DE19608487A1 - Tintenstrahldrucker und Verfahren zum Warten eines Tintenstrahldruckers - Google Patents

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft dasselbe Gebiet wie die folgenden anhängigen Patentanmeldungen derselben Anmelderin, auf welche hierin Bezug genommen wird:

US-Anmeldenr. 08/141 261, mit dem Titel "Mixed Resolution Printing for Color and Monochrome Printers", angemeldet am 29. Oktober 1993, im Namen von Donald G. Harris et al. (ent­ sprechende europäische Anmeldenr. 94 30 78 06.3);
US-Anmeldenr. 08/56 326, mit dem Titel "Manual Pen Selection for Clearing Nozzles without Removal from Pen Carriage", angemeldet am 30. April 1993, in Namen von Michael T. Dange­ lo (entsprechende europäische Anmeldenr. 94 30 29 58.7);
US-Anmeldenr. 08/225 039, mit dem Titel "Wiping System for Inkjet Printer", angemeldet am 8. April 1994, im Namen von William H. Schwiebert et al. (entsprechende europäische An­ meldenr. 95 10 34 21.1);
US-Anmeldenr. 08/224 918, mit dem Titel "Wet-Wiping Techni­ que for Inkjet Printhead", angemeldet am 8. April 1994, im Namen von Amy Van Liew et al. (entsprechende europäische Anmeldenr. 95 10 34 22.2);
US-Anmeldenr. 08/330 461, mit dem Titel "Orthogonal Rotary Wiping System for Inkjet Printheads", angemeldet am 28. Ok­ tober 1994, im Namen von William S. Osborne, et al. (ent­ sprechende europäische Anmeldenr. 95 30 18 62.9);
und US-Anmeldenr. 08/398 709, 08/399 397 und 08/399 380, angemeldet am 6. März 1995 (die entsprechenden europäischen Patentanmeldungen werden bis zum 6. März 1996 eingereicht).

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Tinten­ strahldrucken, und spezieller On-Line-Funktionen von War­ tungsstationen, bei denen Tinte in ein Spuckbecken gespuckt wird, Tintendüsen abgewischt werden, eine Anordnung von Dü­ sen an einem Druckkopf abgedeckt wird und Tintenstrahlkartu­ schen "angesaugt" werden.

Einige Kartuschen für farbige Tintenstrahlstifte nach dem Stand der Technik arbeiten ohne Abwischen mit einer minima­ len Abdeckung relativ zufriedenstellend. Andere monochrome oder farbige Tintenstrahlkartuschen nach dem Stand der Tech­ nik, welche in Druckern für Einzelkartuschen verwendet wer­ den, werden mit einem relativ einfachen Mechanismus abge­ wischt und abgedeckt, ein Beispiel dieses Mechanismus ist in dem U.S. Patent US-A-4 583 717 gezeigt. Bei dem Versuch, unterschiedliche Arten von Druckköpfen an mehreren Tinten­ kartuschen zu warten, welche gemeinsam in einem Druckschlit­ ten montiert sind, sind komplexe Probleme aufgetreten, ins­ besondere wenn die Tintenkartuschen unterschiedliche Arten von farbigen und schwarzen Tinten verwenden.

Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme.

Ein Tintenstrahldrucker gemäß der Erfindung weist einen Druckkopf auf, der in einem Schlitten montiert ist, welcher sich periodisch in einer Schlitten-Scanrichtung zu einer Stopposition in einer Wartungsstation bewegt, wobei eine Betätigungsvorrichtung bewirkt, daß sich ein Wischerblatt in einem vorwärts- und rückwärts-Zyklus während eines Wischbe­ triebs über Tintenöffnungen in einer Düsenoberfläche bewegt. Die Betätigungsvorrichtung weist eine sich drehende Leitspindel auf, um eine Translationsbewegung in einer Wischrichtung senkrecht zu der Schlitten-Scanrichtung auf das Wischerblatt zu übertragen. Eine Kupplungsfunktion ver­ hindert eine weitere Bewegung des Wischerblattes nach Been­ digung jedes Wischschrittes, wodurch das Wischerblatt in einer Ruhestellung bleiben kann, bis ein weiterer Wisch­ schritt ausgelöst wird. Die Betätigungsvorrichtung wird über einen Getriebezug von einem Motor, wie einem Medienvorschub­ motor, angetrieben.

Ein Tintenspuckbecken ist in derselben Wartungsstation ein­ gebaut, um Tinte aufzunehmen, welche während eines Spuckbe­ triebs erzeugt wird, und ein Schaber in dem Tintenspuckbecken entfernt Resttinte von dem Wischerblatt vor und nach jedem Wischzyklus.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein sequentielles Wischen mit dem Wischerblatt vorgesehen, indem zunächst Tinte von den Tintenöffnungen auf die Düsenoberflä­ che angesaugt oder gezogen wird und dann die Tinte von der Düsenoberfläche abgewischt wird.

