DE3524930A1 - Verfahren und anordnung zur feuchtabdeckung eines tintenstrahlschreibkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feucht­ abdeckung eines Tintenstrahlschreibkopfes, bei welchem ein Abdeckkörper in einer Parkstellung des Tintenschreibkopfes an diesen dichtend angelegt wird, wonach in einen von dem Abdeckkörper gebildeten, zum Düsenbereich des Tinten­ strahlschreibkopfes offenen Hohlraum durch die Düsen mittels einer Pumpeinrichtung Tintenflüssigkeit gefüllt wird, und auf eine Anordnung zur Ausübung dieses Ver­ fahrens.

Ein derartiges durch die DE-OS 32 37 411 bekanntes Ver­ fahren dient dazu, im Falle eines fehlerhaften Schreib­ betriebes, wenn z. B. die Tintenabgabe oder der Tinten­ ausstoß unterbleibt, Tintenflüssigkeit durch die Düsen in den Hohlraum zu saugen, wodurch der normale Meniskus an den Düsen wieder hergestellt werden soll.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß es auch für eine länger dauernde Abdeckung des Tintenstrahlschreibkopfes in einer Park­ station geeignet ist.

In eine solche Parkstation wird der Tintenstrahlschreib­ kopf während längerer Pausenzeiten, z. B. nach dem Abschalten einer Schreibeinrichtung, gebracht. Eine Feuchtabdeckung vermag nur dann für längere Zeit ein Eintrocknen der Tinte in den Düsen mit Sicherheit zu verhindern, wenn ein Luftzutritt vollständig aus­ geschlossen ist.

Die Lösung der genannten Aufgabe gelingt dadurch, daß die Tintenflüssigkeit solange in den Hohlraum gefüllt wird, bis sie aus einer im oberen Bereich liegenden Entlüftungs­ öffnung austritt, daß danach die Entlüftungsöffnung geschlossen wird, und daß schließlich nach Beendigung der Parkdauer eine in den Hohlraum führende Absaugöffnung freigelegt wird, durch welche mittels einer kapillaren Saugeinrichtung die Tintenflüssigkeit aus dem Hohlraum abgesaugt wird.

Erfindungsgemäß wird der Bereich der Düsenöffnungen voll­ ständig in die auch zum Schreiben verwendete Tinten­ flüssigkeit eingehüllt. Die Entlüftungsöffnung sorgt dafür, daß mit Sicherheit keine restlichen Luftblasen im Hohlraum verbleiben, welche sich an eine Düse anlagern oder eine chemische Veränderung der Tintenflüssigkeit bewirken könnten. Die Saugeinrichtung entleert den Hohl­ raum nach jeder Parkdauer vollständig, so daß keine einge­ trockneten Tintenreste bestehen bleiben und für jede Naß­ absaugung stets frische Tintenflüssigkeit vorhanden ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper mittels einer Verfahreinrichtung an den Tintenstrahlschreibkopf bewegt wird, daß danach die Verfahreinrichtung elastisch entgegen einer ersten Federkraft um ein geringes Maß bis zu einer ersten Anlagestellung weiterbewegt wird, wodurch die Absaugöffnung geschlossen wird, daß in dieser Stellung der Hohlraum mit Tintenflüssigkeit gefüllt wird bis zu deren Auslaufen aus der Entlüftungsöffnung, wonach die Verfahr­ einrichtung um ein weiteres Stück bis zu einer Endstellung weiterbewegt und entgegen einer zweiten Federkraft eine Verschließeinrichtung für die Entlüftungsöffnung betätigt wird. Derart läßt sich die Naßabdeckung auf einfache Weise mit geringem Aufwand in den Funktionsablauf einer Schreibeinrichtung eingliedern.

