DE19519464A1

DE19519464A1 - Reinigungsverfahren und Reinigungsvorrichtung für einen Tintenstrahldruckkopf mit einem Array der Breite einer Seite

Info

Publication number: DE19519464A1
Application number: DE19519464A
Authority: DE
Inventors: Robert R Beeson
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-06-20
Anticipated expiration: 2015-05-27
Also published as: US5589865A; GB9515500D0; JP3699181B2; GB2295990B; JPH08216421A; DE19519464C2; GB2295990A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor richtung zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs und ins besondere auf ein Reinigungsmedium und ein Verfahren zum Reinigen eines Druckkopfs mit einem Array der Breite einer Seite mit dem Reinigungsmedium.

Tintenstrahldrucker stoßen flüssige Tinte durch mehrere Dü sen aus, um Zeichen und Graphiken auf einer Seite zu bilden. Die Druckqualität hängt von der Druckerauflösung und dem Druckkopfverhalten ab. Ein Drucken bei einer Auflösung von 300 dpi (dpi = dots per inch = Punkte pro Inch; ein Inch = 25,4 mm) ergibt eine Druckqualität, die mit der des Druckens mit einem Laserjet-Drucker mit 300 dpi vergleichbar ist. Um ein zuverlässiges Verhalten zu erreichen, sind der Tinten strahldruckkopf und das Tintenstrahlverfahren entworfen, um die Tintenstrahlausgabe präzise zu steuern. Durch das Steu ern des Zeitpunkts, der Plazierung und des Volumens von Tin tenstrahlausgabetröpfchen wird eine zuverlässige, wiederhol bare Zeichendarstellung und Graphikdarstellung erreicht.

Eine verstopfte Düse beeinflußt die Plazierung und das Vo lumen der Tintenstrahlausgabetröpfchen negativ, da das Tin tentröpfchen von seinem beabsichtigten Bestimmungsort abge lenkt werden kann, und da nicht die gesamte Tinte die Düse verlassen kann. Bei einer selten verwendeten Düse können getrocknete Tinte oder Verschmutzungen in der Öffnung der selben anhaften. Heiße und trockene Umgebungsbedingungen be schleunigen beispielsweise den Trocknungsprozeß und können bewirken, daß Düsen verstopfen. Außerdem können Verunreini gungen aus der äußeren Umgebung oder von dem Druckprozeß in einer Düse anhaften, wobei sie eine Öffnung blockieren. Eine solche Verstopfung kann ungeachtet der Entwurfsbemühungen auftreten, das Tintentrocknen zu minimieren und eine saubere Druckkopfumgebung zu erhalten. Folglich gibt es einen blei benden Bedarf danach, Verfahren und Vorrichtungen zum Reini gen von Tintenstrahlköpfen zu schaffen.

Herkömmliche Tintenstrahldruckköpfe überspannen weniger als ein Inch und werden über die Seite bewegt. Um eine Druckope ration durchzuführen, wird der Druckkopf in eine Richtung bewegt, während das Papier in eine dazu senkrechte Richtung bewegt wird. Tatsächlich bewegt sich der Druckkopf über die Seite, während er Tintentröpfchen ausstößt, um die gewünsch te Druckausgabe zu bilden. Wenn er nicht in Gebrauch ist, bewegt sich der Druckkopf in einen Wartungsbereich, in dem der Druckkopf gereinigt und dann abgedeckt wird. Während sich der Druckkopf in eine Ruheposition bewegt, überquert er einen elastischen Wischer (z. B. einen Nitrilgummi). Der Wi scher wischt Tinte von der Druckkopfoberfläche. Danach wer den bei einigen Ausführungsbeispielen Abstreifer verwendet, um die Wischer zu reinigen.

Ein Druckkopf mit einem Array der Breite einer Seite (PWA- Druckkopf; PWA = page-wide-array) überspannt eine gesamte Seitenbreite (z. B. 21,6 cm (8,5 Inch)) und weist tausende von Düsen auf. Der PWA-Druckkopf weist viel mehr Düsen als die Bewegungs-Typ-Druckköpfe, die oben erläutert wurden, auf. Der PWA-Druckkopf ist auf einer länglichen Druckstange gebildet. Die Druckstange ist typischerweise senkrecht zu dem Papierweg ausgerichtet. Während des Betriebs sind die Druckstange und der PWA-Druckkopf fest, während ein Blatt benachbart zu dem Druckkopf geführt wird. Der PWA-Druckkopf druckt eine oder mehrere Linien gleichzeitig, während sich das Blatt relativ zu dem Druckkopf bewegt. Dies ist ver gleichbar dem Drucken mehrerer Zeichen gleichzeitig, wie es durch Bewegungstyp-Druckköpfe erhalten wird.

Abhängig von den Charakteristika der Druckausgabe können bestimmte Düsen auf einem PWA-Druckkopf weniger häufig als andere Düsen verwendet werden. Z.B. kann ein Benutzer die meiste Zeit unter Verwendung von Rändern von 2,54 cm (1 Inch) drucken und gelegentlich Ränder von weniger als 2,54 cm verwenden. Die Düsen in dem Bereich des Randes von 2,54 cm werden folglich weniger regelmäßig verwendet und können leichter verstopfen. Diese Eigenschaft einer ungleichmäßigen Düsenverwendung ist bei einem Bewegungstyp-Druckkopf weniger üblich. Bewegungsdruckkopfdüsen, die außen in dem Randbe reich beginnen, bewegen sich nachfolgend aus dem Randbereich und werden verwendet, wenn der Druckkopf sich über die Sei tenbreite bewegt.

