DE19901264C2

DE19901264C2 - Düsenkopf für einen Tintendrucker

Info

Publication number: DE19901264C2
Application number: DE1999101264
Authority: DE
Inventors: Berthold Loew; Manfred Gruener
Original assignee: Tally Computerdrucker GmbH
Current assignee: Dascom Europe 89079 Ulm De GmbH
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2019-01-16
Also published as: DE19901264A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Düsenkopf für Tintendrucker, der in Einbaulage mit sei ner Düsenplattenfläche dem zu bedruckenden Aufzeichnungsträger mit Druckab stand gegenüberliegt und mittels eines Druckkopfschlittens hin- und herbewegbar ist, wobei aus den elektronisch angesteuerten Düsen aufgrund eines Druckbefehls unter Druck Tintentropfen in schneller Folge austreten, ferner mit einer Wischein richtung, mittels der Papierstaub, Papierfasern, fremde Staubteilchen u. dgl. von der Stirnseite entfernbar sind.

Ein erhebliches Problem aller Tintendrucker ist die Sauberkeit der Düsen des oder der Düsenköpfe, die über eine längere Standzeit funktionsfähig gehalten werden müssen. Einzelne Düsen können dann ausfallen, wenn kleine Staubpartikel (Papier staub, Papierfasern, Staubpartikel aus der Umgebung einschließlich menschlicher Hautteilchen und umgebungsbedingter Teilchen) auf die Düsenplatte und dort auf die oder in die Düsenöffnungen gelangen. In vielen Fällen ist ein solches Ereignis von der Papiersorte abhängig. Papier, das spezialbeschichtet ist, wie z. B. Photopa pier für Tintendruck, Folien u. dgl., ist relativ staubarm. Andere Papiersorten können jedoch sehr staubanziehend oder staubhaltig sein.

Ein anderes Problem bei Tintendruckern der eingangs bezeichneten Bauart ist der sog. Tintennebel, der durch beim Aufprall der Tropfen abspringende kleinere Tröpf chen entsteht, die gegen die Düsenplattenfläche zurückspritzen und bei länger dau erndem Betrieb nasse Tintenzonen bilden. Dieser Effekt kann ebenfalls zum Düsen ausfall führen, hängt aber auch vom verwendeten Papier ab.

Es ist bekannt (EP 0 494 693 B1 entspr. DE 692 24 921 T2), den Tintennebel, der sich neben den Düsenöffnungen auf der Düsenplattenfläche niederschlägt, durch eine Wischeinrichtung zu beseitigen. Dabei wischen Lamellen über die Düsenplat tenfläche und die Düsenöffnungen und schieben die Tintennebel-Tinte in bog. Ab sorbier-, d. h. Aufsaugstoffe. Außerdem kann die Tintennebel-Tinte in einer Absaug station abgesaugt werden, wobei allerdings, was nicht immer erwünscht ist, auch Reintinte mitgesaugt wird. Beim Wischen wird im allgemeinen wenig oder keine Tinte verbraucht. Größere Partikel werden dabei weggewischt. Es besteht jedoch eine gewisse Gefahr, daß die Partikel in die Düsenöffnungen gelangen, die Düsen dabei verstopfen, so daß diese betreffenden Düsen nicht mehr arbeiten. Dasselbe gilt auch für Mischungen aus Partikel mit nassen oder trockenen Tintenresten. Im allgemeinen trägt daher das Wischen nicht nur zu einer Funktionserhaltung bei, sondern stellt eine schwerwiegende Gefahr für den Düsenkopf dar, dessen Vielzahl von Düsen (z. B. 128 Düsen) beschädigt werden kann.

Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Düsenkopf ist aus der US 5,266,974 A ein Düsenkopf für einen Tintendrucker mit einer Wischeinrichtung bekannt. Die ein zelnen Bauteile des Düsenkopfes sind mittels eines Begrenzungs-Glieds zusam mengehalten. Das Begrenzungsglied umgibt dabei eine offen liegende Düsenplatte mit einer Düsenreihe. Die Düsenplatte wird einseitig von dem Begrenzungs-Glied bedeckt. Die übrige Fläche der Düsenplattenfläche ist frei für das Wischmesser der Wischeinrichtung. Das unmittelbare Wischen auf der Düsenplattenfläche kann eine Beschädigung der Düsen und eine Beeinträchtigung der Düsenöffnungen durch Verstopfen mit Schmutz verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahren durch Wischen zu vermei den und dabei den Düsenkopf mit seiner Vielzahl der Düsenöffnungen zu schützen.

Die gestellte Aufgabe wird auf der Grundlage der eingangs bezeichneten Gattungs merkmale erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der Düsenplattenfläche eine Maske mit einer festgelegten Dicke angeordnet ist, die einen inneren Ausschnitt mit einem ringsumlaufenden Randabstand zur Düsenreihe aufweist, wobei die Wi scheinrichtung die Düsenplattenfläche nicht berührt. Durch die Maske wenden die Düsenöffnungen geschützt und beim Wischen nicht mehr berührt. Darüber hinaus wird beim Wischen durch die Maske der Papierstaub weitestgehend von der Düsen plattenfläche ferngehalten. Für den Fall, daß noch einige Restpartikel dennoch durch die Maske hindurch gelangen sollten, können diese leicht abgesaugt werden, wobei weniger häufig als bisher abgesaugt werden muß. Darüber hinaus wird die Düsenplatte des Düsenkopfes wesentlich weniger vom Tintennebel benetzt, so daß auch diesbezüglich weniger Schwierigkeiten entstehen als bisher. Die Düsenplatte bleibt also weitestgehend trocken. Dadurch erhöht sich die Ausfallsicherheit der Dü sen. Das Wischen findet jetzt nurmehr auf der Maske, nicht aber auf der Düsenplatte statt. Dabei können beim Wischen in die Düsenöffnungen gedrückte Partikel nicht mehr so häufig auftreten. Versuche zeigten, daß beim Wischen auf einer Maske auch beim Bedrucken von staubigem Papier die Düsenplatte nach 2000 Wischvor gängen noch weitestgehend staubfrei war. Weitere besondere Vorteile ergeben sich außerdem dadurch, daß durch die Maske ein Berühren des Papiers durch die Dü senplatte nicht mehr stattfinden kann. Es wird dadurch verhindert, daß Tintenkleckse auf dem Papier entstehen. Bei Papieren mit starkem Falz oder auch bei einem nicht ganz zu vermeidenden Papierstau entstehen solche unerwünschten Tintenflecke. Dieses Problem wird daher durch die Maske ebenfalls gelöst. Gleichzeitig stellt die Maske einen hervorragenden Schutz für die Düsenöffnungen dar. Diese können auch nicht mehr zerkratzt und dadurch funktionsunfähig werden. Selbst bei der Handhabung des Düsenkopfes ergeben sich daraus Vorteile. Demgegenüber kann die Maske durchaus Kratzer aufweisen. Dadurch ergeben sich keine Nachteile.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Maske aus einer Platte aus . Metall oder Kunststoff hergestellt ist. Dadurch kann das Herstellverfahren für die Maske beliebig ausgewählt werden.

Eine Verbesserung besteht ferner darin, daß die Maske einen sich über eine gerad linige Düsenreihe erstreckenden Schlitz als Ausschnitt aufweist. Der Schlitz kann auf die Düsenreihe abgestimmt werden, um ein Eindringen von Tintennebel zu vermei den.

Dabei ist es vorteilhaft, daß die Maske etwa 0,1 mm dick ist. Über die Dicke kann der Durchtrittsweg der Tintentropfen geschützt werden und dadurch ein Weg ohne seitliche Luftströmung, die durch die Schlittenbewegung hervorgerufen wird, ent steht.

