DE3817754A1 - Vorrichtung zum reinigen und verschliessen der duesenflaeche eines tintendruckkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen und Verschließen der Düsenfläche eines Tintendruckkopfes mit einem im Bereich der Düsenfläche beweglich angeordneten Dichtelement.

Eine derartige, aus der DE-OS 32 07 072 bekannte Vorrichtung, besteht aus einem vor der Düsenfläche eines Tintendruckkopfes verschwenkbar angeordneten Dichtelement in Form einer Dicht­ platte, die im Bereich der Düsenfläche einen Ausschnitt mit scharfen Kanten aufweist und mittels eines Spannbügels gegen die Düsenfläche gedrückt wird. Je nach Schwenkstellung der Dichtplatte dichtet sie die Düsenfläche des Tintendruckkopfes ab oder gibt mit ihrem Ausschnitt die Düsen in der Düsenfläche frei, wobei während der Verschwenkbewegung der Dichtplatte die scharfen Kanten des Ausschnittes die Düsenfläche reinigen. Zum Antrieb der Dichtplatte ist ein Kurbelmechanismus vorgesehen. Die bekannte Vorrichtung dient dazu, die Düsen des Tintendruck­ kopfes von anhaftender Tinte und Papierstaub zu reinigen und in Schreibpausen abzudichten.

Es ist ferner aus der DE-PS 26 10 518 bekannt, einen Tintendruck­ kopf und insbesondere seine Düsenfläche dadurch zu reinigen, daß der Druck im Tintensystem kurzzeitig erhöht wird, so daß Tinte aus den Düsenöffnungen austritt und dabei Schmutzpartikel aus der Düsenfläche wegschwemmt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei Tintendruckwerken, die durch Papierstaub und Tintenreste im Bereich der Düsenfläche zugesetzt und verklebt sind, die obengenannten Reinigungsproze­ duren allein nicht mehr ausreichen, um die Verschmutzungen auf der Düsenfläche zu entfernen, zumal durch die Verschmutzungen auch die Funktion der Reinigungs- und Verschlußmechanik beein­ trächtigt wird.

Gemäß der Erfindung ist an der Vorrichtung der eingangs angegebe­ nen Art ein Flüssigkeitsspeicher mit einem schwerflüchtigen, tintenverträglichen Lösemittel derart angebracht, daß das aus dem Flüssigkeitsspeicher austretende Lösemittel das Dichtele­ ment und die Düsenfläche benetzt.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß nicht erst bei einer Reinigungsprozedur nach­ träglich Tintenverkrustungen entfernt werden, sondern daß bereits im voraus dem Eintrocknen der Tinte entgegengewirkt wird. Das aus dem Flüssigkeitsspeicher austretende Tintenlösungs­ mittel unterwandert nämlich die Reinigungs- und Verschlußmechanik und hält so die die Teile der Vorrichtung benetzende Tinte sowie die Tinte in den Düsenöffnungen flüssig. Dadurch wird nicht nur die Tintenverkrustung der Düsenfläche und damit die von der Vorrichtung zu erbringende Reinigungsleistung verringert, sondern darüber hinaus das Funktionieren der Reinigungs- und Verschlußmechanik überhaupt sichergestellt, weil eine Bewegungs­ hemmung der Reinigungs- und Verschlußmechanik durch eingetrocknete Tinte verhindert wird. Wegen der geringen Flüchtigkeit des ver­ wendeten Lösemittels trocknet die Tinte auch nach längeren Lager­ zeiten und unabhängig von der Lagertemperatur nicht ein, so daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere als Eintrock­ nungsschutz während der Lagerzeit nach der Herstellung und dem herstellerseitigen Tintenabgleich des Tintendruckkopfes bis zu einer Erstinbetriebnahme des Tintendruckkopfes beim Kunden als vorteilhaft erweist.

