DE19749669B4

DE19749669B4 - System zum Naßreinigen eines Druckkopfes mit direktem Kontakt

Info

Publication number: DE19749669B4
Application number: DE19749669A
Authority: DE
Inventors: Wistar W. Escondido Rhoads; Eric Joseph Encinitas Johnson; Steve Temecula Castle; Frank San Marcos Drogo; John San Diego Ferraro; Paul E. Escondido Martinson; Eric La Jolla Mattis
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: US5905514A; GB9723937D0; DE19749669A1; KR19980042312A; GB2319224B; GB0115608D0; JP3865901B2; USRE40294E1; KR100523122B1; JPH10138502A; GB2319224A

Abstract

System zum Behandeln eines Teils eines Druckkopfes (30) eines Tintenstrahldruckers (10) der Bauart mit einem Druckkopf (30), der von einem Wagen (42) hin und her bewegbar ist, und einem Wischer (70), der relativ zu dem Druckkopf (30) in Wischkontakt mit diesem bewegbar ist, um unerwünschte Ansammlungen von einem zu reinigenden Teil des Druckkopfes (30) zu entfernen, wenn der Druckkopf (30) und der Wischer (70) durch die Bewegung wenigstens eines der beiden relativ zueinander bewegt werden, wobei der Druckkopf (30) und der Wischer (70) jeweils eine erste und eine zweite Seite haben;
und mit einer Quelle (73) für Behandlungsfluid (74) zum Wischen des Druckkopfes (36) mit einem Fluidreservoir (78), das ein poröses Medium (86) aufweist, das Behandlungsfluid (74) durch Kapillarwirkung speichern kann;
einem Applikator (80) zum Übertragen von Behandlungsfluid von der Quelle (73) für Behandlungsfluid auf wenigstens den Druckkopf (30) oder den Wischer (70) in einer reproduzierbaren Menge durch...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Reinigung von Druckköpfen in rechnergesteuerten Druckern der Bauart, die allgemein als Tintenstrahldrucker bekannt sind. Die Erfindung betrifft spezieller eine derartige Reinigung in Druckern mit einem "Wischer", der mit der Oberfläche einer Düsenplatte eines Druckkopfes in Kontakt kommt, darüber gleitet und sie wischt, um überschüssige Tinte und angesammelte Reste zu entfernen, um die Druckkopffunktion und die Druckqualität zu verbessern.
Ein System zum Behandeln eines Teils eines Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 5,300,958 bekannt.
Tintenstrahldrucksysteme arbeiten normalerweise, indem sie Tinte aus mehreren kleinen, nahe beieinanderliegenden Düsen ausstoßen, die auf dem Druckkopf liegen. Damit er richtig arbeitet, muß ein Tintenstrahldruckkopf regelmäßig gewartet werden.
Während des Druckens können sich fehlgeleitete Tintentröpfchen, Staub, Papierfasern und andere Reste um die Düsen der Düsenplattenoberfläche ansammeln und die Flugbahn (Trajektorie) später ausgestoßener Tintentröpfchen stören und dadurch die Druckqualität beeinflussen. Um diesen Effekt zu minimieren, kann der Tintenstrahldruckkopf gereinigt werden, indem die Oberfläche der Düsenplatte ab und zu gewischt wird, um die angesammelte Tinte und andere Rückstände zu entfernen.
Während der Ruhepausen kann die Tinte in den Düsen trocknen oder hart werden und dadurch die Düsen verstopfen. Tintenstrahldruckköpfe können daher mit einer Kappe abgedeckt werden, um geeignete Umgebungsbedingungen um die Düse aufrechtzuerhalten und das Verstopfen hinauszuzögern. Das Verschließen kann automatisch nach einer kurzen Ruheperiode durchgeführt werden, und zwar sogar mitten während des Druckens einer Seite, wenn der Drucker auf mehr Daten wartet.
Tintenstrahldrucker haben im allgemeinen eine Service- oder Wartungsstation für den Druckkopf, zu der ein Tintenstrahldruckkopf mit dem Schlitten bewegt wird, und üblicherweise befindet sich eine Kappe in der Wartungsstation, welche den Druckkopf verschließt. Bei der Wartungsstation wird der Druckkopf, oder werden mehrere Köpfe (falls vorhanden) gelegentlich gereinigt, und falls notwendig, wird Tinte angesaugt. Für diese Reinigungsfunktion sind in der Wartungsstation Wischer vorgesehen. Die Wartungsstation kann einen "Schlitten" aufweisen, der diese sowie andere Elemente trägt, die zum Warten des einen oder der mehreren Druckköpfe des Druckers notwendig sind. Der Schlitten selbst kann quer zu einer Bewegungsachse des Druckkopfwagens bewegbar sein, z. B. in einer vertikalen Richtung, um z. B. die Kappen oder Wischer in Kontakt mit dem Druckkopf zu bringen oder von diesem zu entfernen. Alternativ kann bei der Wartungsstation eine Trommel vorgesehen sein, und Wischer sowie Kappen können an der Trommel angebracht sein. Die Drehung (und in einigen Fällen auch die vertikale Bewegung) der Trommel bewirkt das Wischen des Druckkopfes und/oder die Ausrichtung einer oder mehrerer Kappen zu einem oder mehreren Druckköpfen, die neben der Trommel der Wartungsstation positioniert sind.
Um die Druckgeschwindigkeit sowie die Klarheit und den Kontrast des gedruckten Bildes zu verbessern, waren jüngere Entwicklungen im Stand der Technik darauf gerichtet, die Tinte selbst zu verbessern. Um z. B. schneller und wasserbeständiger mit dunklerem Schwarz und lebendigeren Farben zu drucken, wurden verbesserte Tinten auf Pigmentbasis für Tintenstrahlanwendungen entwickelt. Diese Tinten auf Pigmentbasis haben einen höheren Gehalt an Schwebstoffen als die früheren Tinten auf Farbstoffbasis. Beide Tintenarten trocknen schnell, so daß der Tintenstrahl-Druckmechanismus einfaches Papier verwenden kann. Die Kombination aus kleinen Düsen und schnell trocknender Tinte birgt jedoch die Gefahr, daß die Druckköpfe verstopfen, in diesem Fall nicht nur mit der getrockneten Tinte und winzigen Staubpartikeln oder Papierfasern, sondern auch mit den Feststoffen in der Tinte selbst.
Ferner ist es schwieriger, die getrocknete Tinte zu entfernen als die früher verwendeten Tinten auf Farbstoffbasis, wenn diese getrocknet waren. Diese Kombination von Eigenschaften führt zu den oben erläuterten Problemen der Beeinträchtigung der Druckqualität.
Ein weiteres Merkmal dieser Tinten auf Pigmentbasis trägt noch zu dem Problem der Düsenverstopfung bei. Die Tinten auf Pigmentbasis verwenden ein Dispersionsmittel, um zu verhindern, daß die Pigmentpartikel ausflocken. Unglücklicherweise kann das Dispersionsmittel einen festen Film auf der Düsenplatte des Druckkopfes bilden, wenn der Tinten "träger" oder die Trägerkomponente der Tinte auf Pigmentbasis verdunstet. Neben den auf der Druckkopfoberfläche angesammelten Rückstände aufgrund zuviel gespritzter Tinte (Overspray), Papierstaub und z. B. des Ansaugens (Priming) durch den Drucker, zieht dieser Dispersionsfilm auch Papierstaub und andere Rückstände sowie Feststoffe aus der Tinte selbst an und bindet diese. Man hat festgestellt, daß dieser Film sowie Tintenreste und Rückstände, welche die Druckkopfdüsen umgeben, sehr schwer von dem Druckkopf zu entfernen sind.
Bekannte Reinigungssysteme, die in Druckern dieser Art eingesetzt werden, verwenden Wischer, die ein Wischerblatt haben, das aus einem Elastomermaterial, wie Vinyl oder EDPM, hergestellt ist. Das Wischerblatt und ein Druckkopf werden relativ zueinander bewegt, so daß das Blatt Ansammlungen von dem kritischen Bereich des Druckkopfes mit den Düsenöffnungen wischt. Dieses System ist selbst bei den älteren Tinten auf Farbstoffbasis nicht immer ganz effektiv. Einige Systeme verwenden einen zweiten Wischer, der aus einem weichen absorbierenden Material hergestellt ist, um den Druckkopf weiter zu reinigen oder "zu polieren". Bei anderen Druckkopf-Wartungssystemen wird Tinte aus dem Schreiber ausgestoßen oder herausgezogen und dazu verwendet, den Wischer anzufeuchten und Tintenreste zu lösen, die an dem Druckkopf haften, um die Effektivität der Reinigung zu verbessern. Während diese zu letzt genannte Lösung bei einigen Tintensystemen auf Farbstoffbasis gut funktioniert, wird dadurch Tinte verschwendet, die anderenfalls zum Drucken verwendet werden könnte. Ein derartiges System ist in der US-A-5,103,244 vom 7. April 1992 (Gast et al.) und den US-Patentanmeldungen Nr. 08/224,918, eingereicht am 8. April 1994, und Nr. 398,709, eingereicht am 6. März 1995, offenbart, die alle der vorliegenden Anmelderin gehören und auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird.
Ferner funktionieren die Reinigungssysteme, die mit Tinte arbeiten, welche aus dem Druckkopf gesaugt wird, im allgemeinen nicht so gut mit wasserfesten Tintenzusammensetzungen mit hohem Feststoffgehalt. Die Gründe hierfür sind, daß die getrockneten Reste solcher Tinten resistenter gegen das Aufbrechen und Entfernen mittels mechanischer Kräfte sind, die wie oben erläutert von dem Wischer aufgebracht werden, und daß die Kinetik bei der erneuten Lösung bei diesen Tinten langsam ist. Diese Faktoren z. B. begrenzen die Effektivität des bekannten Reinigungsvorgangs, was natürlich nicht erwünscht ist. Bei diesem System sammeln sich auch mehr Tintenreste auf den Wischern an, und ein Teil dieser Ansammlungen kann in die Düsen des Druckkopfes zurückgedrückt werden, wodurch wenigstens vorübergehend eine oder mehrere Düsen nicht mehr richtig abfeuern, wodurch sich die Druckqualität verschlechtert.
Es wurde erkannt, daß die Verwendung eines flüssigen Lösungsmittels oder eines anderen flüssigen Behandlungsmittels für den Druckkopf das Problem der getrockneten Tinte verringert, indem es das Trocknen der Tinte verlangsamt oder die Tintenreste neu löst, so daß der Druckkopf leichter durch Abwischen gereinigt werden kann. Bei der Verwendung eines flüssigen Behandlungsmittels treten jedoch viele neue Probleme auf.
Die Speicherung der Behandlungsflüssigkeit in angemessenen Mengen für die Lebensdauer des Druckers ohne Lecken ist problematisch.
Lecks können z. B. auftreten, wenn der Drucker gekippt wird, oder wenn Druckunterschiede aufgrund einer Temperatur- oder Höhenänderung während der Fracht auftreten. Ein anderes Problem, das erkannt wurde, ist die Verwendung der Behandlungsflüssigkeit bei einem Druckkopf, der unerwünschte Ansammlungen aus Tintenfeststoffen, Dispersionsmitteln und anderen Verunreinigungen aufweist, ohne die Quelle der Behandlungsflüssigkeit mit diesen Ansammlungen zu verunreinigen. Die Vorrichtung zum Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit sowie die Behandlungsflüssigkeit selbst sollten vor Verunreinigungen bewahrt werden, um eine gleichmäßige Reinigung des Druckkopfes während der Lebensdauer des Druckers vorzusehen. Auch das Bemessen der Menge der Behandlungsflüssigkeit, die beim Wischen aufgetragen wird, hat sich als wichtiger Faktor herausgestellt. Eine gleichbleibende optimale Reinigungswirkung und die Druckqualität können durch das Aufbringen von zu wenig oder zu viel Behandlungsflüssigkeit gefährdet werden. Zu wenig Behandlungsflüssigkeit führt zu einer wenig effektiven Entfernung der Rückstände, so daß sich unerwünschte Ansammlungen bilden können. Zu viel Behandlungsflüssigkeit kann dazu führen, daß eine oder mehrere Düsen zumindest vorübergehend außer Funktion sind, weil die überschüssige Behandlungsflüssigkeit von dem Wischer in die Düse gedrückt wird oder von dem Unterdruck, der im Betrieb auftritt, in die Düse gezogen wird.
Im Ergebnis gibt es viele Schwierigkeiten, zu denen das Herausfinden optimaler Arten, wie die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht werden soll, um die Effektivität des Wischens zu verbessern, gehört, die erkannt, mit den bekannten Reinigungssystemen jedoch nicht gelöst wurden. Deshalb wird ein verbessertes Reinigungssystem, insbesondere für Drucker benötigt, welche Tinten auf Pigmentbasis mit hohem Feststoffgehalt und Dispersionsmitteln verwenden, um eine optimale Funktionalität der thermischen Tintenstrahldruckköpfe zu erreichen und aufrechtzuerhalten.
Die vorliegende Erfindung sieht hierfür ein verbessertes System zum Warten eines Teils eines Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers der Bauart vor, bei dem der Druckkopf mit einem Schlitten hin und her bewegt wird und ein Wischer so positioniert und dafür bestimmt ist, sich in Wischkontakt mit dem Druckkopf relativ zu diesem zu bewegen, um unerwünschte Ansammlungen von einem zu reinigenden Teil des Druckkopfes zu entfernen, wenn der Druckkopf und der Wi-scher durch die Bewegung wenigstens des Druckkopfes oder des Wischers relativ zueinander bewegt werden. Das System umfaßt eine Quelle für ein Behandlungsfluid, welche das Behandlungsfluid speichern und zuverlässig abgeben kann, und eine Vorrichtung zum Übertragen einer reproduzierbaren Menge des Behandlungsfluids von der Quelle für Behandlungsfluid auf wenigstens eines der beiden Elemente (Druckkopf oder Wischer) durch direkten Kontakt, so daß es zur Unterstützung des Wischvorgangs zur Verfügung steht. Das System umfaßt das Wischen des Druckkopfes durch eine Relativbewegung des Wischers und des Druckkopfes, nachdem das Behandlungsfluid auf wenigstens eines der Elemente aufgebracht wurde.
Gemäß eines spezielleren Aspekts umfaßt die Erfindung einen Applikator, welcher Behandlungsfluid in einer reproduzierbaren Menge auf die Oberfläche wenigstens des Druckkopfes oder des Wischers durch direkten Kontakt mit dem Behandlungsfluid, das sich auf dem Applikator befindet, bringen kann. Das System umfaßt ferner eine Vorrichtung zum Transportieren von Behandlungsfluid von der Quelle für Druckkopf-Behandlungsfluid zu dem Applikator. Der Applikator kann insbesondere neben oder in der Verschlußkappe liegen, so daß das Behandlungsfluid durch Kontakt mit dem Applikator beim Verschließen des Schreibers auf den Druckkopf aufgebracht wird.
Gemäß eines spezielleren Aspekts der Erfindung ist der Applikator aus einem Dochtmaterial hergestellt, wobei der Applikator eine Spitze hat, die so konfiguriert ist, daß sie mit dem einen Element in Kontakt kommt, und der Applikator ist ferner in Fluidverbindung mit dem Reservoir, wobei das Behandlungsfluid durch Kapillarwirkung zur Spitze des Applikators übertragen wird. Die Quelle für Behandlungsfluid umfaßt ein Reservoir, welches das Behandlungsfluid zurückhalten kann. Das Reservoir kann ein poröses Medium enthalten, das zum Speichern von Behandlungsfluid geeignet ist, welches darin durch Kapillarkräfte zurückgehalten wird, wobei in dem Applikator größere Kapillar-Anziehungskräfte herrschen als in dem Reservoir. Ferner kann das System so konfiguriert sein, daß die Quelle für Behandlungsfluid sowohl als ein Behandlungsfluidreservoir als auch als ein Applikator dient.
Gemäß eines weiteren speziellen Aspekts sieht die Erfindung ferner eine Behandlungsfluidversorgung mit einem Reservoir vor, das dem Wagen zugeordnet ist, so daß es sich mit diesem bewegt, und es kann in die Schreiberkartusche eingebaut sein, die den zu reinigenden Druckkopf enthält. Gemäß eines weiteren, engeren Aspekts kann das System eine getrennt verschiebbare Haltevorrichtung umfassen, die von der Führungsstange getragen wird, auf welche der Applikator montiert ist, wobei die verschiebbare Haltevorrichtung zusammen mit dem Schlitten bewegbar ist. Der Applikator kann in einer ersten Stellung neben einer ersten Seite eines Wischers vorbelastet sein, wobei der Applikator von der ersten Stellung aus in Wischkontakt mit dem Wischer gebracht wird, indem der Wagen von dieser ersten Position zu dem Wischer bewegt wird, und eine Vorspann-Einrichtung führt den Applikator anschließend in die erste Stellung zurück. Alternativ kann der Applikator sich mit dem Schlitten und dem Druckkopf bewegen und Behandlungsfluid von einer feststehenden Quelle für Behandlungsfluid aufnehmen, die neben der Bewegungsbahn des Druckkopfwagens liegt, wenn der Applikator neben diese feststehende Quelle gebracht wird, wobei der Applikator wenigstens soviel Behandlungsfluid fassen kann, wie für das einmalige Aufbringen von Behandlungsfluid auf den Wischer für die Reinigung des Druckkopfes benötigt wird.
