dem Reinigungsprozess kontrolliert in seine Ausgangslage zurückzuführen, so dass ein Abschleudern der Resttinte 8 vom Abstreifmittel 1 nicht auftritt. Dieses Ziel wird nach den 4 bis 6 allein durch Umgestaltung des Reinigungsmittels RM erreicht. Dabei bleibt das Abstreifmittel 1 unverändert, so dass es mit seiner Wirkkante 6, wie im Stand der Technik nach den 1 bis 3 dargestellt, die Resttinte 5 vom Druckkopf DK abstreifen kann. Jedoch wird an der der Wirkkante 6 abgewandten Seite des Abstreifmittels 1 ein Stützelement 9 z.B. aus elastischem Material an dem Abstreifmittel 1 angeordnet, z.B. unter einem Winkel von etwa α = 80° bis α = 100°, vorzugsweise α = 90° (siehe 4 bis 6). Der restliche Aufbau des Reinigungsmittels RM kann unverändert bleiben.
4 zeigt das Reinigungsmittel RM in seiner Ausgangslage. Das Abstreifmittel 1 mit dem Stützelement 9 liegt vor dem Druckkopf DK und überragt den Druckkopf DK um z.B. 0,5 bis 1.5 mm. Das Stützelement 9 ist im Ausführungsbeispiel auf der der Wirkkante 6 des Abstreifmittels 1 abgewandten Seite unter einem Winkel von α = 90° zum Abstreifmittel 1 angeordnet. Das Stützelement 9 kann am Abstreifmittel 1 befestigt sein oder es kann vom Abstreifmittel 1 als Teil eines gemeinsamen Werkstücks weggebogen sein. Es kann aus demselben Material wie Abstreifmittel 1 bestehen oder aus einem anderen Material, das für die Funktion des Stützelements 9 besonders zweckmäßig ist.
Wenn der Druckkopf DK relativ zum Reinigungsmittel RM bewegt wird (Pfeil PF), wird das Abstreifmittel 1 in Richtung des Pfeils PF gebogen und trifft mit seiner Wirkkante 6 auf den Druckkopf DK auf (5). Das Abstreifmittel 1 reinigt dann den Druckkopf DK auf bekannte Art (wie in der 2 gezeigt). Das Stützelement 9 zeigt wegen der Biegung des Abstreifmittels 1 vom Druckkopf DK weg, hat somit keinen Kontakt mit dem Druckkopf DK und beeinflusst die Reinigung des Druckkopfes DK nicht.
Wenn jedoch das Reinigungsmittel mit dem Abstreifmittel 1 die nachlaufende Kante 7 des Druckkopfes DK erreicht (6), gleitet das Stützelement 9 an der nachlaufenden Kante 7 entlang; das Stützelement 9 bildet dadurch angenähert eine schiefe Ebene, auf der die nachlaufende Kante 7 des Druckkopfes DK gleitet. Dabei entspannt sich das Abstreifmittel 1 und gleitet langsam in seine Ausgangslage, ein Abschleudern von Resttinte 10 vom Abstreifmittel 1 erfolgt nicht mehr, vielmehr läuft die Resttinte 10 am Abstreifmittel 1 entlang ab.
Dieses Ergebnis wird allein durch die Art der Anordnung des Stützelements 9 erreicht:

– Das Stützelement 9 wird an der nachlaufenden Kante 7 des Druckkopfes DK entlang geführt und dämpft durch Vorspannung und Friktion die Rückstellung des Abstreifmittels 1 in seine Ausgangslage (6).
– Vorteilhaft ist, wenn das Stützelement 9 elastisch ausgeführt ist, so dass es federnd an der nachlaufenden Kante 7 des Druckkopfes DK anliegt und am Ende der Relativbewegung zwischen Druckkopf DK und Reinigungsmittel RM in seine entspannte Ausgangslage zurückkehrt.
– Ergebnis ist, dass ein Abschleudern der Resttinte 10 vom Abstreifmittel 1 verhindert wird, die Resttinte 10 vielmehr am Abstreifmittel 1 abläuft.
– Dabei ist gewährleistet, dass das Stützelement 9 den Druckkopf DK ausschließlich an dessen nachlaufender Kante 7 berührt und keinen Einfluss auf den zu reinigenden Druckkopf DK und dessen Düsenflächen hat.

