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Vorrichtung zum Entfernen von Schmutz- oder Luftteilchen aus
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einem Tintendruckkopf eines Schreibwerkes Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Entfernen von Schmutz-oder Luftteilchen aus einem Tintendruckkopf
eines Schreibwerkes, der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Bei Tintenspritz- Schreibwerken werden Tintentröpfchen durch plötzliche
Volumenverkleinerung von Tintenkammern in einem Spritzkopf aus Austrittsdüsen dieses
Spritzkopfes gestoßen und gegen einen Aufzeichnungsträger geschleudert, um auf diesem
erwünschte Symbol- oder Druckzeichen zu bilden. Um ein gutes Aussehen der Druckzeichen
zu erzielen, setzt man diese gern aus möglichst vielen und sehr kleinen Farbtröpfchen
zusammen. Die Abmessungen der Düsen sind so klein, daß die Gefahr einer Verstopfung
solcher Düsen durch Fremdkörper besteht. Dieses Verstopfen kann auch durch in den
Düsen eingetrocknete oder aufgrund von Alterung zersetzte Tinte leicht entste.hen.
Weiterhin muß bei den wie ventil lose Pumpen wirkenden Tintenspritz-Schreibwerken
vermieden werden, daß Luft in di.e Tintenkammern gelangt. Luftbläsc-hen verhindern
nämlich ein Ausstoßen von Tintentröpfchen aus den Auslaßdüsen, da die von den Erregern
erzeugten Druckimpulse lediglich zu einer Verformung der Luftblasen führen. Daher
muß jegliches Eindringen von Luft in die Tintenkammern sowohl durch Einsaugen in
die Austrittsdüsen als auch durch Mitführen der vom Vorratsbehälter gelangenden
Tinte vermieden werden. Auch muß beim Wechseln des Tintenvorratsbehälters oder des
Schreibkopfes eventuell eingedrungene Luft aus dem System wieder entfernt werden.
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Durch die deutsche Offenlegungsschrift 29 14 986 ist bereits eine
Vorrichtung zum Entfernen von Schmutz- und Luftteilchen aus einem Spritzkopf in
einem Tintenspritz-Schreibwerk bekanntgeworden, bei
dem der Spritzkopf
über einen elastischen Förderschlauch mit einem Tintenvorratsbehälter in Fließverbindung
steht. Dieser elastische Förderschlauch weist einen als Schlauchpumpe ausgebildeten
Abschnitt auf, welcher mit einem zum Fördern von Tinte in Fließrichtung zum Spritzkopf
wirksamen Quetschkörper derart in Berührung bringbar ist, daß der Quetschkörper
während des Pumpvorganges den Schlauch in Längsrichtung fortschreitend verschließt.
Durch diesen Pumpvorgang werden die Austrittsdüsen von Verstopfungen befreit und
eventuell im Spritzkopf enthaltene Luftbläschen herausgetrieben. Während des normalen
Spritzvorganges gibt der Quetschkörper den Förderschlauch derart frei, daß Tinte
vom Tintenvorratsbehälter ungestört zum Spritzkopf nachfliessen kann. Diese bekannte
Anordnung hat sich bei Tintenspritzköpfen mit einer einfarbigen Tinte und einem
Förderschlauch wohl bewährt, aber ist für einen Spritzkopf, -dem Tinten unterschiedlicher
Farben in getrennten Förderschläuchen zugeführt werden, weniger geeignet.
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Durch die Schweizer-Patentschrift 417 338 ist eine Schlauchquetschpumpe
für Flüssigkeiten und Gase bekannt,die während des Pumpvorganges mehrere Förderschläuche
gleichzeitig beaufschlagt. Diese parallele Verformung mehrerer Förderschläuche erfordert
ein großes Drehmoment und damit eine entsprechend stark ausgebildete Antriebsvorrichtung.
Daher scheidet eine derartige Schlauchquetschpumpe für billige Massenprodukte aus.