Ein paar Nockenschienen gewährleisten die richtige Positio­ nierung des Wischerblattes in der Wartungsstation während des Wischbetriebs, während die Wartungsstation selbst auf demselben Druckerchassisteil montiert ist, wie eine Druckzo­ nenplatte, um eine optimale Positionierung relativ zu dem Druckkopf zu erreichen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten in Bezug auf die Zeichnung erläu­ tert. In den Figuren zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung ei­ ner Art eines Tintenstrahldruckers, der die Merkmale der Wartungsstation gemäß der vorliegenden Erfindung auf­ weisen kann;

Fig. 2: eine perspektivische Darstellung des Schlittens des Tintenstrahldruckers von Fig. 1, wobei Tintenstrahlkartu­ schen für gelbe (Y), rote (magenta) (M), blaue (cyan) (C) und schwarze (K) Tinte lösbar in dem Schlitten montiert sind;

Fig. 3: eine vergrößerte perspektivische Dar­ stellung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform einer Wartungssta­ tionseinheit, die in dem Tinten­ strahldrucker von Fig. 1 installiert ist;

Fig. 4A und 4B: eine tabellenmäßige und eine schema­ tische Darstellung der Zuordnung der Druckkopfwartung zu einer ersten und einer zweiten Wartungsstation, welche in der Wartungsstationseinheit von Fig. 3 vorgesehen sind;

Fig. 5: eine perspektivische Darstellung ei­ nes Gehäuseteils der Wartungssta­ tionseinheit von Fig. 3, wobei be­ stimmte funktionale Komponenten der zweiten Wartungsstation gestrichelt gezeichnet sind;

Fig. 6: eine Explosionsdarstellung der funk­ tionalen Wartungsstationskomponenten der zweiten Wartungsstation, die in Fig. 5 zuvor gestrichelt dargestellt waren;

Fig. 7: eine perspektivische Darstellung ei­ nes Antriebsrollensystems für den Me­ dienvorschub für eine Druckzone, wo­ bei ein erstes Antriebsgetriebe für die Wartungsstation an einem Ende der Medienvorschub-Antriebsachse montiert ist;

Fig. 8: eine Explosionsdarstellung der ersten Wartungsstation;

Fig. 9: einen Wischerfuß auf einer Leitspin­ del der ersten Wartungsstation;

Fig. 10: eine perspektivische Darstellung ei­ ner ersten Wartungsstation, welche für die Montage in den Drucker bereit ist, wobei sich eine Wischereinheit in einer Parkposition befindet;

Fig. 11: eine perspektivische Darstellung ei­ nes Gehäuseteils der ersten Wartungs­ station;

Fig. 12A und 12B: eine vergrößerte perspektivische Draufsicht und eine vergrößerte per­ spektivische Unteransicht einer Wi­ scherblattkomponente der ersten War­ tungsstation;

Fig. 13: eine teilweise geschnittene Darstel­ lung eines inneren Montagekanals der Wischerblattkomponente der Fig. 12A und 12B;

Fig. 14: eine geschnittene Teilansicht eines Wischerfußes, die einen Verkeilungs­ schaft zeigt, der mit dem inneren Montagekanal von Fig. 13 in Eingriff bringbar ist;

Fig. 15: schematische Düsenanordnungen für einen Druckkopf mit einer breiten Schwade von 600 DPI für farbige Tin­ te, welche mittels der Wartungssta­ tions-Verfahren und -Techniken der vorliegenden Erfindung gewartet wer­ den kann;

Fig. 16A und 16B: Flußdiagramme der Wartungsstations- Verfahren und -Techniken der ersten Wartungsstation;

Fig. 17: ein Zeitablaufdiagramm für einen vollständigen Wischzyklus der ersten Wartungsstation.

Bei einer momentan bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung, die hier offenbart ist, wurde ein schwarzer Stift mit einer Schwadenhöhe von einem halben Inch und 600 DPI mit drei farbigen Stiften kombiniert, welche jeweils eine Schwa­ de mit einer Höhe von etwa einem drittel Inch von 300 DPI erzeugen. Der schwarze Hochleistungsstift weist eine Tinte auf Pigmentbasis auf, und er wird üblicherweise zum Drucken von Text und anderen "nur schwarzen" Merkmalen verwendet, und somit ist die Ausgabequalität und der Durchsatz dieser Merkmale größer. Dies vergrößert auch die Ausgabequalität der farbigen Graphik und der farbigen Merkmale, weil der schwarze Stift mit den drei farbigen Stiften, die eine ge­ ringere Auflösung haben und Tinten auf Farbstoffbasis zum Drucken von farbigen Graphiken oder farbigen Merkmalen auf­ weisen, zusammen wirkt. Die schwarze Komponente der Graphik macht häufig einen großen Teil des farbigen Inhalts der Gra­ phik aus, und sie kann mit höherer Auflösung und somit einer höheren Ausgabequalität erzeugt werden. Die größere Schwade des schwarzen Stiftes kann somit mittels Druckalgorithmen kombiniert werden, um den Durchsatz der Farbgraphik zu ver­ bessern.

