DE3041187C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdecken der Düsen eines Tintenschreibkopfes, mit einem mit Feuchthaltemittel gefüllten Behälter, an dessen zu den Düsen gerichteter Seite Abdeckelemente angeordnet sind, welche eine flüssigkeitsleitende Schicht aufweisen, die mit dem Feuchthaltemittel des Behälters kontaktiert ist.

Bei Tintendruckern ist es wichtig, daß die aus den Düsen heraustretende Tinte trocknet, sobald die Tinte auf den Aufzeichnungsträger auftrifft. Hierdurch wird ein Eindringen der Tinte in das Material des Aufzeichnungs­ trägers verhindert. Ein Eindringen in den Aufzeichnungs­ träger würde eine schlechte Schriftqualität ergeben. Dieser kurzen Trocknungszeit steht eine gewünschte längere Eintrocknungszeit in den Düsen entgegen. Diese längere Eintrocknungszeit ist erwünscht, um bei längeren Nicht­ schreibzeiten ein Verstopfen der Düsen zu vermeiden. Da eine gute Schriftqualität jedoch wichtiger ist, werden Vorrichtungen verwendet, die in den Nichtschreibzeiten die Düsen abdecken und damit gegen ein Austrocknen zu schützen versuchen.

Bei einer nach der DE-AS 27 02 663 bekannten Vorrichtung ist der Druckkopf mit seinen Düsen für den Schreibvorgang entlang eines Druckwiderlagers bzw. des Aufzeichnungs­ trägers auf Führungsschienen verschiebbar.

Die Führungsschienen sind länger als die Schreibbreite, so daß sich der Druckkopf in Zeiten des Nichtschreibens am Anfang oder Ende des Schreibbereiches in seiner Ruhelage befindet. Um ein Austrocknen der Düsen in dieser Ruhelage zu vermeiden, werden die Düsenplatten des Druckkopfes durch ein Kissen aus einem Material mit viskoseelastischen Eigenschaften abgedeckt. Da der Druckkopf normalerweise linear bewegt wird, ist die Abdeckvorrichtung des Schreib­ bereiches abschwenkbar am Gehäuse des Tintenstrahldruckers befestigt. Sobald der Schreibkopf seine Ruhelage einge­ nommen hat, wird die Abdeckvorrichtung in Richtung auf die Düsen bewegt, so daß diese abgedeckt werden.

Diese bekannte Abdeckvorrichtung hat den Vorteil, daß die an sich schnell trocknende Tinte aus den Düsen in die Hohlräume des viskosen Materials eindringt und somit eine dichte Abdeckung der Düsen erreicht. Zwar ist bei einem solchen Material die auftretende Oberflächenverformung normalerweise reversibel, aber bei längerem Gebrauch tritt doch eine bleibende Verformung im gewissen Grade auf. Eine auf lange Zeit ausgerichtete Abdeckung der Düsen wird somit nicht erreicht, zumal nach dem Abschwenken der Abdeckvorrichtung von den Düsen die auf dem viskose­ elastischen Kissen verbleibende Tinte ebenfalls sehr schnell trocknet und eine Oberflächenspannung auf dem Kissen erzeugt, die einer reversiblen Verformung entgegen­ wirkt. Dieser Vorgang kann dadurch gemildert werden, daß die Abdeckvorrichtung unter relativ hohem Druck gegen die Düsen gepreßt wird, wobei dieser Anpreßdruck stetig erhöht werden muß, je länger die Abdeckvorrichtung in Gebrauch ist. Anderenfalls muß das viskoseelastische Kissen ständig ausgewechselt werden.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE-OS 25 46 908 bekannt. Die einzelnen Düsen werden dort durch jeweils auf die Düsenöffnungen zu führende einzelne Abdecknadeln abgedeckt. Durch eine auf den Abdecknadeln aufgebrachte flüssigkeitsleitende Schicht wird ein Feuchthaltemittel aus einem Behälter zu den Düsenöffnungen geleitet. Dabei besteht die Gefahr, daß die Flüssigkeits­ leitung auf den aus einer Wandung des Behälters relativ weit herausragenden Teilen der Abdecknadeln durch eintrocknende Tinte oder eintrocknendes Feuchthaltemittel unterbrochen wird. Darüber hinaus bedeutet die erforder­ liche Anordnung einer Vielzahl genau auszurichtender Abdecknadeln einen hohen Fertigungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckvor­ richtung für die Düsen eines Tintenstrahlkopfes zu schaffen, bei der eine Verschmutzung der Düsen und des Abdeckmaterials durch eintrocknende Tinte oder eintrocknen­ des Feuchthaltemittel und ein Übergang des Feuchthalte­ mittels in den Düsenkanal vermieden werden. Außerdem soll der mechanische Aufwand gering gehalten werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Behälter im Bereich der Düsen mit einer semipermeablen, für das Feuchthaltemittel durchlässigen elastischen Membran abgedeckt ist, die gegen die Düsen anlegbar ist.