In diesem Zusammenhang ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß das Lösemittel aus Polyethylenglykol besteht. Dabei hat sich Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von etwa 600 als besonders vorteilhaft herausgestellt, weil es einer­ seits in dem für die Lagerung und den Betrieb des Tinten­ druckkopfes üblichen Temperaturbereich von etwa 25°C bis 70°C flüssig ist und andererseits wegen seines hohen Siedepunktes nur schwer flüchtig ist. Schließlich ist Polyethylenglykol nicht gesundheitsschädlich und insbesondere mit glykolhaltigen Tinten verträglich, so daß es beispielsweise nicht zu Farbstoff­ ausfällungen kommt.

Was die Ausbildung des Flüssigkeitsspeichers betrifft, so kann dieser beispielsweise aus einem Behälter mit kapillaren Aus­ trittsöffnungen bestehen, so daß das Lösemittel von sich aus aus dem Behälter nicht heraustropft, sondern nur in dem Maße durch Kapillarkräfte aus dem Behälter herausfließt, wie das Lösemittel an der von ihm benetzten Düsenfläche und dem Dichtelement sich verflüchtigt. Vorzugsweise besteht der Flüssigkeitsspeicher jedoch aus einem mit dem Lösemittel getränkten Kissen, das ein­ fach herstellbar ist und sich besonders einfach an der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung anbringen und auswechseln läßt.

Dabei ist der Flüssigkeitsspeicher bevorzugt im Bereich eines Spaltes zwischen dem Dichtelement und der Düsenfläche angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß das Lösemittel durch Kapillar­ kräfte aus dem Flüssigkeitsspeicher heraus in diesen Spalt hineingesaugt wird und so ein Flüssigkeitspolster zwischen der Düsenfläche und dem Dichtelement schafft, das die Düsenöffnun­ gen hermetisch abschließt. Ein weiterer Vorteil des Flüssigkeits­ polsters besteht darin, daß beim Verschwenken oder Verschieben des Dichtelementes gegen die Düsenfläche verhindert wird, daß Luft in die Düsen eingedrückt wird.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß bei einer Ausbildung des Dichtelementes als eine einen Ausschnitt zur Freigabe der Düsen­ öffnungen in der Düsenfläche enthaltende Dichtplatte das Kissen unter einem Schutzschild zwischen diesen und der von der Düsen­ fläche abgewandte Seite der Düsenplatte gehalten ist. Das Schutz­ schild dient zur Papierabweisung im Schreibbetrieb. Zusätzlich wird das lösemittelgetränkte Kissen durch das Schutzschild in Kontakt mit der Reinigungs- und Verschlußmechanik gehalten, so daß das Lösemittel von den Spalten der Reinigungs- und Ver­ schlußmechanik aufgenommen wird. Vorzugsweise enthält das Schutzschild eine Öffnung und ist mit dieser Öffnung vor der Düsenfläche und parallel zu ihr verschiebbar angeordnet. Im Schreibbetrieb ermöglicht die Öffnung einen ungehinderten Tropfenflug der Tinte aus den Düsenöffnungen auf das zu bedruckende Papier; lediglich zum Spülen des Tintendruckkopfes durch kurzzeitige Erhöhung des Drucks im Tintensystem wird das Schutzschild verschoben, so daß die aus den Düsenöffnungen austretende Tinte durch das Schutzschild von dem Papier ab­ gewiesen wird.