Folglich sind bestimmte Düsen auf einem PWA-Druckkopf an fälliger für eine Verstopfung als auf einem Bewegungstyp- Druckkopf. Im allgemeinen ist das Problem des Trocknens von Tinte bei einem PWA-Druckkopf ausgeprägter als bei einem Be wegungstyp-Druckkopf. Demgemäß gibt es einen Bedarf nach ei ner wirksamen Reinigungsmethodik für PWA-Druckköpfe.

Eine Lösung bestünde darin, die Druckstange zu entfernen und den Druckkopf auf eine ähnliche Art und Weise wie Bewegungs typ-Druckköpfe zu reinigen. Um jedoch ein zuverlässiges und genaues Drucken zu erhalten, ist die Druckstange fest und genau positioniert. Es gibt mehrere mechanische Befestigun gen, die gelöst werden müssen, um die Druckstange zu ent fernen. Folglich wäre das Verfahren zeitaufwendig und würde sorgfältige Aktionen erfordern. Ferner würde ein wiederhol tes Einfügen und Entfernen die Komponenten abnützen, die für eine präzise Befestigung der Druckstange verwendet sind, wo durch die Druckstange ein zusätzliches) Spiel erhält. Folg lich ist es erwünscht, eine Reinigungsmethodik zum Reinigen des Druckkopfs zu verwenden, während derselbe eingebaut ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich tung und ein Verfahren zum zuverlässigen Reinigen eines Druckkopfs mit einem Array der Breite einer Seite zu schaf fen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentan spruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 6 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird ein Tintenstrahldruckkopf mit einem Array der Breite einer Seite ("PWA-Druckkopf") in einem Rei nigungsmodus betrieben, während ein Reinigungsmedium benach bart zu dem Druckkopf entlang eines Medienzuführungswegs zu geführt wird. Das Reinigungsmedium entfernt durch eine Schrubb- und Bürst-Aktion, die durch das Vorbeiführen des Reinigungsmediums entlang des Medienzuführungswegs eines Host-Druckers erreicht wird, getrocknete Tinte und Verun reinigungen von dem Druckkopf. Das Reinigungsmedium schließt eine Lösungsmittelquelle ein, die sich gegen den Druckkopf bewegt, um getrocknete Tinte zu lösen und aufzulösen (z. B. durch Schrubben). Das Reinigungsmedium weist ferner ein Ab sorptionskissen auf, das sich gegen den Druckkopf bewegt, um Lösungsmittel, Tinte und Verunreinigungen zu entfernen (z. B. durch Bürsten). Zusätzlich wird ein Saugstab über den Druck kopf bewegt, der Verunreinigungen, die durch das Reinigungs medium gelöst werden, absaugt. Die Bürstaktionen und die Saugaktionen trocknen den Druckkopf im wesentlichen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung schließt das Reinigungs medium ein Lösungsmittelkissen und ein Absorptionskissen ein, die mit einem Trägermaterial gekoppelt sind. Das Trä germaterial besitzt näherungsweise die Größe eines üblichen Papiers (z. B. 21, 6 cm × 27,9 cm (8,5 Inch × 11 Inch), DIN A4)). Ein Trägermaterial mit einem Kartongewicht ist bevor zugt, um die Kissen zu tragen. Das Lösungsmittelkissen weist ein spezifisches Lösungsmittel auf, das für eine spezielle Tintenzusammensetzung geeignet ist. Da die Tinten der mei sten Tintenstrahldrucker auf Wasser basieren, ist das pri märe Lösungsmittel Wasser. Eine Grenzflächen-aktive Stoff verbindung ist ebenfalls in dem Lösungsmittel enthalten, um die Tintenoberflächenspannung für eine leichtere Reinigung zu reduzieren. Während des Betriebs wird das Lösungsmittel kissen benachbart zu dem PWA-Druckkopf geführt, wodurch be wirkt wird, daß das Lösungsmittel mit beliebiger Tinte auf dem Druckkopf reagiert. Das Absorptionskissen folgt dem Lö sungsmittelkissen und wischt die Tinte und das Lösungsmittel weg. Das Absorptionskissen ist ein Flusen-freies Kissen, das Staub und andere Verunreinigungen auf der Druckkopfoberflä che, oder die die Düsenöffnung verstopfen, anzieht. Das Ab sorptionskissen wischt den Druckkopf im wesentlichen trocken.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Kissen dicke (d. h. die Höhe) des Lösungsmittelkissens und des Ab sorptionskissens näherungsweise zweimal der herkömmliche Ab stand zwischen einem Blatt und dem Druckkopf (z. B. 2 × 1 mm = 2 mm). Das Lösungsmittelkissen und das Absorptionskissen be sitzen eine ausreichende Nachgiebigkeit, um den Druckkopf sauber zu schrubben und zu wischen. Die Breite jedes Kissens überspannt den Druckkopf, wobei sie näherungsweise so breit wie die Seitenbreite des Trägermaterials ist. Die Länge je des Kissens ist entworfen, um eine ausreichende Aktion auf dem Druckkopf zu ermöglichen, um getrocknete Tinte zu ent fernen und Verunreinigungen zu lösen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind das Lösungs mittelkissen und das