Dabei kann das Feuchthaltematerial mit der Tinte in den Düsen mischbar oder in dieser löslich bzw. unlöslich sein. Zweckmäßig wird als Feuchthaltemittel eine schwer verdunstende Flüssigkeit verwendet, beispielsweise Polyäthylenglycol, Äthylenglycol, Diäthylenglycol oder Glycerin.

Die Füllung des Behälters mit dem Feuchthaltemittel kann durch wiederholtes Einfüllen in den Behälter oder durch ständiges Einlaufen aus einem Vorratsbehälter erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Membran über die zu den Düsen gerichtete Seite schlaff eingespannt ist und das im Behälter befindliche Feuchthaltemittel unter Druck gegen die Membran gedrückt wird, so daß sich diese gegen die Düsen des Druckkopfes wölbt. Vorteilhaft ist es, als Material für die Membran Cellulosehydrat zu verwenden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungs­ beispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Membran schlaff über die Seite des Behälters gespannt ist, die den Düsen des Druckkopfes zu­ gewandt ist und

Fig. 2 eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 1, bei der die Membran straff über die betreffende Seite des Behälters gespannt ist.

Die Vorrichtung zum Abdecken der Düsen eines Tintenschreibkopfes nach der Erfindung besteht aus einem Behälter 1, der im vorliegenden Beispiel Zylinderform besitzt. Dieser Behälter 1 ist auf der Seite, die zum Druckkopf 5 zeigt, nur mit einem Konus 13 versehen, so daß diese Seite zumindest im Bereich der Düsen 6 offen ist. Die gegenüberliegende Seite des Behälters 1 ist durch einen abnehmbaren Boden 16 verschlossen.

Die offene Seite des Behälters 1 wird durch eine semi­ permeable Membran 4 abgedeckt, die durch den Konus 13 gegen die Innenseite des Überwurfringes 11 eingespannt ist. Dies wird erreicht, indem nach dem Auflegen der Membran 4 über den Konus 13 der Überwurfring 11 auf den Behälter 1 unter Zwischenlage des Dichtungsringes 12 aufgeschraubt wird. Die Membran besteht aus einem Material, das für das Feuchthaltemittel durchlässig sein muß. Gegenüber der Tinte kann sie dagegen durchlässig sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Im Beispiel der Fig. 1 ist die Membran 4 schlaff über den Konus 13 gelegt. Außerdem ist im Behälter 1 ein Kolben 8 angeordnet, der durch eine Feder 7 in Richtung auf die offene Seite des Behälters 1 unter Druck steht. Dadurch wird das in den Behälter 1 eingefüllte Feuchthaltemittel 2 gegen die Membran 4 gedrückt, die sich infolgedessen nach außen gegen die Düsen 6 wölbt und gegen diese an­ liegt. Das Feuchthaltemittel 2 wird eingefüllt, indem der Boden 16 mit Kolben 8 entfernt wird und nach Einfüllung des Feuchthaltemittels wieder in die gezeichnete Lage gebracht wird. In Abänderung des gezeichneten Beispieles kann anstelle der Feder 7 eine Vorrichtung verwendet werden, mit der es möglich ist, den Kolben 8 bedarfs­ weise vor- und zurückzuschieben. Dies hat den Vorteil, daß bei zurückgeschobenem Kolben 8 auch die Wölbung der Membran 4 aufgehoben wird, so daß die Düsen 6 frei werden. Eine solche Anordnung kann verwendet werden, wenn der Behälter 1 ortsfest und nicht abschwenkbar angeordnet ist. Soll der Druckkopf 5 zum Schreibvorgang weg bewegt werden, so ist in diesem Falle der Kolben 8 zurückzu­ ziehen. In dem Zeitpunkt, in dem der Druckkopf 5 wieder seine Ruhelage einnimmt, wird dann der Kolben 8 wieder vorgeschoben, so daß sich infolge der Wölbung der Membran 4 diese wieder gegen die Düsen 6 anlegt.

Ein weiterer Vorteil der gewölbten Membran besteht darin, daß durch sie auch nicht ebene Düsen abgedichtet werden können, z. B. gewölbte Düsenplatten, Ringdüsen, Kegel­ düsen usw.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Membran 4 straff über den Konus 13 gespannt. In diesem Falle ist zum Abdecken der Düsen 6 der Behälter 1 gegen die Düsen 6 zu verschwenken. Um das Feuchthaltemittel 2 nicht öfters nachfüllen zu müssen, kann ein Stutzen 15 vorgesehen werden, über den der Behälter 1 mit einem nicht darge­ stellten Vorratsbehälter für das Feuchthaltemittel 2 verbunden ist. Selbstverständlich kann auch in dem Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 1 ein solcher Stutzen 15 vor­ gesehen werden. In diesem Falle ist jedoch, da das Feucht­ haltemittel 2 unter Druck in dem Behälter 1 steht, ein Sperrventil vorzusehen, das ein Zurückfließen des Feuchthaltemittels in den Vorratsbehälter verhindert.

