DE102022129512A1 - Device for cleaning a print head, inkjet printer and method for cleaning a print head - Google Patents

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Franziska Peinze
Patrick Radtke
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Reinigung eines Druckkopfes (2) mit einem Reinigungskopfmodul (4), wobei das Reinigungskopfmodul (4) ein Andruckelement (3) aufweist und zwischen einer Reinigungsstellung, in der das Andruckelement gegen eine Druckkopfunterseite (22) des Druckkopfes (2) gedrückt ist, und einer Freigabestellung, in der das Andruckelement (3) vom Druckkopf (2) gelöst ist, verstellbar ist. Das Andruckelement (3) weist an der der Druckkopfunterseite (22) zugewandten Seite mindestens einen Vorsprung (11) auf, der in einer Reinigungsstellung in einer an der Druckkopfunterseite (22) ausgebildeten Vertiefung (19) aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Tintenstrahldrucker und ein Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes.The invention relates to a device (1) for cleaning a print head (2) with a cleaning head module (4), wherein the cleaning head module (4) has a pressure element (3) and is adjustable between a cleaning position in which the pressure element is pressed against a print head underside (22) of the print head (2), and a release position in which the pressure element (3) is released from the print head (2). The pressure element (3) has at least one projection (11) on the side facing the print head underside (22), which projection is received in a cleaning position in a recess (19) formed on the print head underside (22). The invention further relates to an inkjet printer and a method for cleaning a print head.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung eines Druckkopfes mit einem Reinigungskopfmodul, wobei das Reinigungskopfmodul ein insbesondere auswechselbares Andruckelement aufweist und zwischen einer Reinigungsstellung, in der das Andruckelement gegen eine Druckkopfunterseite des Druckkopfes gedrückt ist, und einer Freigabestellung, in der das Andruckelement vom Druckkopf gelöst ist, verstellbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Tintenstrahldrucker und ein Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes.The invention relates to a device for cleaning a print head with a cleaning head module, wherein the cleaning head module has a pressure element, in particular a replaceable one, and is adjustable between a cleaning position in which the pressure element is pressed against a print head underside of the print head, and a release position in which the pressure element is released from the print head. Furthermore, the invention relates to an inkjet printer and a method for cleaning a print head.

Druckköpfe, insbesondere Druckköpfe von Tintenstrahl-Druckeinrichtungen, können verschmutzt werden, was eine Druckqualität beeinträchtigen kann. Z. B. kann Tinte, insbesondere auf Basis von organischen Lösemitteln, in relativ kurzer Zeitdauer trocknen. Dies kann insbesondere auch im Bereich der Düsen eines Druckkopfes erfolgen. Düsen können somit durch die getrocknete Tinte zumindest teilweise verstopft werden. Dies wiederum führt zu einer Verminderung der Druckqualität.Print heads, particularly print heads of inkjet printing devices, can become dirty, which can impair print quality. For example, ink, particularly based on organic solvents, can dry in a relatively short period of time. This can also happen in particular in the area of the nozzles of a print head. Nozzles can thus be at least partially blocked by the dried ink. This in turn leads to a reduction in print quality.

In herkömmlichen Reinigungsverfahren von Druckköpfen können sogenannte Rakel, insbesondere Gummi-Rakel, verwendet werden, um Schmutz, wie z. B. die angetrocknete Tinte oder davon verschiedene Schmutzpartikel, abzuwischen. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, diesen Schmutz in die Düsen hineinzudrücken und diese, insbesondere dauerhaft, zu verstopfen. Insbesondere Tinten, die relativ große Pigmente, beispielsweise Pigmente mit einem Durchmesser größer als 1 µm umfassen, können schnell zu einer vollständigen Verstopfung von Düsen führen. In conventional print head cleaning processes, so-called squeegees, especially rubber squeegees, can be used to wipe off dirt, such as dried ink or various dirt particles. However, there is a risk of this dirt being pushed into the nozzles and clogging them, especially permanently. In particular, inks that contain relatively large pigments, for example pigments with a diameter greater than 1 µm, can quickly lead to complete clogging of nozzles.

Diese Tinten werden jedoch insbesondere zur Herstellung von Sicherheitserzeugnissen, insbesondere Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten, genutzt.However, these inks are used in particular for the production of security products, in particular valuables and/or security documents.

Die DE 10 2015 220 943 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines Druckkopfes, bei dem ein Andruckelement in einer Reinigungsstellung an den Druckkopf angedrückt und in einer Freistellung vom Druckkopf gelöst ist. Diese Vorrichtung und das dazugehörige Verfahren haben sich in der Praxis gut bewährt.The EN 10 2015 220 943 A1 describes a device and a method for cleaning a print head, in which a pressure element is pressed against the print head in a cleaning position and released from the print head in a release position. This device and the associated method have proven themselves well in practice.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Reinigung eines Druckkopfes, einen Tintenstrahldrucker und ein Verfahren zur Reinigung eines Tintenstrahldruckers bereitzustellen, durch die eine weiter verbesserte Reinigungswirkung erzielt wird.The object of the present invention is to provide a device for cleaning a print head, an inkjet printer and a method for cleaning an inkjet printer, by means of which a further improved cleaning effect is achieved.