Obwohl die vorliegende Erfindung in jeder Druckumgebung ein­ gesetzt werden kann, in der Text und/oder Graphik auf ein Medium mit monochromen und/oder farbigen Komponenten aufge­ bracht wird, wird die zur Zeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einem Tintenstrahldrucker der in Fig. 1 gezeigten Art eingesetzt. Der Tintenstrahldrucker 10 weist insbesondere ein Eingabetablett 12 auf, welches Blätter ei­ nes Druckmediums 14 enthält, die durch eine Druckzone gehen und durch einen Auslaß 18 in ein Ausgabetablett 16 geführt werden. In den Fig. 1 und 2 sieht man, daß ein bewegli­ cher Schlitten 20 Druckkartuschen 22, 24, 26 und 28 hält, welche jeweils gelbe (Y), rote (magenta) (M), blaue (cyan) (C) und schwarze (K) Tinte enthalten. Die Vorderseite des Schlittens weist einen Stütz-Stoßfänger 30 auf, der längs einer Führung 32 verfahrbar ist, während die Rückseite des Schlittens mehrere Muffen, wie die Muffe 34, aufweist, wel­ che längs einer Gleitstange 36 verfahrbar sind. Die Position des Schlittens bei seiner Bewegung vor und zurück über das Medium wird von einem Codiererstreifen 38 bestimmt, um zu gewährleisten, daß die verschiedenen Tintendüsen jeder Druckkartusche wahlweise zu den geeigneten Zeitpunkten wäh­ rend eines Schlittendurchlaufs abgefeuert werden.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung bei Druckern anwendbar, bei denen die Druckköpfe der Kartuschen in der Richtung der Achse des Medienvorschubs relativ zueinan­ der vollständig oder teilweise versetzt sind, um einen bes­ seren Durchsatz zu schaffen, Ausbluten von Farbe zu vermei­ den usw., oder sie können direkt fluchten, um während eines einzelnen Durchgang des Schlittens über einer Druckzone sich überlappende Schwaden vorzusehen. Die Erfindung schafft ein einzigartiges Verfahren zum wahlweisen Warten nur bestimmter einzelner Kartuschen während einer gegebenen Zeitspanne oder zum Durchführen einiger Wartungsaktivitäten bei einer Sta­ tion und anderer Wartungsaktivitäten bei einer anderen oder zum Durchführen aller Wartungen gleichzeitig in derselben Station, unabhängig von der versetzten oder fluchtenden Aus­ richtung der Druckköpfe zueinander, und dies alles, ohne die Druckkopfkartuschen aus dem Druckschlitten zu entfernen, wie im folgenden detaillierter beschrieben ist.

Während die gezeigte Ausführungsform der Erfindung nicht auf Tintendruckköpfe einer bestimmten Art, Größe, Auflösung oder Konfiguration beschränkt ist, wird die gezeigte Ausführungs­ form bei Tintenkartuschen eingesetzt, die zwei Reihen aus Tintendüsen haben, welche sich in der Medienvorschubachse des Druckers erstrecken (siehe Fig. 15).

Bei der gezeigten Ausführungsform wird das Abwischen der drei farbigen Druckköpfe auf herkömmliche Weise durch sta­ tionäre Wischer ausgeführt, welche einen schmalen Wischerblattabschnitt mit einer Oberkante haben, welche über die Düsenplatte reibt, wenn sich die Druckkartusche an den Wi­ schern vorbeibewegt. Das Abschaben der stationären Wischer wird ebenfalls auf herkömmliche Weise durchgeführt, indem eine Tüllenkante des sich bewegenden Druckkopfes verwendet wird. Das Abdecken der drei farbigen Tintendruckköpfe (sowie des schwarzen Tintendruckkopfes) wird auf herkömmliche Weise durch eine Abdeckvorrichtung durchgeführt, welche vier Sätze oder Gruppen von Umfangslippen aufweist, um die Düsenmuster vollständig zu umgeben, ohne die Außenkante der Düsenplatte zu überdecken. Das Ansaugen der drei farbigen Tintendruck­ köpfe (sowie für den schwarzen Tintendruckkopf) wird auf herkömmliche Weise durch eine Vakuum-Ansaugvorrichtung durchgeführt.

Wie in den Fig. 3 und 4A-4B gezeigt, sind die Wartungs­ stationsfunktionen der vorliegenden Erfindung jedoch grund­ sätzlich zwischen einer ersten Wartungsstation 50, welche unmittelbar rechts von einer Druckzone 51 liegt, und einer zweiten Wartungsstation 52, welche rechts von der ersten Wartungsstation liegt, aufgeteilt. Die Wartungsfunktionen jeder Wartungsstation sind in Tabellenform in Fig. 4A ange­ geben, und sie sind in Fig. 4B schematisch dargestellt. Die Richtung der Translations-Wischbewegung vorwärts und rück­ wärts über den 600 DPI Druckkopf mit schwarzer Tinte auf Pigmentbasis wird durch einen Pfeil 54 angegeben, der senk­ recht zur Schlitten-Scanachse ist. Eine Ausgangsposition 56 zum Parken des Wischerblattelementes 688 während eines tat­ sächlichen Druckvorgangs ist ferner außerhalb des Weges 58 des Druckkopfes vorgesehen, um eine Kollision mit einem der Druckköpfe zu vermeiden, welche am Ende jeder Druckschwade in den Wartungsstationsabschnitt des Druckers hineinlaufen.

In den Fig. 3, 5 und 6 ist gezeigt, daß die zweite War­ tungsstation 52 einen Schlitten 60 mit einer Stange 61 zum Halten von Abdeckungen 62, 64, 66 und 68 aufweist. Wenn der Schlitten 20 nicht zum Drucken verwendet wird und nicht in seiner Position bei der ersten Wartungsstation ist, bewegt sich der Schlitten ganz nach rechts, so daß die Abdeckungen in Eingriff mit ihren entsprechenden Druckkopf-Düsenoberflä­ chen kommen können, wodurch verhindert wird, daß die Tinten­ öffnungen in dem Druckkopf austrocknen.