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Weiterhin ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 528 964 eine
Zugabevorrichtung für mehrere oder verschiedene, getrennt zu fördernde flüssige
oder breiige Reinigungsmittel für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen bekannt, bei
der zwei nebeneinander angeordnete Quetschpumpen mit verschiedener Förderrichtung
durch Kupplungen mit einer reversierbar antreibbaren Antriebswelle verbindbar sind.
Als Kupplungen sind die gemeinsame Antriebswelle umgebende in verschiedene Richtung
wirksame Schlingfedern vorgesehen. Eine derartige Fördervorrichtung ist für einen
Tintendruckkopf mit mindestens vier vershredenfarbigen Tinten zu teuer und zu kompliziert
in der Herstellung.
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Weiterhin zeigt die US-PS 4 359 744 ein Tintenspritz-Schreibwerk,
bei dem zwei Schlauchquetschpumpen vorgesehen sind. Hierbei erfolgt das Verschließen
der Förderschläuche über getrennt ansteuerbare Elektromagnete. Hierbei ist zwar
für beide Schlauchquetschpumpen eine gemeinsame Antriebswelle vorgesehen, aber deren
Ansteuerung ist für billige Massenprodukte weniger geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entfernen
von Schmutz- oder Luftteilchen aus einem Tintendruckkopf eines Schreibwerkes, bei
dem aus mit Tintenkammern unterschiedlicher Farbe verbundenen Düsen Tintentröpfchen
zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers ausgestoßen werden, zu schaffen,
die einen einfachen Aufbau aufweist und für billige Massenprodukte geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.
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Die Verstopfung eines mehrere Tinten mit unterschiedlichen Farben
enthaltenen Spritzkopfes und das Austreiben von Luftteilchen aus diesem. Spritzkopf
erfolgt mittels einer einzigen Quetschvorrichtung, die die einzelnen Versorgungsschläuche
der Tinten unterschiedlicher Farben in zeitlichem Abstand nacheinander und getrennt
voneinander beaufschlagt.Hierdurch ist es möglich, einen Antriebsmotor mit einem
geringen Drehmoment einzusetzen, da immer nur ein Versorgungsschlauch verschließbar
ist.
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Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach
Patentanspruch 10 ist es möglich, einen Versorgungsschlauch kurzzeitig nacheinander
mehrmals zu beaufschlagen. Hierdurch wird gewährleistet, daß verstopfte Düsen mit
bestimmter Tintenfarbe schnell wieder betriebsbereit gemacht werden können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind
den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch einen Tintendruckkopf mit mehreren
Tintenkammern für Tinten unterschiedlicher Farben, Figur 2 eine Einzelheit der Schlauchpumpe
aus Figur 1 im Querschnitt und Figur 3 eine Einzelheit der Schlauchpumpe aus Figur
1 im Längsschnitt In Figur 1 ist ein Tintendruckkopf dargestellt, mit dem sowohl
alpha-numerische Zeichen-im einer Farbe, vorzugsweise schwarz, als auch graphische
Muster mehrfarbig auf dem Aufzeichnungsträger 2 darstellbar sind. Der Aufzeichnungsträgfier
2 ist über eine Papierwalze 1 transportiebar, welche in bekannter Weise über einen
nicht dargestellten Schrittmotor antreibbar ist.
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Der Tintendruckkopf,besteht aus einem Grundkörper 3, der ein Kunst
stoffteil sein kann und mehrere Düsenkanale 4 enthält. Die Düsen kanäle 4 enden
auf der einen Seite in einer Düsenplatte 5 und ver laufen andererseits strahlenförmig
auseinander zu einer Drossel platte 6, die enge Kanäle 7 aufweist, über die Tinten
den Düsenkanälen 4 zugeführt werden. Die Düsenkanäle 4 werden konzentrisch von zylindrischen/keramischen
Wandlern 8 umschlossen. Beim Anlegen einer Spannung an einen oder mehrere der Wandler
8 wird in dem ent sprechenden Düsenkanal 4 eine Stoßwelle erzeugt und über die Düsen
platte 5 werden aus den entsprechenden Düsen Tintentröpfchen ausgestoßen und gegen
den Aufzeichnungsträger 2 geschleudert. Ober In einem Kunststoffteil 9 angeordnete
Tintenvorratskammern 10, 11, 22 werden die Düsenkanäle 4 mit Tinten versorgt. Gemäß
Figur 1 werden jeweils zwei übereinander benachbart angeordnete Düsenkanäle 4 mit
Tinten gleicher Farbe versorgt. Im Rahmen der Erfindung können noch weitere Düsen
von jeder Kammer mit Tinten gleicher Farbe versorgt werden. Auch können noch weitere
Tintenkammern mit anderer Farbe im Tintendruckkopf angeordnet sein.