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die den Tintenstrahldrucker betreffende Aufgabe wird durch einen Tintenstrahldrucker mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst und die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object relating to the device is achieved by a device having the features of claim 1. The object relating to the inkjet printer is achieved by an inkjet printer having the features of claim 8 and the object relating to the method is achieved by a method having the features of claim 9. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Andruckelement an der der Druckkopfunterseite zugewandten Seite mindestens einen Vorsprung aufweist, der in einer Reinigungsstellung in einer an der Druckkopfunterseite ausgebildeten Vertiefung aufgenommen ist. An der Druckkopfunterseite sind Vertiefungen, insbesondere durch die Druckkopfdüsen oder zwischen den einzelnen Druckkopfdüsen, ausgebildet. Somit können verbleibende Tintenreste in diesen Vertiefungen mittels der Vorsprünge entfernt und somit der Druckkopf nicht nur flächig an der Druckkopfunterseite, sondern auch in den Vertiefungen besser gereinigt werden. Dies ermöglicht, dass Tintenreste/Schmutz vollständig oder zumindest zum großen Teil vom Druckkopf entfernt werden.The device is characterized in particular by the fact that the pressure element has at least one projection on the side facing the underside of the print head, which is accommodated in a recess formed on the underside of the print head in a cleaning position. Recesses are formed on the underside of the print head, in particular through the print head nozzles or between the individual print head nozzles. Any remaining ink residue in these recesses can thus be removed using the projections and the print head can thus be cleaned better not only over the surface of the underside of the print head, but also in the recesses. This enables ink residue/dirt to be completely or at least largely removed from the print head.

Zur weiteren Verbesserung der Reinigungswirkung ist es vorgesehen, dass der mindestens eine Vorsprung und die mindestens eine Vertiefung komplementär zueinander ausgebildet sind. Dies ermöglicht für jede Ausgestaltung des Druckkopfes ein individuell passendes Andruckelement bereitzustellen und somit für jede Druckkopfgestaltung die optimale Reinigung zu gewährleisten. Insbesondere ist es im Hinblick einer automatisierten Fertigung und für eine Wartung der Vorrichtung von Vorteil, wenn das Andruckelement austauschbar gestaltet ist.To further improve the cleaning effect, it is intended that the at least one projection and the at least one recess are designed to complement each other. This makes it possible to provide an individually suitable pressure element for each design of the print head and thus to ensure optimal cleaning for each print head design. In particular, with regard to automated production and for maintenance of the device, it is advantageous if the pressure element is designed to be replaceable.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass die Stellung des Anpresselements geändert werden muss, um den Druckkopf in verschiedenen Winkelstellungen reinigen zu können. Die individuelle Anpassung, vorzugsweise komplementäre Anpassung des Andruckelements an die Ausgestaltung der Druckkopfunterseite ermöglicht somit, dass der Druckkopf vollständig oder zumindest zum Großteil mit nur einem Andruckelement mit ausschließlich einem Anpressvorgang gereinigt werden kann. Die Reinigung wird somit gründlicher und erfolgt schneller.It is also known from the prior art that the position of the pressure element must be changed in order to be able to clean the print head at different angles. The individual adjustment, preferably complementary adjustment of the pressure element to the design of the underside of the print head thus enables the print head to be cleaned completely or at least largely with just one pressure element and only one pressing process. Cleaning is therefore more thorough and takes place more quickly.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Andruckelement eine an die Anzahl der an der Druckkopfunterseite ausgebildeten Vertiefungen angepasste Anzahl an Vorsprüngen aufweist, die in einer Reinigungsstellung in den jeweiligen Vertiefungen aufgenommen sind. Dies ermöglicht es, alle Vertiefungen am Druckkopf durch die Aufnahme des Vorsprungs zu reinigen.It is also advantageous if the pressure element has a number of projections adapted to the number of recesses formed on the underside of the print head, which projections are accommodated in the respective recesses in a cleaning position. This makes it possible to clean all recesses on the print head by accommodating the projection.

Um für verschieden ausgebildete Druckköpfe jeweils ein optimales Andruckelement bereitstellen zu können, ist es bevorzugt, wenn die Ausgestaltung des Vorsprungs angepasst ist an die Ausgestaltung der Vertiefung.In order to be able to provide an optimal pressure element for differently designed print heads, it is preferred if the design of the projection is adapted to the design of the recess.

In einer alternativen Ausführungsform ist der mindestens eine Vorsprung derart ausgebildet, dass er in der Reinigungsstellung umfangsseitig mit Spiel in der Vertiefung derart aufgenommen ist, dass er innerhalb der Vertiefung begrenzt bewegbar ist. Durch die begrenzte Bewegbarkeit innerhalb der Vertiefung kann eine zusätzliche Reinigungswirkung durch hin- und her verfahren des Vorsprungs in und entgegen einer Reinigungsrichtung erfolgen. Die durch die Bewegung zusätzlich hervorgerufene Reibung des Vorsprungs an der Vertiefungsfläche verbessert das Reinigungsergebnis und ermöglicht auch verkrustete Tintenreste zu entfernen. Alternativ oder zusätzlich kann der Vorsprung als ein Vibrationskopf, insbesondere als ein Ultraschallkopf gebildet sein, der Vibrationen, insbesondere im Ultraschallfrequenzbereich, erzeugt. Die begrenzte Bewegung des Vorsprungs innerhalb der Vertiefung kann folglich vorzugsweise ausschließlich durch den - im Ultraschallfrequenzbereich - vibrierend ausgebildeten Vorsprung erfolgen. Alternativ kann der Vorsprung innerhalb der Vertiefung begrenzt bewegbar, also verfahrbar, ausgebildet sein und zusätzlich in Vibration im Ultraschallfrequenzbereich versetzbar sein. Durch die Vibrationen des Vorsprungs, insbesondere im Ultraschallfrequenzbereich, kann angetrocknete Tinte noch besser aus der Vertiefung gelöst werden.In an alternative embodiment, the at least one projection is designed such that in the cleaning position it is received in the recess with play on the circumference in such a way that it can be moved within the recess to a limited extent. Due to the limited mobility within the recess, an additional cleaning effect can be achieved by moving the projection back and forth in and against a cleaning direction. The additional friction of the projection on the recess surface caused by the movement improves the cleaning result and also makes it possible to remove encrusted ink residues. Alternatively or additionally, the projection can be designed as a vibration head, in particular as an ultrasonic head, which generates vibrations, in particular in the ultrasonic frequency range. The limited movement of the projection within the recess can therefore preferably only be carried out by the projection being designed to vibrate in the ultrasonic frequency range. Alternatively, the projection can be designed to be movable within the recess to a limited extent, i.e. displaceable, and can also be set to vibrate in the ultrasonic frequency range. The vibrations of the projection, in particular in the ultrasonic frequency range, make it possible to remove dried ink from the recess even better.