Eine andere Ausbildung sieht vor, daß die Breite des Ausschnitts für eine geradlini ge Düsenreihe etwa 0,3 bis 0,5 mm beträgt. Bei Düsendurchmessern von ca. 0,03 mm ist damit einerseits ein ausreichend breiter Durchtrittsweg geschaffen. Ander seits verhindert dieser Spalt einen Eintritt von Staubpartikeln.

Das Absaugen von Schmutztinte aus dem Düsenkopf kann ferner dadurch unter Fernhaltung von Fremdluft gestaltet werden, daß die Maske gegenüber der Düsen plattenfläche ringsum abgedichtet ist.

Die Abdichtung kann nach einem Ausführungsbeispiel derart erfolgen, daß die Mas ke mittels eines unter Wärme aushärtbaren Klebstoffs abgedichtet ist. Dadurch wird eine Variante einer vollständigen seitlichen Luftabschlusses gewählt.

Grundsätzlich kann die Maske jedoch auch gegenüber der Düsenplattenfläche mit einem Spalt von etwa 0,3-0,6 mm angeordnet sein. Zwischen der Düsenplattenflä che (Mündung der Düsenöffnungen) und der Maskenunterseite entsteht somit ein Hohlraum, der für die Funktion der Maske jedoch ohne Nachteil ist.

Um eine sichere Flugbahn der Tintentropfen zu gestalten, ausgehend von der jewei ligen Mündung der Düsenöffnung, kann es auch zweckmäßig sein, daß der Aus schnitt nach innen gerichtet, ringsumlaufend eine Anschrägung aufweist.

Alternativ zu der nach innen gerichteten Anschrägung besteht ein anderer Vor schlag, daß der Ausschnitt nach außen gerichtet, ringsumlaufend eine Ausschrä gung aufweist. Diese Gestaltung berücksichtigt je nach Schlittengeschwindigkeit unterschiedliche Flugbahnen der Tintentropfen an den Enden einer Druckzeile.

Bei einer ganz oder teilweise am Umfang abgedichteten Maske kann das Absaugen von Schmutztinte in einer Absaugstation von Vorteil sein. Dafür ist vorgesehen, daß auf einem außen umlaufenden Rand der Maskenoberfläche ein Dichtkopf der Ab saugstation dichtend aufsetzbar ist.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist aufgrund der Düsenkopf-Schlittenbewegung die Maskenoberfläche mit dem Wischelement der Wischeinrichtung in gesteuerten Intervallen überfahrbar. Dabei kann auf beiden Seiten des Zeilenendes das Wi schelement ortsfest angeordnet sein als Bauteil der Absaugstation oder als einzel nes Bauteil.

Die Erfindung kann ferner dahingehend weitergebildet sein, daß die Platte parallel und mittig zu einer einzelnen oder mehreren dicht nebeneinanderliegenden parallel verlaufenden Düsenreihen geteilt ist und zwei flexible Plattenhälften bildet, die je weils von ihrer Grundstellung nach vorne schwenkbar und nach Aufhebung einer Vorschwenkkraft durch eigene Federkraft wieder in ihre Grundstellung rück schwenkbar sind. Dadurch kann ein noch weitergehendes Absaugen stattfinden, indem durch die Saugkraft die Plattenhälften während des Absaugens nach vorne geschwenkt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des gesamten Düsenkopfes mit Blickrich tung gegen die Düsenplattenfläche,

Fig. 2 dieselbe Ansicht wie Fig. 1, jedoch mit aufgesetzter Maske,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Maske mit Durchblick auf die Düsenreihe,

Fig. 4 einen ebenen Schnitt durch Düsenplatte mit Maske,

Fig. 5a eine Einzelheit X gemäß Fig. 4 als erste Alternative in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5b dieselbe Einzelheit X gemäß Fig. 4 als zweite Alternative in vergrößer tem Maßstab und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Maske für sich alleine.