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Die Tintenvorratskammern 10, 11 und 12 stehen über Versorgungsleitungen
17, 18, 19 mit Tintenbehältern 14, 15, 16 in Fließverbindung. Die Tintenbehälter
14, 15, 16 sind in Richtung senkrecht zum Aufzeichnungsträger 2 hintereinander angeordnet,
um Rückstöße beim Beschleunigen des Druckwerkes längs der Papierwalze 1 zu vermeiden.
Die tropfförmigen Tintenbehälter 14, 15, 16 weisen am Boden Gumm.ipropfen 20, 21,
22 auf, die beim Einsetzen der Tintenbehälter 14,15,16 durch jeweils eine Hohlnadel
13, 23, 24 durchstochen werden, um die Fließverbindung zum Tintendruckkopf herzustellen.
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Die Tintenbehälter 14, 15, 16 enthalten Tinten z.B. mit der Farbe
magentarot "M", gelb "Y" und eyan-blau "C". Die Tinte "M" in dem Behälter 14 mit
der Farbe magentarot steht über den Versorgungsschlauch 17 und die Vorratskammer
10 mit den beiden oberen Düsenkanälen 4, die-Tinte Y in dem Behälter 15 mit der
Farbe gelb über den Versorgungsschlauch 18 und die.Tintenkammer 11 mit den beiden
mittleren Düsenkanälen 4 und die Tinte C in dem Behälter 16 mit der Farbe cyan-blau
über den Versorgungsschlauch 19 und die Tintlehkammer 12 mit den beiden unteren
Düsenkanälen 4 in Fließverbindung.
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Die die Tintenbehälter 14, 15, 16 mit den Tintenkammern 10, 11, 12
in dem Tintendruckkopf verbindenden, elastisch ausgebildeten Versorgungschläuche
17, 18, 19 weisen in ihrem freien Teil je einen Abschnitt 25, 26, 27, 28 auf, die
an einer von einer zylindrischen Ausnehmung 29 gebildeten Pumpengehäusewand 30 schraubenförmig
übereinander angeordnet anliegen, siehe Figur 3. Da in dieser Figur 3 vier Abschnitte
25,26,27,28 dargestellt sind, müssen dementsprechend auch vier Versorgungsschläuche
und vier Tintenkammern in dem Tintendruckkopf vorhanden sein. Die spiralförmig angeordneten
Abschnitte 25,26,27,28 der Versorgungsschläuche 17,18,19 sind gemäß Figur 3 mittels
einer Klebeverbindung 49 mit der Innenwand 29 des Pumprnen gehäuses 30 fest verbunden.