Um eine bessere Druckverteilung zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn der Vorsprung an seiner der Druckkopfunterseite zugewandten Seite mindestens einen zusätzlichen Zahn aufweist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn eine Mehrzahl von zusätzlichen Zähnen vorhanden sind. So können Tintenreste in den zwischen zwei Zähnen ausgebildeten Zahnzwischenräumen aufgenommen werden. Zudem erfolgt eine Flächenvergrößerung der Reinigungsfläche mittels der Zähne. Durch die Ausgestaltung der Vorsprünge mit zusätzlichen Zähnen ist das Andruckelement strukturiert ausgebildet, was ebenfalls die Reinigungswirkung verbessert. Alternativ oder zusätzlich kann an dem mindestens einem Zahn oder in einem zwischen zwei Zähnen ausgebildeten Zahnzwischenraum mindestens eine Bürste ausgebildet sein, die ebenfalls die Reinigungswirkung verbessert. Weiterhin können bevorzugt auch mindestens einer der Zähne vibrierend, insbesondere im Ultraschallbereich vibrierend ausgebildet sein.In order to achieve better pressure distribution, it is advantageous if the projection has at least one additional tooth on its side facing the underside of the print head. In particular, it is advantageous if a plurality of additional teeth are present. This allows ink residues to be absorbed in the interdental spaces formed between two teeth. In addition, the surface area of the cleaning surface is increased by means of the teeth. By designing the projections with additional teeth, the pressure element is structured, which also improves the cleaning effect. Alternatively or additionally, at least one brush can be formed on the at least one tooth or in an interdental space formed between two teeth, which also improves the cleaning effect. Furthermore, at least one of the teeth can preferably also be designed to vibrate, in particular to vibrate in the ultrasonic range.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn auf der der Druckkopfunterseite zugewandten Seite des Andruckelements ein Tuch oder eine Bürste angeordnet ist. Dies verbessert die Reinigung des Druckkopfes. Das Tuch kann insbesondere strukturiert und/oder mit einem Flor, besonders bevorzugt hochflorig ausgebildet sein.It is also preferred if a cloth or a brush is arranged on the side of the pressure element facing the underside of the print head. This improves the cleaning of the print head. The cloth can in particular be structured and/or have a pile, particularly preferably a deep pile.

Der erfindungsgemäße Tintenstrahldrucker zeichnet sich durch die vorangehend beschriebene Vorrichtung und durch einen Druckkopf mit einer oder mit mehreren Vertiefungen aus, wobei die zur Vorrichtung beschriebenen Ausführungen, Vorteile und Wirkungen auch auf den Tintenstrahldrucker anwendbar sind.The inkjet printer according to the invention is characterized by the device described above and by a print head with one or more recesses, wherein the embodiments, advantages and effects described for the device are also applicable to the inkjet printer.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes mit einem Reinigungskopfmodul, welches ein auswechselbares Andruckelement aufweist, wird das Reinigungskopfmodul aus einer Freigabestellung, in der das Andruckelement vom Druckkopf gelöst ist, in eine Reinigungsstellung überführt, in der das Andruckelement gegen eine Druckkopfunterseite gedrückt wird. Dabei wird beim Überführen des Andruckelements in die Reinigungsstellung ein an einer der Druckkopfunterseite zugewandten Seite angeordneter Vorsprung des Andruckelements in eine an der Druckkopfunterseite ausgebildete Vertiefung des Druckkopfs zur Druckkopf- oder Düsenreinigung eingerückt.In the method according to the invention for cleaning a print head with a cleaning head module which has a replaceable pressure element, the cleaning head module is transferred from a release position in which the pressure element is released from the print head into a cleaning position in which the pressure element is pressed against the underside of the print head. When the pressure element is transferred into the cleaning position, a projection of the pressure element arranged on a side facing the underside of the print head is engaged in a recess of the print head formed on the underside of the print head for cleaning the print head or nozzle.