Gemäß eines weiteren Aspekts kann das Reservoir der Quelle für Behandlungsfluid bei der Wartungsstation, auf dem Schlitten oder an einer anderen Stelle innerhalb des Druckerchassis angeordnet sein und in Fluidverbindung mit dem Applikator stehen. Diese Fluidverbindung kann wahlweise unterbrochen werden, um eine Dosierung des Behandlungsfluids zu erreichen, das von dem Applikator auf die Druckkopfoberfläche aufgebracht wird.
Gemäß eines weiteren Aspekts kann das System einen Spezialwischer enthalten, der sowohl als ein Wischer als auch als ein Applikator dienen kann, wobei die Applikator/Wischer-Kombination einen Applikatorabschnitt hat, der von dem Wischer getragen wird, um Behandlungsfluid auf den Druckkopf aufzubringen, wnn der Druckkopf und die Applikator/Wischer-Kombination relativ zueinander in einer ersten Richtung bewegt werden, und um den Druckkopf zu wischen, wenn sie relativ zueinander in einer zweiten Richtung bewegt werden. Das Behandlungsfluid wird durch Bewegen des Applikators/Wischers in Kontakt mit dem Behandlungsfluid bei dem Applikatorabschnitt aufgebracht, und danach wird das Behandlungsfluid auf den Druckkopf aufgebracht, indem der Druckkopf an dieser speziellen Applikator/Wischer-Kombination vorbeibewegt wird, wobei der Applikatorabschnitt direkt mit dem Druckkopf in Kontakt kommt, um das Behandlungsfluid auf diesen zu übertragen. Bei einem nachfolgenden Durchgang in der entgegengesetzte Richtung dient der Wischer zum Wischen des Druckkopfes. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung kann das Behandlungsfluid in einem Applikator neben der Applikator/Wischer-Kombination zur Verfügung stehen, so daß die Bewegung des Druckkopfs relativ zu der Applikator/Wischer-Kombination in der zweiten Richtung die Applikator/Wischer-Kombination in Kontakt mit dem daneben liegenden Applikator bringt, um das Behandlungsfluid durch direkten Kontakt auf die Applikator/Wischer-Kombination aufzubringen.
Gemäß eines weiteren speziellen Aspekts kann der Applikator ein zusammengesetztes Wischerelement aufweisen, mit einer ersten und einer zweiten undurchlässigen Elastomerschicht sowie einer Schicht aus mit Behandlungsfluid getränktem porösen Elastomer-Schaumstoff, der zwischen diesen liegt, wobei die Schaumstoffschicht eine Behandlungsfluidmenge speichern kann und in Fluidverbindung mit einer Öffnung bei einem oberen Abschnitt des zusammengesetzten Wischers ist, so daß Behandlungsfluid austreten kann, um für das Wischen des Druckkopfes zur Verfügung zu stehen. Gemäß eines weiteren speziellen Aspekts ist der zusammengesetzte Wischer so aufgebaut, daß das Behandlungsfluid aus der Öffnung neben dem oberen Abschnitt des zusammengesetzten Wischers ausgestoßen wird, wenn der Wischer durch den Wischkontakt mit dem Druckkopf verformt wird. Ferner kann der zusammengesetzte Wischer in Fluidverbindung mit einem getrennten Behandlungsfluidreservoir stehen oder alternativ selbst einen Vorrat an Behandlungsfluid enthalten, der für die Lebensdauer des Druckers bemessen ist.
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigt:
1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines rechnergesteuerten Druckers, welcher die Umgebung der Erfindung gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines teils einer Wartungsstation des Druckers der 1, die vier von einem Schlitten getragenen Schreiberkartuschen in der Nähe der Wartungsstation zeigt, wobei der Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1 verläuft;
3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, wobei der Schnitt entlang der Linie 3-3 in 2 verläuft;
4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, wobei der Schnitt entlang der Linie 4-4 in 2 verläuft;
5 ist eine Explosionsdarstellung des Teils des Wartungsstationsschlittens, der ein Behandlungsfluidreservoir und einen Dochtapplikator, einen Dochtbehälter, eine Kappe, einen Wischer und einen Wischerhalter umfaßt, der auch in 1 zu sehen ist;
6 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der in 5 gezeigten Erfindung, mit einem weiteren Behandlungsfluidreservoir und einer Leitung zum periodischen Nachfüllen von Behandlungsfluid bei dem Dochtapplikator;
7 ist eine Seitenansicht eines Schreibers gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, bei der Teile weggebrochen sind;
7A ist eine Schnittdarstellung eines Teil des in 7 gezeigten Schreibers, die eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 ist eine Seitenansicht eines Wartungsstationsbereichs einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind;
9 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind;
10 ist eine Darstellung der Betriebsarten der Ausführungsform der 9;
11 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggebrochen sind;
12 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils einer Wartungsstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
13 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils einer Wartungsstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
14 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils einer Wartungsstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
15 ist eine perspektivische Darstellung eines weiteren Druckers, bei der Teile weggeschnitten sind, zur Darstellung der Umgebung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
16 ist eine perspektivische Darstellung einer Wartungsstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der in 15 angezeigten Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind;
17 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in 16 gezeigten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Schnitt entlang der Linie 17-17 in 16 verläuft;
18 ist eine teilweise geschnittene schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der in 17 gezeigten Erfindung;
19 ist eine geschnittenen Seitenansicht einer Quelle für Behandlungsfluid bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
19A ist eine Schnittdarstellung einer Quelle für Behandlungsfluid für eine alternative Ausführungsform der Erfindung gemäß 19;
20 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Quelle für Behandlungsfluid in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
21 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind;
22 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind;
23 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Quelle für Behandlungsfluid gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
24 ist eine Schnittdarstellung einer Quelle für Behandlungsfluid in einer weiteren Ausführungsform, die in einer Wartungsstation des Druckers der 1 eingebaut ist;
25 ist eine Schnittdarstellung der Quelle für Behandlungsfluid in einer weiteren Ausführungsform, die in dem Drucker der 15 eingebaut ist;
26 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
27 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
28 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
29 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in dem Drucker der 1 eingebaut ist;
30 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in dem Drucker der 15 eingebaut ist;
31 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in dem Drucker der 1 eingebaut ist;
32 ist eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in dem Drucker der 15 eingebaut ist;
33 ist eine schematische perspektivische Darstellung der weiteren Ausführungsformen der Erfindung;
34 ist eine schematische perspektivische Darstellung der weiteren Ausführungsformen der Erfindung;
35 ist eine schematische perspektivische Darstellung der weiteren Ausführungsformen der Erfindung;
36 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
37 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
38 ist eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei die Blickrichtung der Linie 38-38 in 39 entspricht;
39 ist eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht der weiteren Ausführungsform der 38, wobei die Blickrichtung der Linie 39-39 in 38 entspricht;
40 ist eine schematische perspektivische teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Zur Bezeichnung bestimmter gleicher Elemente in verschiedenen Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt sind, sind gleiche Bezugszeichen verwendet. Dies dient jedoch lediglich der Bequemlichkeit. Die Verwendung derselben oder verschiedener Bezugszeichen für beliebige Elemente soll nicht als Beschränkung der Erfindung verstanden werden oder implizieren, daß die Elemente in jeder Weise gleich oder unterschiedlich sind.
In 1 ist als ein Beispiel, ohne jegliche Beschränkung hierauf, eine Ausführungsform eines Tintenstrahldruckmechanismus gezeigt, der hier als ein Tintenstrahldrucker 10 dargestellt und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Solche Drucker können zum Drucken von Geschäftsberichten und Korrespondenzen, für die Publikationserstellung am Schreibtisch (desktop publishing) und der gleichen in einer industriellen Büro-, Heim- oder anderen Umgebung verwendet werden. Im Handel sind eine Vielzahl unterschiedlicher Tintenstrahldruckmechanismen erhältlich. Einige dieser Druckmechanismen, welche die vorliegende Erfindung enthalten können, umfassen z. B. Plotter, tragbare Druckeinheiten, Kopierer, Kameras und Faxgeräte, um nur wenige zu nennen, der Einfachheit halber sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung jedoch anhand eines Tintenstrahldruckers 10 erläutert.
Während es offensichtlich ist, daß die Druckerkomponenten von Modell zu Modell variieren können, umfaßt der typische Tintenstrahldrucker 10 ein Chassis 12 und ein System 14 zum Handhaben des Druckmediums, um ein Druckmedium 13 in den Drucker 10 zu führen. Als Druckmedium sind viele verschiedene Arten von Materialien geeignet, wie Papier, Pappe, Transparenzfolien, Mylar, Folien etc., abhängig von der Anwendung, der Einfachheit halber wird bei der gezeigten Ausführungsform jedoch Papier als das Druckmedium verwendet. Das System 14 zum Handhaben des Druckmediums bewegt das Druckmedium von einem Zuführtablett 16 zu einem Ausgabetablett 18 in eine Druckzone 15, wobei z. B. eine Reihe herkömmlicher angetriebener Walzen (nicht gezeigt) verwendet wird. In der Druckzone 15 empfangen die Blätter des Mediums Tinte von einer Tintenstrahl-Schreiberkartusche, z. B. von einer Schreiberkartusche 20 für schwarze Tinte und/oder von einer oder mehreren Schreiberkartuschen 22, 24, 26 für farbige Tinte. Die gezeigte Ausführungsform verwendet eine Gruppe aus vier einzelnen monochromen Schreibern, bei anderen Ausführungsformen kann jedoch z. B. ein Dreifarbschreiber in Verbindung mit einem monochromen Schreiber für schwarze Tinte, oder ein einzelner monochromer schwarzer Schreiber 20 alleine verwendet werden.
Die gezeigten Schreiberkartuschen 20, 22, 24, 26 weisen jeweils Reservoirs für das Speichern eines Tintenvorrats auf, obwohl auch andere Tintenvorrats-Speicheranordnungen verwendet werden können, z. B. solche mit Reservoirs, die an dem Chassis 12 montiert und z. B über eine flexible Leitung angeschlossen sind. Die Kartuschen 20, 22, 24, 26 enthalten jeweils Druckköpfe 30, 32, 34 bzw. 36. Wie man auch mit Bezug auf die 2, 3 und 4 ersieht, hat jeder Druckkopf, wie im Stand der Technik bekannt, eine Düsenplattenoberfläche 40, in der auf eine dem Fachmann bekannte Weise mehrere Düsen (nicht gezeigt) ausgebildet sind. Die gezeigten Druckköpfe 30, 32, 34 und 36 sind thermische Tintenstrahldruckköpfe, obwohl man verstehen wird, daß auch andere ähnliche Druckköpfe im Anwendungsbereich der Erfindung liegen. Die Druckköpfe 30, 32, 34, 36 umfassen üblicherweise mehrere Widerstände (nicht gezeigt), die den Düsen zugeordnet sind. Wie bekannt wird beim Anregen eines ausgewählten Widerstandes ein Tintentropfen aus der Düse und auf ein Blatt Papier 13 in der Druckzone 15 unter der Düse ausgestoßen.
Wie man wieder insbesondere in 1 sieht, werden die Schreiberkartuschen 20, 22, 24, 26 von einem Schlitten 42 transportiert, der entlang einer Führungsstange 44 von einer herkömmlichen Anordnung aus einem Antriebsriemen, einer Riemenscheibe und einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben werden kann. Die Schreiber setzen selektiv einen oder mehrere Tintentröpfchen auf einem Blatt Papier 13 ab, wenn sie von einer Drucker-Steuereinrichtung über einen Leiterstreifen (nicht gezeigt) Signale empfangen, wobei die Steuereinrichtung ein Mikroprozessor (nicht gezeigt) sein kann, der innerhalb des Chassis 12 untergebracht ist. Die Steuereinrichtung empfängt üblicherweise Befehle von einem Rechner, z. B. ein Personal Computer (nicht gezeigt). Der Druckkopfschlitten 42 und das System 14 zum Handhaben des Papiers arbeiten ebenfalls abhängig von Steuersignalen von der Drucker-Steuereinrichtung auf eine dem Fachmann bekannte Weise. Die Drucker-Steuereinrichtung kann auch abhängig von Eingaben eines Benutzers arbeiten, welche über ein Tastaturfeld 46 eingegeben werden.
Das Druckerchassis 12 grenzt einen Raum 48 ein, der einen Druckkopfwartungsbereich mit einer Wartungsstation 50 enthält, die von dem Chassis getragen wird und bei einem Ende des Weges liegt, den der Schlitten 42 zurücklegt. Die Wartungsstation 50 umfaßt eine in vertikaler Richtung bewegliche Plattform, oder einen Rahmen, die hier als Schlitten bezeichnet wird und von der Wartungsstation in dem Wartungsbereich getragen wird. Der Schlitten ist so konfiguriert, daß er verschiedene Komponenten der Wartungsstation warten kann, wie Wischer, Kappen und Ansaugeinheiten. Eine Vielzahl geeigneter Abdeck- und Ansaugmechanismen sind bekannte und im Handel erhältlich. Bei einer Ausführungsform (nicht gezeigt) können einer oder mehrere Wischer feststehend angeordnet werden, und nur die Kappen sind vertikal beweglich.
Wie man in 2 sieht, umfaßt die gezeigte Wartungsstation 50 den Schlitten 52, der seinerseits die Ansaugeinheiten 54, 56, 58, 60 enthält, die einteilig mit diesem ausgebildet sind. In jeder Ansaugeinheit ist ein Filter 62 eingebaut, um zu verhindern, daß Tinte in eine Ansaugvakuumleitung 64 gezogen wird. Die Ansaugeinheiten ziehen Tinte aus den Druckköpfen 30, 32, 34, 36 zum Reinigen der Düsen (nicht gezeigt), die bei der Oberfläche 40 der Düsenplatte jedes Druckkopfes münden. Dies erfolgt, wenn der Schreiber, welcher angesaugt wird, zu einer Ansaugeinheit ausgerichtet ist, auch mit einer Kappe 66. Die Kappe wird in dichten Kontakt mit dem Druckkopf 30, 32, 34 oder 36 gebracht, und ein Vakuum wird angelegt. Tinte, die aus den Düsen gezogen wird, kann sich auf der Oberfläche 40 der Düsenplatte jedes angesaugten Schreibers sammeln. Ferner können sich, wie erwähnt, Rückstände, wie Papierfa sern oder getrocknete Tinte, auf der Oberfläche der Düsenplatte ansammeln. Das Verschließen der Schreiber minimiert das Trocknen der Tinte, wenn jedoch getrocknete Tinte (vermischt mit anderen Rückständen oder nicht) vorhanden ist, bevor der Stift verschlossen wird, und/oder wenn der Stift vor dem Ansaugen des Stiftes lange Zeit verschlossen war, können sowohl getrocknete angesammelte Stoffe als auch frisch angesaugte Tinte, die von dem Ansaugprozeß stammt, anwesend sein. Der Schlitten weist eine erste, geschlossene Position, eine zweite Wischposition und eine dritte Löschposition auf. Die Position des Schlittens wird mit der Bewegung und Position des Druckkopfes koordiniert, der von dem Wagen 42 getragen wird, damit der Druckkopf nach Bedarf an Komponenten der Wartungsstation vorbeigeht oder zu diesen ausgerichtet wird und z. B. mit einem Wischer 70 in Kontakt kommt oder nicht.
Bevor ein angesaugter Schreiber 20, 22, 24 oder 26 wieder zum Drucken in die Druckzone bewegt wird, werden bei dieser Ausführungsform die beschriebenen Ansammlungen entfernt, indem der Schlitten zu der Wischposition bewegt wird und der Druckkopf 30, 32, 34 oder 36, der gereinigt werden soll, an dem Wischer 70 vorbei bewegt wird, der von einer Feder-Haltevorrichtung 72 getragen wird. Wie man in 3 sieht, ist der Wischer 70 so positioniert, daß er der Bewegung des Druckkopfes 34 in den Weg kommt, und zwar selbst nachdem der Schlitten 52 nach unten und von dem Druckkopf weg zu der Wischposition bewegt wurde, um die Kappe von dem Schreiber abzunehmen und die Bewegung zu ermöglichen. Die Feder-Haltevorrichtung 72 lenkt nach Bedarf aus, wenn der Wischer von dem Druckkopf nach unten gedrückt wird, um den Druckkopf vorbeizulassen. Eine resultierende Rückstellkraft wirkt auf den Wischer und hält ihn z. B. gegen die Oberfläche der Düsenplatte, wenn sich der Druckkopf vorbeibewegt. Die Wischwirkung der Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und dem Wischer soll Tinte oder andere angesammelte Stoffe von der Oberfläche der Düsenplatte wischen oder kratzen, wobei das gewünschte Ergebnis eine verbesserte Druckkopffunktion und Druckqualität ist.