Gemäß einer zu der vorstehend angegebenen Anordnung des Flüssig­ keitsspeichers alternativen Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß das Kissen an dem Dichtelement gehalten ist und gegen die Düsenfläche andrückbar ist. Hierbei dient das Kissen zugleich als Flüssigkeitspuffer, der die Düsenfläche hermetisch abdichtet, und als Reinigungseinrichtung, die beim Bewegen des Dichtelementes die Düsenfläche abwischt.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Tintendruckkopf, einem Dichtelement und einem Schutzschild in Seitenansicht,

Fig. 2 den Tintendruckkopf mit dem Dichtelement gemäß Fig. 1 in Vorderansicht und

Fig. 3 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungs­ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Der in Fig. 1 gezeigte Tintendruckkopf 1 besteht aus einem Kunststoffkörper 2, in dem zwischen einer Tintenverteileinheit 3 und einer einem hier nicht dargestellten Aufzeichnungsträger (Papier) zugewandten Begrenzungsfläche des Tintendruckkopfes 1 einzelne Tintenkanäle 4 verlaufen. Der Tintendruckkopf 1 ist an der Begrenzungsfläche mit einer Düsenplatte (Düsenfläche) 5 abgeschlossen, über deren Düsenöffnungen 6 in Richtung auf den Aufzeichnungsträger Tintentröpfchen ausgestoßen werden. Als Antriebselemente für den Ausstoß der Tintentröpfchen dienen bei­ spielsweise Piezoelemente, die sich im Inneren des Tintendruck­ kopfes 1 befinden und bei dieser Darstellung nicht sichtbar sind. Zur Tintenversorgung des Tintendruckkopfes 1 ist die Tintenverteileinheit 3 über eine Tintenversorgungsleitung 7 mit einem Tintenvorratsbehälter 8 verbunden, der dazu eine mit Tinte 9 gefüllte Kunststoffblase 10 enthält, in die eine Hohl­ nadel 11 am Ende der Tintenversorgungsleitung 7 eingestochen ist. Ein mittels einer Gummimembran 12 federnd gehaltener Be­ tätigungsknopf 13 ermöglicht es, manuell Druck auf die Kunst­ stoffblase 10 auszuüben, um Tinte aus den Düsenöffnungen 6 herauszudrücken und den Tintendruckkopf 1 so zu spülen.

Zur Abdeckung und zur Reinigung der Düsenöffnungen 6 ist ein Dichtelement 14 in Form einer Dichtplatte vorgesehen, die mittels eines Bügels 15 gegen die Düsenplatte 5 gedrückt wird. An dem Kunststoffkörper 2 sind zu diesem Zweck zwei Ansätze 16 und 17 vorgesehen, in die der Bügel 15 eingreift. Wie die in Fig. 2 gezeigte Vorderansicht des Tintendruckkopfes 1 mit der Dichtplatte 14 und dem Bügel 15 erkennen läßt, ist die Dicht­ platte 14 zwischen dem Bügel 15 und der Düsenplatte 5 parallel zu dieser in Richtung des Pfeiles 18 verschiebbar gelagert, so daß ein Ausschnitt 19 in der Dichtplatte 14 entweder in den Schreibpausen des Tintendruckkopfes 1 die Düsenöffnungen 6 in der Düsenplatte 5 verschließt oder während des Schreibbetriebs freigibt (dargestellte Stellung der Dichtplatte 14). Bei der Verschiebung der Dichtplatte 14 führt der Ausschnitt 19 mit seinen Kanten auf der Düsenplatte 5 eine Wischbewegung aus, bei der die Düsenöffnungen 6 von äußeren Verunreinigungen wie Staub­ teilchen oder Tintenresten gereinigt wird. Die Verschiebung der Dichtplatte 14 erfolgt automatisch im Wechsel von Schreibbetrieb und Schreibpause durch einen hier nicht dargestellten Antrieb.

Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, ist vor der Düsenplatte 5 mit der anliegenden Dichtplatte 14 ein Schutzschild 20 in Form einer zur Düsenplatte 5 hin offenen Kappe angeordnet. Dabei ist das Schutzschild 20 über eine hier nur vereinfacht darge­ stellte Hebelanordnung 21 durch Anheben eines in Ruhestellung den Betätigungsknopf 13 des Tintenvorratsbehälters 8 abdecken­ den Deckels 22 derart in Pfeilrichtung 23 parallel zur Düsen­ platte 5 verschiebbar, daß eine Öffnung 24 in dem Schutzschild 20 außerhalb einer der Düsenplatte 5 gegenüberliegende Stellung gerät. Wird der nunmehr frei zugängliche Betätigungsknopf 13 zum Spülen des Tintendruckkopfes 1 niedergedrückt, so wird die aus den Düsenöffnungen 6 austretende Tinte durch das Schutz­ schild 20 von dem Aufzeichnungsträger abgewiesen und statt dessen in eine Auffangrinne 25 geleitet.