Dies ermöglicht eine verbesserte Reinigung des Druckkopfes, indem auch die an der Druckkopfunterseite ausgebildeten Vertiefungen mittels der Vorsprünge gereinigt werden können. Weiterhin gelten auch die für die Vorrichtung genannten Vorteile für das erfindungsgemäße Verfahren.This enables improved cleaning of the print head, as the recesses formed on the underside of the print head can also be cleaned using the projections. Furthermore, the advantages mentioned for the device also apply to the method according to the invention.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Vorsprung in der Reinigungsstellung innerhalb der Vertiefung begrenzt bewegt wird und/oder dass der Vorsprung in der Reinigungsstellung innerhalb der Vertiefung vibriert.. Die begrenzte Hin- und Herbewegung des Vorsprungs innerhalb der Vertiefung, und die dadurch erzeugte Reibung, kann folglich ausschließlich durch Vibration, insbesondere durch Ultraschall, realisiert werden, oder der Vorsprung ist begrenzt innerhalb der Vertiefung hin- und herverfahrbar, wobei der Vorsprung oder zumindest einer der Zähne zusätzlich im Ultraschallfrequenzbereich vibriert. Durch die zusätzliche durch die Hin- und Herbewegung und/oder durch die Vibration hervorgerufene Reibung, können auch verkrustete Tintenreste gut entfernt werden.Furthermore, it is advantageous if the projection is moved within the recess to a limited extent in the cleaning position and/or if the projection vibrates within the recess in the cleaning position. The limited back and forth movement of the projection within the recess and the friction generated thereby can therefore be realized exclusively by vibration, in particular by ultrasound, or the projection can be moved back and forth within the recess to a limited extent, with the projection or at least one of the teeth additionally vibrating in the ultrasonic frequency range. The additional friction caused by the back and forth movement and/or by the vibration also allows encrusted ink residues to be easily removed.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, wobei die dargestellten Beispiele lediglich exemplarischen Charakter haben und keine Einschränkung hinsichtlich der Tragweite der beschriebenen Erfindung darstellen. Es zeigen im Einzelnen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Reinigen eines Druckkopfes,
  • 2 eine schematische Ansicht eines Druckkopfes und eines Andruckelements in der Freigabestellung,
  • 3 eine schematische Ansicht eines Druckkopfes und eines Andruckelements in der Reinigungsstellung mit Spalt, und
  • 4 eine schematische Ansicht eines Druckkopfes und eines Andruckelements mit zusätzlichen Zähnen.
The present invention is explained in more detail below with reference to figures, whereby the examples shown are merely exemplary in nature and do not represent any limitation with regard to the scope of the invention described. In detail:
  • 1 a perspective view of a device for cleaning a print head,
  • 2 a schematic view of a print head and a pressure element in the release position,
  • 3 a schematic view of a print head and a pressure element in the cleaning position with gap, and
  • 4 a schematic view of a print head and a pressure element with additional teeth.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 1 zur Reinigung eines Druckkopfes 2, insbesondere von angetrockneten Tintenpartikeln und weiteren Schmutzpartikeln. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Reinigungskopfmodul 4. Weiter umfasst die Vorrichtung 1 einen Schlitten 5, wobei das Reinigungskopfmodul 4 beweglich, insbesondere verschwenkbar, am Schlitten 5 befestigt ist. Hierbei ist das Reinigungskopfmodul 4 an einem freien Ende 6 eines Schwenkarms 7 angeordnet, wobei der Schwenkarm 7 drehbar an dem Schlitten 5, insbesondere drehbar an einer Schlittenplatte 8, befestigt ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 ein Drehlager 9, welches eine Dreh- oder Schwenkbewegung des Schwenkarms 7 ermöglicht. 1 shows a perspective view of a device 1 for cleaning a print head 2, in particular of dried ink particles and other dirt particles. The device 1 comprises a cleaning head module 4. The device 1 also comprises a carriage 5, wherein the cleaning head module 4 is movably, in particular pivotably, attached to the carriage 5. The cleaning head module 4 is arranged on a free end 6 of a pivot arm 7, wherein the pivot arm 7 is rotatably attached to the carriage 5, in particular rotatably attached to a carriage plate 8. The device 1 also comprises a pivot bearing 9, which enables a rotational or pivoting movement of the pivot arm 7.

Die Vorrichtung 1 umfasst weiter eine Grundplatte 10. Diese Grundplatte 10 kann an einem nicht näher dargestellten Drucktisch, insbesondere an einer Stirnseite des Drucktisches, befestigt werden. Die Vorrichtung 1 umfasst weiter als Führungsschienen 12 ausgebildete Führungselemente zur Führung einer Bewegung des Schlittens 5. Die Bewegung wird hierbei in und entgegen einer Reinigungsrichtung RR geführt, die in 1 durch einen Pfeil dargestellt ist. Der Schlitten 5 führt hierbei eine Linearbewegung in und entgegen der Reinigungsrichtung RR aus. Wird der Schlitten 5 in und entgegen der Reinigungsrichtung RR bewegt, so wird auch das am Schlitten 5 beweglich befestigte Reinigungskopfmodul 4 in und entgegen der Reinigungsrichtung RR bewegt.The device 1 further comprises a base plate 10. This base plate 10 can be attached to a printing table (not shown in detail), in particular to a front side of the printing table. The device 1 further comprises guide elements designed as guide rails 12 for guiding a movement of the carriage 5. The movement is guided in and against a cleaning direction RR, which is in 1 is shown by an arrow. The carriage 5 performs a linear movement in and against the cleaning direction RR. If the carriage 5 is moved in and against the cleaning direction RR, the cleaning head module 4 movably attached to the carriage 5 is also moved in and against the cleaning direction RR.

Weiter umfasst die Vorrichtung 1 eine Einrichtung zur Bewegung des Schlittens 5. Diese Einrichtung kann einen Motor 13, insbesondere einen Servomotor, umfassen, der, insbesondere dessen Abtriebswelle, über einen Spindelantrieb mit einer Spindel 14 mit dem Schlitten 5 mechanisch verbunden ist. Bei einer Rotation der Abtriebswelle bewegt sich der Schlitten 5 entlang der Spindel 14, wobei dessen Bewegung durch die Führungsschienen 12 geführt wird.The device 1 further comprises a device for moving the carriage 5. This device can comprise a motor 13, in particular a servo motor, which, in particular its output shaft, is mechanically connected to the carriage 5 via a spindle drive with a spindle 14. When the output shaft rotates, the carriage 5 moves along the spindle 14, its movement being guided by the guide rails 12.