Eine besonders einfache und funktionssichere Abdeckein­ richtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein in der Parkstellung des Tintenstrahlschreibkopfes zu diesem hin in drei Halte­ stellungen verfahrbares Gehäuse aufweist, nämlich in eine Ausgangsstellung, eine Anlagestellung und eine End­ stellung, daß in dem Gehäuse entgegen der Verfahrrichtung und entgegen einer ersten Federkraft ein Abdeckkörper beweglich gelagert ist, welcher den Hohlraum gemeinsam mit einer aus gummielastischem Werkstoff bestehenden ringför­ migen, mit dem Innenrand in der Ausgangsstellung zum Tintenstrahlschreibkopf hin nach Art einer Tellerfeder vorgewölbtes Dichtungselement bildet, daß im mit Bezug auf die Schwerkraft unteren Bereich des Hohlraums eine Absaug­ öffnung mit einer kapillaren Saugeinrichtung neben einer Stirnfläche des Dichtungselements vorgesehen ist, und daß im oberen Bereich des Hohlraums ein zu dessen von dem Tintenstrahlschreibkopf entfernten Seite führende Entlüftungsöffnung vorhanden ist, welche in der End­ stellung der Verfahreinrichtung durch ein über eine Aus­ gleichsfeder von der Verfahreinrichtung betätigte Dichtung geschlossen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Abdeckeinrichtung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die die Entlüftungsöffnung verschließende Dichtungsscheibe Bestandteil eines einen zum Abdeckkörper geöffneten Ringraum bildenden und die Achse umschließenden gummielastischen Kunststoffkörpers, in welchen eine Entlüftungsbohrung zum Ringraum führt, ist und im Inneren eine die Entlüftungsöffnung überdeckende Erhöhung aufweist, und wenn der Ringraum im unteren Bereich zu einer Abflußöffnung mit einer kapillaren Saugeinrichtung führt. Dann wird die aus der Entlüftungsöffnung überlaufende Tintenflüssigkeit sauber aufgefangen.

Eine gemeinsame kapillare Saugeinrichtung zur Absaugung der übergelaufenen und der im Hohlraum befindlichen Tintenflüssigkeit kann verwendet werden, wenn im unteren Bereich des Abdeckkörpers ein zum Hohlraum und zum Ring­ raum hin zweiseitig geöffnete Bohrung angeordnet ist, in welche ein Absaugfilz eingebracht ist.

Die Erfindung wird anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten besonders vorteilhaften Aus­ führungsbeispiels näher erläutert.

- Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß aufgebaute Abdeckeinrichtung in Ausgangsstellung zu einem geparkten Tintenstrahlschreibkopf.

- Fig. 2 zeigt die Abdeckeinrichtung nach Fig. 1 in der Anlagestellung.

- Fig. 3 zeigt die Abdeckeinrichtung nach Fig. 1 in der Endstellung.

- Fig. 4 zeigt die Abdeckeinrichtung nach Fig. 1 nach dem Abheben in die Ausgangsstellung.

In den Fig. 1 bis 4 ist die gleiche Anordnung zu ver­ schiedenen Zeitpunkten des Verfahrensablaufes dargestellt.

Der Tintenstrahlschreibkopf 1 mit der Düsenaustrittsfläche 2 befindet sich jeweils in Parkstellung in axialer Aus­ richtung zu der erfindungsgemäßen Naßabdeckeinrichtung 3. Das Gehäuse 4 der Naßabdeckeinrichtung 3 ist mittels einer nicht dargestellten Bewegungsanordnung in Richtung auf den Tintenstrahlschreibkopf 1 von einer Ausgangsstellung nach Fig. 1 zunächst in eine Anlagestellung nach Fig. 2 und nach einer gewissen Verweilzeit in die Endstellung nach verfahrbar. Diese Beharrungsstellungen sind mittels einer programmierten Steuerschaltung ansteuerbar.

Im Gehäuse 3 ist ein in Schwerkraftrichtung gesehen unterer Raum mit einem Speicherfilz 5 vorgesehen, in welchen über die kapillar saugende und leitende bewegliche Filzbrücke 6 die für die Naßabdeckung jeweils benötigte Tinte nach Beendigung der Parkdauer aufgenommen wird. Der Abdeckkörper 7 ist mittels der Achse 8 entgegen der Verfahrrichtung des Gehäuses 4 in diesem verschiebbar gelagert. Die sich auf der Gehäusewand 9 abstützende, die Achse 8 umgebende Wendelfeder 10 drückt die Achse 8 über den Sprengring 11 in die in Fig. 1 erkennbare Lage, bis sie mit dem Sprengring 12 gegen die Gehäusewand 9 anschlägt.