Absorptionskissen über die Seitenbreite des Trägermaterials schräg angeordnet. Wenn das Medium durch den Drucker geführt wird, kontaktiert ein Abschnitt eines Lösungsmittelkissens zuerst einen Abschnitt des Druckkopfs. Bei einem Kissen, das schräg nach unten angeordnet ist, kon taktiert das Lösungsmittelkissen zuerst einen Endbereich der Druckkopfoberfläche. Wenn sich das Medium entlang des Pa pierwegs weiterbewegt, ändert sich der Abschnitt des Lö sungsmittelkissens, der in Kontakt mit dem Druckkopf ist. Außerdem ändert sich der Bereich der kontaktierten Druck kopfoberfläche. Die Druckkopfoberfläche wird an einem Ende mit Lösungsmittel geschrubbt und dann allmählich entlang seiner Länge zu dem entgegengesetzten Ende hin geschrubbt. Genauso kontaktiert das Absorptionskissen zuerst ein Ende der Druckkopfoberfläche. Die Druckkopfoberfläche wird an ei nem Ende mit dem Absorptionskissen gewischt, und danach all mählich entlang seiner Länge zu dem entgegengesetzten Ende hin gewischt. Indem nur ein Teil des Druckkopfs auf einmal geschrubbt wird, wird weniger Druck auf den Druckkopf ausge übt, wodurch das Risiko, die Druckstange zu bewegen, gerin ger ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Tinten strahldrucker in einem Reinigungsmodus betrieben, während das Reinigungsmedium durch den Papierweg geführt wird. Wäh rend des Reinigungsmodus wird keine Tinte zu den Druckkopf düsen-Oberflächenbereichen geführt. Indem Tinte von den Dü senoberflächenbereichen ferngehalten wird, reagiert das Lö sungsmittel nur mit der restlichen Tinte, die weggewischt werden soll. Außerdem ist der Blattzuführungszyklus verlang samt, derart, daß das Reinigungsmedium sich weniger schnell entlang des Papierwegs weiterbewegt wie während des normalen Druckens. Folglich verbringen die Kissen eine längere Zeit, als es anderenfalls der Fall wäre, schrubbend und wischend benachbart zu dem Druckkopf.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bewegt sich ein Saugstab während des Reinigungsmodus über den Druckkopf, der Verunreinigungen, die durch das Lösungsmittelkissen und das Absorptionskissen gelöst werden, absaugt. Bei einem Ausfüh rungsbeispiel definiert das Reinigungsmedium eine Öffnung, in die sich der Saugstab während der Saugaktion erstreckt. Wenn das Reinigungsmedium durch den Medienweg geführt wird, bürsten zuerst das Lösungsmittelkissen und dann das Absorp tionskissen den Druckkopf. Wenn die Öffnung des Reinigungs mediums mit dem Druckkopf ausgerichtet ist, beginnt der Saugstab den Druckkopf abzutasten. Der Saugstab tastet die Länge des Druckkopfs linear ab, wenn sich das Reinigungsme dium unter dem Druckkopf bewegt (wenn sich insbesondere die Medienöffnung unter dem Druckkopf bewegt). Der Saugstab er streckt sich durch die Öffnung, um während des Abtastens die Druckkopfoberfläche zu kontaktieren. Da sich der Saugstab in einer geraden Linie über den Druckkopf bewegt, und da sich das Reinigungsmedium senkrecht zu einer derartigen Stabbewe gung bewegt, ist die Bewegung des Saugstabs bezüglich des Reinigungsmediums schräg. Um eine Aktion zwischen dem Stab und dem Druckkopf durch die Öffnung zu ermöglichen, ist die Öffnung schräg, um den Winkel der relativen Bewegung anzunä hern. Alternativ besitzt die Öffnung eine ausreichende Brei te, um zu ermöglichen, daß der Saugstab eine gesamte Abta stung des Druckkopfs durch die Öffnung durchführt.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Druckkopf gereinigt wird, ohne aus dem Drucker entfernt zu werden. Der Endbenutzer wählt nur den Reinigungsmodus aus und führt das Reinigungsmedium ein.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine partielle Ansicht der Oberfläche eines Druck kopfs mit einem Array der Breite einer Seite, die verstopfte Düsen und vertrocknete Tinte zeigt;

Fig. 2 eine Draufsicht des Reinigungsmediums gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Reinigungsmediums von Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht des Reinigungsmediums von Fig. 2, das gemäß einem Ausführungsbeispiels des Verfahrens dieser Erfindung benachbart zu einem Druckkopf mit einem Array der Breite einer Seite geführt wird;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Reinigungsmediums und des Druckkopfs mit einem Array der Breite einer Seite für die Stellung von Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht des Reinigungsmediums und des Druck kopfs mit einem Array der Breite einer Seite in ei ner weiteren Stellung; und

Fig. 7 eine Seitenansicht des Reinigungsmediums und des Druckkopfs mit einem Array der Breite einer Seite für die Stellung von Fig. 6.