Weiter umfasst die Vorrichtung 1 ein als Tuch 15 ausgebildetes Reinigungselement, wobei zumindest ein Abschnitt des Tuches 15 von dem Reinigungskopfmodul 4 gehalten wird. Das Tuch 15 kann strukturiert und/oder mit einem Flor, insbesondere hochflorig gebildet sein.The device 1 further comprises a cleaning element designed as a cloth 15, wherein at least a portion of the cloth 15 is held by the cleaning head module 4. The cloth 15 can be structured and/or formed with a pile, in particular with a deep pile.

Weiter weist die Vorrichtung 1 eine Tuchspendeeinrichtung 16 und eine Tuchaufnahmeeinrichtung 17 auf. Durch die Tuchspendeeinrichtung 16 wird das Reinigungstuch 15 in Form einer Rollenware bereitgestellt, wobei das Reinigungstuch 15 von der Tuchspendeeinrichtung 16, die als ein mit dem Reinigungstuch 15 umwickelbarer Zylinder ausgebildet ist, abgewickelt werden kann. Von der Tuchaufnahmeeinrichtung 17, die ebenfalls als ein mit dem Reinigungstuch 15 umwickelbarer Zylinder ausgebildet ist, wird das Reinigungstuch 15 als Rollenware aufgenommen, insbesondere aufgewickelt. Die Vorrichtung 1 umfasst weiter eine Einrichtung 18 zur Bewegung des Reinigungstuches 15. Die Einrichtung 18 kann insbesondere als Servomotor ausgebildet sein, der mechanisch mit der Tuchaufnahmeeinrichtung 17, insbesondere mit dem Zylinder der Tuchaufnahmeeinrichtung 17, gekoppelt ist. Mittels der Einrichtung 18 kann die Tuchaufnahmeeinrichtung 17 rotiert werden, wodurch das Reinigungstuch 15 aufgewickelt und hierbei von der Tuchspendeeinrichtung 16 abgewickelt wird. Die Tuchspendeeinrichtung 16 , die Tuchaufnahmeeinrichtung 17 sowie die Einrichtung 18 sind an der Schlittenplatte 8 befestigt, wobei die Tuchspendeeinrichtung 16 und die Tuchaufnahmeeinrichtung 17 drehbar an der Schlittenplatte 8 gelagert sind. The device 1 also has a cloth dispensing device 16 and a cloth receiving device 17. The cloth dispensing device 16 provides the cleaning cloth 15 in the form of a roll, wherein the cleaning cloth 15 can be unwound from the cloth dispensing device 16, which is designed as a cylinder around which the cleaning cloth 15 can be wound. The cleaning cloth 15 is received, in particular wound up, as a roll by the cloth receiving device 17, which is also designed as a cylinder around which the cleaning cloth 15 can be wound. The device 1 also comprises a device 18 for moving the cleaning cloth 15. The device 18 can be designed in particular as a servo motor which is mechanically coupled to the cloth receiving device 17, in particular to the cylinder of the cloth receiving device 17. The cloth receiving device 17 can be rotated by means of the device 18, as a result of which the cleaning cloth 15 is wound up and unwound from the cloth dispensing device 16. The cloth dispensing device 16, the cloth receiving device 17 and the device 18 are fastened to the carriage plate 8, wherein the cloth dispensing device 16 and the cloth receiving device 17 are rotatably mounted on the carriage plate 8.

Das Reinigungskopfmodul 4 weist ein Andruckelement auf und ist mittels des Schlittens 5 in der Reinigungsrichtung RR und entgegen der Reinigungsrichtung RR entlang der Führungsschiene 12 bewegbar. Außerdem kann das Reinigungskopfmodul 4 zwischen einer in 2 dargestellten Freigabestellung und einer in 3 dargestellten Reinigungsstellung vertikal verstellt werden. Durch die insbesondere vertikale Verstellung des Reinigungskopfmoduls 4 in die Reinigungsstellung wird das Andruckelement 3 gegen eine Druckkopfunterseite 22 des Druckkopfes 2 gedrückt. Dies ermöglicht die Reinigung des Druckkopfes 2, insbesondere der Druckkopfdüsen. Beim Verstellen des Reinigungskopfmoduls 4 in oder entgegen der Reinigungsrichtung RR lässt sich dann der Druckkopf 2 reinigen. Nach der Reinigung wird, insbesondere durch vertikales Verfahren des Schlittens 5, das Reinigungskopfmodul 4 in die Freigabestellung verstellt, in der das Andruckelement 3 vom Druckkopf 2 gelöst ist, der Druckkopf folglich nicht gereinigt wird.The cleaning head module 4 has a pressure element and can be moved by means of the carriage 5 in the cleaning direction RR and against the cleaning direction RR along the guide rail 12. In addition, the cleaning head module 4 can be moved between a 2 shown release position and one in 3 shown cleaning position. By adjusting the cleaning head module 4 vertically in particular into the cleaning position, the pressure element 3 is pressed against a print head underside 22 of the print head 2. This enables the print head 2, in particular the print head nozzles, to be cleaned. By adjusting the cleaning head module 4 in or against the cleaning direction RR, the print head 2 can then be cleaned. After cleaning, the cleaning head module 4 is adjusted to the release position, in particular by moving the carriage 5 vertically, in which the pressure element 3 is released from the print head 2 and the print head is therefore not cleaned.