Wie gesagt ist jedoch bei den bekannten Einrichtungen die Wischwirkung häufig weniger effektiv als erwünscht. Ein Grund hierfür könnte z. B. sein, daß der Wischer von zahlreichen vorherigen Wischdurchläufen abgenutzt ist und/oder daß die getrockneten Ansammlungen zu stark an der Oberfläche der Düsenplatten haften, um sie auf diese Weise zu entfernen.
In den 2 und 4 wird die Effektivität der Wischertätigkeit bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung verbessert, und zwar insbesondere im Hinblick auf relativ schnell trocknende Tinten auf Pigmentbasis, indem ein Behandlungsfluid aus einer Quelle 70 für Behandlungsfluide 74 mit einem Fluidbehälter 76 vorgesehen wird, der dicht an der Unterseite des Schlittens 52 angebracht ist und eine geschlossene Fluidreservoirkammer 78 in der Nähe einer Kappe 66 der Wartungsstation 50 bildet. Zum Zweck der Erläuterung richtet sich die folgenden Beschreibung auf die Anwendung der Erfindung auf einen einzigen Schreiber 20 der mehreren Schreiber 20, 22, 24, 26, die von dem Schlitten (42 in 1) getragen werden, und die zugehörige Struktur der Wartungsstation 50, die diesen Schreiber betrifft. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Schreiber 20 ein Schreiber für schwarze Tinte, der eine Tinte mit einem relativ hohen Pigmentgehalt und schnell trocknenden Eigenschaften verwendet. Der Fachmann wird jedoch verstehen, daß die folgende Beschreibung auf jeden und alle in dem Drucker 10 verwendeten Schreiber anwendbar ist.
Das Behandlungsfluid 74, oder die Behandlungsflüssigkeit (für diese Anmeldung wurde die Bezeichnung "Behandlungsfluid" gewählt, selbstverständlich sind davon auch Behandlungsflüssigkeiten umfaßt), dient abhängig von der speziellen Anwendung einer oder mehreren Funktionen. Zunächst schmiert es den Wischer 70 beim Wischen, um die Abnutzung des Wischers zu reduzieren. Wie man leicht verstehen wird, ist die Funktion des Wischers abhängig davon, daß eine bestimmte Wischergeometrie aufrechterhalten wird, z. B. eine Wischerkante 84. Die Abnutzung verändert diese Geometrie, wobei z. B. diese Kante während der Lebensdauer des Druckers 10 zu einer abgerundeten oder ungleichmäßigen Form abgenutzt wird. Das Schmieren des Wischers bewirkt somit eine bessere Wischfunktion während der gesamten Lebensdauer des Druckers, weil es die Abnutzung des Wischers verringert.
Ein weiterer Vorteil des Behandlungsfluids 74 ist, daß es einen Teil der getrockneten Tintenreste löst, die sich auf dem Druckkopf 30 angesammelt haben. Dadurch können solche Ablagerungen leichter entfernt werden.
Drittens hilft das Behandlungsfluid 74 dem Wischer 70, sowohl gelöste Tinte als auch andere getrocknete Reste und Ansammlungen beim Wischen zu transportieren. Dies führt zu einer gründlichen Entfernung solcher Rückstände.
Eine vierte Funktion des Behandlungsfluids 74 ist, daß ein dünner Film aus dem Fluid auf dem Druckkopf 30 zurückgelassen wird, der nicht trocknet. Tintenreste und andere Rückstände, die über dieser Fluidschicht auf den Druckkopf gelangen, können leichter abgewischt werden, weil sie weniger leicht an dem Druckkopf haften.
Das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Behandlungsfluid, Polyethylenglycol (PEG), ist relativ nichtflüchtig und relativ viskos. Wiederum können abhängig von der Anwendung, andere Fluids verwendet werden, deren Eigenschaften z. B. für eine optimale Funktionalität mit der speziellen verwendeten Tinte gewählt werden. Behandlungsfluids, die aus Erfahrung gut mit Tinten auf Pigmentbasis arbeiten, können im allgemeinen dadurch gekennzeichnet werden, daß sie wasserlöslich, etwas viskos und relativ nicht flüchtig sind. Abhängig von der Anwendung wird PEG mit einem Molekulargewicht von zwischen etwa 200 und 600 verwendet. Man hat herausgefunden, daß durch Mischen von PEG mit unterschiedlichen Molekulargewichten die Eigenschaften des Behandlungsfluids variiert werden können, um z. B. bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung eine optimale Funktionalität zu erhalten.
Eine Veränderung des Stoffes, welcher das Behandlungsfluid 74 bildet, und die Eigenschaften eines gegebenen Stoffes können so beeinflußt werden, daß jede Funktion, z. B. das Schmieren zum Verlängern der Lebensdauer des Wischers und des Druckkopfs 30, unterstützt wird. Alternativ kann der Stoff z. B. so gewählt werden, daß Tintenreste optimal gelöst werden und/oder daß verhindert wird, daß Rückstände und Verunreinigungen am Druckkopf haften.
Es wird ein Applikator vorgesehen, der bei der gezeigten Ausführungsform ein Docht (oder Saugmaterial) 80 ist, der Behandlungsfluid durch Kapillarwirkung aus der Fluidkammer 76 zieht und der durch eine Öffnung 82 in dem Schlitten 52 zwischen der Kappe 66 und dem Wischer 70 angeordnet wird. In dieser Stellung erstreckt er sich nach oben genügend weit über den Schlitten hinaus, um mit dem Druckkopf 30 in Kontakt zu kommen, wenn er in der Abdeckposition ist. Eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids wird als Resultat dieses Kontakts auf die Düsenplatte 40 des Druckkopfes 30 aufgebracht. Dieses Behandlungsfluid wird in der Nähe eines Randes der Platte, der am nächsten bei dem Wischer liegt, bei einer Stelle aufgebracht, die von dem Wischer gewischt wird, so daß es bei dem nachfolgenden Wischvorgang des Druckkopfes von dem Wischer erfaßt werden kann. Der Wischer 70 kommt als erstes in Kontakt mit dem aufgebrachten Behandlungsfluid und wischt danach über den Teil der Düsenplatte, der gereinigt werden soll. Dies kann z. B. jedesmal erfolgen, wenn der Druckkopf 30 gewischt wird. Wenn der Schreiber nicht auf andere Weise verschlossen wird, wird dieser Tupfvorgang, oder das Aufbringen von Behandlungsfluid auf die Düsenplatte des Druckkopfes vor dem Wischen auf diese Weise offensichtlich innerhalb relativ kurzer Zeit durchgeführt. Das Aufbringen des Behandlungsfluids auf den Druckkopf kann ferner mit dem Ansaugen kombiniert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann der Applikatordocht von einem mittels Federn montierten Kardanring getragen werden. Die Bewegungsfreiheit um zwei zueinander senkrechte Achsen gewährleistet z. B. einen gleichmäßigen Kontakt zwischen einem solchen Applikatordocht und dem Druckkopf.
Die Menge des aufgebrachten Fluids hängt ab von der Kontkatfläche, der Porengröße, der Größe des verwendeten Applikatordochts, den Eigenschaften der Oberfläche der Düsenplatte 40, den Eigenschaften des Behandlungsfluids und der relativen Kraft (falls vorhanden), die bei dem Kontaktpunkt z. B. aufgrund der Relativbewegung aufgebracht wird, oder die aus einer Montage mit Hilfe von Federn (nicht gezeigt) resultiert. Bei der gezeigten Ausführungsform soll der Fluidvorrat ausreichend für die Lebensdauer des Druckers sein, so daß jedesmal, wenn der Docht einen Kontakt herstellt, nur eine kleine Menge des Fluids auf den Druckkopf übertragen wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Docht 80 so positioniert, daß er gerade in Kontakt mit dem Druckkopf 30 kommt, wenn der Schreiber 20 verschlossen wird. Von dem Druckkopf wird keine Kraft auf den Docht aufgebracht, die groß genug wäre, um den Docht merklich zu verformen, und umgekehrt. Die Größe einer Rechteckfläche an der Spitze des Dochtes, die in Kontakt mit der Oberfläche 40 des Druckkopfes kommt, ist etwa 12 mm × 0,5 mm. Die relative Porosität des Dochtes ist gekennzeichnet durch eine Porengröße von etwa 60 μm. Das verwendete Behandlungsfluid ist ein PEG mit einem Molekulargewicht von 400. Es hat sich herausgestellt, daß diese Kombination gut mit den derzeit bekannten und im Handel erhältli chen Düsenplatten funktioniert, z. B. mit denen, die von der Inhaberin der vorliegenden Anmeldung weltweit verkauft werden.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Applikatordocht 80 so positioniert, daß er mit dem Druckkopf 30 nicht in Kontakt kommt, während dieser verschlossen ist, sondern daß er vielmehr über den Druckkopf wischt, wenn sich der Druckkopf entlang seiner Bewegungsbahn mit dem Wagen an diesem vorbeibewegt, und das Behandlungsfluid auf den Druckkopf aufbringt. Dieser Wischkontakt erfolgt, wenn der Schlitten in der zweiten oder Wischposition ist. Wenn sich der Druckkopf 30 in Richtung zur Druckzone bewegt, bringt der Docht Behandlungsfluid auf den Druckkopf auf, der sich an dem Applikatordocht vorbeibewegt. Danach wischt der Wischer die Düsenplatte und nimmt damit das Behandlungsfluid und unerwünschte Ansammlungen von diesem auf.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Applikatordocht 80 durch die Form des Behälters 46 und durch einen zweiten Dochtmaterialblock 86 stabilisiert, der eng in den Fluidbehälter 76 paßt. Dies sieht man vielleicht am besten in 5. Für den zweiten Dochtblock kann z. B. ein offenzelliger Schaumstoff verwendet werden. Der Schaumstoff sollte so gewählt werden, daß er mit dem Behandlungsfluid kompatibel ist. In Verbindung mit einem PEG-Behandlungsfluid kann z. B. Polyurethanschaum verwendet werden. Das Fluid wird durch die Kapillarwirkung durch diesen Block zu dem Applikatordocht 80 transportiert, der aus einem Material mit im Verhältnis größeren Kapillar-Anziehungskräften hergestellt sein kann. Der Applikatordocht selbst kann so ausgebildet sein, daß in und neben seinem oberen Ende, das tatsächlich mit dem Druckkopf 30 in Kontakt kommt, größerer kapillare Anziehungskräfte herrschen, indem der Applikator z. B. bei dieser Stelle zusammengedrückt wird. In jedem Fall wird der Applikatordocht ständig mit Behandlungsfluid versorgt, das nach oben gezogen wird, um es auf den Druckkopf aufzubringen.
Mit Bezug auf die 2, 4 und 5 ist nun beschrieben, wie der Wischer nach dem Aufbringen des Behandlungsfluids 74 auf die Düsenplatte 40 mit einer nachfolgenden Relativbewegung des Wischers 70 über den Druckkopf 30 das Behandlungsfluid vor sich her bewegt. Das Fluid feuchtet den Wischer und die Oberfläche des Druckkopfes an, insbesondere die Außenfläche 40 der Düsenplatte im Bereich der Düsen, und es ergibt sich eine oder mehrere der oben erläuterten vorteilhaften Wirkungen des Wischers, die mit dem gewählten Fluid erreicht werden sollen. Wie dies bei Druckkopfreinigungssystemen häufig der Fall ist, ist ein Kratzer (nicht gezeigt) vorgesehen, um Ansammlungen von dem Wischer zu entfernen, so daß er das nächste mal sauber ist, wenn er über den Druckkopf wischt.
Die geschlossene Kammer 78, welche den Vorrat des Behandlungsfluids 74 enthält, ist bis auf die Öffnung 82 durch den Schlitten 52 verschlossen. Der Aufbau aus dem Behälter, dem Schlitten, dem Applikatordocht und dem zweiten Reservoir-Dochtblock 77, der aus einem porösen Material, wie einem starren oder elastomeren offenzelliger Schaumstoff gebildet ist, welcher die Kammer vollständig füllt, nutzt Kapillarkräfte, um zu verhindern, daß Behandlungsfluid z. B. während der Fracht aus der Kammer leckt. Eine kleine Entlüftungsöffnung 79 kann vorgesehen werden, damit Luft eintreten kann, wenn das Fluid herausgezogen wird.
Andere Ausführungsformen der Erfindung verwenden eine von verschiedenen Arten von Behandlungsfluidquellen mit Kammern, die an anderer Stelle in, an oder neben der Wartungsstation 50 angebracht sind, wie unten erläutert ist, oder auch zusammenlegbare flexible Hüllen, wie nach Art eines Akkordeons gefaltete Mäntel oder einfach Beutel, die aus einem flexiblen Material hergestellt sind. In jedem Fall sollte die Quelle für das Behandlungsfluid so aufgebaut sein, daß kein Fluid ausleckt. Bei einem starren Kammeraufbau mit einer Öffnung zum Einlassen von Luft kann dies dadurch erreicht werden, daß die Kammer mit einem porösen Material, wie dem gezeig ten Schaumstoff, oder Fasern, die ausgerichtet oder ungeordnet sind, gefüllt wird, um Poren zu erzeugen, die klein genug sind, daß die Kapillarwirkung verhindert, daß Fluid entweicht, oder indem ein Einwegventil bei der Lufteinlaßöffnung vorgesehen wird. Bei einem flexiblen Beutel, der nur Behandlungsfluid enthält, kann ein Auslecken aufgrund von Luft, die sich in der Kammer z. B. bei einer Temperaturänderung während der Fracht ausdehnt, verhindert werden, weil wegen der Zusammenlegbarkeit des Beutels keine Entlüftung notwendig ist. Bei dieser zuletzt genannten Ausführungsform ist der flexible Beutel auf herkömmliche Weise mit einem Rohr verbunden, der seinerseits auf herkömmliche Weise mit einem Gehäuse eines Dochthalters verbunden ist, der den Dochtapplikator hält, wobei der Halter (z. B. mit einem Feder-Kardanbügel) an einer geeigneten Stelle neben einem Wischer montiert ist.
Bei einer weiteren, anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) wird das Behandlungsfluid durch Schwerkraft von einem Reservoir zu einem Dochthalter gespeist. Der Dochthalter kann den Applikatordocht bis auf dessen Spitze vollständig umschließen, wobei die Spitze eine höhere Kapillarkraft haben kann als der Rest des Applikatordochtes (der z. B. aus einem anderen Material hergestellt ist). Das Behandlungsfluid wird durch Kapillarwirkung zu der Spitze gezogen und nachfolgend auf den Druckkopf aufgebracht.
Bei einer anderen Ausführungsform, die schematisch in 6 gezeigt ist, ist ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil 88 in einer Rohrleitung 90 vorgesehen, welche den Dochthalter (wie den Behälter 76 und den Schlitten 52 der gezeigten Ausführungsform) mit einem weiteren Reservoir 92 für das Behandlungsfluid verbindet, um zu verhindern, daß das Behandlungsfluid während der Fracht oder einer anderen Bewegung ausleckt, wenn z. B. der Drucker zum Anschließen von Kabeln auf eine Seite gekippt wird. Dieses Solenoidventil kann von der Drucker-Steuereinrichtung 54 angesteuert werden, um sich nur zu öffnen, wenn eine bestimmte Druck erfunktion durchgeführt wird, z. B. wenn der Wagen bewegt wird, oder wenn im normalen Betrieb die Kappe von einem Druckkopf genommen wird, wobei diese Druckerfunktion inkompatibel mit der Bewegung oder dem Kippen des Druckers 10 sein wird, bei der Fluid 74 aus dem System entweichen könnte, wie z. B. bei der Fracht. Auf dieses Weise kann praktische sichergestellt werden, daß es keine Lecks gibt.
Alternativ kann die Strömung des Behandlungsfluid zum Applikatordocht 80 durch die Leitung 90 durch andere Mittel (nicht gezeigt) gesteuert werden, so daß das Fluid niemals ausläuft. Ein Mittel ist z. B. die Verwendung eines Schalters oder eines mechanischen Ventils, das nur offen ist, wenn der Drucker aufrecht steht und arbeitet.