In den Innenraum des Abdeckkörpers 7 ist ein gummi­ elastischer Dichtungsring 13 eingelegt und durch den Kragen 14 gehalten. Sie ist in der Ausgangsstellung nach Art einer Tellerfeder vorgewölbt. Wenn das Gehäuse 4 in die Anlagestellung (Fig. 2) vorgefahren wird, legt sich der Abdeckkörper 7 über den Dichtungsring 13 an die Düsen­ austrittsfläche 2 des Tintenstrahlschreibkopfes 1 umgreifend an. Dabei wird der Hohlraum 15 zum Düsenbereich hin geschlossen. Beim Anlegevorgang wird der Dichtungsring 13 zurückgewölbt und verschließt dabei die Absaugöffnung 16 des Hohlraums 15, zu welcher die Filzbrücke 6 geleitet ist.

Nunmehr wird der Hohlraum 15 durch Tintenflüssigkeit, die aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Pumpe durch die Düsen gespritzt wird, gefüllt, bis sie durch die im obersten Bereich des Hohlraums 15 befindliche Entlüftungsöffnung 17 überläuft.

Der Hohlraum 15 ist so gestaltet, daß er sich bis zu der Öffnung 17 hin blasenfrei füllt. Überlaufende Tinten­ flüssigkeit fließt in den Ringraum 18 nach unten zur Abflußöffnung 19, von wo sie durch die Filzbrücke 6 abgesaugt und in den Speicherfilz 5 geleitet wird. Die Entlüftungsbohrung 20 läßt die beim Füllen des Hohlraums 15 verdrängte Luft entweichen.

Die Wendelfeder 10 bewirkt durch elastisches Puffern der längsverschieblichen Achse 8, daß die Anpreßkraft des Dichtungsrings 13 an der Fläche 2 auch bei Maßungenauigkeiten stets den vorgegebenen Wert annimmt.

Nach der Füllung des Hohlraums 13 wird das Gehäuse in die in Fig. 3 erkennbare Endstellung bewegt. Dabei schlägt das auf der Achse 8 gleitbare Hebeelement 21 gegen den Anlagerand 26 einer umfassenden Begrenzungshülse 22 an, wodurch die Ausgleichswendelfeder 23 komprimiert wird. Durch diese Federkraft wird die Dichtungsscheibe 24 verschließend auf die Entlüftungsöffnung 17 gedrückt. Nunmehr ist der Hohlraum 15 vollständig gegen die Umgebungsluft geschlossen, so daß die darin enthaltene Tintenflüssigkeit nicht verdunsten kann.

Die Dichtungsscheibe 24 ist einstückig an ein den Ringraum 18 bildendes gummielastisches Bauteil 25 angeformt, welches in das am Abdeckkörper 7 befestigte Halteelement 27 eingelegt und am Hebeelement 21 durch den Stift 28 fixiert ist.

Die Winkellage des Abdeckkörpers 7 wird durch die Filz­ brücke 6 fixiert, welche formschlüssig in den Abdeckkörper eingreift.

Wenn der Tintenstrahlschreibkopf für den Schreibbetrieb benötigt wird, wird die Abdeckeinrichtung 3 in die Ausgangsstellung zurückgefahren, wie es in Fig. 4 erkennbar ist. Die dortige Lage entspricht der in Fig. 1 dargestellten.

Unmittelbar nach dem Abheben von der Fläche 2 wölbt sich der Dichtungsring 13 wieder vor, so daß ein Meniskus der Flüssigkeit gemäß der Linie 29 entsteht. Gleichzeitig dringt Tintenflüssigkeit in den entstandenen Spalt vor der Absaugöffnung 16 ein. Nach dem Kontakt mit der Saugbrücke 6 wird die Tintenflüssigkeit sehr schnell über die Zwischenphasen mit den Spiegellinien 30 und 31 vollständig aus dem Hohlraum 15 abgesaugt, so daß die Abdeckeinrichtung für den nächsten Naßabdeckvorgang bereit ist.

Claims (11)