Übersicht

Fig. 1 zeigt eine partielle Ansicht eines Tintenstrahldruck kopfs 10 mit einem Array der Breite einer Seite ("PWA"- Druckkopf). Der Druckkopf 10 mit einem Array der Breite ei ner Seite ist durch eine Oberfläche 20 gebildet, die tausen de von Düsen 14 aufweist, die in Gruppen 12 organisiert sind. Die Oberfläche 20 erstreckt sich über eine gesamte Seitenbreite. Die Funktion des PWA-Druckkopfs 10 besteht da rin, flüssige Tintentröpfchen auf ein Blatt auszustoßen, um Zeichen und Graphiken zu bilden. Der PWA-Druckkopf 10 ist ein stationärer Druckkopf, der eine oder mehrere Linien gleichzeitig druckt. Dies steht im Gegensatz zu Bewegungs typ-Tintenstrahldruckköpfen, die sich über eine Seite bewe gen und ein oder mehrere Zeichen gleichzeitig drucken. Da Tintenstrahldrucker flüssige Tinte verwenden, existiert von Natur aus die Möglichkeit, daß restliche Tinte auf dem Druckkopf trocknen kann. Da die Tintentröpfchen durch winzi ge Öffnungen ausgestoßen werden, besteht ferner die Möglich keit, daß vertrocknete Tinte eine Öffnung verstopfen kann. Da die Drucker mit verschiedenen Papieren in einer unabge dichteten Umgebung arbeiten, existiert ferner die Möglich keit, daß Partikel oder Verunreinigungen auf dem Druckkopf anhaften oder Düsenöffnungen verstopfen. Verschmutzte Druck köpfe mit verstopften Düsen beeinflussen die Druckqualität negativ. Verstopfte Düsen lenken ausgestoßene Tintentröpf chen von ihren beabsichtigten Orten ab und können das Tin tenvolumen, daß zu dem Blatt abgegeben wird, verringern.

Da sich der PWA-Druckkopf nicht über ein Medienblatt bewegt, Sondern statt dessen stationär ist, während das Medienblatt geführt wird, tritt eine Relativbewegung nur in eine Rich tung auf (z. B. entlang eines Medienblatts). Folglich werden Düsen an den jeweiligen Enden des Druckkopfs zum Drucken entlang der entsprechenden Ränder einer Seite verwendet. Da diese Blattränder den Rändern bei vielen Druckaufgaben und dem Umfang des Textkörpers in anderen Druckaufgaben entspre chen, ist es wahrscheinlich, daß die Enddüsen weniger regel mäßig verwendet werden als andere Düsen. Eine regelmäßige Verwendung ist jedoch vorteilhaft, da sie eine Verstopfung abhält. Das regelmäßige Abfeuern eines Tintenstrahltröpf chens übt eine Kraft durch eine Düse aus, die die Öffnung reinigt. Bei dem herkömmlichen Bewegungsdruckkopf werden al le Düsen im Durchschnitt regelmäßig verwendet, da sich die Enddüsen während einer Druckaufgabe aus einem Randbereich über ein Blatt bewegen. Düsen, die nicht regelmäßig verwen det werden, sind anfälliger für ein Verstopfen. Folglich sind die Enddüsen des PWA-Druckkopfs anfälliger für ein Ver stopfen. Ferner ist das Sauberhalten des Druckkopfs im all gemeinen ein signifikantes Problem, da der PWA-Druckkopf Hunderte von weiteren Düsen aufweist.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer PWA-Oberfläche 20, bei der vertrocknete Tinte und Verunreinigungen 18 mehrere Düsen verstopfen Vertrocknete Tinte 16 hat sich ferner auf der Druckkopfoberfläche 20 abgesetzt

Reinigungsmedium

Die Fig. 2 bis 3 zeigen ein Reinigungsmedium 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Das Reinigungsmedium 30 wirkt auf der Druckkopfoberfläche 20, um die getrocknete Tinte 16 und Verunreinigungen 18 zu entfernen. Das Medium 30 schließt eine Trägerschicht 32 ein, auf der ein Lösungsmit telkissen 34 und ein Absorptionskissen 36 angebracht sind. Außerdem ist an einem Abschnitt der Trägerschicht 32 eine Öffnung 38 gebildet. Abziehbandabschnitte 40, 42 bedecken das Lösungsmittelkissen 34 und das Absorptionskissen 36 vor der Verwendung.

Bei einem Ausführungsbeispiel besitzt die Trägerschicht 32 eine Standardpapiergröße (z. B. 21,6 cm × 27,9 cm (8,5 Inch × 11 Inch, DIN A4, gesetzmäßige Größe)) und Kartongewicht. An dere Abmessungen können ebenfalls verwendet werden. Jedoch muß die Trägerschicht ausreichend breit für die Kissen 34, 36 sein, um im wesentlichen die gesamte Oberfläche 20 des Druckkopfs 10 mit einem Array der Breite einer Seite zu überspannen. Hinsichtlich des Kartongewichts können auch andere Gewichtsdicken verwendet werden. Das Gewicht und die Dicke müssen ausreichen, um die Kissen 34, 36 zu tragen, müssen es jedoch ermöglichen, daß das Reinigungsmedium 30 durch einen Host-Drucker zuführbar ist.