Eine Wischertragstruktur 69 ruht auf dem Schlitten 60. Drei Wischerblätter 70, 72 und 74 sind jeweils auf einem, über Federn vorgespannten Rahmen 76 für die Druckköpfe CYM mon­ tiert, um Verschmutzungen oder verkrustete Tinte zu entfer­ nen, welche die Düsen des Druckkopfes verstopfen könnten.

Jeder Wischer ist nur einem der Druckköpfe für farbige Tin­ ten zugeordnet, während das Wischerblattelement 688 in der ersten Wartungsstation ausschließlich für den Druckkopf mit schwarzer Tinte bestimmt ist.

Die zweite Wartungsstation kann ferner jeden einzelnen Druckkopf CYMK wahlweise ansaugen lassen, indem ein Auswahl­ hebel 78 so bewegt wird, daß er mit einer passenden Kartu­ sche fluchtet, und indem dann ein Kolben 80 manuell nieder­ gedrückt wird. Luft wird durch einen von mehreren Filtern 82, 84, 86 und 88 und durch eine der mittleren Öffnungen 90, 92, 94, 96 in jeder Abdeckung gezogen. Wenn also aus irgend einem Grund keine Tinte mehr in der Abfeuerkammer für einen bestimmten Druckkopf ist, zieht eine Vakuumquelle (nicht gezeigt) Luft durch eine mittlere Öffnung und durch die mit einer bestimmten Abfeuerkammer verbundenen Düsen, während sich der Schlitten in der Abdeckposition in der zweiten Wartungsstation befindet, um Tinte aus einem Tinten­ reservoir der Druckkartusche in die Abfeuerkammer zu ziehen.

Die "Spuck"-Funktion für alle vier Druckköpfe wird von der ersten Wartungsstation übernommen. Dies ist besonders wich­ tig, wenn die Kartuschen während einer längeren Zeitspanne abgedeckt waren. Bevor das Drucken wieder aufgenommen wird, wird eine Reihe von Tintenköpfen bei einem Spuckvorgang aus­ gestoßen, um verkrustete Tinte von den Düsen zu entfernen. Dieses Spucken kann auf einen bestimmten Zeitpunkt gelegt werden, um es mit einem Wischvorgang für die schwarze Tin­ tenkartusche in der ersten Station abzustimmen sowie mit einem Wischvorgang für die farbigen Tintenkartuschen in der zweiten Station.

Die perspektivische Darstellung von Fig. 7 zeigt, wie eine erste Wartungsstation 50 mittels eines Medienvorschubmotors betätigt werden kann, und sie identifiziert einen Be­ zugsrahmen, der zum Positionieren einer Wischereinheit in der ersten Wartungsstation relativ zu dem Druckkopf und zu der Druckplatte verwendet werden kann. Das Medienvorschubsy­ stem für einen Tintenstrahldrucker mit einer erwärmten Druckzone, wie dem DeskJet mit 1200 C Tintenstrahldrucker von Hewlett-Packard, weist hier eine vertikale Halteplatte 600, einen Schrittmotor 602, einen Hauptantriebs-Zahnrad 604, das eine erste Achse 606 antreibt, welche Hauptan­ triebsräder 608 trägt, und einen Nebenantriebszahnrad 610 auf, welches eine zweite Achse 612 antreibt, die eine Neben­ antriebsrolle 614 trägt. Linke und rechte Durchführungsplat­ ten 616, 618 sehen eine präzise Positionierung der Antriebs­ räder 608 und der Antriebsrolle 614 nahe bei einer Siebplat­ te 620 vor, die ein Medium trägt, welches durch eine erwärm­ te Druckzone geht.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die rechte Durchführungs­ platte 618 modifiziert, um eine präzise Positionierung einer einzigen ersten Wartungsstationseinheit vorzusehen, die di­ rekt neben der rechten Durchführungsplatte liegt.

Die rechte Durchführungsplatte weist ein oberes Loch 622 und ein unteres Loch 624 auf, um die erste Wartungsstationsein­ heit in der richtigen Position zu montieren. Ein Antriebs­ zahnrad 626 der Wartungsstation ist fest am rechten Ende der zweiten Achse 612 montiert. Ein vorderer Bezugsvorsprung 630 paßt in einen passenden Schlitz 632 in einem Chassis 634 der Wartungsstation, während ein hinterer Bezugsvorsprung 636 in einen anderen passenden Schlitz 638 paßt. Das Chassis der Wartungsstation schafft somit einen weiteren Bezugsrahmen zum Positionieren einer Wischereinheit in der ersten War­ tungsstation relativ zu dem Druckkopf und der Druckplatte.