Der Behälter 1 ist außen von einem Zusatzbehälter 10 um­ geben, in welchem ein saugfähiges Material 9 enthalten ist. Der Zusatzbehälter 10 besitzt einen Abfluß 14. Dieser Zusatzbehälter dient dazu, die abgelagerte Tinte 3 und Schmutzteilchen von der Membran abzufangen und über den Abfluß 14 abzuleiten. Auch Tinte, die zur Reinigung emittiert wird und auf die Membran trifft sowie durch die Membran 4 austretendes Feuchthaltemittel 2 fließt in den Behälter 10 ab.

Das Feuchthaltemittel 2 kann in der Tinte 3 löslich, mit ihr mischbar oder unlöslich sein. Es kann leicht ver­ dunsten oder schwerflüchtig sein. Vorzugsweise verwendet man jedoch schwerflüchtiges und mit der Tinte misch­ bares Feuchthaltemittel. Wird ein unter Druck stehendes Feuchthaltemittel 2 verwendet, so muß die Membrandurch­ lässigkeit und der vom Kolben 8 erzeugte Druck so ange­ paßt werden, daß nur geringe Mengen Feuchthaltemittel durch die Membran 4 dringen, da sonst der Vorrat an Feuchthaltemittel schnell erschöpft ist. Aus diesem Grunde ist eine Anordnung mit Zuführung des Feuchthalte­ mittels aus einem Vorratsbehälter vorteilhaft.

Es ist auch möglich, die gesamte Abdeckvorrichtung als Patrone auszubilden, die nach Verbrauch des Feuchthalte­ mittels durch eine gefüllte Patrone ersetzt wird. In diesem Falle ist die Haltevorrichtung der Abdeckvor­ richtung entsprechend auszubilden. Sie könnte z. B. eine Klemmvorrichtung für die Patrone sein.

Die beschriebene Vorrichtung zur Abdeckung der Düsen eines Tintenschreibkopfes hat den Vorteil, daß das Feuchthaltemittel durch die Tinte nicht verschmutzt wird und daß die Lage der Düsen im Bereich der Abdeckung beliebig sein kann.

Die beschriebene Abdeckvorrichtung hat sich in Versuchen ausgezeichnet bewährt. Die Düsen 6 wurden mit einer Tinte 3 betrieben, die aus Farbstoff, Feuchthaltemittel und ca. 90% Wasser bestand. Der Behälter war mit Diäthylenglycol als Feuchthaltemittel gefüllt und die Membran bestand aus Cellulosehydrat von 22 µm Stärke. Sofort nach Beendigung des Schreibvorganges wurde die Membran in Kontakt mit den Düsen gebracht. Nach 18 Tagen wurde der Behälter 1 entfernt. Die Düsen 6 spritzten sofort an und nach ca. 300 Impulsen einwandfrei und tief­ schwarz. Nach ca. 30 Minuten Betrieb wurde die Düse abgeschaltet und frei stehengelassen. Nach 15 Minuten waren die Düsen vollkommen eingetrocknet und nicht mehr gebrauchsfähig.

Da die Membran 4 außen stets leicht feucht ist, waren auf sie aufgebrachte Tintenspritzer auch nach Tagen noch nicht eingetrocknet.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Abdecken der Düsen eines Tintenschreibkopfes, mit einem mit Feuchthaltemittel gefüllten Behälter, an dessen zu den Düsen gerichteter Seite Abdeckelemente angeordnet sind, welche eine flüssigkeitsleitende Schicht aufweien, die mit dem Feuchthaltemittel des Behälters kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter im Bereich der Düsen (6) mit einer semipermeablen, für das Feuchthaltemittel (2) durchlässigen elastischen Membran (4) abgedeckt ist, die gegen die Düsen (6) anlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuchthaltemittel (2) eine schwer verdunstende Flüssigkeit ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) aus Cellulose­ hydrat besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) zylinderförmig ausgebildet ist und daß die Membran (4) zwischen einem Konus (13) des Behälters (1) und der Innenseite eines aufschraubbaren Überwurfringes (11) eingespannt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) mit einem das Feuchthaltemittel (2) enthaltenden Vorratsbehälter verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Behälters (1) ein Kolben (8) angeordnet ist, auf den eine Kraft in Richtung auf die Membran (4) ausgeübt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) schlaff über die zu den Düsen (6) gerichtete Seite des Behälters (1) gespannt ist und durch die vom Kolben (8) ausgeübte Kraft gegen die Düsen (6) gewölbt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Kolben (8) ausgeübte Kraft durch eine Feder (7) zwischen Kolben (8) und dem Boden (16) des Behälters (1) erzeugt wird.