Der Düsenkopf 1 für einen Tintendrucker (Fig. 1) mit einer elektronischen Steckver bindung 1a, einer Abdeckung 1b und einer Grundplatte 1c liegt in Einbaulage mit einer Düsenplatte 2, die eine Düsenplattenfläche 2a aufweist, an der die Düsen 3 münden, dem zu bedruckenden Aufzeichnungsträger mit einem Druckabstand von ca. 0,7-1,2 mm gegenüber und ist mittels eines den Düsenkopf 1 tragenden Druck kopfschlittens hin- und herbewegbar. Tinte wird über eine Tintenversorgung 1d zu geführt. Während des Druckens treten aus den elektronisch angesteuerten Düsen 3 aufgrund eines Druckbefehls unter Druck in der Tintenflüssigkeit einzelne Tinten tropfen in schneller Folge aus. Außerdem ist eine (nicht dargestellte) Wischeinrich tung vorhanden, mittels der Papierstaub, Papierfasern, fremde Staubteilchen u. dgl. von der Maske 4 entfernbar sind.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist auf der Düsenplattenfläche 2a eine Maske 4 mit einer festgelegten Dicke 4a angeordnet, die einen inneren Ausschnitt 5 mit einem rings umlaufenden Randabstand 5c zur Düsenreihe 3a aufweist. Diese Maske 4 ist aus einer (dünnen) Platte 6 aus Metall oder Kunststoff hergestellt. Die Maske 4 kann in einem konkreten Fall einen sich über eine geradlinige Düsenreihe 3a (oder mehrere dicht nebeneinanderliegende, parallel verlaufende Düsenreihen) erstreckenden Schlitz 5a als Ausschnitt 5 aufweisen. Die Maske 4 ist etwa 0,1 mm dick. Die Breite 5b des Ausschnitts 5 für eine geradlinige Düsenreihe 3a beträgt etwa 0,3 bis 0,5 mm.

In Fig. 3 ist die Lage der Düsenreihe 3a zur Breite 5b des Ausschnitts sichtbar.

Gemäß Fig. 4 ist ein Spalt 8 zwischen Düsenplattenfläche 2a und Maske 4 vorgese hen, der falls ein solches Ausführungsbeispiel gewählt werden soll, auch abgedich tet werden kann, wobei in den Spalt 8 zumindest teilweise ringsum ein aushärtbarer Klebstoff 7 eingebracht wird. Der Spalt 8 zwischen der Maske 4 und der Düsenplat tenfläche 2a kann etwa 0,3 bis 0,6 mm betragen.

Gemäß Fig. 5a besitzt der Ausschnitt 5 nach innen gerichtet, ringsumlaufend eine Anschrägung 5d. Weiterhin ist eine Alternative vorgesehen, nach der der Ausschnitt 5 nach außen gerichtet, ringsumlaufend eine Ausschrägung 5e aufweist. Die An schrägung 5d und die Ausschrägung 5e bewirken, daß Luftwirbel keinen Einfluß auf die Tintentröpfchenbahn nehmen können.

Auf einem außen umlaufenden Rand 9 der Maskenoberfläche 4b kann ein Dichtkopf, der einen entsprechend geformten Dichtwulst aufweist, in einer Absaugstation dich ten aufgesetzt werden. Eine solche Absaugstation ist z. B. näher in der Patentanmel dung DE 198 09 323.3-27 beschrieben.

Das Wischen erfolgt derart, daß aufgrund der Düsenkopf-Schlittenbewegung die Maskenoberfläche 4b mit einem Wischelement der Wischeinrichtung in gesteuerten Intervallen überfahrbar ist.