Man wird verstehen, daß das bei der Ausführungsform der 6 die Steuerung der Strömung des Behandlungsfluids zu dem Applikatordocht auch aus anderen Gründen erfolgen kann. Z. B. könnte ein im Verhältnis flüchtigeres Behandlungsfluid den Applikatordocht dosiert immer nur unmittelbar vor dem Aufbringen auf den Druckkopf zugeführt werden.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das Behandlungsfluid in einem Reservoir 100 enthalten ist, das mit einem porösen Material 108 gefüllt ist, welches in der Schreiberkartusche 20 selbst untergebracht ist, und von einem Applikatordocht 102 abgegeben wird, der so gestaltet ist, daß ein Oberflächenabschnitt 104 des Dochtes einen Teil einer zu wischenden Außenfläche 106 des Druckkopfabschnitts 130 der Schreiberkartusche 20 bildet. Dadurch wird Behandlungsfluid zu der Außenfläche des Druckkopfes mit dem und durch den Dochtapplikator transportiert und auf diese aufgebracht. Der Oberflächenabschnitt 104 der Außenfläche des Druckkopfes, der den Docht enthält, liegt neben einer vorderen Kante oder Seite des Druckkopfes, die beim Wischen des Druckkopfes als erstes mit dem Wischer 70 in Kontakt kommt. Dadurch steht das Behandlungsfluid dort zwischen der Düsenplatte 40 und der vorderen Kante oder Seite zur Verfügung, wo es mit dem Wischer in Kontakt kommt, bevor der Wischer seine Bewegung über die Außenfläche 106 des Druckkopfes fortsetzt. Beim Wischen über den Dochtapplikatorabschnitt der Außenfläche des Druckkopfes wird der Wischer befeuchtet. Dann bewegt sich der Wischer über den zu reinigenden Teil des Druckkopfes, z. B. den kritischen Bereich neben den Düsenöffnungen, wobei er das Behandlungsfluid vor sich her schiebt und in Wischkontakt mit dem Druckkopf bleibt.
Eine der möglichen Arten, diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu realisieren, ist ein Aufbau mit einem porösen, offenzelligen starren Schaumstoffblock 108 in einem Behandlungsfluidreservoir 100, das in dem Schreiber 20 vorgesehen ist. Es hat sich herausgestellt, daß dieser Aufbau gut funktioniert. Der Schaumstoffblock füllt das Reservoir vollständig aus und ist mit dem Behandlungsfluid getränkt. Bei einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) wird der Docht 102 weggelassen, und ein freiliegender Teil des Schaumstoffs ist so angeordnet, daß er bei der Wischbewegung des Wischers 70 mit diesem in Kontakt kommt.
Bei einer weiteren, anderen Ausführungsform, die in der 7A gezeigt ist, ist der Dochtapplikator 102 durch einen "kapillaren" Applikator 109 ersetzt, der zwei identische elastomere Verschlußklappenbauteile 110, 111 aufweist, die ebene, gegenüberliegende Oberflächen haben, welche von einem Kapillarraum 112 zwischen diesen getrennt werden. Es hat sich herausgestellt, daß sich das Behandlungsfluid in dem Kapillarraum zwischen den beiden Hälften des Applikators ausbreitet und bei einer Spitze 114 zur Verfügung steht, so daß es auf den Wischer übertragen werden kann, wenn ein Wischkontakt mit dem Wischer und dem kapillaren Applikator hergestellt wird.
Ein Beispiel einer Vorrichtung, bei der ein Behandlungsfluid in dem Schreiber mitgeführt wird, und einer Vorrichtung mit einem zweiteiligen Wischer, der zwei Teile mit gegenüberliegenden Oberflächen und einem Kapillarraum dazwischen aufweist, um eine Behandlungsfluid zu der Spitze des Wischers zu transportieren, ist in der US-A-5,300,958 derselben Anmelderin offenbart, die am 5. April 1994 für Burke et al. erteilt wurde. Auf die Offenbarung dieser Druckschrift wird Bezug genommen.
Wie jeder verstehen wird, ermöglicht diese in dem Schreiber montierte Quelle für Behandlungsfluid, den Behandlungsfluidvorrat mit jeder neuen Schreiberkartusche 20 zu ersetzen. Dadurch kann eine kleinere Menge des Behandlungsfluids gespeichert und zuverlässig abgegeben werden (ein Vorrat für die Lebensdauer eines Schreibers gegenüber einem Vorrat für die gesamte Druckerlebensdauer), und bei dieser Ausführungsform kann das Schmiermittel besser an die Eigenschaften der verwendeten Tinte angepaßt werden. Letztere Überlegung ist besonders bemerkenswert, weil dies eine Verbesserung der Tintenzusammensetzungen, die während der Lebenszeit des Druckers verwendet werden, ermöglicht, ohne daß die Eigenschaften des Behandlungsfluids berücksichtigt werden müssen, daß in vorhandenen Druckern enthalten ist.
Wenn man sich wieder 5 zuwendet, kann man erkennen, daß der Zusammenbau der wenigen einfachen Komponenten dieser Ausführungsform leicht dadurch bewerkstelligt wird, daß der Applikatordocht 80 und der zweite Dochtmaterialblock 86 in den Behälter 76 für das Behandlungsfluid eingefügt werden und der Behälter mit dem Behandlungsfluid 74 gefüllt wird. Der Block 86 paßt eng in den Behälter und hält den Applikatordocht in einem Kanal 97, der den Applikatordocht aufnehmen kann, wobei die Komponenten den Applikatordocht gemeinsam mit der für die Montage richtigen Ausrichtung halten.
Der Behälter 76 für das Behandlungsfluid wird dann mit dem Schlitten durch Warmklebung oder Ultraschallschweißen oder z. B. mit Hilfe eines Klebmittels verbunden, wobei der Applikatordocht hierfür durch die Öffnung 82 geht. Der Behälter 76 für das Behandlungsfluid ist so aufgebaut, daß er eine Aufnahme 98 schafft, welche die Ansaugeinheit 60 des Schlittens 52 aufnimmt. Zusätzlich oder alternativ ist ein Wischer 70, der aus einem Elastomermaterial mit den gewünschten Eigenschaften besteht, auf einer Feder-Haltevorrichtung 72 montiert, die von einem Teil eines Halters 96, der zu diesem Zweck mit dem Schlitten zusammenwirkt, auf dem Schlitten festgehalten wird.
Wie man in 8 sieht, ist bei einer anderen Ausführungsform das Behandlungsfluid 74 in einem getrennten Applikatorgehäuse 116 enthalten, das von der Führungsstange 44 getragen und von einer Spiralfeder 118 bei einer ersten Position 117 zwischen der Wartungsstation 50 und der Druckzone 15 vorgespannt wird. Der Applikator hat eine Kammer 120, die mit einem Dochtmaterial gefüllt ist, z. B. einem offenzelligen Schaumstoff. Der Schaumstoff ist in Kontakt mit einem Dochtspitzenapplikator 122, der unter dem Gehäuse vorsteht und Behandlungsfluid in kleinen reproduzierbaren Mengen auf elastomere Wischer 124 aufbringen kann, die auf dem Schlitten 52 der Wartungsstation angeordnet sind. Das Applikatorgehäuse umfaßt ferner einen Kratzerelement 126, das über die Wischer kratzen kann, um unerwünschte Ansammlungen zu entfernen, die auf den Wischern vorhanden sein können.
In Betrieb kommt der Wagen 42, der sich zur Wartungsstation 50 bewegt, zunächst bei der ersten Position 117 in Kontakt mit dem Applikatorgehäuse 116, und er bewegt dann den Applikator vor dem Wagen über die Wartungsstation zu einer zweiten Position 119, wo er bleibt, während die Schreiber 20, 22, 24, 26 für die Wartung oder z. B. zwischen Druckvorgängen verschlossen bei ihren jeweiligen Kappen 66 positioniert sind. Wenn sich der Wagen von der War tungsstation 50 zu der Druckzone 15 bewegt, folgt das Applikatorgehäuse 116 dem Wagen 42 durch die Rückstellkraft der vorspannenden Spiralfeder 118. Wenn das Applikatorgehäuse 116 die Wartungsstation in beiden Richtungen überquert, kommt der Dochtspitzenapplikator in Wischkontakt mit den Wischern 124 und bringt eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids, z. B. 1 bis 5 μl PEG, auf jeden Wischer auf, um wie zuvor beschrieben das Wischen zu unterstützen. Wie man bei dieser Ausführungsform erkennen kann, wird das Behandlungsfluid zuerst auf den Wischer 124 aufgebracht, statt auf den Druckkopf 30. Bei dieser Ausführungsform erfolgt das Wischen in beiden Richtungen der Wagenbewegung, und das Behandlungsfluid wird auf ähnliche Weise auf die Wischer aufgebracht.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das Behandlungsfluid von einem Applikator 122 dosiert auf die Wischer 124 aufgebracht wird, der sich mit den Schreibern 20, 22, 24, 26 bewegt, ohne daß er (oder ein Reservoir 120 zum Versorgen des Applikators mit Behandlungsfluid) auf dem Wagen 42 montiert werden müßte. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Applikatorgehäuse 116 eine getrennte Kartusche für Behandlungsfluid aufweisen, die in Intervallen ersetzt werden kann.
In den 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung für ein Wischsystem gezeigt, bei dem sich der Druckkopf 30 über einen ersten Wischer 124, der auf dem Schlitten 52 montiert ist, sowie über eine zweite Applikator-Wischer-Kombination 128 vor und zurückbewegt, die einen speziellen Aufbau hat und an dem Schlitten auf der Seite montiert ist, die einer Wischerapplikator-Spitze 122 gegenüberliegt. Wenn sich der Druckkopf in den Figuren nach links bewegt, wird er zuerst von dem ersten Wischer gewischt und kommt dann mit einem gerundeten Applikatorteil 129 des zweiten Wischers 128 in Kontakt, dem zuvor Behandlungsfluid zugeteilt wurde. Nachdem er über den Übertragungswischer gegangen ist, kehrt sich die Bewegungsrichtung des Druckkopfes um, und der Druckkopf bewegt sich in den 9 und 10 nach rechts. Die Düsenplatte 40 wird von dem zweiten Wischer gewischt, wenn sich der Druckkopf weiter nach rechts bewegt. Gleichzeitig wird der zweite Wischer in der Bewegungsrichtung des Druckkopfes ausgelenkt, und der abgerundete Applikatorabschnitt wird um- und nach unten gebogen, um mit der Dochtapplikator-Spitze 122 in Kontakt zu kommen, die aus dem porösen Dochtmaterial besteht und mit Behandlungsfluid aus einem Reservoir 130 getränkt ist, daß mit einem zweiten porösen Dochtmedium gefüllt ist, z. B. mit einem offenzelligen Schaumstoff oder einem Fasermaterial, wie oben beschrieben. Durch diesen Kontakt wird eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids auf den abgerundeten Applikatorteil des zweiten Wischers übertragen, und dieses Fluid steht beim Wischen im nächsten Wischvorgang zur Verfügung. Der Druckkopf setzt seine Bewegung, in den Figuren nach rechts, fort und wird ein zweites mal mit dem ersten Wischer 124 gewischt. Ein Kratzer (nicht gezeigt) kann auf dem Wagen angeordnet werden, um die Wischer zu reinigen. Am besten wird der Kratzer in den 9 und 10 rechts von dem Druckkopf 30 angeordnet, um den Übertragungswischer nur abzukratzen, nachdem er das Behandlungsfluid auf den Druckkopf übertragen hat.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Applikator-Wischerkombination 128 als ein Zwischenübertragungselement dient, um Behandlungsfluid von einer Behandlungsfluidquelle 73 auf den Druckkopf zu übertragen. Dies führt dazu, daß die Applikatorspitze 122 und demzufolge das Behandlungsfluid 74 sauberer gehalten werden, wenn der Druckkopf 30 von dem ersten Wischer unmittelbar vor dem ersten Aufbringen des Behandlungsfluids durch die Applikator-Wischer-Kombination 128 gewischt wird, und die Applikatorspitze 122 kommt nicht in direkten Kontakt mit dem Druckkopf.
Bei einer anderen Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist, hat ein elastomerer Dosierapplikator 132 die Form eines Enten schnabels und ist auf dem Wagen 42 unter einem Trichter 134 montiert, der Behandlungsfluid 74 von einem feststehenden Hahn 136 empfangen kann, der am Ende des Bewegungsbereiches des Wagens bei der Wartungsstation liegt. Ein ähnlicher entenschnabelartiger Applikator ist in 22 gezeigt. Wieder mit Bezug auf 11, wenn der Wagen in die Nähe des Endes seines Bewegungsbereiches kommt (in 11 rechts), kommt er mit einem federbelasteten Kolben 138 in Kontakt und drückt gegen diesen, wodurch eine Pumpe 140 mit geringem Volumen betätigt wird, welche zwei Rückschlagventile 141 und 142 aufweist. Die Konfiguration und Arbeitsweise solcher Pumpen ist allgemein bekannt. Eine kleine Dosis des Behandlungsfluid wird in den Trichter gepumpt und wandert unter Einwirkung der Schwerkraft zu dem Applikator 132. Der Applikator ist so konfiguriert, daß er in Wischkontakt mit einer Wischergruppe 144 aus zwei Wischern 70 kommt, welche den Druckkopf 30 wischen können, und eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids wird durch die Verformung des elastomeren Applikators bei diesem Wischkontakt jedesmal abgegeben, wenn ein solcher Kontakt stattfindet. Die Wischer können identisch sein oder einen unterschiedlichen Aufbau haben, um eine gewünschte Wirkung zu erreichen, wenn der Druckkopf vorbeibewegt wird. Die Bewegung des Wagens, die von der Drucker-Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert wird, und die Abgabe des Behandlungsfluids in den Trichter können programmiert werden, um nach Bedarf die richtige Dosis auf den Applikator zu übertragen, um immer eine kleine Menge des Behandlungsfluids in dem Applikator zu haben. Der Wagen kann z. B. an die Grenze seines Bewegungsbereiches bewegt werden, um bei jeder Wartung des Druckkopfes 1 bis 5 μl abzugeben, oder um in längeren Intervallen bei jeder fünften Wartung des Druckkopfes 30 1 bis 25 μl des Behandlungsfluids in den Trichter zu geben. Ein zusammenlegbares Reservoir 144 für das Behandlungsfluid ist mit der Pumpe verbunden, um für die gesamte Lebensdauer des Druckers einen auslaufsicheren Vorrat an Behandlungsfluid vorzusehen.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil eines am Wagen montierten Behandlungsfluidapplikators 142, ohne daß das Behandlungsfluidreservoir 144 auf dem Wagen mitgeführt werden muß. Der Dosierapplikator 132 dient somit als ein Übertragungselement, welches das Behandlungsfluid von einer Quelle 73 für Behandlungsfluid 74 zu dem Wischer 70 überträgt. Durch Vorsehen eines Rückschlagventils 141, das stromabwärts der Pumpe 124 liegt und einem ausreichend hohen Druck standhält, wird das unerwünschte Auslaufen des Fluids aus dem Reservoir verhindert, das anderenfalls z. B. während der Fracht auftreten könnte. Die Menge des Behandlungsfluids in dem Trichter 134 wird klein gehalten, so daß ein Auslaufen des Trichters z. B. beim Kippen des Druckers 10 im Falle eines Falles minimiert wird. Ferner könnte der Applikator 132 durch einen Dochtblock ersetzt werden, der aus einem porösen Medium hergestellt wird und der in Intervallen nach Bedarf neu mit Behandlungsfluid gesättigt wird, um auch das Problem des aus dem Trichter auslaufenden Behandlungsfluids zu vermeiden.
In 12 ist eine weitere Ausführungsform eines zusammengesetzten Behandlungsfluid-Dosierwischers 126 gezeigt, der auf dem Schlitten 52 zum Wischen des Druckkopfes 30 vorgesehen ist. Ein Stück eines gesättigten porösen Materials 148, z. B. ein offenzelliger Schaumstoff, ist zwischen zwei Elastomerwischern 150 und 151 in einer speziellen Wischergruppe eingeklemmt, welche den zusammengesetzten Fluid-Dosierwischer bildet. Ein Durchlaß 152 ist mit einer Quelle für Behandlungsfluid (nicht gezeigt), z. B. einem zusammenlegbaren Reservoir, verbunden, und neues Behandlungsfluid wird in das poröse Materialstück gezogen, wenn Fluid aus diesem entnommen wird. Das Nachfüllen des Behandlungsfluid kann z. B. durch Schwerkraft oder durch kapillare Anziehungskräfte in dem porösen Material erfolgen, das mit dem Behandlungsfluid in Verbindung kommt. Alternativ wird die Größe des gesättigten Schaumstoffs so bemessen, daß er einen Vorrat des Behandlungsfluid für die gesamte Lebensdauer des Druckers aufnehmen kann. Bei einer Ausfüh rungsform ist der Wischer in einer zur Wischbewegung quer gehenden Richtung breiter (aus der Zeichenebene der 12 heraus), und die Enden des Wischers liegen nahe bei einer Wand 153, die unitär aus EPDM hergestellt ist, wobei die Wischer 150, 151 zum Halten des Behandlungsfluids in dem zusammengesetzten Wischer dienen.