Die strukturellen Details der ersten Wartungsstationseinheit sind am besten aus den Fig. 8 bis 11 ersichtlich. Ein Gehäuse 650 umfaßt eine vordere Montagelasche 652 mit einem Schraubenschlitz 653, eine hintere Montagelasche 654 mit Wänden 655, 657, einen oberen Lagerstift 656 zum drehbaren Montieren eines oberen Stirnrades 658, einen unteren Lager­ stift 662 zum drehbaren Montieren eines unteren Stirnrades 662, nach außen vorspringende Montageelemente (für Löcher 622 bzw. 624), wie einen sekundären oberen Montagestift 664 mit einem Abstandshalter 665 und einem sekundären unteren Montagestift 666 mit einem Abstandshalter 667, einen Schaber 668, obere und untere Nockenflächen 670, 672 und vordere und hintere Lagerungslöcher 673 zum drehbaren Montieren einer Leitspindel 674. Eine große Öffnung 675 in dem Gehäuse 650 ermöglicht, daß sich das Antriebsrad 626 durch eine Gehäuse­ wand erstreckt und mit dem Stirnrad 658 in Eingriff kommt (kämmt), wodurch ein Getriebezug durch das untere Stirnrad 662 zu einem Stirnrad 690 gebildet wird. Ein Loch 677 in dem Chassis ist so angeordnet, daß es fluchtend mit dem Schrau­ benschlitz 653 positioniert werden kann, und ein Schlitz 679 in dem Chassis ist so positioniert, daß er mit den Wänden 655 und 657 in Eingriff bringbar ist.

Eine Mutter oder Nuß ist vorgesehen, um einen Wischerfuß 676 zu bilden, der obere und untere Nocken-Eingriffselemente 678, 680 hat, welche jeweils oberen und unteren Nockenflä­ chen 670, 672 folgen, wenn sich der Wischerfuß in einer li­ nearen Bewegung vorwärts und rückwärts längs eines mittleren Gewindeteils 682 der Leitspindel 674 bewegt. Ein nach oben ragender Verriegelungsschaft 684 an dem Wischerfuß 676 ist derart geformt, daß er mit einem passenden inneren Montage­ kanal 686 eines entfernbaren Wischerblattes 688 in Eingriff bringbar ist. Ein abstehender Zeh 679 an dem Wischerfuß schafft eine Asymmetrie, um eine falsch orientierte Montage des Wischerfußes auf der Leitspindel zu verhindern.

Ein Stirnrad 690 ist auf einer quadratischen Nabe 692 der Leitspindel 674 als das letzte Element in dem Getriebezug montiert, um die Leitspindel drehend zu treiben. Die Leit­ spindel 674 weist einen vorderen und einen hinteren Ab­ schnitt 694, 696 ohne Gewinde auf, um vorübergehende Parkpo­ sitionen für den Wischerfuß zu schaffen, nachdem dieser wäh­ rend der Drehung der Leitspindel durch das Stirnrad längs des mittleren Gewindeabschnitts 682 gelaufen ist.

Eine Abdeckung 720 hat eine derartige Größe und Form, daß sie mit dem Gehäuse 650 zusammenpaßt, um ein Spuckbecken in der ersten Wartungsstation zu bilden. Die Abdeckung weist einen vorderen Federarm (nicht gezeigt) und einen hinteren Federarm 722 auf, um während geeigneter Zeitspannen des Wischvorgangs den Wischerfuß in Eingriff mit dem mittleren Gewindeabschnitt 682 zu bringen. Armhaken 724 sind vorgese­ hen, um in passende Schlitze in dem Gehäuse einzugreifen, und vorspringende Plättchen oder Laschen 726 dienen zum Hal­ ten der Stirnräder 688, 662 in ihrer Position an dem Gehäu­ se. Um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Wischerele­ mentes 688 längs der Leitspindel zu vereinfachen, ermögli­ chen Schlitze 728 in sowohl der oberen als auch der unteren Nockenfläche 670, 672, daß Tinte nach unten in einen unteren Spuckbereich (nicht gezeigt) gelangt, wo ein größeres Saug­ kissen überschüssige Tinte absorbiert. Ferner erstreckt sich ein längliches Dochtbauteil 730 von dem Gehäuse nach unten, um zusätzlich restliche flüssige Tinte nach unten und weg von wichtigen, sich bewegenden Teilen des Druckers und der Druckzone zu ziehen. Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Wischerelement 688 trägt ferner dazu bei, daß ein nachteili­ ger Aufbau von Tinte in dem Spuckbecken vermieden wird.

Wie in den Fig. 12A-12B und 13 gezeigt, ist eine sichere, jedoch lösbare Befestigung eines Wischerblatt-Bauelements 750, das aus einem Elastomerwerkstoff, wie einem EPDM-Gummi, hergestellt ist, mittels einer Endwand 740 und einer seitli­ chen Kopfwand 742 vorgesehen, welche einen abgeschrägten, sich erweiternden Kopf 744 an dem Wischerfuß 684 aufnehmen und fassen können. Das Wischerblattbauteil 750 weist hinter­ einander geschaltete Wischerblätter 752, 754 auf, die ge­ spalten sind, um getrennte, voneinander entfernte Wischab­ schnitte 753, 755 zu bilden. Jeder Abschnitt weist eine ab­ gerundete Kante 756 und eine scharfe Kante 758 auf, um nach­ einander mit der abgerundeten Kante des Wischers Tinte von den Öffnungen auf eine Düsenoberfläche auf dem Druckkopf zu ziehen und unmittelbar danach die Tinte von der Düsenober­ fläche des Druckkopfes mit der scharfen Kante des Wischers zu entfernen. Durch eine spiegelsymmetrische Anordnung der aufeinanderfolgenden Wischerblätter zueinander kommt die abgerundete Kante des Wischers immer zuerst mit der Düsen­ oberfläche in Kontakt, und die scharfe Kante kommt unmittel­ bar danach mit der Düsenoberfläche in Kontakt. Somit löst die nasse Tinte etwaige getrocknete Tinte auf der Düsenober­ fläche erneut an, und die scharfe Kante reinigt die Oberflä­ che sofort, bevor sich wieder trockene Tinte aufbauen könn­ te. Die oben erläuterte gespaltene Konfiguration ist insbe­ sondere zur Verwendung mit Tintenstrahl-Düsenanordnungen entworfen, die zwei Reihen aus Düsenöffnungen aufweisen, wie ein Druckkopf 802 mit einer Schwadenhöhe von 1/3 Inch mit etwa 100 Düsen in einer 300 DPI Anordnung und/oder ein Druckkopf 804 mit einer Schwadenhöhe von 1/2 Inch mit etwa 300 Düsen in einer 600 DPI Anordnung (siehe Fig. 15).