Eine andere Ausführungsform, die ebenfalls einem Absaugen in der Absaugstation dient, sieht vor, daß die Platte 6 parallel und mittig zu einer einzelnen oder mehre ren, dicht nebeneinander liegenden, parallel verlaufenden Düsenreihen 3a geteilt ist, zwei flexible Plattenhälften 6a, 6b bildet, die jeweils von ihrer Grundstellung nach vorne schwenkbar und nach Aufhebung einer Vorschwenkkraft (Saugkraft der Ab saugstation) durch eigene Federkraft wieder in ihre Grundstellung rückschwenkbar sind.

Bezugszeichenliste

1

Düsenkopf

1

a elektrische Steckverbindung

1

b Abdeckung

1

c Grundplatte

1

d Tintenversorgung

2

Düsenplatte

2

a Düsenplattenfläche

3

Düsen

3

a Düsenreihe

4

Maske

4

a Maskendicke

4

b Maskenoberfläche

5

Ausschnitt

5

a Schlitz

5

b Breite des Ausschnitts

5

c Randabstand

5

d Anschrägung

5

e Ausschrägung

6

Platte

6

a Plattenhälfte

6

b Plattenhälfte

7

Klebstoff

8

Spalt

9

Rand der Maskenoberfläche

Claims

1. Düsenkopf für einen Tintendrucker, der in Einbaulage mit seiner Düsenplat tenfläche dem zu bedruckenden Aufzeichnungsträger mit Druckabstand ge genüberliegt und mittels eines Druckkopfschlittens hin- und herbewegbar ist, wobei aus den elektronisch angesteuerten Düsen aufgrund eines Druckbe fehls unter Druck Tintentropfen in schneller Folge austreten, ferner mit einer Wischeinrichtung, mittels der Papierstaub, Papierfasern, fremde Staubteil chen u. dgl. von der Stirnseite entfernbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Düsenplattenfläche (2a) eine Maske (4) mit einer festgelegten Dicke (4a) angeordnet ist, die einen inneren Ausschnitt (5) mit einem rings umlaufenden Randabstand (5c) zur Düsenreihe (3a) aufweist, wobei die Wi scheinrichtung die Düsenplattenfläche (2a) nicht berührt.

2. Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (4) aus einer Platte (6) aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.

3. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (4) einen sich über eine geradlinige Düsenreihe (3a) erstrec kenden Schlitz (5a) als Ausschnitt (5) aufweist.

4. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (4) etwa 0,1 mm dick ist.

5. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (5b) des Ausschnitts (5) für eine geradlinige Düsenreihe (3a) etwa 0,3 bis 0,5 mm beträgt.

6. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (4) gegenüber der Düsenplattenfläche (2a) ringsum abge dichtet ist.

7. Düsenkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (4) mittels eines unter Wärme aushärtbaren Klebstoffs (7) ab gedichtet ist.

8. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (4) gegenüber der Düsenplattenfläche (2a) mit einem Spalt (8) von etwa 0,3-0,6 mm angeordnet ist.

9. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (5) nach innen gerichtet, ringsumlaufend eine Anschrä gung (5d) aufweist.

10. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt (5) nach außen gerichtet, ringsumlaufend eine Ausschrä gung (5e) aufweist.

11. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem außen umlaufenden Rand (9) der Maskenoberfläche (4b) ein Dichtkopf der Absaugstation dichtend aufsetzbar ist.

12. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der Düsenkopf-Schlittenbewegung die Maskenoberfläche (4b) mit dem Wischelement der Wischeinrichtung in gesteuerten Intervallen über fahrbar ist.

13. Düsenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) parallel und mittig zu einer einzelnen oder mehreren, dicht nebeneinander liegenden, parallel verlaufenden Düsenreihen (3a) geteilt ist, zwei flexible Plattenhälften (6a, 6b) bildet, die jeweils von ihrer Grundstellung nach vorne schwenkbar und nach Aufhebung einer Vorschwenkkraft durch ei gene Federkraft wieder in ihre Grundstellung rückschwenkbar sind.