Im Betrieb kommt der Druckkopf 30 in Wischkontakt mit dem zusammengesetzten Dosierwischer 146 und verformt dabei einen ersten Elastomerwischer 150 und drückt den gesättigten porösen Abschnitt 148 etwas, so daß Behandlungsfluid 74 nach außen auf den zweiten Wischer 151 herausgedrückt wird. Der erste Wischer 150 weist einen abgeschrägten Abschnitt 154 auf, um die relative Wischbewegung des Druckkopfes 30 über dem porösen Abschnitt 148 zu erleichtern, so daß kein direkter Kontakt zwischen dem Druckkopf und dem porösen Abschnitt stattfindet. Dadurch wird der Schaumstoff mit dem porösen Abschnitt sauberer gehalten. Durch das Drücken beim Wischkontakt zwischen dem Dosierwischer und dem Druckkopf entsteht eine Pumpwirkung, die ebenfalls das Heraufziehen des Behandlungsfluids in der porösen Schicht und von der Quelle für das Behandlungsfluid über den Durchlaß 152 in den zusammengesetzten Dosierwischer hinein unterstützt.
Wie man in 13 sehen kann, weist auch eine andere Ausführungsform eines zusammengesetzten Behandlungsfluid-Dosierwischers 146 einen zusammengesetzten Aufbau auf. Eine äußere elastomere Hülle 156 aus EPDM umschließt einen inneren Abschnitt des mit Behandlungsfluid gesättigten porösen Materials 148, das wie oben beschrieben über eine Leitung 152 versorgt wird. In der äußeren Hülle sind eine Reihe kleiner Öffnungen 153 vorgesehen, aus denen Behandlungsfluid austreten kann, wenn der Dosierwischer 146 bei Wischen verformt wird. Die in der Figur gezeigten Öffnungen 158 sind der Klarheit halber vergrößert dargestellt, und man wird verstehen, daß die Größe der Öffnungen so bemessen wird, daß z. B. die Menge des bei jedem Wischkontakt des Druckkopfes 30 abgegebenen Behandlungsfluids dosiert werden kann, und als eine Alternative kann eine Reihe Öffnungen vorgesehen werden, die normalerweise geschlossen sind, sich jedoch bei Verformungen des Fluid-Dosierwischers 146 öffnen.
Wie man in 14 sieht, ist bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein Behandlungsfluidapplikator 132 in der Schreiberkappe 66 selbst angeordnet. Dadurch kann die Düsenplatte 40 beim Verschließen des Schreibers 20 mit Behandlungsfluid benetzt werde. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Applikator eine Entenschnabelventil-Anordnung und bringt das Behandlungsfluid auf, wenn das Behandlungsfluid mit dem Applikator ausreichend gedrückt wird, um einen Öffnungsdruck des Entenschnabels zu überwinden, wie der Fachmann verstehen wird. Die Düsenplatte ist in leichtem Kontakt mit dem Applikator, und eine kleine Menge des Behandlungsfluid, z. B. bis zu ungefähr fünf Mikrolitern, wird auf die Düsenplatte aufgebracht.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Druck durch eine federbelastete Kolbenpumpe 140 erzeugt, die durch Niederdrücken des Schlittens 52 betätigt wird, wenn der Druckkopf 30 des Schreibers 20 verschlossen wird, wobei die Pumpe z. B. zwischen dem Schlitten und der Wartungsstation 50 des Druckers liegt. Der Entenschnabelapplikator 132 dient im Betrieb der Pumpe als ein Rückschlagventil. Für das Pumpen wird, wie allgemein bekannt ist, ein weiteres Rückschlagventil 142 benötigt, und dieses liegt in einer Leitung 152, welche Behandlungsfluid z. B. von einem zusammenlegbaren Fluidreservoir 144 zuführt. Eine geringvolumige Sprühpumpe (nicht gezeigt) mit üblichem Aufbau könnte stattdessen verwendet werden, z. B. eine Pumpe, deren Düse nach oben vorspringt, um auf die Düsenplatte 40 zu sprühen, wenn der Schreiber verschlossen wird.
Mit Bezug auf die 15, 16 und 17 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der der Drucker 10 eine ande re Art der Wartung der Düsenplatten 40 des Druckkopfes der Schreiber 20, 160 durchführt. Es werden z. B. ein schwarzer Schreiber 20 und ein dreifarbiger Schreiber 160 verwendet, die von einem hin- und herfahrenden Wagen 42 getragen werden. Wie man verstehen wird, können die vorliegenden Erklärungen auch auf andere Konfigurationen angewendet werden, z. B. auf ein System mit vier Schreibern, wie oben beschrieben, so wie auf zahlreiche andere Arten von Tintenstrahl-Druckgeräten. Auch hier wird man verstehen, daß die Beschreibung, die sich auf einen Schreiber 20, Druckkopf 30 oder Wischer 70 etc. bezieht, genauso grundsätzlich auch auf Systeme mit mehreren Schreibern und Wischergruppen mit mehreren Wischern anwendbar ist. Die Wartungsstation 50 enthält Wischer 70, die von einer drehbaren Trommel 162 getragen werden, die sich um eine Achse dreht, die parallel zu der Hin- und Herbewegung der Schreiber 20, 160 ist, die während der Druckvorgänge von dem Wagen 42 getragen werden. Die Wischrichtung verläuft somit quer zur Bewegungsrichtung der Schreiber. Die Wischrichtung ist zu den Düsenreihen (nicht gezeigt) in der Düsenplatte 40 ausgerichtet, aus der beim Drucken Tinten ausgestoßen wird. Ferner ist bei einer Ausführungsform der Wischer mit zwei getrennten vorstehenden Wischabschnitten 164, 166 ausgeführt, die zu dem Bereich unmittelbar neben den beiden Düsenreihen in der Düsenplatte ausgerichtet sind, und nur diesen wischen. Diese Konfiguration maximiert den Wischeffekt bei den kritischen Stellen des Druckkopfes. Wie man verstehen wird, können auch die anderen hier beschriebenen Ausführungsformen eine solche Wischerkonfiguration verwenden, der Einfachheit halber ist jedoch eine einfachere Geometrie in den Figuren gezeigt.
Ebenfalls an der Trommel 162 sind Kappen 66 vorgesehen, die zum Verschließen der Schreiber verwendet werden, wie oben beschrieben wurde. Die Kappen können schwenkbar und/oder mittels Federn an der Trommel montiert sein, um das Verschließen zu erleichtern und eine gleichbleibend gute Dichtung zu erhalten. In Verbindung mit den an der Trommel montierten Kappen wird keine Vakuumansaugung vorgesehen. Und bei dieser Ausführungsform werden die Düsen der Düsenplatten 40 durch "Spucken" in einen "Spucknapf" 168 gereinigt, der zum Auffangen von ausgestoßener Tinte und Rückständen angeordnet ist. Der Spuckvorgang muß bei einem Drucker gemäß der Erfindung seltener als beim Stand der Technik durchgeführt werden, weil der Druckkopf durch die erhöhte Wischeffektivität, die bei der Verwendung des Behandlungsfluids erreicht wird, sauberer gehalten wird. Bei einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann vorgesehen sein, daß die Trommel sich hebt und senkt, indem eine bewegliche Lagerung für die Trommel und eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen werden, z. B. eine Schneckenradanordnung oder ein Solenoid. Dies kann z. B. in Verbindung mit dem Verschließen des Druckkopfs 30 oder dem Drehen der Wischer 70 an dem Druckkopf vorbei, ohne diesen zu berühren, geschehen.
Wie man in 17 sieht, wird die Trommel 162 über ein Antriebsrad 169 betätigt, das mit einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) verbunden ist. Das Antriebsrad kämmt mit an seinem Umfang angeordneten Zahnradzähnen 171. Wie man verstehen wird, arbeitet der Motor bidirektional, und er wird von der Drucksteuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert. Die Trommel 162 kann somit mit einstellbarer Geschwindigkeit in beide Richtungen gedreht werden, und eine Hin- und Herbewegung wird möglich. In der Wartungsstation sind Kratzer 170 vorgesehen, um die Wischer zu reinigen. Neben den Kratzern sind absorbierende Kissen 172 angeordnet, um die Tinte, Behandlungsfluid und Rückstände aufzufangen, die von den Wischern geschleudert werden, wenn diese beim Drehen der Wischer (in 17 gegen den Uhrzeigersinn) an den Kratzern vorbeigehen und infolgedessen abgestreift werden.
Die Kratzer können näher zu und weiter weg von den Trommeln 162 bewegt werden, um nach Bedarf die Wischer 70, jedoch z. B. nicht die Kappe 66 zu berühren. Die Bewegung der Kratzer wird mit der Drehung der Trommel koordiniert, indem eine Nockenfläche 174 an der Trommel 162 vorgesehen und ein Mitnehmer 176 mit einem Rahmen 178 verbunden wird, der die Kratzer trägt und gelenkig angebracht ist. Der Rahmen schwenkt um eine Angel 180, deren Achse parallel zur Drehung der Trommel verläuft. Ein Verbindungsbauteil 182, das mit dem Nockenmitnehmer verbunden ist, ist an dem Rahmen angebracht und zieht im Betrieb ein erstes Ende des Rahmens, das den Kratzer trägt und dem angelenkten Ende 181 des Rahmens gegenüberliegt, nach Bedarf zum Kratzen der Wischer 70 einer Doppelwischergruppe 144 näher an die Trommel. Bei einer Ausfdührungsform ist der angelenkte Rahmen z. B. in eine von dem Wischer entfernte Stellung vorgespannt und wird von der Nockenfläche näher heran gezogen.
Die Wartungsstation weist auch eine Quelle für das Behandlungsfluid 184 auf, die im unteren Teil der Wartungsstation 50 angebracht ist. Diese Quelle für Behandlungsfluid umfaßt ferner einen kapillaren Applikator 109, der in Fluidverbindung mit dem Inneren einer geschlossenen Kammer 78 eines Behandlungsfluidreservoirs 100 ist, das ähnlich wie oben beschrieben ist und ein wenig flüchtiges Lösungsmittel 74 enthält, wie das oben beschriebene PEG. Der gezeigte kapillare Applikator 109 hat zwei elastomere Klappenbauteile 190, 191 mit abgeschrägten Abschnitten 189 bei der oberen Spitze 114 und mit flachen, gegenüberliegenden Oberflächen 192, 193, die von einem Kapillarraum 112 dazwischen getrennt werden. Wie oben beschrieben steigt das Fluid in dem Kapillarraum zu der Spitze 114. Der Applikator ist aus EDPM mit einem Härtegrad von 70 hergestellt. Die Elastomerklappen 190, 191 dieses speziellen Applikators 109 sind in der Nähe ihres Fußes mit Gelenkabschnitten 194, 195 versehen, so daß sich die Hälften des oberen Teils des Applikators etwas auseinanderbewegen können. Dadurch kann sich im oberen Teil mehr Behandlungsfluid ansammeln, weil der Kapillarraum in diesem Bereich breiter ist. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die beiden Elastomerklappen im wesentlichen identisch. Bei einer anderen Ausführungsform können sie jedoch unterschiedliche Geometrien haben, um z. B. eine spezielle gewünschte Funktion zu erreichen.
Wenn beide Klappen 190, 191 die gleiche Geometrie haben, wird der Zusammenbau leichter. Bei einer Ausführungsform ist z. B. jede Klappe 4 mm hoch, gemessen vom den Stabilisierflügeln an ihren Grundflächen, und 1 mm dick. Der abgeschrägte Abschnitt 139 hat eine Höhe von 3 mm und bei der Spitze 114 jeder Klappe eine Dicke von 0,2 mm. Die Breite der Klappen (senkrecht zur Zeichenebene der 17) ist wenigstens so breit, wie der Teil des Druckkopfs, der gewischt wird. Der Kapillarraum sollte klein genug sein, damit er eine im Verhältnis größere Anziehungskraft hat, und somit ein kapillarer Gradient von dem darunter angeordneten Reservoir 100 entsteht, der ausreicht, um Behandlungsfluid nach oben in den Kapillarraum zu ziehen.
Die Kammer 78 des Reservoirs 100 besteht aus einem Behälter 186, der in der Wartungsstation 50 ausgebildet ist, und einem Deckel 187. Der Deckel hat eine Öffnung 188, durch die der Applikator hindurchgeht. Das eingeschlossene Innenvolumen ist mit einem offenzelligen Schaumstoff, einem Fasermaterial oder einem anderen porösen Material gefüllt, daß einen Dochtblock 110 aus porösem Material aufweist, der mit dem Behandlungsfluid getränkt ist. Eine oder mehrere kleine Entlüftungen 79 sind vorgesehen, um in der Nähe des Bodens der Kammer 78 Luft einzulassen, wenn Behandlungsfluid aus dem Reservoir entnommen wird. Diese Anordnung ist insoweit der oben beschriebenen ähnlich, als das Fluid in dem Reservoir während der Fracht und dergleichen durch kapillare Anziehungskraft zurückgehalten wird, nach Bedarf jedoch dem Wischer zur Verfügung steht. Bei einer Ausführungsform wird für den Dochtblock ein Polyurethanschaum oder ein anderes mit dem Behandlungsfluid kompatibles Material verwendet, das eine Porengröße, ein Porenvolumen und kapillare Fluidanziehungskräfte hat, die mit dem Applikator 109 kompatibel sind. Hierfür müssen die Poren groß genug sein, und zwar selbst wenn der Applikator wie gezeigt gedrückt wird, und die Schaumstoffeigenschaften müssen so gewählt werden, daß ein kapillarer Gradient zwischen dem Reservoir 100 und dem Applikator 109, wie oben erörtert, Fluid nach oben ziehen kann.
Wie man verstehen wird, wird der Schaumstoff oder das andere poröse Material, das den Dochtblock 110 in dem Reservoir 100 bildet, bei der Stelle etwas zusammengedrückt, die direkt neben dem Applikator 109 liegt, weil der Applikator zusätzlich Stabilisierflügel 196 und 197 aufweist, die in den Dochtblock 110 hineinragen und auf diesen stoßen, wodurch die Porengröße bei dieser Stelle verringert wird. Die örtlich begrenzten höheren Kapillarkräfte in dem Dochtmaterial können daher Behandlungsfluid in Richtung zu dem zusammengedrückten Bereich ziehen und erreichen, daß es am Fuß des Applikators zur Verfügung steht, so daß es in den Kapillarraum in den Applikator gezogen wird und zur oberen Spitze 114 wandert.
Das Behandlungsfluid wird in einer kleinen reproduzierbaren Menge von der Spitze 114 auf jeden Wischer 70 übertragen, wenn der Wischer bei der Drehung in Wischkontakt mit dem Applikator 109 kommt. Zum Beispiel nachdem jeder Wischer an dem Applikator vorbeigegangen ist, wird die Wischergruppe 144 zu der Düsenplatte 40 eines an dem Wagen montierten Schreibers 20 gedreht, der sich in einer für die Wartung geeigneten Position befindet, und wischt die Düsenplatte. Wie bereits gesagt, wird nach dem Wischen jeder Wischer von dem Kratzer 170 gereinigt, wenn er an diesem vorbeiwischt. Dieser Vorgang kann gemäß einer im voraus von der Drucker-Steuereinrichtung programmierbaren Folge gesteuert werden, oder abhängig von einer von der Bedienungsperson ausgelösten Reinigungssequenz.
Die Quelle des Behandlungsfluids 384 kann andere Formen annehmen. 18 zeigt z. B. eine Ausführungsform mit einem eingeschlossenen Block 200 aus einem nachgiebigen offenzelligen Elastomerschaumstoff mit einer freiliegenden Oberfläche 202, über die der Wischer 70 wischt. Der eingeschlossene Block dient als Reservoir und Applikator. Das Behandlungsfluid wird, wie zuvor beschrieben, durch Kapillarkräfte in dem Schaumstoff gehalten. Zusätzlich zu den oben erläuterten Vorteilen für die Lagerung und den Transport hat sich bei dieser Ausführungsform gezeigt, daß eine "Pump"-Wirkung in dem Schaumstoff, die durch die Verformung mit den vorbeigehenden Wischern auftritt, die Wischer und die freiliegende Oberfläche des Schaumstoffreservoirs reinigen kann und neues Behandlungsfluid zu der Oberfläche des Schaumstoffblocks 10 bringen kann, wodurch Tintenablagerungen, die von dem vorbeigehenden Wischer zurückgelassen werden und die sich anderenfalls auf der freiligenden Oberfläche 202 ansammeln können, etwas abgebaut werden.
Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Schutzschicht 204 aus einem anderen Material über den freiliegenden Teil der Oberfläche 202 des Schaumstoffs gelegt. Die Schicht dient zum Schützen des darunter liegenden Schaumstoffs oder eines anderen porösen Materials gegen Abrieb, der durch den Wischkontakt des Wischers 70 entsteht. Die Schutzschicht dient auch der Dosierung, wenn die Porosität des Materials der Schutzschicht so eingestellt wird, daß nur eine gewünschte Menge des Behandlungsfluids während eines jeden Durchgangs des Wischers durch die Pumpenwirkung durchkommt, und sie kann auch so gemacht werden, daß sie die Menge des Fluids einstellt, das zu dem Wischer übertragen wird, indem eine Strukturoberfläche vorgesehen wird, die überschüssiges Fluid von dem Wischer wischt oder zieht, wenn er vorbeigeht. Abhängig von der Rauhigkeit der Oberfläche 202 kann die Schutzschicht 204 auch den Wischer 70 reinigen und z. B. getrocknete Tintenansammlungen entfernen, wenn der Wischer über die Schutzschicht wischt. Bei einer Ausführungsform besteht die Schutzschicht aus einem gewebten Material, z. B. aus einem Stoff oder Gitter aus Polymerfasern oder rostfreiem Stahl, oder aus einer porösen Schicht aus einem anderen abriebbeständigen Material, z. B. einer abriebfesteren Schaumschicht, die unten noch beschrieben ist, oder einer porösen Kunststoffolie oder einem Metall, das das Behandlungsfluid hindurchläßt. Ein solches Material kann z. B. in einem Sinterverfahren hergestellt werden oder durch Abtragen von Löchern aus einer nicht porösen Schicht. Die relativen Benetzungs- und Porengrößen-Eigenschaften des nachgiebigen Schaumstoffblocks 200, der das Fluidreservoir 100 enthält, und die der Schutzschicht 200 werden so eingestellt, daß das Behandlungsfluid durch Kapillarwirkung zu der Oberfläche 202 gezogen wird und bei dem Wischer zur Verfügung steht, oder daß es durch die Pumpwirkung des vorbeigehenden Wischers oder durch eine Kombination aus beidem nach oben gezogen wird.
Bei einer Ausführungsform ist die Schutzschicht 204 ein Nylongitter mit einer Porengröße, die klein genug ist, um durch Kapillar- und Anziehungskräfte in dem Gitter das gewählte Behandlungsfluid zurückzuhalten. Das Gitter liegt über einem PEG-getränkten Polyurethanschaum. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Schutzschicht ein Gitter aus rostfreiem Stahl. Bei jeder der Ausführungsformen hat sich herausgestellt, daß die Porengröße des Gitters größer oder kleiner als die des Schaumstoffs gemacht werden kann.
In 19 ist eine weitere Ausführungsform eines Schaumstofflaminats gezeigt, das mit einer Schutzschicht 204 aus einem relativ starren Schaumstoff auf einem nachgiebigeren offenzelligen Schaumstoffblock 200 hergestellt wird, der das Behandlungsfluidreservoir 100 umfaßt. Wiederum werden bei dieser Ausführungsform die Porengröße und Benetzungseigenschaften so eingestellt, daß die gewünschten Ergebnisse erhalten werden. Bei einer Ausführungsform besteht zum Beispiel die obere Schicht aus einem im Verhältnis steiferen porösen Polypropylenschaumstoff mit einer Porengröße von ungefähr 100 μm und einem Porenvolumen von ungefähr 40%. Der Schaumstoff des darunterliegenden Fluidreservoirs ist Polyurethanschaumstoff mit einer größeren Porengröße als der oberen Schicht, so daß ein kapillarer Gradient geschaffen wird, der Behandlungsfluid von der unteren Schicht zur Oberfläche 202 des Reservoirs nach oben ziehen kann.
In 19A ist eine weitere Reservoir/Applikator-Ausführungsform mit einem eingeschlossenen Block aus einem nachgiebigen offenzelligen Schaumstoff 200 gezeigt, der teilweise freiliegt, so daß der Wischer 70, wie oben erläutert, darüberwischen kann, und mit einer Schicht aus einem steiferen Schaumstoff 205, der über einem Teil des Schaumstoffblocks liegt. Der steifere Schaumstoff ist mit einem Winkel zu dem Teil des offenzelligen Schaumstoffblocks 200 angeordnet, der für den Wischer zugänglich ist und von diesem kontaktiert werden kann, wobei der nachgiebige Schaumstoff zuerst gewischt wird und dadurch das Behandlungsfluid zu der freiligenden Oberfläche 202 gebracht und auf den Wischer übertragen wird, und wobei danach über den steiferen Schaumstoff gewischt wird, wenn der Wischer z. B. mittels einer Trommel (nicht gezeigt) weitergedreht wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil der oben in Verbindung mit dem offenzelligen Schaumstoff erläuterten Pump- und Wischerreinigungswirkung, sowie der verbesserten Reinigungs- und Dosierungseigenschaften der steiferen Schaumstoffschicht 205, mit der der Wischer danach in Kontakt kommt. Tintenreste z. B. werden in der steiferen Schaumstoffschicht zurückgehalten, während das Behandlungsfluid durch den darunterliegenden offenzelligen Schaumstoffblock 200 gehen kann und wiederum auf den Wischer aufgebracht werden kann.
In 20 sieht man, daß eine weitere Ausführungsform des Fluidreservoirs 100 ein poröses Medium aufweist, wie ein Faserbündel 206, das mit PEG getränkt ist und in einem porösen gesinterten zylindrischen Kunststoffgehäuse 208 steckt, das von der Wartungsstation 50 getragen wird. Bei dieser Ausführungsform kann der aus dem gesinterten Kunststoff hergestellte Zylinder periodisch, z. B. durch den Kontakt des Wischers, oder nur dann gedreht werden, wenn er mit Tinte verunreinigt wird. Alternativ kann das zylindrische Reservoir festgehalten werden, z. B. durch eine Einstellschraube, wie gezeigt, oder durch eine mechanische Einrichtung, Klebmittel oder Ultraschallschweißen. Das Reservoir aus dem Faserbündel wird aus herkömmlichen Werkstoffen hergestellt, die im Handel leicht erhältlich und geeignet zum Bilden eines Fluidreservoirs sind, z. B. für Filzstifte und dergleichen. Die Fasern sind in einem gesinterten Polymerharz parallel gebündelt und haben eine Porengröße und Benetzungseigenschaften, die einen kapillaren Gradienten ergeben, der Behandlungsfluid nach oben in den Zylinder und auf seine Außenfläche ziehen kann.
Bei einer anderen Ausführungsform, die in 21 gezeigt ist, ist auf ein geschichtetes Schaumstoffreservoir 100, wie das oben beschriebene, eine entfernbare Schutzabdeckung aufgepaßt. Diese Abdeckung umfaßt z. B. eine Klappe 212, die über der oberen Schutzschicht 204 geschlossen werden kann. Diese Schutzschicht ist eine Schicht aus einem relativ harten Schaumstoff, wie gezeigt, oder eine Platte mit Löchern, die wie oben beschrieben abgeschmolzen oder gesintert wurden, um die Funktionalität des Reservoirs zu verbessern. Wenn die Abdeckung geschlossen ist, schafft sie einen kapillaren Raum zwischen der Abdeckung und der Schutzschicht, der das Hinaufsaugen des Behandlungsfluids bei der Oberfläche 202 der oberen Schicht unterstützt, so daß das Behandlungsfluid bei dem Wischer zur Verfügung steht und auch dazu beiträgt, daß die Oberfläche sauber bleibt, indem es diese zwischen den Wartungszyklen der Schreiber gegen Tinte und Rückstände schützt. Im übrigen arbeitet diese Ausführungsform wie zuvor in Verbindung mit den geschichteten Reservoiren beschrieben.
Man wird erkennen, daß bei jeder der Ausführungsformen der 18 bis 21 das Behandlungsfluidreservoir 100 auch als ein Applikator funktioniert, der Behandlungsfluid auf den Wischer 70 überträgt, wenn dieser über das Reservoir/den Applikator wischt. Diese Konfiguration hat die Vorteile der leichten Herstellbarkeit und der geringeren Herstellungskosten.
In 22 ist eine andere Art der Bemessung des abgegebenen Behandlungsfluids gezeigt, bei der tatsächlich die Menge des verfügbaren Fluids durch eine direkte mechanische Vorrichtung gesteuert wird. Bei der gezeigten Ausführungsform wird dies erreicht, indem ein feststehender Entenschnabel-Rückschlagventil-Applikator 132 vorgesehen wird, der von der Wartungsstation 50 getragen wird, die mit dem Wischer 70 in Kontakt kommt. Die Menge des Behandlungsfluids, welche bei einer oberen Spitze 214 des Applikators dem Wischer zur Verfügung steht, wird durch die Betätigung einer kleinvolumigen Spritzenpumpe 216 bemessen, die von der Drucker-Streuereinrichtung gesteuert wird. Man wird verstehen, daß bei der Spitze des Entenschnabel-Applikators eine eingestellte Menge des Behandlungsfluids ausgestoßen wird, wenn der Fluiddruck bei der Verschiebung des Fluids einen Öffnungsdruck-Schwellwert des Applikators überschreitet, wenn z. B. ein Spritzenkolben 218 der Pumpe, der wie in der Figur gezeigt angeordnet ist, ein kleines Stück bewegt wird. Der Kolben kann z. B. über einen herkömmlichen Schraubenantrieb betätigt werden, der von einem Schrittmotor (nicht gezeigt) aktiviert wird. Alternativ könnte eine perestaltische Pumpe oder eine fein steuerbare Pumpe verwendet werden, die das Fluid in Volumenschritten von z. B. einem bis fünf Mikrolitern abgeben kann. Bei der gezeigten Ausführungsform sind Rückschlagventile 141, 142 vorgesehen, damit der Kolben 218 nach jedem Hub zurückgesetzt werden kann, wobei das Behandlungsfluid wie gezeigt aus einem zusammenlegbaren Reservoir 220 für Behandlungsfluid gezogen wird. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Spritzenpumpe so groß, daß sie einen für die gesamte Lebensdauer des Drucker ausreichenden Vorrat an Behandlungsfluid unterbringen kann. Eine solche Pumpe könnte z. B. durch einen Sperrklinken-Antriebsmechanismus betätigt werden, der über ein Reduktionsgetriebe mit der Trommel verbunden ist, so daß das Abgeben des Behandlungsfluids sowohl durch die Drehung der Trommel beim Wischen aktiviert als auch mit dieser koordiniert werden kann.
23 zeigt eine andere Ausführungsform der Quelle 184 für Behandlungsfluid, die ein Übertragungselement 222 aufweist, das in diesem Fall eine elastomere Übertragungswalze ist, die um eine Achse drehbar ist, welche parallel zu der Trommel verläuft (senkrecht zu der Zeichenebene in 23), um Behandlungsfluid von einem Behandlungsfluidresevoir 100 auf den Wischer 70 zu übertragen. Die Walze muß (in einer zur Zeichenebene in 23 senkrechten Richtung) so breit wie der Teil des Wischers 70 sein, der benetzt werden soll. Das Reservoir umfaßt ein poröses Medium 110 zum Zurückhalten des Behandlungsfluid in dem Reservoir, ohne daß dieses Ausläuft, wie oben beschrieben, und dieses Material überträgt das Behandlungsfluid auf die Übertragungswalze 222, die mit ihm in Kontakt kommt, wenn die Walze sich dreht. Alternativ könnte ein freies Fluidreservoir vorgesehen werden, vorausgesetzt, daß auch Vorkehrungen gegen ein Auslaufen beim Kippen des Druckers oder bei Druckveränderungen getroffen sind, wie an anderer Stelle erörtert ist.
Im Betrieb wird Behandlungsfluid von dem Reservoir 100 durch die Drehung der Übertragungswalze nach oben gebracht und ist für den Wischer 70 verfügbar. Diese Drehung kann bei einer Ausführungsform allein durch den Wischkontakt mit dem Wischer erfolgen, wobei dieser Wischkontakt bei jedem Durchgang die Übertragungswalze ein Stück weit dreht und frisches Behandlungsfluid zu ihrer Oberfläche bringt, das beim nächsten Durchgang übertragen wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Walze von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) gedreht, der mit ihr verbunden ist, wobei die Dre hung von der Druckersteuereinrichtung gesteuert und mit der Drehung des Wischers koordiniert wird, um eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids abzugeben, das zum Wischen auf den Wischer 70 übertragen werden soll.
Ein einseitig eingespannter Dosierwischer 224 kann verwendet werden, um die Menge des Behandlungsfluids auf der Walzenoberfläche, die von dem Wischer aufgenommen wird, weiter einzustellen, indem überschüssiges Behandlungsfluid abgewischt wird. Man wird verstehen, daß der Dosierwischer, der in der 23 in Kontakt mit der Walze nach oben gebogen dargestellt ist, stattdessen auch nach unten gebogen sein kann, wodurch bei der Herstellung der Zusammenbau einfacher wird. Ein Übertragungswalzen-Kratzer 225 ist vorgesehen, der einstückig mit dem Gehäuse 286 ausgebildet ist und Verunreinigungen von der Übertragungswalze 222 entfernen kann. Die gezeigte Übertragungswalze umfaßt eine Schicht 223 aus einem festen Elastomerwerkstoff. Man wird verstehen, daß die Übertragungswalze auch aus einem Schaumstoff oder einem elastomeren Schaumstoff mit einer nicht porösen Außenfläche hergestellt werden kann, wenn eine weichere nicht poröse Walze nicht gewünscht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 24 gezeigt ist, ist die Übertragungswalze 222 so aufgebaut, daß sie das Behandlungsfluid direkt auf den Druckkopf 30 überträgt. Die Übertragungswalze ist so montiert, daß eine Auf- und Abwärtsbewegung möglich ist, die bei dieser Ausführungsform durch die Auf- und Abwärtsbewegung eines Schlittens 52 erreicht wird, an dem die Walze montiert ist, oder indem ein Kardanring (nicht gezeigt) vorgesehen wird, oder indem wie gezeigt eine Bewegung der Walze in der vertikalen Richtung zugelassen wird, indem ein Schlitz in einem Behälter 186 vorgesehen wird, in den eine Achse 228 paßt, welche die Übertragungswalze trägt. Die Nachgiebigkeit eines mit dem Behandlungsfluid gesättigten Dochtblocks 110, der z. B. aus einem offenzelligen elastomeren Schaumstoff hergestellt ist, drückt das Über tragungswalzenbauteil nach oben, nachdem es vertikal nach unten gedrückt wurde. Eine Kappe 229 hat eine Öffnung 223, welche die Aufwärtsbewegung der Übertragungswalze begrenzt und einen Teil der Walze vorstehen läßt, so daß sie mit dem Druckkopf 30 in Kontakt kommen kann. Auch die Walze oder das Rad selbst kann eine Schicht aus Schaumstoff aufweisen oder auf anderer Weise komprimierbar gemacht werden, so daß eine gewisse Variation der Dicke der Übertragungswalze 222 in der vertikalen Richtung möglich ist.
Bei der in 24 gezeigten Ausführungsform bewegt sich der Druckkopf 30 entlang seiner Bewegungsachse in Richtung auf einen Teil der Wartungsstation 50, wo er von einem ersten Wischer 230 vorgewischt wird, dann wird Behandlungsfluid auf die Düsenplatte 40 aufgebracht, wenn sich der Druckkopf an der Übertragungswalze 222 in Kontakt mit dieser vorbeibewegt, und ein zweiter Wischer 231 wischt über den Druckkopf und entfernt überschüssiges Behandlungsfluid und verbleibende Ansammlungen getrockneter Tinte etc. Alternativ kann auch nur ein Wischer vorgesehen werden. In diesem Fall würde der Druckkopf von dem einen Wischer 230 vorgewischt werden, kontaktiert dann die Übertragungswalze 222, kehrt seine Bewegungsrichtung um und wird wiederum von demselben einen Wischer 230 gewischt.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 25 gezeigt ist, ist die Übertragungswalze 222 mit einem Fluidreservoir 100 kombiniert, bei dem ein Dochtblock 110 aus einem offenzelligen Schaumstoff doppelt zusammengelegt ist und bei der Kontaktstelle 234 mit der Übertragungswalze etwas gepreßt wird. Das Reservoir ist in der Wartungsstation 50 montiert. Man wird verstehen, daß die Poren des komprimierten Materials bei der Kontaktstelle kleiner sind, und höhere Anziehungskräfte können dort Behandlungsfluid zu dieser Stelle ziehen, wie oben erläutert, so daß es für die Übertragungswalze zur Verfügung steht. Eine Trommel 162 mit einer Wischergruppe 144, die zum Wischen des Druckkopfs 30 vorgesehen sind, kontak tiert im Betrieb die Übertragungswalze, um Behandlungsfluid auf jeden Wischer 70 zu übertragen, und dreht ferner die Übertragungswalze, so daß auch beim nächsten Durchgang Behandlungsfluid zur Verfügung steht. Alternativ kann die Walze von einem getrennten Antriebsmotor angetrieben werden, wie oben bereits erläutert wurde. Ein Übertragungswalzen-Kratzer 225 ist bei dieser Ausführungsform am Boden der Übertragungswalze vorgesehen, und überschüssiges Fluid und Rückstände, die von dem Kratzer von der Übertragungswalze entfernt werden, können von dem Reservoir 100 weg abfallen, wodurch es weniger verunreinigt wird.