Druckköpfe 2 weisen üblicherweise an der Druckkopfunterseite 22 mindestens eine, meistens mehrere Vertiefungen 19 in Form von Druckkopfdüsen oder Zwischenräumen auf. Demgegenüber weist nun erfindungsgemäß das Andruckelement 3 an der der Druckkopfunterseite 22 zugewandten Seite mindestens einen Vorsprung 11 oder auch Zapfen auf, der in der Reinigungsstellung in der mindestens einen Vertiefung 19 des Druckkopfes zumindest teilweise aufgenommen ist. Somit kann der Druckkopf 2 zusätzlich in den Vertiefungen 19 durch die jeweiligen Vorsprünge 11 gereinigt werden. Bevorzugt sind die Vorsprünge 11 und die Vertiefungen 19 komplementär zueinander ausgebildet. Somit sind die Druckkopfunterseite 22 und das Andruckelement 3, an der der Druckunterseite 22 zugewandten Seite komplementär zueinander ausgebildet. Das Andruckelement 3 kann insbesondere austauschbar gestaltet sein, so dass für jede Gestaltung/Ausbildung des Druckkopfes 2, insbesondere an dessen Druckunterseite 22, ein dazu passendes, d.h. komplementär zum Druckkopf 2 gebildetes Andruckelement 3 bereitgestellt werden kann. Dies ermöglicht es, die Vorrichtung 1 auch bei verschiedenen Tintenstrahldruckern 21 mit unterschiedlich ausgestalteten Druckköpfen 2 zu verwenden.Print heads 2 usually have at least one, usually several, depressions 19 in the form of print head nozzles or gaps on the print head underside 22. In contrast, according to the invention, the pressure element 3 has at least at least one projection 11 or pin which, in the cleaning position, is at least partially received in the at least one recess 19 of the print head. The print head 2 can thus also be cleaned in the recesses 19 by the respective projections 11. The projections 11 and the recesses 19 are preferably designed to be complementary to one another. The print head underside 22 and the pressure element 3 on the side facing the printing underside 22 are thus designed to be complementary to one another. The pressure element 3 can in particular be designed to be interchangeable, so that for each design/formation of the print head 2, in particular on its printing underside 22, a matching pressure element 3, i.e. one formed complementarily to the print head 2, can be provided. This makes it possible to use the device 1 with different inkjet printers 21 with differently designed print heads 2.

Weiterhin weist das Andruckelement 3 eine an die Anzahl der an der Druckkopfunterseite 22 ausgebildeten Vertiefungen 19 angepasste Anzahl an Vorsprüngen 11 auf, wie dies in den 2 bis 4 dargestellt ist, die in einer Reinigungsstellung in den jeweiligen Vertiefungen 19 aufgenommen sind.Furthermore, the pressure element 3 has a number of projections 11 adapted to the number of recesses 19 formed on the print head underside 22, as shown in the 2 to 4 which are accommodated in the respective recesses 19 in a cleaning position.

2 zeigt, dass die Ausgestaltung der Vorsprünge 11 angepasst ist an die Ausgestaltung der Vertiefung 19, d.h. die geometrische Gestaltung des Vorsprungs 11 und der Vertiefung 19 stimmen miteinander überein. 2 shows that the design of the projections 11 is adapted to the design of the recess 19, ie the geometric design of the projection 11 and the recess 19 match each other.

In 3 sind die Vorsprünge 11 derart ausgebildet, dass sie in der Reinigungsstellung umfangsseitig mit Spiel 23 in der Vertiefung 19 derart aufgenommen sind, dass sie innerhalb der Vertiefung 19, insbesondere in und/oder entgegen der Reinigungsrichtung RR begrenzt bewegbar sind, wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Durch eine begrenzte hin- und her-Bewegung des Vorsprungs 11 in und entgegen der Reinigungsrichtung RR kann durch zusätzliche Reibung das Reinigungsergebnis verbessert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Vorsprung 11 als ein Vibrationskopf, insbesondere als ein Ultraschallkopf gebildet sein, der Vibrationen, insbesondere im Ultraschallfrequenzbereich, erzeugt. Die begrenzte Bewegung des Vorsprungs 11 innerhalb der Vertiefung 19 kann folglich vorzugsweise ausschließlich durch den - im Ultraschallfrequenzbereich - vibrierend ausgebildeten Vorsprung 11 erfolgen. Alternativ kann der Vorsprung 11 innerhalb der Vertiefung 19 begrenzt bewegbar, also verfahrbar, ausgebildet sein und zusätzlich in Vibration - beispielsweise im Ultraschallfrequenzbereich - versetzbar sein. Durch die Vibrationen des Vorsprungs 11, insbesondere im Ultraschallfrequenzbereich im Bereich zwischen 20kHz und 400kHz, kann angetrocknete Tinte noch besser aus der Vertiefung gelöst werden. Der Vorsprung 11 kann zumindest teilweise, insbesondere an seiner Oberfläche aus einem piezokeramischen Material gebildet sein, welches sich beim Anlegen einer Spannung dehnt oder zusammenzieht.In 3 the projections 11 are designed such that in the cleaning position they are received on the circumference with play 23 in the recess 19 such that they can be moved to a limited extent within the recess 19, in particular in and/or against the cleaning direction RR, as indicated by the double arrow. A limited back and forth movement of the projection 11 in and against the cleaning direction RR can improve the cleaning result through additional friction. Alternatively or additionally, the projection 11 can be designed as a vibration head, in particular as an ultrasound head, which generates vibrations, in particular in the ultrasound frequency range. The limited movement of the projection 11 within the recess 19 can therefore preferably take place exclusively by the projection 11 being designed to vibrate in the ultrasound frequency range. Alternatively, the projection 11 can be designed to be movable to a limited extent within the recess 19, i.e. displaceable, and can also be set into vibration, for example in the ultrasound frequency range. The vibrations of the projection 11, particularly in the ultrasonic frequency range between 20 kHz and 400 kHz, allow dried ink to be removed from the recess even better. The projection 11 can be formed at least partially, particularly on its surface, from a piezoceramic material which expands or contracts when a voltage is applied.