Die Innenwand 29 des Pumpengehauses 30 kann gemäß Figur 3 schraubenförmig ausgebildete
Vertiefungen 32 zur Aufnahme der Abschnitte 25,26,27,28 der Versorgungsschläuche
17,18,19 aufweisen. Durch diese Vertiefungen 32 wird gewährleistet, daß die Quetschvorrichtung
31 die einzelnen Abschnitte 25,26,27,28 fortlaufend
In Förderrichtung
verschließt. Die Quetschvorrichtung 31 enthält einen spiralförmig rotierenden Träger
33, der eine Druckrolle 34 aufweist, durch die die Abschnitte 25,26,27,28 In Förderdrehrichtung
des Trägers 33 verschließbar sind. Bei Rückwärtsdrehung des Trägers 33 in die Ausgangsstellung
wird die Druckrolle 34 von den Abschnitten 25,26,27,28 abgehoben, derart, daß die
Versorgungsschläuche 17,18,19 nicht verformt werden. Der rotierende Träger 33 ist
mit einer Schraubenwelle 35 fest verbunden, die mittels einer durch einen Motor
36 antreibbaren Motor 37 in axialer Richtung in dem Pumpengehäuse 30 verschiebbar
gelagert ist. Zu diesem Zweck weist die Schraubenmutter 37 eine Verzahnung 51 auf,
die mit einem von dem reversierbar antreibbaren Schritt motor 36 antreibbaren Zahnrad
52 in formschlüssiger Verbindung steht. Die Druckrolle 34 ist in einem sattelförmig
ausgebildeten Lagerteil 38 drehbar gelagert, das um eine exzentrisch an dem Träger
33 angeordnete Drehachse 39 aus der Arbeitsstellung in eine die Äbschn-itte 25,26,27,28
der Versorgungsschläuche 17,18,19 freigebenden Stellung verschwenkbar ist. Das Lagerteil
38 liegt in der Arbeitsstellung mit ihrem Sattelteil 40 an einem ersten Anschlag
41 und in der Abhebestellung er Druckstellung an einem zweiten Anschlag 42 des Trägers
33 an. Das Sattelteil 40 mit der Druckrolle 34 hebt bei Drehung des Trägers 33 in
der entgegengesetzten Richtung 53 zur Förderrichtung 54 gegen die Kraft einer Rückstellfeder
43 von dem Anschlag 41 ab. Die Rückstellfeder 43 ist eine Drehfeder 44, deren Schenkel
45, 46 an Anschlagstiften 47,48 des Trägers 33 und des Sattelteils 40 federnd anliegen.
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Hierdurch wird gewährleistet, daß die Druckrolle 34 in der Ausgangs
stellung des Trägers 33 gemäß Figur 2 in gestrichelter Darstellung eine Lage einnimmt,
bei der das Sattelteil 40 an den Anschlag 41 anliegt. Hierdurch wird gewährleistet,
daß bei Drehung des Trägers 33 in Förderrichtung 54 die Abschnitte 25,26,27,28 der
Versorgungsschläuche 17,18,19 gleich beim Anlaufen sicher ver schlossen werden.
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Die Vorrichtung zum Entfernen von Schmutz- oder Luftteilchen aus dem
Tintendruckkopf kann entweder über eine besondere Auslösetaste
oder
über eine Steuervorrichtung, die einen Taktgeber in bestimmten Zeitintervallen beaufschlagt,
in Tätigkeit gesetzt werden. Hierbei wird über den Schrittmotor 36 und das Zahnrad
52 die Schraubenmutter 37 angetrieben, wobei die Druckrolle aus der Ausgangsstellung
gemäß den Figuren 2 und 3 in Schraubenrichtung angetrieben wird. Hierbei werden
die Abschnitte 25,26,27,28 in Längsrichtung spiralförmig fortschreitend und in zeitlichem
Abstand nacheinander und getrennt beauf-schlagt. Die Versorgungsschläuche sind in
der Schlauchpumpe parallel mit einer derartigen Steigung angeordnet, daß nach einer
Umdrehung der Andrucksrolle 34 von einem Abschnitt auf den nächsten übergewechselt
wird. Da außerdem immer nur ein Versorgungsschlauch 17,18,19 verschlossen wird,
braucht der Schrittmotor 36 nur ein kleines Drehmoment aufbringen. Hierdurch ist
der Einsatz eines preiswerten Schrittmotors möglich.
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Außerdem kann der Schrittmotor 36 über die Steuereinrichtung derart
angesteuert werden, daß ein und derselbe Abschnitt 25,26,27,28 kurzzeitig mehrmals
nacheinander beaufschlagt wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß verstopfte Düsen
mit bestimmter Tintenfarbe schnell wieder betriebsbereit gemacht werden können.
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Die Versorgungsschläuche'17,18,19 werden durch einen Schlitz 50 in
das Pumpengehäuse 30 ein- und wieder herausgeführt, siehe Figur 2. Im Rahmen der
Erfindung kann die Schraubenwelle 35 über handbetätigte Glieder bewegt werden.
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