Wie oben erläutert, können die in den 23, 24 und 25 gezeigten Ausführungsformen eine massive oder eine poröse Walze 222 aufweisen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Übertragungswalze, wenn sie aus einem Schaumstoff besteht, auch als ihr eigenes Behandlungsfluidreservoir dienen, in dem z. B. ein Vorrat an PEG für die gesamte Lebensdauer des Druckers enthalten ist.
Die Vorteile, die man durch Verwendung des Übertragungswalzenelementes 222 zwischen dem Behandlungsfluidreservoir 100 und dem Wischer 70 erhält, sind eine Verringerung der Verunreinigung des Behandlungsfluidreservoirs 100 und das Vorsehen einer Dosierfunktion. Für ein gegebenes Behandlungsfluid kann die auf den Druckkopf 30 oder den Wischer 70 übertragene Menge z. B. variiert werden, indem die Rauhigkeit der Oberfläche der Walze, die den Wischer oder Druckkopf 30 kontaktiert, die Benetzungseigenschaften des verwendeten Materials, die beim Kontakt der Walze mit anderen Elementen aufgebrachte Kraft, die Verwendung oder Nichtverwendung eines Dosierwischers 224 und die Steifigkeit des Dosierwischers variiert werden.
In 26 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der das Übertragungselement zum Übertragen von Behandlungsfluid von einem Fluidreservoir 100 zu dem Wischer 70 ein fa denförmiges Element 236 ist, das entweder einen einzelnen Strang, wie z. B. einen Nylondraht, oder ein gewebtes Material, wie z. B. ein Nylonseil mit geringem Durchmesser, als das Übertragungselement verwendet. Der Faden wird gespannt gehalten und in einem Schlitz 238 in einem mit PEG gesättigtem offenzelligen Schaumstoffblock 110 gedrückt, der in der Wartungsstation 50 enthalten und von dieser getragen ist, und dann, bei diesem Beispiel durch die Betätigung eines Nockens 239, herausgezogen. Eine Feder (nicht gezeigt) kann dazu verwendet werden, den Faden zu spannen und seine Verschiebung mit dem Nocken zu ermöglichen. Alternativ könnte der Faden in einen federbelasteten, gelenkig angebrachten Rahmen (nicht gezeigt) gelegt werden, der von dem Nocken bewegt wird. Der Faden nimmt somit eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids auf, und der Wischer 70 kommt danach in Wischkontakt mit dem Faden, so daß eine kleine Menge des Behandlungsfluids auf den Wischer übertragen wird. Dieses Verfahren zum Übertragen und Aufbringen von Behandlungsfluid ist insofern günstig, als die Menge des übertragenen Fluids sehr gut steuerbar ist. Man wird verstehen, daß das beschriebene Faden-Dosierverfahren auch dazu verwendet werden könnte, das Behandlungsfluid direkt auf den Druckkopf aufzubringen.
In 27 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der das Behandlungsfluid auf den Wischer übertragen wird, wobei das Abkratzen des Wischers 70 und das Übertragen und Aufbringen des Behandlungsfluid in einer welligen Oberfläche 240 auf einem ersten und einem zweiten geneigten Abschnitt 242, 244 der Wartungsstation 50 zusammengefaßt werden, die zusammen eine Wanne 246 mit einem Applikator bilden. Vor dem Wischen wird wenigstens eine Oberfläche 240 mit Behandlungsfluid benetzt, z. B. die wellige Oberfläche, die dem ersten geneigten Abschnitt 242 zugeordnet ist. Die parallelen Rippen und Rillen, welche die Wellen bilden, dienen zum Reinigen der Wischer, wenn er an diesen vorbeigeht, und von dem Wischer abgereinigte Tinte und Rückstände werden in den Rillen zwischen den Rippen festgehalten. Bei einer Ausführungsform sind die Wellen so ausgebildet, daß das Fluid ablaufen kann. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Wellen so ausgebildet, daß sich das Fluid zwischen den Wellen ansammelt, und in diesem Fall können die Wellen mit einem schrägen Winkel zur Bewegungsrichtung des Wischers geneigt sein, so daß das Fluid zu einer Seite ablaufen kann. Nachdem der Wischer darüber gegangen ist, trägt überschüssiges Behandlungsfluid, das mit Hilfe der Wellen von dem Wischer gekratzt wurde, Verunreinigung zum Boden der Wanne 246.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird eine Kolbenpumpe 140, wie z. B. die oben beschriebene, von einem Nocken 248 betätigt, der in der Trommel 162 eingebaut ist, und pumpt Behandlungsfluid aus einem zusammenlegbaren Reservoir 220 auf die wellige Oberfläche 240 des ersten geneigten Abschnitts 242. Das Pumpen des Fluids ist so durch die Druckersteuereinrichtung (nicht gezeigt) über die Drehung des Nockens der Trommel 242 in beiden Richtungen steuerbar. Das Pumpen wird mit dem Wischvorgang koordiniert, so daß das Fluid auf der welligen Oberfläche des ersten geneigten Abschnitts nur vorhanden ist, wenn der Wischer 70 darüber wischt.
Die Wanne 246 kann einen geschlossenen Boden haben (nicht gezeigt), so daß sich Tinte und Rückstände ansammeln und dort trocknen, oder sie könnte einen Ablauf haben, um diese z. B. in ein absorbierendes Material 250 ablaufen zu lassen. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Wanne zum Recyceln des Behandlungsfluids entleert, indem z. B. eine Ableitung 252 mit einem Strömungs-Rückschlagventil vorgesehen wird, die mit einer Vorrichtung zum Einfangen von Schlammablagerungen 254 und mit dem Reservoir 220 verbunden ist. Man kann erkennen, daß bei dieser Ausführungsform das Reservoir niedriger liegt als die Wanne. Ein weiteres Rückschlagventil 253 wird vorgesehen, um eine Rückströmung des Behandlungsfluids zurück in die Wanne 246 zu verhindern.
In 28 ist eine weitere Ausführungsform des Fluidreservoirs 100 gezeigt, das wie oben beschrieben mit einem porösen Material gefüllt ist und neben der Wanne 246 liegt. Ein verformbarer Abschnitt 256 eines Gehäuses 258 wird von dem Wischer 70 kontaktiert und gedrückt, wenn der Wischer vorbeigeht, wobei eine Pumpwirkung entsteht, die Fluid aus dem Reservoir drückt. Die Pumpwirkung bringt das Behandlungsfluid bei einer Öffnung 260 in dem Gehäuse zu dem Wischer, der über die Öffnung wischt. Ein verformbarer Dochtapplikator 80, wie der oben beschriebene, kann zum Kontaktieren des Wischers in der Öffnung angeordnet werden. Im übrigen ist der Betrieb dieser Ausführungsform wie oben erörtert. Bei einer anderen Ausführungsform könnte der verformbare Abschnitt 256 durch ein verformbares Rohrstück (nicht gezeigt) ersetzt werden, wobei der Wischer oder ein anderes Element (nicht gezeigt), das von der Trommel getragen wird, Fluid durch diesen pumpt, indem er den verformbaren Rohrabschnitt bei Berührung verformt und so Behandlungsfluid in dem Abschnitt in Richtung der Wischbewegung streichen kann.
In den 29 und 30 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der ein Behandlungsfluid 75 so gewählt wird, daß es bei Umgebungstemperatur in einem nicht fließfähigen Zustand ist, wobei der Temperaturbereich berücksichtigt wird, der während der Fracht und der Verwendung des Druckers 10, welcher das Naßwischsystem der vorliegenden Erfindung enthält, zu erwarten ist. Das Behandlungsfluid wird erhitzt, so daß es schmilzt und für die Wartung des Druckkopfes einen flüssigen Zustand erhält. Das bei dieser Ausführungsform verwendete Behandlungsfluid ist ein PEG mit hohem Molekulargewicht, z. B. PEG 1000 oder darüber, das in fester Form aufbewahrt wird. Dieses Behandlungsfluidmaterial ist bei Raumtemperatur wachsartig. Man hat herausgefunden, daß das Mischen von PEGs mit unterschiedlichem Molekulargewicht es ermöglicht, den Schmelzpunkt und die Härteeigenschaften des Materials bei verschiedenen Temperaturen nach Wunsch zuzuschneiden. Man hat ferner herausgefunden, daß in der Praxis PEG mit einem Molekulargewicht von 1450 gute Dienste leistet. Diese Ausführungsform hat besondere Vorteile für die Lagerung und den Transport des Druckers 10, und sie kann mit anderen hier beschriebenen Merkmalen kombiniert werden, um die Funktionstüchtigkeit zu optimieren und Probleme zu reduzieren, die mit dem Kippen und den Druckdifferenzen einhergehen. Das PEG-Behandlungsfluid 75 kann z. B. in fester Form gehalten werden, außer wenn der Drucker bei normalem Gebrauch aufrechtsteht.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Behandlungsfluid 75 ein Behandlungsfluid wie PEG mit einem geringeren Molekulargewicht umfassen, das bei Umgebungstemperatur flüssig ist und in Mikrotropfen eingeschlossen und in einem Wachs oder einem wachsähnlichen Material verteilt ist, das bei Umgebungstemperatur fest ist. Wenn es geschmolzen wird, gibt dieses Material das Behandlungsfluid frei. Ferner kann bei einer weiteren Ausführungsform das wachsähnlichem Material ein PEG mit hohem Molekulargewicht sein, und die eingeschlossene Flüssigkeit kann ein weiteres Behandlungsfluid sein, das z. B. in PEG gering löslich ist, wobei dieses weitere Behandlungsfluid bei erhöhter Temperatur in dem flüssigen PEG verteilt und mitgerissen wird, z. B. durch Rühren und Zerkleinern. Nach dem Abkühlen der Mischung ist das Behandlungsfluid in einer festen PEG-Matrix in mikroskopischen Tröpfchen eingeschlossen.
Das Erhitzen des Behandlungsfluids, um es vor dem Gebrauch bei der Wartung eines Druckkopfs 30 flüssig zu machen, kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Bei einer Ausführungsform, die in 29 gezeigt ist, wird das feste Behandlungsfluid flüssig gemacht, indem ein Block aus dem festen Behandlungsfluid 75 vor dem Wischen direkt mit einer erwärmten Düsenplatte 40 in Kontakt gebracht wird. Eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids schmilzt und wird auf der Düsenplatte abgelagert. Wie oben erläutert liegt die Kontaktstelle neben einer Seite des Druckkopfs 30, so daß der Wischer (nicht gezeigt) zuerst mit dem Behandlungsfluid in Kontakt kommt und dann über die Düsenplatte wischt. Wie schematisch dargestellt, ist der Block aus dem festen Behandlungsfluid 75 über Federn relativ zu einem vertikal beweglichen Schlitten 52 montiert, um einen relativ konstanten Kontaktdruck vorzusehen, und eine Sperrklinkeneinrichtung 262 kann vorgesehen sein, um die Verringerung der Länge des Blocks auszugleichen, wenn Behandlungsfluid während der Lebensdauer des Druckers abgeschmolzen wird. Bei einer Ausführungsform (nicht gezeigt) ist z. B. eine Antriebswelle von einem Antriebsmotor, der die Trommel betätigt, über ein Reduktionsgetriebe mit einer Sperrklinkenvorrichtung verbunden, so daß der Block des festen Behandlungsfluids schrittweise in Richtung des Wischers bewegt wird.
Alternativ wird, wie in 30 gezeigt, ein Block aus dem festen Behandlungsfluid 75, der von der Wartungsstation 50 getragen wird, von einem Wischer 70 oder einem anderen Übertragungselement kontaktiert. Ein Teil des verfestigten Behandlungsfluids wird auf den Wischer abgekratzt und z. B auf die erwärmte Düsenplatte 40 übertragen, wo er durch die erhöhte Temperatur der Düsenplatte schmilzt. Das Behandlungsfluid kann dann von dem Wischer vor sich her geschoben werden, um wie zuvor beschrieben das Wischen zu unterstüzten. Ein relativ konstanter Kontaktdruck zwischen dem Wischer und dem Block aus dem festen Behandlungsfluid wird auch bei dieser Ausführungsform durch Montieren des Blocks über Federn und Vorsehen einer Sperrklinkenvorrichtung 262 erreicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 31 gezeigt ist, ist das feste Behandlungsfluid 75 in einem Reservoir 100 untergebracht, das ein Heizelement 264 aufweist, welches mit einer Leistungsquelle 266 verbunden ist, die von der Druckersteuereinrichtung 94 gesteuert wird. Das Heizelement heizt und schmilzt das Behandlungsfluid zu den benötigten Zeitpunkten abhängig von Signalen von der Steuereinrichtung. Das Reservoir enthält ein Übertra gungselement 222 in der Form einer Walze aus einem elastomeren Material. Das Walzenmaterial kann massiv oder porös sein, abhängig von der jeweiligen Anwendung. Die Walze ragt aus einem Gehäuse 186 vor, das z. B. von dem Schlitten 52 der Wartungsstation getragen wird, der nach Wunsch auf- und abbewegt werden kann, um die Übertragungswalze in eine Position zu bringen, wo sie in der Bewegungsbahn eines Druckkopfs 30 liegt, um wie zuvor beschrieben mit der Düsenplatte 40 des Druckkopfs in Kontakt zu kommen. Man sieht, daß das Reservoir ein freies Fluidreservoir ist, wenn das erhitzte Behandlungsfluid flüssig ist, und das Behandlungsfluid wird wie zuvor beschrieben von der Walze auf die Düsenplatte übertragen. Nach dem Aufbringen des Behandlungsfluids auf den Druckkopf wird die Düsenplatte gewischt, z. B. mit einer Wischergruppe 144, die in der Nähe angeordnet ist. Ein Dosierwischer 224 und ein Kratzer 225 für die Übertragungswalze arbeiten wie zuvor beschrieben und tragen dazu bei, daß das Behandlungsfluid im flüssigen Zustand in dem freien Fluidreservoir eingeschlossen bleibt. Die Übertragungswalze könnte von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) gedreht werden, oder sie kann durch den Wischkontakt des Druckkopfes 30 gedreht werden, bei dieser Ausführungsform mit schrittweisen Teildrehungen, wie zuvor beschrieben.
Wie in 32 gezeigt, ist bei einer anderen Ausführungsform ein Fluidreservoir 100, das ähnlich wie das in Bezug auf 31 beschriebene ist und PEG mit hohem Molekulargewicht sowie eine Heizeinrichtung enthält, in einer Wartungsstation 50 angeordnet, wobei ein an einer Trommel montierter Wischer 70 darüber und danach über einen Druckkopf 30 wischt, anstatt daß die Trommel wie bei der Ausführungsform der 31 direkt den Druckkopf berührt.