4 zeigt, dass der Vorsprung 11 an seiner der Druckkopfunterseite 22 zugewandten Seite eine Mehrzahl an zusätzlichen Zähnen 20 aufweist. Dadurch wird die Reinigungsfläche des Reinigungskopfes 4 vergrößert. Darüber hinaus kann in den zwischen zwei Zähnen 20 ausgebildeten Zahnzwischenräumen Tintenreste oder sonstiger Schmutz aufgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich können an dem mindestens einen Zahn 20 oder in einem zwischen zwei Zähnen 20 ausgebildeten Zahnzwischenraum eine nicht näher dargestellte Bürste angeordnet werden, um die Reinigungswirkung weiter zu verbessern. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich auch mindestens einer der Zähne 20 - insbesondere im Ultraschallbereich - vibrierend ausgebildet sein. 4 shows that the projection 11 has a plurality of additional teeth 20 on its side facing the print head underside 22. This increases the cleaning surface of the cleaning head 4. In addition, ink residues or other dirt can be collected in the interdental spaces formed between two teeth 20. Alternatively or additionally, a brush (not shown in detail) can be arranged on the at least one tooth 20 or in an interdental space formed between two teeth 20 in order to further improve the cleaning effect. Furthermore, alternatively or additionally, at least one of the teeth 20 can also be designed to vibrate - in particular in the ultrasonic range.

Die 2 und 4 zeigen darüber hinaus, dass auf der der Druckkopfunterseite 22 zugewandten Seite des Andruckelements 3 ein Tuch 15 angeordnet ist. Dieses kann strukturiert und/oder auch mit einem Flor, insbesondere hochflorig gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann dort auch eine Bürste angeordnet sein.The 2 and 4 also show that a cloth 15 is arranged on the side of the pressure element 3 facing the print head underside 22. This can be structured and/or formed with a pile, in particular a deep pile. Alternatively or additionally, a brush can also be arranged there.

Das Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes 2 umfasst die folgenden Schritte: Aus der Freigabestellung wird der Schlitten 5 und damit das Reinigungskopfmodul 4 auf den Druckkopf 2 zubewegt und somit in die Reinigungsstellung verstellt. Dabei wird das Andruckelement 3 des Reinigungskopfmoduls 4 gegen die Druckkopfunterseite 22 gedrückt. Der mindestens eine Vorsprung/die Vorsprünge 11 werden in die jeweiligen Vertiefungen 19 zumindest teilweise aufgenommen, so dass sowohl die Vertiefungen 19 mittels des Tuches 15 als auch die Fläche der Druckkopfunterseite 22 gereinigt wird. Für die Reinigung der Druckkopfunterseite 22 und damit der Druckdüsen, wird dann das Reinigungskopfmodul 4 entlang der Führungsschiene 12 in Reinigungsrichtung RR verstellt um den gesamten Druckkopf 2 abzufahren. Um die Reinigungswirkung zu verstärken kann optional der Schlitten 5 begrenzt in und entgegen der Reinigungsrichtung RR derart hin- und herbewegt werden, dass der Vorsprung 11 innerhalb der Vertiefung 19 ebenfalls begrenzt hin- und herbewegt wird. Vorzugsweise kann der der Vorsprung 11 oder zumindest einer der Zähne 20 in der Reinigungsstellung, insbesondere im Ultraschallfrequenzbereich vibrieren. Das heißt die begrenzte Hin- und Herbewegung des Vorsprungs 11 innerhalb der Vertiefung 19, und die dadurch erzeugte Reibung, kann ausschließlich durch Vibration, insbesondere durch Ultraschall, realisiert werden, oder der Vorsprung 11 ist begrenzt innerhalb der Vertiefung hin- und her-verfahrbar, wobei der Vorsprung 11 oder zumindest einer der Zähne 20 zusätzlich im Ultraschallfrequenzbereich vibriert. Diese zusätzliche Reibung verbessert das Reinigungsergebnis. Nach erfolgter Reinigung des Druckkopfes 2 wird das Andruckelement 3 vom Druckkopf 2 wieder gelöst. Dabei werden der Vorsprung/die Vorsprünge 11 aus den Vertiefungen 19 entfernt und der Reinigungskopf 4 wird wieder in die Freigabestellung verstellt.The method for cleaning a print head 2 comprises the following steps: From the release position, the carriage 5 and thus the cleaning head module 4 are moved towards the print head 2 and thus adjusted to the cleaning position. The pressure element 3 of the cleaning head module 4 is pressed against the underside 22 of the print head. The at least one projection/projections 11 are at least partially received in the respective recesses 19, so that both the recesses 19 by means of the cloth 15 and the surface of the underside 22 of the print head are cleaned. To clean the underside 22 of the print head and thus the print nozzles, the cleaning head module 4 is then adjusted along the guide rail 12 in the cleaning direction RR in order to travel over the entire print head 2. To increase the cleaning effect, the carriage 5 can optionally be moved back and forth to a limited extent in and against the cleaning direction RR in such a way that the projection 11 is also moved back and forth to a limited extent within the recess 19. Preferably, the projection 11 or at least one of the teeth 20 can vibrate in the cleaning position, in particular in the ultrasonic frequency range. This means that the limited back and forth movement of the projection 11 within the recess 19, and the friction generated thereby, can be achieved exclusively by vibration, in particular by ultrasound. ized, or the projection 11 can be moved back and forth within the recess to a limited extent, with the projection 11 or at least one of the teeth 20 additionally vibrating in the ultrasonic frequency range. This additional friction improves the cleaning result. After the print head 2 has been cleaned, the pressure element 3 is released from the print head 2 again. The projection/projections 11 are removed from the recesses 19 and the cleaning head 4 is moved back into the release position.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
Vorrichtungcontraption
22
DruckkopfPrinthead
33
AndruckelementPressure element
44
ReinigungskopfmodulCleaning head module
55
SchlittenSleds
66
freies Endefree end
77
SchwenkarmSwivel arm
88th
SchlittenplatteSlide plate
99
DrehgelenkSwivel joint
1010
GrundplatteBase plate
1111
Vorsprunghead Start
1212
FührungsschieneGuide rail
1313
Motorengine
1414
Spindelspindle
1515
TuchCloth
1616
TuchspendeeinrichtungCloth dispenser
1717
TuchaufnahmeeinrichtungCloth receiving device
1818
Motorengine
1919
Vertiefungdeepening
2020
ZahnTooth
2121
TintenstrahldruckerInkjet printer
2222
DruckkopfunterseitePrinthead bottom
2323
Spaltgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015220943 A1 [0005]DE 102015220943 A1 [0005]