Die Lage des Reinigungsmittels RM kurz vor Ende des Reinigungsprozesses zeigt insbesondere 7, die eine Einzelheit an der Stelle Z der 6 vergrößert darstellt. Vor Erreichen der nachlaufenden Kante (7) des Druckkopfes DK hat das Abstreifmittel 1 mit dem Stützelement 9 die gestrichelt dargestellt Lage III. Wenn das Stützelement 9 bei der weiteren Relativbewegung von Reinigungsmittel RM und Druckkopf DK auf die nachlaufende Kante 7 auftrifft, wird das Stützelement 9 an der nachlaufenden Kante 7 gebogen (ausgezogene Darstellung IV), das Abstreifmittel 1 kann langsam (nach oben in 6 und 7) in seine Ausgangslage zurückkehren. Die Resttinte 10 läuft am Abstreifmittel 1 ab und wird nicht abgescheudert.
8 zeigt in Seitenansicht das Stützelement 9, das Abstreifmittel 1 mit dem Haltemittel 2 und 9 das Stützelement 9, das Abstreifmittel 1 mit Haltemittel 2 in Vorderansicht. Das Abstreifmittel 1 und das Stützelement 9 sind aus einem Werkstück hergestellt und an dem Haltemittel 2 befestigt. Das Haltemittel 2 kann in einem Bladehalter 3 enden, der dann in einer Reinigungseinrichtung im Druckgerät befestigt werden kann. Das Stützelement 9, das Abstreifmittel 1 mit Haltemittel 2 kann sich über die zu reinigende Breite des Druckkopfes DK erstrecken und leicht an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
Mögliche Ausführungen des Stützelements 9 können der 10 entnommen werden. Erforderlich ist, dass das Stützelement 9 auf der der Wirkkante 6 entgegen gesetzten Seite des Abstreifmittels 1 so angeordnet ist und aus einem solchen Material besteht, dass es während des Reinigungsprozesses nicht am Druckkopf DK anliegen kann und erst am Ende des Reinigungsprozesses wirksam wird. Z.B. kann der Winkel zwischen dem Stützelement 9 und dem Abstreifmittel 1 α = 90° (10a), α > 90° (10b) sein, das Stützelement 9 kann an der Oberfläche gestuft sein (10c) oder einen Auslaufradius aufweisen (10d).
Die Erfindung ist beispielhaft in Verbindung mit einem Druckkopf DK beschrieben worden. Sie kann jedoch auch auf die Reinigung einer Mehrzahl von Druckköpfen, die z.B. in einem Druckriegel gehaltert sind, angewendet werden. Die Reinigungsmittel können dann z.B. auf einem gemeinsamen Bladehalter gelagert sein.
Die Erfindung kann zur Reinigung eines ganzen Druckkopfes DK eingesetzt werden oder nur zur Reinigung der Düsenflächen eines Druckkopfes, je nach den zu reinigenden Erfordernissen.
Bezugszeichenliste

DK: Druckkopf
RM: Reinigungsmittel
PF: Pfeil
1: Abstreifmittel
2: Haltemittel für das Abstreifmittel
3: Badehalter
4: Halterung des Druckkopfes
5: Resttinte
6: Wirkkante des Abstreifmittels
7: nachlaufende Kante des Druckkopfes
8: Resttinte
9: Stützelement
10: Resttinte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0788882 B1 [0001]
US 2008/0106571 A1 [0005]
EP 1310367 A1 [0005]
US 2007/0200893 A1 [0006]
US 6467873 B1 [0007]

Claims

Reinigungsmittel zur Reinigung von mindestens einem aus einem Haltemittel heraus ragenden Druckkopf bei einem Tintendruckgerät, bei dem ein elastisches Abstreifmittel (1) vorgesehen ist, das beim Reinigungsprozess unter Vorspannung mit einer Wirkkante (6) am freien Ende an dem Druckkopf (DK) anliegt, wobei beim Reinigungsprozess zwischen dem Druckkopf (DK) und dem Abstreifmittel (1) eine Relativbewegung stattfindet, bei dem am freien Ende des Abstreifmittels (1) auf der der Wirkkante (6) gegenüber liegenden Seite ein Stützelement (9) unter einem Winkel (α) zum Abstreifmittel (1) derart angeordnet ist, dass beim Reinigungsprozess das Stützelement (9) den Druckkopf (DK) nicht berührt und dass zum Ende des Reinigungsprozesses das Stützelement (9) an einer nachlaufenden Kante (7) des Druckkopfes (DK) entlang gleitet, so dass das Abstreifmittel (1) gedämpft in seine Ausgangslage zurückkehrt.
Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (9) unter einem Winkel von α = 90° zum Abstreifmittel (1) angeordnet ist.
Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (9) unter einem Winkel von α > 90° zum Abstreifmittel (1) angeordnet ist.
Reinigungsmittel nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (9) die Form eines Auslaufradius aufweist.
Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem das Stützelement (9) an der Oberfläche gestuft ausgeführt ist.
Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Stützelement (9) aus elastischem Material besteht.
Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Stützelement (9) und das Abstreifmittel (1) einstückig hergestellt ist.
Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abstreifmittel (1) in einem Haltemittel (2, 3) befestigt ist.
Verfahren zur Reinigung von mindestens einem aus einem Haltemittel heraus ragenden Druckkopf bei einem Tintendruckgerät, bei dem beim Reinigungsprozess ein elastisches Abstreifmittel (1) unter einer Vorspannung mit einer Wirkkante (6) am freien Ende an den Druckkopf (DK) angelegt wird und über den Druckkopf (DK) bis Erreichen einer nachlaufenden Kante (7) des Druckkopfes (DK) geführt wird, bei dem nach Erreichen der nachlaufenden Kante (7) des Druckkopfes (DK) ein am freien Ende des Abstreifmittels (1) auf der der Wirkkante (6) gegenüber liegenden Seite unter einem Winkel (α) zum Abstreifmittel (1) angeordnetes Stützelement (9) an der nachlaufenden Kante (7) des Druckkopfes (DK) entlang gleitet, wobei das Abstreifmittel (1) gedämpft in seine Ausgangslage zurückgeführt wird.