1. Verfahren zur Feuchtabdeckung eines Tinten­ strahlschreibkopfes, bei welchem ein Abdeckkörper in einer Parkstellung des Tintenstrahlschreibkopfes an diesen dichtend angelegt wird, wonach in einen vom Abdeckkörper gebildeten, zum Düsenbereich des Tintenstrahlschreibkopfes offenen Hohlraum durch die Düsen mittels einer Pumpeneinrichtung Tintenflüssigkeit gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenflüssigkeit solange in den Hohlraum (15) gefüllt wird, bis sie aus einer im oberen Bereich liegenden Entlüftungsöffnung (17) austritt, daß danach die Entlüftungsöffnung (17) verschlossen wird, daß schließlich nach Beendigung der Parkdauer eine in den Hohlraum führende Absaugöffnung (16) freigelegt wird, durch welche mittels einer kapillaren Saugeinrichtung (6) die Tintenflüssigkeit aus dem Hohlraum (15) abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper (7) mittels einer Verfahreinrichtung an den Tintenstrahlschreib­ kopf (1) bewegt wird, daß danach die Verfahreinrichtung elastisch entgegen einer ersten Federkraft (10) um ein gewisses Maß bis zu einer Anlagestellung weiterbewegt wird, wodurch die Absaugöffnung geschlossen wird, daß in dieser Stellung der Hohlraum (15) mit Tintenflüssigkeit bis zu deren Überlaufen aus der Entlüftungsöffnung (17) gefüllt wird, wonach die Verfahreinrichtung um ein weiteres Stück bis zu einer Endstellung weiterbewegt und entgegen einer zweiten Federkraft (23) eine Ver­ schließeinrichtung (21, 24) für die Entlüftungsöffnung (17) betätigt wird.

3. Abdeckeinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein in der Parkstellung des Tintenstrahlschreibkopfes (1) zu diesem hin in drei Beharrungsstellungen verfahrbares Gehäuse (4) aufweist, nämlich eine Ausgangsstellung, eine Anlagestellung und eine Endstellung, daß in dem Gehäuse (4) beweglich entgegen der Verfahrrichtung und entgegen einer Feder­ kraft (10) ein Abdeckkörper (7) gelagert ist, welcher den Hohlraum (15) gemeinsam mit einer aus gummielastischem Werkstoff bestehenden ringförmigen, mit dem Innenrand in der Ausgangsstellung zum Tintenstrahlschreibkopf (1 ) hin nach Art einer Tellerfeder vorgewölbten Dichtungs­ element (13) bildet, daß im mit Bezug auf die Schwerkraft unteren Bereich des Hohlraumes (15) eine Absaugöffnung (16) mit einer kapillaren Saugeinrichtung (6) neben einer Stirnfläche des Dichtungselements (13) vorgesehen ist, und daß im oberen Bereich des Hohlraums (15) eine zu dessen von dem Tintenstrahlschreibkopf (1) entfernten Seite führende Entlüftungsöffnung (17) vorhanden ist, welche in der Endstellung durch ein über eine Ausgleichsfeder (23) von der Verfahreinrichtung betätigte Dichtung (24) geschlossen ist.

4. Abdeckeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper (7) über eine Achse (8) verschiebbar im Gehäuse (4) gelagert ist.

5. Abdeckeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft durch eine die Achse (8) umgebende Wendelfeder (10) gebildet ist, welche sich zwischen einer Wandung (9) des Gehäuses und einem Mitnahmering (11) der Achse (8) abstützt.

6. Abdeckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfeder eine Wendelfeder (23) ist, welche koaxial umfassend zur ersten Wendelfeder (10) angeordnet ist und sich einerseits an der Wandung (9) und andererseits in der Ausgangsstellung und in der Anlagestellung über eine Begrenzungshülse (22) an einer gegenüberliegenden Gehäusefläche abstützt, und daß die Begrenzungshülse (22) einen Anschlagrand (26) aufweist, gegen welchen in der Endstellung ein verschieb­ bares Hebeelement (22) anliegt, welches die Dichtungs­ scheibe (24) trägt und gegen die Entlüftungsöffnung (17) drückt.

7. Abdeckeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (24) Bestandteil eines zum Abdeckkörper (7) geöffneten, die Achse (8) umschließenden Ringraum bildenden gummi­ elastischen Elements (25) , in dessen Ringraum (18) eine Entlüftungsbohrung (28) führt, ist und eine die Entlüftungsöffnung (17) überdeckende Erhöhung (24) aufweist, und daß der Ringraum (18) im unteren Bereich zu einer Abflußöffnung (18) mit einer kapillaren Saug­ einrichtung (6) führt.

8. Abdeckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Abdeck­ körpers (7) eine zum Hohlraum (15) und zum Ringraum (18) hin zweiseitig geöffnete Bohrung angeordnet ist, in welche ein Absaugfilz (6) eingebracht ist.

9. Abdeckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hohlraum (15) zu der Entlüftungsöffnung (17) hin verjüngt.

10. Abdeckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (17) neben dem obersten Volumenteil des Hohlraums (15) liegt.

11. Abdeckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffnung 16 neben dem untersten Volumenteil des Hohlraums (15) liegt.