Das Lösungsmittelkissen 34 ist aus einem nachgiebigen Mate rial mit geringen abschleifenden Charakteristika ausgebil det, um den Druckkopf 10 nicht zu beschädigen. Ein beispiel haftes Material ist ein engmaschiger Schaumschwamm. Ein Lö sungsmittel, um auf der getrockneten Tinte zu wirken, ist in das Lösungsmittelkissen 34 imprägniert. Das tatsächliche Lö sungsmittel wird von Ausführungsbeispiel zu Ausführungsbei spiel variieren, abhängig von der Tinte, die von dem Host- Drucker verwendet wird. Da die meisten Tintenstrahldrucker Tinten verwenden, die auf Wasser basieren, ist das primäre Lösungsmittel typischerweise Wasser. Ein Grenzflächen-akti ver Stoff ist ebenfalls bei einigen Ausführungsbeispielen enthalten, um eine Oberflächenspannung der getrockneten Tin te zu reduzieren und die Auflösung zu verbessern. Reaktive Lösungsmittel können auch verwendet werden. Da reaktive Lö sungsmittel jedoch keine lange Lagerlebensdauer aufweisen, sind sie für Ausführungsbeispiele weniger erwünscht, die er wartungsgemäß eine lange Lagerlebensdauer besitzen.

Das Absorptionskissen 36 ist ein antistatisches Kissen, das ebenfalls geringe abschleifende Charakteristik aufweist. Ein beispielhaftes Material ist ein flusenfreier Filz.

Die Länge der Kissen 34, 36 und der Öffnung 38 überspannt zumindest die Länge des Abschnitts der PWA-Oberfläche 20, der Düsen 14 aufweist. Folglich treffen das Lösungsmittel kissen 34, das Absorptionskissen 38 und die Öffnung 38 jede Düse 14, wenn sie durch den Drucker geführt werden. Die Breite der Kissen 43, 36 und der Öffnung 38 ist ziemlich willkürlich. Bei einem Ausführungsbeispiel entspricht die Breite näherungsweise der Breite des PWA-Druckkopfs. Hin sichtlich des Lösungsmittelkissens 34 und des Absorptions kissens 36 muß die Breite nur eine Abmessung aufweisen, die es ermöglicht, daß dieselben der Druckkopfoberfläche 20 und den Düsen 14 für eine ausreichende Zeit ausgesetzt sind, um die getrocknete Tinte 16 und die Verunreinigungen 18 zu ent fernen. Schließlich ist die Dicke (d. h. die Höhe) des Lö sungsmittelkissens 34 und des Absorptionskissens 36 größer als der Abstand zwischen dem Druckmedium und dem Druckkopf, damit sie ausreicht, um eine Schrubb- oder Bürst-Aktion auf der Druckkopfoberfläche 20 zu erhalten.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist jedes Kissen 34, 36 nach giebig und besitzt eine Dicke (d. h. eine Höhe), die nähe rungsweise doppelt so groß wie der normale Abstand zwischen dem Druckkopf und dem üblichen Medium (z. B. dem Druckpapier oder Transparenten) ist. Bei einem Tintenstrahldrucker be trägt der übliche Abstand 1 mm. Folglich sind bei einem Aus führungsbeispiel das Lösungsmittelkissen 34 und das Absorp tionskissen 36 jeweils 2 mm dick. Fig. 3 zeigt die Kissen 34, 36, die von der Oberfläche der Trägerschicht 32 vorste hen. Die Dicke der Kissen 34, 36 und der Trägerschicht 32 sind in Fig. 3 und weiteren Fig. (d. h. Fig. 5 und 7) zur besseren Verdeutlichung übertrieben dargestellt.

Die Breite der Öffnung 38 ist entworfen, um zu ermöglichen, daß ein Saugstab 50 (siehe Fig. 7) durch die Öffnung vor steht und die Länge der Öffnung abtastet, während sich das Reinigungsmedium 30 relativ zu dem Druckkopf 10 bewegt.

Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 2 bis 7 gezeigt ist, besitzen die Kissen 34, 36 und die Öffnung 38 bezüglich der rechteckigen Abmessung der Trägerschicht 32 eine schräge Ausrichtung. Bei anderen Ausführungsbeispielen verlaufen die Kissen 34, 36 und die Öffnung 38 parallel zu der Seitenbrei te (d. h. kein Ausrichtungswinkel). Durch die schräge Anord nung der Kissen 34, 36 wird nur ein Teil des Druckkopfs zu einer Zeit geschrubbt. Folglich existiert ein geringer Druck, der auf den Druckkopf ausgeübt wird, wodurch das Ri siko geringer ist, daß die Druckstange bewegt wird. Ferner wird durch das geeignete Auswählen des Ausrichtungswinkels und der Beabstandung zwischen dem Lösungsmittelkissen 34 und dem Absorptionskissen 36 eine konstantere Kraft über den Druckkopf 10 ausgeübt, wenn das Reinigungsmedium 30 die Oberfläche 20 schrubbt.