Gemäß dem zuvor gesagtem sieht die erste Wartungsstation ein einzigartiges Wisch/Schabe-Verfahren vor, welches in dem Flußdiagramm der Fig. 16A-16B wiedergegeben ist. Man er­ kennt aus dem aus sich selbst heraus verständlichen Flußdia­ gramm, daß am Anfang die Wischerblätter in einer Ruheposi­ tion geparkt sind, wobei der Wischerfuß sich in einer Aus­ gangsposition auf dem Teil der Leitspindel ohne Gewinde be­ findet, obwohl sich die Leitspindel während eines Druckvor­ gangs fortgesetzt dreht. Nachdem der Druckvorgang beendet ist, und das Medium aus der Druckzone bewegt wurde, wird ein Zeitplan gemäßer Wischvorgang begonnen, indem der Schritt­ motor umgekehrt wird, um die erste Wartungsstation zu akti­ vieren. Wenn das Gewinde der Leitspindel mit der Wischermut­ ter kämmt, werden die nachgiebigen oder flexiblen Kanten der Wischerblätter zunächst über den starren Schaber geführt, um diese zu reinigen, um eine Beschädigung der Düsenoberflächen zu verhindern, und dann werden sie für den zuvor erörterten Ansaug/Reinigungsvorgang über die Tintenöffnungen geführt. Dieser Zyklus wird abgeschlossen, indem der Schrittmotor umgekehrt wird, um wiederum den Ansaug/Reinigungs-Vorgang durchzuführen, dem ein Schritt nachgeschaltet ist, bei dem die flexiblen Kanten der Wischerblätter abgeschabt werden. Der Wischerfuß mit dem Gewinde bewegt sich dann aufgrund der Kupplungswirkung des Teils der Leitspindel ohne Gewinde in die Ruhe- oder Parkposition. Obwohl eine Ansammlung von Tin­ te auf einer Düsenoberfläche des Druckkopfes normalerweise unerwünscht ist, sei bemerkt, daß in diesem Fall das Ansau­ gen von Tinte von einer Düsenanordnung durch die abgerundete Kante des vorderen Wischerblattes sehr wichtig ist, um eine erfolgreiche Reinigung der Düsenoberfläche zu erreichen, indem die Düsenoberfläche benetzt oder eingeschmiert wird und etwaige restliche getrocknete Tinte auf der Düsenober­ fläche wieder angelöst wird.

Die unterschiedlichen Wischgeschwindigkeiten und die Zeit, welche zum Durchführen eines vollständigen Wischzyklus bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erforderlich ist, sind in dem Zeitdiagramm von Fig. 17 gezeigt. Das translatorische Wischen wird in beiden Richtungen mit unter­ schiedlichen Geschwindigkeiten durchgeführt, welche von Zu­ verlässigkeitsnormen der Druckqualität bestimmt werden.

Der Fachmann auf diesem Gebiet wird beachten, daß die ver­ schiedenen mechanischen Bezugs-Verbindungselemente den Wischmechanismus der ersten Wartungsstation präzise positio­ nieren. Wenn die Medienvorschubachse als die X-Achse be­ zeichnet wird, dann wird eine erste Positionierung in der X- Richtung durch einen unteren Stift 666 vorgesehen. Eine er­ ste Dreh-Positionierung wird von der Wand 657 und der Lasche 652 vorgesehen. Eine zweite Dreh-Positionierung wird haupt­ sächlich durch die Abstandshalter 665 und 667 vorgesehen. Eine zusätzliche Dreh-Positionierung um die Z-Achse wird von der unteren Wand 655 und den Abstandshaltern 665, 667 vor­ gesehen.

Durch Vorsehen dieser spezialisierten Wisch-Wartung für ei­ nen hoch auflösenden Stift mit breiter Schwade und schwarzer Tinte auf Pigmentbasis ermöglicht die Erfindung eine höhere Auflösung und eine höhere Geschwindigkeit für häufig ge­ druckte Komponenten, wie Text und die häufigsten Farbkompo­ nenten einer Graphik - nämlich schwarz. Durch schnelleres Drucken dieser häufigen Merkmale und Komponenten mit einer höheren Auflösung wird die gesamte Seite schneller und mit besserer Qualität gedruckt, und der Ausdruck wird vergleich­ barer mit einer Laser-Druckleistung (8+ Seiten pro Minute) und der Laserdruckqualität (Auflösung von 600 DPI).