Claims (10)

Vorrichtung (1) zur Reinigung eines Druckkopfes (2) mit einem Reinigungskopfmodul (4), wobei das Reinigungskopfmodul (4) ein auswechselbares Andruckelement (3) aufweist und zwischen einer Reinigungsstellung, in der das Andruckelement gegen eine Druckkopfunterseite (22) des Druckkopfes (2) gedrückt ist, und einer Freigabestellung, in der das Andruckelement (3) vom Druckkopf (2) gelöst ist, verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckelement (3) an der der Druckkopfunterseite (22) zugewandten Seite mindestens einen Vorsprung (11) aufweist, der in einer Reinigungsstellung in einer an der Druckkopfunterseite (22) ausgebildeten Vertiefung (19) aufgenommen ist.Device (1) for cleaning a print head (2) with a cleaning head module (4), wherein the cleaning head module (4) has a replaceable pressure element (3) and is adjustable between a cleaning position in which the pressure element is pressed against a print head underside (22) of the print head (2) and a release position in which the pressure element (3) is detached from the print head (2), characterized in that the pressure element (3) has at least one projection (11) on the side facing the print head underside (22), which projection is received in a cleaning position in a recess (19) formed on the print head underside (22). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorsprung (11) und die mindestens eine Vertiefung (19) komplementär zueinander ausgebildet sind.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the at least one projection (11) and the at least one recess (19) are complementary to one another. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckelement (3) eine an die Anzahl der an der Druckkopfunterseite (22) ausgebildeten Vertiefungen (19) angepasste Anzahl an Vorsprüngen (11) aufweist, die in einer Reinigungsstellung in den jeweiligen Vertiefungen (19) aufgenommen sind.Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the pressure element (3) has a number of projections (11) adapted to the number of recesses (19) formed on the print head underside (22), which are received in the respective recesses (19) in a cleaning position. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgestaltung des Vorsprungs (11) angepasst ist an die Ausgestaltung der Vertiefung (19).Device (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the design of the projection (11) is adapted to the design of the recess (19). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (11) derart ausgebildet ist, dass er in der Reinigungsstellung umfangsseitig mit Spiel in der Vertiefung (19) derart aufgenommen ist, dass er innerhalb der Vertiefung (19) begrenzt bewegbar ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the projection (11) is designed such that in the cleaning position it is received circumferentially with play in the recess (19) such that it is movable to a limited extent within the recess (19). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (11) an seiner der Druckkopfunterseite (22) zugewandten Seite mindestens einen zusätzlichen Zahn (20) aufweist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the projection (11) has at least one additional tooth (20) on its side facing the print head underside (22). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Druckkopfunterseite (22) zugewandten Seite des Andruckelements (3) ein Tuch (15) angeordnet ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that a cloth (15) is arranged on the side of the pressure element (3) facing the print head underside (22). Tintenstrahldrucker (21) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Inkjet printer (21) with a device (1) according to one of the Claims 1 until 7 . Verfahren zur Reinigung eines Druckkopfes (2) mit einem Reinigungskopfmodul (4), welches ein auswechselbares Andruckelement (3) aufweist, wobei das Reinigungskopfmodul (4) aus einer Freigabestellung, in der das Andruckelement (3) vom Druckkopf (2) gelöst ist, in eine Reinigungsstellung überführt wird, in der das Andruckelement (3) gegen eine Druckkopfunterseite (22) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überführen des Andruckelements (3) in die Reinigungsstellung ein an einer der Druckkopfunterseite (22) zugewandten Seite angeordneter Vorsprung (11) des Andruckelements (3) in eine an der Druckkopfunterseite (22) ausgebildete Vertiefung (19) des Druckkopfs (2) zur Druckkopf- oder Düsenreinigung eingerückt wird.Method for cleaning a print head (2) with a cleaning head module (4) which has a replaceable pressure element (3), wherein the cleaning head module (4) is transferred from a release position in which the pressure element (3) is detached from the print head (2) into a cleaning position in which the pressure element (3) is pressed against a print head underside (22), characterized in that when the pressure element (3) is transferred into the cleaning position, a projection (11) of the pressure element (3) arranged on a side facing the print head underside (22) is engaged in a recess (19) of the print head (2) formed on the print head underside (22) for print head or nozzle cleaning. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (11) in der Reinigungsstellung innerhalb der Vertiefung (19) begrenzt bewegt wird und/oder dass der Vorsprung (11) in der Reinigungsstellung innerhalb der Vertiefung (19) vibriert.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the projection (11) is moved to a limited extent within the recess (19) in the cleaning position and/or that the projection (11) vibrates within the recess (19) in the cleaning position.
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