Ein weiterer Faktor beim Auswählen des Ausrichtungswinkels besteht darin, einen Winkel für die Öffnung 38 derart auszu wählen, daß der Saugstab 50 sich gerade über die Druckkopf oberfläche 20 bewegen kann, wenn das Reinigungsmedium 30 durch den Host-Drucker geführt wird. Folglich wird der Win kel basierend auf der relativen Abtastgeschwindigkeit des Saugstabs 50 und der Führungsgeschwindigkeit des Reinigungs mediums ausgewählt. Die Öffnung 38 und der Saugstab 50 wer den detaillierter in dem Abschnitt des Druckkopfreinigungs verfahrens erläutert.

Druckkopfreinigungsverfahren

Um den PWA-Druckkopf 10 zu reinigen, wird der Host-Drucker in einem Druckvorbereitungszyklus betrieben. Dieser Zyklus wird durch eine Druckbefehlsequenz initiiert, die von einem Host-Computer oder durch eine Menüauswahl von einer Benut zerschnittstelle des Druckers erteilt wird. Die Befehlsse quenz bewirkt, daß das Druckmedientransportier-Teilsystem eine langsame Bewegung eines Mediums durch den Drucker lie fert. Die langsame Bewegung ermöglicht es, daß das Reini gungsmedium für eine längere Zeit in Kontakt mit dem Druck kopf ist und denselben "schrubbt". Die Befehlssequenz hält ferner die Tintenstrahldüsen inaktiv, derart, daß keine Tin te in den Düsenbereich zugeführt wird, und daß die Düsen nicht erregt werden, um Tintentröpfchen auszustoßen. Bei ei nem Ausführungsbeispiel hat die Initiierung des Druckvorbe reitungszyklus′ eine Aufforderung für einen Benutzer zur Folge, das Reinigungsmedium 30 einzuführen. Der Benutzer entfernt die Bandabschnitte 40, 42 von dem Lösungsmittelkis sen 34, bzw. dem Lösungsmittelkissen 36 und führt dann das Reinigungsmedium 30 in den Drucker ein. Sobald es eingeführt ist, bewegt sich das Reinigungsmedium 30 entlang des Medien transportwegs durch den Drucker.

Während sich das Reinigungsmedium 30 entlang des Medien transportwegs bewegt, trifft zuerst das Lösungsmittelkissen 34 auf den Druckkopf 10. Da die Lösungsmittelkissendicke größer als der Abstand zwischen einem normalen Medium und dem Druckkopf 10 ist, bürstet das Lösungsmittelkissen gegen den Druckkopf 10. Die relative Bewegung zwischen dem Lö sungsmittelkissen 34 und dem Druckkopf 10 definiert eine Schrubbaktion, die ermöglicht, daß das Lösungsmittel ge trocknete Tinte und aus Partikeln bestehende Stoffe löst, auflöst und/oder entfernt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Lö sungsmittelkissen 34 eine schräge Ausrichtung. Während sich das Lösungsmittelkissen entlang des Transportwegs bewegt, kontaktiert das Kissen 34 zuerst ein Ende des Druckkopfs 10, um einen Kontaktbereich zu definieren. Wenn sich das Reini gungsmedium 30 allmählich entlang des Medienwegs bewegt, be wegt sich der Kontaktbereich allmählich entlang der Länge des Druckkopfs 10. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lösungsmit telkissen 34 über den Druckkopf 10 hinausgelaufen ist, wurde der gesamte Abschnitt des Druckkopfs 10, der Düsen aufweist, geschrubbt.

Wenn das Reinigungsmedium 30 die Bewegung entlang des Trans portwegs fortsetzt, trifft das Absorptionskissen 36 auf den Druckkopf 10. Da die Dicke des Absorptionskissens 36 eben falls größer als der Abstand zwischen einem normalen Medium und dem Druckkopf 10 ist, bürstet das Absorptionskissen 36 gegen den Druckkopf 10. Die relative Bewegung zwischen dem Absorptionskissen 34 und dem Druckkopf 10 definiert eine Bürstaktion, die das Lösungsmittel und die Tinte wegwischt, die aus Partikeln bestehenden Stoffe wegwischt oder löst und das Trocknen des Druckkopfs 10 unterstützt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Absorp tionskissen 36 eine schräge Ausrichtung auf. Während sich das Absorptionskissen 36 entlang des Transportwegs bewegt, kontaktiert das Kissen 36 zuerst ein Ende des Druckkopfs 10, um einen Kontaktbereich zu definieren. Abhängig von dem Win kel und der relativen Beabstandung zwischen dem Lösungsmit telkissen 34 und dem Absorptionskissen 36 kontaktiert das Absorptionskissen 36 den Druckkopf 10 entweder (i) nachdem das Lösungsmittelkissen 34 vollständig aus dem Kontakt mit dem Druckkopf gelaufen ist, oder (ii) während ein Abschnitt des Lösungsmittelkissens 34 noch in Kontakt mit dem Druck kopf ist. Während sich das Reinigungsmedium 30 allmählich entlang des Medienwegs bewegt, bewegt sich der Kontaktbe reich zwischen dem Absorptionskissen 36 und dem Druckkopf 10 allmählich entlang der Länge des Druckkopfs 10. Zu der Zeit, zu der das Absorptionskissen 34 über den Druckkopf 10 hi nausgelaufen ist, wurde der gesamte Abschnitt des Druckkopfs 10, der Düsen aufweist, gebürstet.