Bei weiteren Ausführungsformen, die in den 33, 34 und 35 gezeigt sind, wird ein mit Behandlungsfluid getränktes Band dazu verwendet, das Behandlungsfluid auf den Druckkopf 30 oder den Wischer 70 aufzubringen. Bei der Ausführungsform der 33 umfaßt die Quelle 184 für das Behandlungsfluid, das zum Wischen der Düsenplatte 40 des Druckkopfes 30 verwendet wird, eine Rolle aus einem mit Behandlungsfluid imprägniertem flusenfreien Stoffband 268, wobei das Band nach Bedarf weiterbewegt wird, um frisches Behandlungsfluid bei dem Wischer 70 zur Verfügung zu stellen, der zuerst mit dem Band in Kontakt kommt und danach Druckkopf wischt. Das von dem Band getragene Behandlungsfluid könnte PEG in flüssiger oder fester Form sein. Das Band wird auf herkömmliche Weise auf eine Vorratsspule 272 und ein Aufwickelspule 274 gewickelt, die schrittweise, gesteuert durch die Druckersteuereinrichtung (nicht gezeigt), gedreht werden. Man wird verstehen, daß das Band 268 in einer Kassette 276 mit einem Fenster 278 untergebracht werden kann, das es dem Wischer ermöglicht, mit dem Band in Kontakt zu kommen, wobei diese Kassette austauschbar sein kann. Das Band ist bei einer Ausführungsform aus einem flusenfreien Tuch, wie oben beschrieben, ausgebildet, es könnte jedoch auch aus anderen Materialen hergestellt werden, z. B. als ein flexibles Band mit einer aufgerauhten Oberfläche, welche Behandlungsfluid zurückhalten kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 34 gezeigt ist, könnte ein Stoffband 268 so ausgebildet werden, daß es den Druckkopf 30 für die Reinigung direkt berührt. Bei dieser Ausführungsform dient das Stoffband selbst zum Reinigen, wenn es über die Düsenplatte 40 bewegt wird, und wie man verstehen wird, wird die Struktur des Stoffes so gewählt, daß die Wirksamkeit für die Reinigung besonders groß ist. Bei einer Ausführungsform wird ein flusenfreies Bandmaterial verwendet, wie es z. B. zum Speichern von Tinte in Punktmatrix-Druckern und Schreibmaschinen eingesetzt wird, das im Stand der Technik an sich bekannt ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein flusenfreies Baumwollmaterial wie TX 309 TEXWIPE, oder ein äquivalentes Material verwendet. TEXWIPE ist eine Marke der Texwipe Incorporated aus Upper Saddle River, New Jersey, USA. Eine gepolsterte Druckplate 240, die z. B mit Hil fe eines Nockens 280 in vertikaler Richtung bewegt wird, kann dazu verwendet werden, das Stoffband in Kontakt mit der Düsenplatte zu bringen. Wiederum könnte das Band in einer austauschbaren Kassette 276 untergebracht sein, die ein Bandzugangsfenster 278 aufweist.
35 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine Endlosschleife aus einem flusenfreien Stoffband 268, wie das oben beschriebene, dazu verwendet wird, das Behandlungsfluid auf die Düsenplatte 40 eines Druckkopfs 30 aufzubringen, wobei das Band wiederum zusätzlich zu der Übertragung des Behandlungsfluids auf den Druckkopf eine Reinigungsfunktion durchführt. Bei dieser Ausführungsform ist die Stoffschleife auf Rollen 281 angeordnet, die von der Wartungsstation 50 getragen und von einer Übertragungswalze 222 angetrieben werden, die von einer Welle 282 gedreht wird, die mit einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) verbunden ist, der von der Drucker-Steuereinrichtung angesteuert wird. Die Übertragungswalze 222 liegt in einem Bad 284 aus dem Behandlungsfluid, das z. B. PEG mit hohem Molekulargewicht enthält, das bei Gebrauch erwärmt wird, das aber im übrigen in fester Form vorliegt, so daß es beim Kippen des Druckers und dergleichen nicht auslaufen kann. Es ist offensichtlich, daß die Übertragungswalze auch auf andere Weise benetzt werden kann, wie z. B. in Verbindung mit den 23, 24, 25 oder 31 beschrieben. Wie man wiederum in 35 sieht, ist eine gepolsterte Druckplatte 270 mit Hilfe einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 286 in vertikaler Richtung bewegbar, um das Stoffband in Kontakt mit der Düsenplatte zu bringen und von dieser wieder abzuheben. Um eine vertikale Auslenkung des Stoffbandes auszugleichen und eine konstante Spannung des Stoffbandes aufrechtzuerhalten, wird auf herkömmliche Weise ein federbelasteter Spanner 288 vorgesehen.
In den 36 bis 39 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der eine dosierte Menge des Behandlungsfluids 74 direkt auf den Druckkopf 30 aufgebracht wird, indem diese von einer Wurfvorrichtung durch die Luft auf die Düsenplatte 40 geworfen oder geschleudert wird. Den Vorteil eines solchen Systems ist, daß die Quelle des Behandlungsfluids nicht durch den Kontakt eines Wischers 70 oder des Druckkopfes verunreinigt wird.
In 36 sieht man eine Ausführungsform einer kleinvolumigen mechanischen Sprühpumpe 290, die von der Wartungsstation 50 getragen und z. B. von einem Nocken oder einem Solenoid (nicht gezeigt) betätigt wird, um eine abgemessene Dosis von 1 bis 5 Mikroliter des Behandlungsfluids auf die Düsenplatte zu Sprühen, wenn diese sich vorbeibewegt oder über einem Sprühkopf 292 der Pumpe steht. Das Behandlungsfluid ist in einem zusammenlegbaren Fluidreservoir 220 gespeichert, das bei dieser Ausführungsform über eine Fluidleitung 152 mit der Pumpe verbunden ist. Das Behandlungsfluid ist bei dieser Ausführungsform PEG mit einem Molekulargewicht von 200 bis 600.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 37 gezeigt wird, wird das Behandlungsfluid 74 mit einem thermischen Spritzprozeß auf den Druckkopf geworfen oder geschleudert, geradeso wie die Tinte bei den bekannten thermischen Tintenstrahlverfahren, die für das Drucken verwendet werden, gespritzt wird. Eine tintenstrahlähnliche Kartusche 294 mit einem zusammenlegbaren Reservoir 296 für Behandlungsfluid und einem konventionellen thermischen Druckkopf 298, der mit einer Leistungsversorgung 300 verbunden ist, ist z. B. auf dem Schlitten 52 der Wartungsstation angeordnet, so daß sie Behandlungsfluid nach Wunsch auf den Schreiberdruckkopf ausstoßen kann, wobei das Ausstößen des Behandlungsfluid von der Drucker-Steuereinrichtung 94 gesteuert und mit der Bewegung des Druckkopfs 30 koordiniert wird, der an dem Behandlungsfluid-Ausstoßdruckkopf 298 vorbeigeht oder über diesem steht. Die Kartusche wird mit einem spritzbaren Behandlungsfluid gefüllt, z. B. zur Hälfte mit PEG mit einem Molekulargewicht zwischen 200 und 600 und zur Hälfte mit Wasser. Wie man verstehen wird, kann anstelle des thermischen Systems eine piezo-elektrische Tintenstrahlkartusche verwendet werden, die im übrigen auf herkömmliche Weise aufgebaut ist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß das Behandlungsfluid bemessen werden kann, indem z. B. die ausgestoßenen Tropfen,
wie im Stand der Technik bekannt, gezählt werden, um eine optimale Dosis des Behandlungsfluids vorzusehen.
In den 38 und 39 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der das Behandlungsfluid 74 von einem Federstahl-Flügel (Flipper) 302 in Richtung des Druckkopfes 30 geworfen oder geschleudert wird, der einseitig eingespannt an der Wartungsstation 50 neben einer Trommel 162 montiert ist, an der ein relativ steifer Übertragungswischer 304 montiert ist. Eine Quelle 184 für Behandlungsfluid, die z. B. ein mit einem Gitter bedecktes Schaustoffreservoir 100 aufweist (wie es bereits beschrieben wurde), ist so angeordnet, daß der Übertragungswischer es berührt, wenn die Trommel gedreht wird. Anstelle des gezeigten, mit dem Gitter bedeckten Schaumstoffreservoirs könnten auch andere der hier beschriebenen Reservoirausführungsformen verwendet werden. Wenn die Trommel 162 sich dreht, wird eine kleine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids von dem Übertragungswischer 304 aufgenommen, wenn er über das Behandlungsfluidreservoir 100 wischt. Diese Menge des Behandlungsfluids wird auf den Federstahlflügel 302 übertragen, wenn sich der Übertragungswischer weiter dreht und den Flügel berührt. Der Flügel wird elastisch nach unten ausgelenkt und kratzt das Behandlungsfluid von dem an der Trommel montierten Übertragungswischer ab, während sich der Übertragungswischer weiter an ihm vorbeidreht. Man wird verstehen, daß der Flügel freigegeben wird und nach oben zurückschnellt, wenn der Übertragungswischer den Flügel verläßt, wodurch eine reproduzierbare Menge des Behandlungsfluids nach oben auf den zu wartenden Druckkopf 30 geschleudert wird, wenn der Druckkopf zu diesem Zweck bei einer ersten Position über dem Flügel angeordnet ist.
Nachdem das Behandlungsfluid 74 auf den Druckkopf 30 geschleudert wurde, wird der Druckkopf entlang seiner Bewegungsbahn zu einer zweiten Position bewegt, wo ein weiterer, versetzt an der Trommel montierter Wischer 70 über ihn wischt. Dies erkennt man am besten in 39.
In 40 ist eine weitere Ausführungsform der Sprühpumpe gezeigt, bei der der Behandlungsfluidstrahl oder der Flügel, die oben beschrieben wurden, zum Aufbringen von Behandlungsfluid auf den Wischer anstatt direkt auf den Druckkopf verwendet werden können. Zum Beispiel ist eine in der Wartungsstation montierte PEG-Strahl-Kartusche 294, wie die oben beschriebene, die von der Druckersteuereinrichtung 94 angesteuert wird, so aufgebaut, daß sie das Behandlungsfluid vor dem Wischen der Düsenplatte 40 auf einen Wischer 70 sprüht. Auch bei dieser Ausführungsform werden die Vorteile für die Bemessung der Behandlungsfluidmengen und die Reinhaltung der Quelle des Behandlungsfluids erreicht. Auch hier kann ein getrennter an der Wartungsstation montierter Kratzer 107 vorgesehen werden.
Bei allen hier beschriebenen Ausführungsformen bringt die Verwendung eines Behandlungsfluids beim Wischen des Druckkopfes einen zusätzlichen Parameter (das Behandlungsfluid selbst) ins Spiel, der variiert werden kann, um den Druckkopf 30 sauberzuhalten, woraus sich eine bessere Druckqualität während der Lebensdauer des Druckers 10, geringere Betriebskosten und eine geringere Verschwendung von Rohstoffen durch Fehlfunktionen des Druckers ergeben, die aus einer unsachgemäßen Reinigung resultieren, insbesondere wenn schnell trocknende und wasserfeste Tinten auf Pigmentbasis verwendet werden. Durch Anpassen der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Tinte, der Düsenplattenoberfläche 40 und des Wischers 70 ist mit einem entsprechenden Behandlungsfluid eine Optimierung der Sauberkeit der Schreiber, der Lebensdauer der Wischer und der Wartungsgeschwindigkeit möglich. Diese Überlegungen sind besonders wichtig, wenn ein gegebener Druckkopf während einer langen Zeitspanne verwendet wird. Darüberhinaus kann die vorliegende Erfindung während der gesamten Lebensdauer des Druckers 10 mit wartungsfreien Komponenten realisiert werden. All dies führt zu einer insgesamt verbesserten Funktionsfähigkeit bei geringen zusätzlichen Kosten für den Käufer.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedene Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Der Fachman wird leicht erkennen, daß bei den beschriebenen Ausführungsform der Erfindung leicht zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden können, und daß der Bereich der Erfindung nur durch die Ansprüche beschränkt wird.

Claims

System zum Behandeln eines Teils eines Druckkopfes (30) eines Tintenstrahldruckers (10) der Bauart mit einem Druckkopf (30), der von einem Wagen (42) hin und her bewegbar ist, und einem Wischer (70), der relativ zu dem Druckkopf (30) in Wischkontakt mit diesem bewegbar ist, um unerwünschte Ansammlungen von einem zu reinigenden Teil des Druckkopfes (30) zu entfernen, wenn der Druckkopf (30) und der Wischer (70) durch die Bewegung wenigstens eines der beiden relativ zueinander bewegt werden, wobei der Druckkopf (30) und der Wischer (70) jeweils eine erste und eine zweite Seite haben; und mit einer Quelle (73) für Behandlungsfluid (74) zum Wischen des Druckkopfes (36) mit einem Fluidreservoir (78), das ein poröses Medium (86) aufweist, das Behandlungsfluid (74) durch Kapillarwirkung speichern kann; einem Applikator (80) zum Übertragen von Behandlungsfluid von der Quelle (73) für Behandlungsfluid auf wenigstens den Druckkopf (30) oder den Wischer (70) in einer reproduzierbaren Menge durch direkten Kontakt, so daß es beim Wischen zur Verfügung steht, wobei der Applikator (80) Behandlungsfluid auf wenigstens den Druckkopf (30) oder den Wischer (70) aufbringt; und einer Vorrichtung zum Übertragen von Behandlungsfluid (74) von dem Reservoir (78) auf den Applikator (80) dadurch gekennzeichnet, daß der Applikator (80) aus einem von dem Wischer (70) und dem Fluidreservoir (78) separaten Dochtmaterial besteht und eine Spitze (114) hat, die wenigstens mit dem Druckkopf (30) oder dem Wischer (70) in Kontakt bringbar ist, der Applikator in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir (78) ist, und Behandlungsfluid durch Kapillarwirkung zur Spitze (114) des Applikators (80) übertragbar ist, wobei in dem Applikator (80) größere kapillare Anziehungskräfte herrschen als in dem Reservoir (78).
System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verschluß (66) zum Verschließen des Druckkopfes (30), wobei der Applikator (80) in der Nähe dieses Verschlusses (66) liegt, so daß er den Druckkopf (30) berührt, wenn der Druckkopf verschlossen ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker (10) einen Wagen (42) aufweist, der entlang einer Führungsstange (44) zwischen einer ersten Grenzposition und einer zweiten Grenzposition hin und her bewegbar ist, wobei der Wagen (42) einen Druckkopf (30) trägt und die Führungsstange den Applikator (122) trägt, der sich mit dem Druckerwagen bewegt, um in Wischkontakt mit dem Wischerelement zu kommen.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für Behandlungsfluid auch von der Führungsstange (44) getragen wird und mit dem Schlitten (42) bewegbar ist.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Applikator (132) mit dem Schlitten (42) und dem Druckkopf (30) bewegbar ist und Behandlungsfluid (74) von einer stationären Quelle für Behandlungsfluid empfangen kann, die neben der Bewegungsbahn des Druckkopfwagens (42) montiert ist, wenn der Applikator neben der stationären Quelle (73) für Behandlungsfluid positioniert wird, wobei der Applikator (132) wenigstens so viel Behandlungsfluid (74) fassen kann, wie für das einmalige Aufbringen von Behandlungsfluid auf den Wischer (70) für eine einmalige Reinigung des Druckkopfes benötigt wird; daß eine Pumpe (140) zum Pumpen von Behandlungsfluid (74) von der Quelle (73) für Behandlungsfluid zu dem Applikator (132) vorgesehen ist; und daß die Zuteilung einer Dosis des Behandlungsfluids auf den Applikator durch Bewegen des Applikators zu einer Position neben der Quelle (73) für Behandlungsfluid und Betätigen der Pumpe (140) erzielbar ist, um eine Behandlungsfluidmenge von der feststehenden Quelle für Behandlungsfluid auf den Applikator (132) zu übertragen, während der Applikator neben der feststehenden Quelle für Behandlungsfluid ist, wobei der Applikator (132) danach zu dem Wischer (70) bewegbar ist, um Behandlungsfluid von der Quelle für Behandlungsfluid zu dem Applikator zu übertragen und den Wischer (70) mit dem Applikator (132) zu wischen, um das Behandlungsfluid von dem Applikator auf den Wischer zu übertragen.
System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Applikator/Wischer-Kombination (128, 129) mit einem Applikatorabschnitt (129), der von dem Wischer (128) getragen wird, um Behandlungsfluid auf den Druckkopf (30) aufzubringen, wenn der Druckkopf (30) und die Applikator/Wischer-Kombination relativ zueinander in einer ersten Richtung bewegt werden, und um den Druckkopf (30) zu wischen, wenn sie relativ zueinander in einer zweiten Richtung bewegt werden.
System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusammengesetzten Wischer (146) mit einer ersten (150) und einer zweiten (151) undurchlässigen Elastomerschicht und einer Schicht aus einem mit Behandlungsfluid getränkten porösen Elastomerschaumstoff (128), der zwischen diesen Elastomerschichten liegt, wobei die Schaumstoffschicht eine Behandlungsfluidmenge (74) speichern kann und in Fluidverbindung mit einer Öffnung im oberen Bereich des zusammengesetzten Wischers (126) ist, wobei der zusammengesetzte Wischer (146) so aufgebaut ist, daß das Behandlungsfluid aus der Öffnung ausgestoßen wird, wenn der Wischer durch den Wischkontakt mit dem Druckkopf (30) verformt wird.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (150) und die zweite (151) undurchlässige Wischerschicht ungleiche Höhen haben, wobei wenigstens eine dieser undurchlässigen Wischerschichten eine abgeschrägte Oberseite (154) hat, um zu verhindern, daß ein Kontakt zwischen dem Druckkopf (30) und der elastomeren Schaumstoffschicht (148) durch die Öffnung entsteht.