Der Fachmann erkennt, daß die vorangehende Beschreibung nur zur Erläuterung der Erfindung dient. Verschiedene Alternati­ ven und Modifikationen können von dem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden, ohne die Erfindung zu verlassen. Die Erfindung soll solche Alternativen, Modifikationen und Variationen einschließen, die in den Bereich der folgenden Ansprüche fallen.

Claims (31)

1. Tintenstrahldrucker zur Verwendung mit wenigstens einem Druckkopf mit mehreren Öffnungen in einer Dü­ senoberfläche zum Aufbringen von flüssiger Tinte auf ein Medium in einer Druckzone, mit:
einem Schlitten (20) zum Halten des Druckkopfes (802, 804);
Antriebsmitteln (602) für den Schlitten zum Bewegen des Schlittens in einer Schlittenscanrichtung über die Druckzone zu einer Wartungsstation (50), wobei sich der Druckkopf längs eines Druckkopfweges be­ wegt;
einer Wischereinheit (676, 688; 750) in der War­ tungsstation (50);
Montagemitteln (676) in der Wischereinheit zum Hal­ ten eines Wischerelementes (688; 750) in einer vor­ gegebenen aufrechten Position; und
Betätigungsmittel (674) zum Bewegen des Wischerele­ mentes in einer linearen Richtung, um die Düsenober­ fläche des Druckkopfes in einer Translationsbewegung abzuwischen, während sich der Schlitten (50) in ei­ ner Halteposition in der Wartungsstation befindet.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, mit weiterhin Antriebsmitteln (602) für den Wischer, die mit den Betätigungsmitteln (674) verbunden sind, um den Wi­ scher zu bewegen.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 2, bei dem die An­ triebsmittel einen Wischermotor (602) aufweisen, welcher auch das Medium durch die Druckzone bewegt.

4. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Wischereinheit ein Spuckbecken (720) zum Aufnehmen von Tintentropfen aufweist, welche von dem Druckkopf (802, 804) während eines Spuckvorgangs in der Wartungsstation (50) erzeugt werden.

5. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Wischereinheit einen Schaber (668) zum Entfernen restlicher Tinte von dem Wi­ scherelement aufweist.

6. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Wischereinheit einen Ruhebe­ reich (56) zum Abstellen des Wischerelementes (688; 750) in einer von dem Druckkopfweg entfernten Lage aufweist.

7. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Betätigungsmittel eine Vor­ schubeinrichtung (674) aufweisen, die mit dem Wi­ scherelement (688; 750) verbunden ist, um das Wi­ scherelement vorwärts und rückwärts über die Düsen­ oberfläche des Druckkopfes (802, 804) zu bewegen.

8. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, bei dem die Vorschubeinrichtung (674) das Wischerelement (688; 750) in einer Wischrichtung (54) bewegt, die senk­ recht zu einer Schlittenscanrichtung ist.

9. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Vorschubeinrichtung (674) einen Kupplungsmecha­ nismus (694, 696) aufweist, um das Wischerelement (688; 750) zu greifen, um das Wischerelement während eines Wischvorgangs durch den Druckkopfweg zu bewe­ gen und das Wischerelement vor und/oder nach dem Wischvorgang freizugeben, so daß das Wischerelement (688; 750) auf einer von dem Druckkopfweg entfernten Position liegen kann.

10. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei dem die Vorschubeinrichtung eine drehbare Leitspin­ del (674) aufweist, die sich senkrecht zu dem Druck­ kopfweg erstreckt.

11. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Montagemittel (676) eine Nockenoberflächenvorrichtung (670, 672) in der Wi­ schereinheit aufweisen, um die vorgegebene aufrechte Position einzugrenzen, sowie eine Nockenfolgevor­ richtung (678, 680) an dem Wischerelement, welche während des translatorischen Abwischens der Düsen­ oberfläche gegen die Nockenoberflächenvorrichtung (670, 672) zu liegen kommt.

12. Tintenstrahldrucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Montagemittel (676) mehrere Laschen (652, 654) an der Wischereinheit aufweisen, um das Wischerelement (688; 750) in dem Drucker in einer vorgegebenen Position relativ zu dem Druckkopf zu positionieren.

13. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 12, mit ferner einer Platte (620) zum Tragen des Mediums in der Druckzone, wobei die mehreren Laschen (652, 654) das Wischerelement relativ zu der Platte positionieren.

14. Tintenstrahldrucker mit einem Druckkopf (802, 804), der in einem Schlitten (20) montiert ist, welcher sich in einer Schlittenscanrichtung längs eines Druckweges zwischen einer Druckzone und einer War­ tungsstation bewegt, mit:
einem Motor (602) an dem Drucker;
einer Antriebsrolle (614), welche mit dem Motor ver­ bunden ist, um ein Medium durch die Druckzone zu bewegen;
einem Wischer (688; 750), der in der Wartungsstation (50) montiert ist;
einer Betätigungseinrichtung (674) zum Bewegen des Wischers in einer linearen Richtung, welche von ei­ ner Düsenoberfläche an dem Druckkopf definiert wird, um die Düsenoberfläche an dem Druckkopf abzuwischen, wenn sich der Schlitten (20) in einer Halteposition in der Wartungsstation (50) befindet; und
einem Getriebezug (626, 656, 662, 690), der zwischen dem Motor (602) und der Betätigungseinrichtung (674) angeordnet ist, um den Wischer in der linearen Rich­ tung zu bewegen.

15. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 14, bei dem die Betätigungseinrichtung eine Translationsbewegung auf den Wischer (688; 750) überträgt, um den Wischer vorwärts und rückwärts über die Düsenoberfläche des Druckkopfes (802, 804) zu bewegen.

16. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Betätigungseinrichtung (674) den Wischer (688; 750) von dem Druckkopfpfad entfernt in einer Ruheposition hält, wenn sich der Druckkopf durch die Druckzone bewegt.

17. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem die Betätigungseinrichtung (674) eine Translationsbewegung auf den Wischer überträgt, um den Wischer über die Düsenoberfläche des Druckkopfes (802, 804) in einer Wischrichtung (54) zu bewegen, welche senkrecht zu der Schlittenscanrichtung ist, während der Druckkopf in der Wartungsstation (50) anhält.

18. Verfahren zum Warten eines Tintenstrahldruckers mit einem Druckkopf (802, 804) in einem Schlitten (20), welcher sich in einer Schlittenscanrichtung längs eines Druckkopfweges durch eine Druckzone bewegt, mit folgenden Verfahrensschritten:

Bewegen des Schlittens (20) zu einer Halteposition in einer Druckerwartungsstation (50), ohne den Druckkopf (802, 804) aus dem Schlitten (20) zu ent­ fernen;
Drehen einer Betätigungseinrichtung (674), um ein Wischerblatt (688; 750) in einer linearen Richtung durch den Druckkopfpfad zu bewegen, und dabei Wi­ schen über die Tintenöffnungen in einer Düsenober­ fläche des Druckkopfes (802, 804); und
Parken des Wischerblattes (688; 750) in einer Ruhe­ position, welche von dem Druckkopfweg entfernt ist, vor und/oder nach dem Wischen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem ferner die Betä­ tigungseinrichtung (674) in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, um das Wischerblatt (688; 750) in eine entgegengesetzte lineare Richtung zu bewegen und dabei rückwärts über die Tintenöffnun­ gen in der Düsenoberfläche zu wischen.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei dem ferner restliche Tinte von dem Wischerblatt (688; 750) ab­ geschabt wird, bevor und/oder nachdem die Düsenober­ fläche abgewischt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem ferner die Betätigungseinrichtung (674) gedreht wird, um restliche Tinte von dem Wischerblatt (688; 750) zu schaben, bevor mit dem Wischen begonnen wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem ferner die Betätigungseinrichtung (674) gedreht wird, um restliche Tinte von dem Wischerblatt (688; 750) zu schaben, nachdem das Wischen abgeschlossen ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei dem ferner eine Bewegung des Wischerblattes (688; 750) in der linearen Richtung verhindert wird, nach­ dem das Wischen beendet ist, indem eine Kupplungs­ tätigkeit der Betätigungseinrichtung (674) ausgelöst wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, bei dem ferner eine Bewegung des Wischerblattes (688; 750) in der linearen Richtung verhindert wird, bevor mit dem Wischen begonnen wird, indem eine Kupplungs­ tätigkeit der Betätigungseinrichtung (674) ausgelöst wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem ferner während der Drehung die Kupplungstätigkeit aktiviert wird, indem eine Federkraft an das Wischerblatt (688; 750) angelegt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem ferner während des Gegendrehens die Kupplungstätigkeit verhindert wird, indem eine Federkraft an das Wischerblatt (688; 750) angelegt wird.

27. Tintenstrahldrucker mit einem Schlitten (20) zum Halten eines Druckkopfes (802, 804), welcher sich längs eines Druckkopfweges in einer Schlittenscan­ richtung über eine Druckzone bewegt, mit
einer Wartungsstation (50), die in dem Druckkopfweg liegt und gegenüber der Druckzone versetzt ist;
einem Wischerelement (688; 750) in der Wartungssta­ tion (50), welches einen beweglichen Sockel (676) aus einem ersten Werkstoff aufweist, welcher ein Wischerblatt (688; 750) aus einem zweiten Werkstoff in einer aufrechten Position hält; und
einer Betätigungseinrichtung (674), welche mit dem Sockel (676) in Eingriff bringbar ist, um das Wi­ scherblatt (688; 750) in einer linearen Wischrich­ tung durch den Druckkopfweg und über die Düsenober­ fläche des Druckkopfes (802, 804) zu bewegen.

28. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 27, mit Mitteln zum lösbaren Montieren des Wischerblattes (688; 750) an dem Sockel (676).

29. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 27 oder 28, bei dem die Betätigungseinrichtung eine Leitspindel (674) aufweist und der Sockel eine Mutter (676) auf­ weist, die drehbar auf der Leitspindel montiert ist.

30. Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei dem die Wartungsstation folgende Merkmale aufweist:
einen Getriebezug (626, 658, 662, 690), der mit der Leitspindel (674) verbunden ist;
ein Gehäuse (720), zum Montieren des Getriebezuges und der Leitspindel, wobei das Gehäuse mehrere La­ schen (652, 654) zur Befestigung an dem Drucker auf­ weist, und
ein Seitenplattenbauteil (600), welches an dem Ge­ häuse (720) befestigt ist, um mit dem Gehäuse eine Spuckbeckenumhüllung in der Wartungsstation (50) zu bilden.