Das Reinigungsmedium 30 setzt die Bewegung entlang des Me dientransportwegs fort, derart, daß als nächstes die Öffnung 38 benachbart zu dem Druckkopf 10 ist. Basierend auf einer vorbestimmten Zeitbeziehung oder durch Erfassen dessen, daß die Öffnung 38 benachbart zu dem Druckkopf ist, wird der Saugstab 50 aktiviert. Indem z. B. die Transportgeschwindig keit und der Zeitpunkt des Transportbeginns bekannt ist, kann man den Zeitpunkt berechnen, zu dem die Öffnung 38 be nachbart zu dem Druckkopf 10 positioniert ist. Alternativ werden Sensoren in dem Papierweg verwendet, um das Reini gungsmedium und/oder die Öffnung zu erfassen.

Sobald die Öffnung 38 auf den Druckkopf trifft, bewegt sich der Saugstab 50 aus einer Ruheposition in eine Position be nachbart zu oder in Kontakt mit dem Druckkopf 10 und be ginnt, eine Saugkraft zu erzeugen. Der Saugstab 50 definiert einen Oberflächenbereich, der die Breite des Düsenbereichs des Druckkopfs überspannt. Der Saugstab 50 tastet dann die Druckkopflänge ab, um den gesamten Bereich des Druckkopfs 10, der Düsen 14 aufweist, abzusaugen. Die Saugkraft nimmt lose Partikel und Partikel, die in den Düsenöffnungen anhaf ten, auf.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Saugstab 50 Teil einer Vakuumanordnung. Der Saugstab 50 ist durch ein Rohr mit ei ner Vakuumquelle gekoppelt. Ferner bewegt eine Treiberanord nung (nicht gezeigt) den Saugstab 50 aus einer Ruheposition in eine Position benachbart zu dem Druckkopf 10 und dann auf einem im wesentlichen geraden Weg entlang des Druckkopfs 10. Sobald der Druckkopf abgetastet wurde, bewegt die Treiberan ordnung den Saugstab 50 von dem Druckkopf 10 weg oder aus dem Kontakt mit demselben, und dann zurück in seine Ruhepo sition.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Öff nung 38 eine schräge Ausrichtung. Wenn sich die Öffnung 38 entlang des Transportwegs bewegt, trifft die Öffnung 38 den Druckkopf zuerst an einem Ende des Druckkopfs 10. Während sich das Reinigungsmedium fortschreitend entlang des Medien wegs bewegt, ändert sich der Abschnitt der Öffnung 38, der benachbart zu dem Druckkopf 10 positioniert ist, fortschrei tend, um sich entlang der Länge des Druckkopfs 10 zu bewe gen. Die Bewegung des Saugstabs 50 folgt im wesentlichen der relativen Bewegung der Öffnung 38 entlang des Druckkopfs, derart, daß der Stab 50 hindernisfrei ist, wenn sich der Stab entlang der Oberfläche des Druckkopfs 10 bewegt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Öffnung 38 über den Druckkopf 10 hin ausgelaufen ist, hat der Saugstab 50 seine Abtastung des Druckkopfs 10 abgeschlossen, und hat sich von dem Druckkopf wegbewegt, um nicht mit dem nachlaufenden Abschnitt der Trä gerschicht 32 zu kollidieren.

Sobald das Mediumblatt 30 vollständig durch den Host-Drucker geführt ist, ist der Druckvorbereitungszyklus abgeschlossen und normale Druckoperationen können beginnen oder wieder aufgenommen werden.

Vorteilhafte Wirkungen

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der PWA-Tinten strahldruckkopf 10 ohne ein Entfernen oder eine Positions einstellung gereinigt wird. Dies wird erreicht, da das Rei nigungsmedium minimale, gesteuerte Kräfte gegen den Druck kopf ausübt, wenn es den Druckkopf schrubbt, bürstet und saugt. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß das Reinigungsverfahren einfach genug ist, damit es ein Endverbraucher durchführen kann. Der Endverbraucher ini tiiert den Betrieb durch eine Menüauswahl oder eine andere Form einer Befehlseingabe, und führt dann das Reinigungsme dium 30 ein (wobei die Bandabdeckungen 40, 42 entfernt wer den). Sobald das Reinigungsmedium 30 durch den Drucker ge laufen ist, wird das Medium 30 weggeworfen oder wiederver wendet, und das normale Drucken kann wieder aufgenommen wer den.

Claims

1. Medium (30) zum Einführen in einen Tintenstrahldrucker mit einem Array der Breite einer Seite, um Druckkopfdü sen (14) zu reinigen, mit folgenden Merkmalen:
einer Trägerschicht (32);
einem ersten Kissen (34), das sich auf der Trägerschicht befindet, mit einem Tintenlösungsmittel zum Reinigen von Tinte; und
einem zweiten Kissen (36), das sich auf der Träger schicht befindet, zum Absorbieren von Tinte und Lösungs mittel;
wobei das Lösungsmittel von dem ersten Kissen (34) in einen Kontakt mit den Druckkopfdüsen (14) kommt, während die Trägerschicht (32) durch einen Papierweg des Druckers läuft; und
wobei das Absorptionsmaterial des zweiten Kissens (36) in einen Kontakt mit den Druckkopfdüsen (14) kommt, um Tinte und Lösungsmittel von den Düsen zu entfernen, wäh rend die Trägerschicht (32) durch den Papierweg des Druckers läuft.

2. Medium gemäß Anspruch 1, bei dem entweder das erste Kis sen (34) oder das zweite Kissen (36) oder beide eine Hö he aufweisen, die zumindest näherungsweise doppelt so groß wie der Abstand zwischen den Druckkopfdüsen (14) und der Oberfläche der Trägerschicht (32) ist.

3. Medium gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem sich sowohl das erste Kissen (34) als auch das zweite Kissen (36) entlang einer ausreichenden Breite der Träger schicht erstrecken, um in Kontakt mit einem gesamten Düsenbereich (14) eines Druckkopfs (10) zu kommen, wäh rend die Trägerschicht (32) durch den Papierweg des Druckers läuft; und
bei dem entweder das erste Kissen oder das zweite Kissen oder beide entlang der Breite der Trägerschicht (32) schräg angeordnet sind, derart, daß weniger als der ge samte Düsenbereich des Druckkopfs zu einer gegebenen Zeit von entweder dem ersten Kissen oder dem zweiten Kissen kontaktiert wird.

4. Medium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Trägerschicht eine Öffnung (38) entlang einer ausrei chenden Breite der Trägerschicht (32) definiert, derart, daß ein gesamter Düsenbereich eines Druckkopfs (10) auf die Öffnung trifft, während die Trägerschicht durch den Papierweg des Druckers läuft.

5. Medium gemäß Anspruch 4, bei dem die Trägerschicht (32) die Öffnung (38) definiert, um entlang der Breite der Trägerschicht (32) schräg angeordnet zu sein, derart, daß weniger als der gesamte Düsenbereich (14) des Druck kopfs (10) zu einer gegebenen Zeit in der Öffnung (38) ist.

6. Verfahren zum Reinigen eines Tintenstrahldüsenbereichs (14) eines Druckkopfs (10) mit einem Array der Breite einer Seite, das folgende Schritte aufweist:
Vorbeiführen eines Reinigungsmediums (30) entlang eines Papierwegs eines Tintenstrahldruckers mit einem Array der Breite einer Seite, wobei das Reinigungsmedium fol gende Merkmale aufweist: (i) eine Trägerschicht (32), (ii) ein erstes Kissen (34), das sich auf der Träger schicht befindet und ein Tintenlösungsmittel aufweist, zum Reinigen von Tinte, und (ii) ein zweites Kissen (36), das sich auf der Trägerschicht befindet, zum Ab sorbieren von Tinte und Lösungsmittel;
Vorbeiführen des ersten Kissens (34) benachbart zu dem Druckkopf (10) mit einem Array der Breite einer Seite, wobei die Druckkopfdüsen (14) dem Tintenlösungsmittel ausgesetzt sind; und
Vorbeiführen des zweiten Kissens (36) benachbart zu dem Druckkopf (10) mit einem Array der Breite einer Seite, um Tinte (16, 18) und Lösungsmittel von der Druckkopf oberfläche und den Düsen zu wischen.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem entweder das erste Kissen (34) und das zweite Kissen (36) oder beide eine Höhe aufweisen, die mindestens doppelt so groß wie der normale Abstand zwischen den Druckkopfdüsen (14) und der Oberfläche der Trägerschicht (32) ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem sich sowohl das erste Kissen (34) als auch das zweite Kissen (36) entlang einer ausreichenden Breite der Trägerschicht (32) erstrecken, um in einen Kontakt mit dem gesamten Düsenbereich (14) des Druckkopfs (10) zu kommen, während die Trägerschicht (32) durch den Papierweg des Druckers läuft; und
bei dem entweder das erste Kissen oder das zweite Kissen oder beide entlang der Breite der Trägerschicht schräg angeordnet sind, derart, daß weniger als der gesamte Dü senbereich des Druckkopfs zu einer gegebenen Zeit durch entweder das erste Kissen oder das zweite Kissen kontak tiert wird.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Trägerschicht eine Öffnung (38) entlang einer ausrei chenden Breite der Trägerschicht (32) definiert, derart, daß der gesamte Düsenbereich (14) des Druckkopfs (10) auf die Öffnung trifft, während die Trägerschicht durch den Papierweg des Druckers läuft; und das ferner folgen de Schritte aufweist:
Vorbeiführen der Öffnungen (38) benachbart zu dem Druck kopf (10) mit einem Array der Breite einer Seite;
Bewegen einer einen Sog ausübenden Einrichtung (50) in die Öffnung (38) benachbart zu dem Druckkopf (10) mit einem Array der Breite einer Seite;
Abtasten entlang des Druckkopfs (10) mit einem Array der Breite einer Seite mit der einen Sog ausübenden Einrich tung (50), während dieselbe in der Öffnung (38) ist; und
Absaugen der Druckkopfdüsen (14) mit der einen Sog aus übenden Einrichtung (50) während des Schritts des Abta stens.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die Schritte des Vorbeiführens der Öffnung, des Bewegens, des Abtastens und des Absaugens nach den Schritten des Zuführens, des Vorbeiführens des ersten Kissens und des Vorbeiführens des zweiten Kissens durchgeführt werden, das ferner fol genden Schritt aufweist:
Bewegen der einen Sog ausübenden Einrichtung (50) von dem Druckkopf (10) weg, während dieselbe in der Öffnung (38) ist.