Zwischen dem Schutzschild 20 und der Dichtplatte 14 ist ein Flüssigkeitsspeicher 26 in Form eines mit einem schwer flüchtigen, tintenverträglichen Lösemittel getränkten Kissens gehalten. Dazu wird das Kissen 26 einfach zwischen das Schutz­ schild 20 und die Dichtplatte 14 eingelegt, und danach von selbst zwischen beiden Teilen durch die Kraft einer das Schutz­ schild 20 parallel zur Düsenplatte 5 haltenden Feder 27 einge­ klemmt gehalten. Das in dem Kissen 26 enthaltene Lösemittel dringt aufgrund von Kapillarkräften durch die Aussparung 19 hindurch in den Spalt zwischen der Dichtplatte 14 und der Düsen­ platte 5 sowie in alle übrigen Spalten der gesamten Reiniguns- und Verschlußmechanik. Dadurch wird die die Dichtplatte 14 und die übrigen Teile der Reinigungs- und Verschlußmechanik benetzen­ de Tinte sowie die Tinte in den Düsenöffnungen 6 auf lange Zeit flüssig gehalten. Außerdem bildet sich zwischen der Dichtplatte 14 und der Düsenplatte 5 ein dünner Flüssigkeitsfilm aus, der die Düsenöffnungen 6 hermetisch abschließt. Als Lösemittel findet Polyethylenglykol mit einer Molmasse von etwa 600 Verwendung, das im Bereich der Betriebs- und Lagertemperaturen für den Tintendruckkopf 1 von etwa 25°C bis 70°C flüssig ist und im übrigen einen sehr hohen Siedepunkt aufweist, so daß es kaum verdunstet.

Das mit dem Lösemittel getränkte Kissen 26 wird vorzugsweise unmittelbar nach dem herstellerseitigen Abgleich des Tinten­ druckkopfes 1 in der in Fig. 1 gezeigten Weise eingesetzt, so daß während der nachfolgenden Lagerzeit bis zur endgültigen Auslieferung des Tintendruckkopfes 1 (beispielsweise als Bestandteil eines Tintendruckers) an Kunden die Tinte im Be­ reich der Reinigungs- und Verschlußmechanik nicht eintrocknen kann. Nach der Inbetriebnahme des Tintendruckkopfes 1 durch den Kunden kann das lösemittelgetränkte Kissen 26 beibehalten wer­ den oder entfernt und nur bei längeren Schreibpausen bedarfs­ weise wieder eingesetzt werden.

Unabhängig von den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 kann der Flüssigkeitsspeicher für das Lösemittel auch in Form eines Behälters mit kapillaren Austrittsöffnungen ausgebildet sein, so daß das Lösemittel von sich aus aus dem Behälter nicht heraus­ tropft, sondern nur in dem Maße durch Kapillarkräfte aus dem Behälter herausfließt, wie das Lösemittel an den von ihm benetzten Stellen sich verflüchtigt.

Fig. 3 zeigt schließlich in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der ein mit einem Lösemittel getränktes Kissen 28 derart an einem einer Düsenfläche 29 eines Tintendruckkopfes 30 gegenüberliegen­ den Dichtelement 31 angeordnet ist, daß das Kissen 28 an der Düsenfläche 29 anliegt. Dadurch wird erreicht, daß die Düsen­ fläche 29 ständig mit dem Lösemittel aus dem Kissen 28 befeuch­ tet wird und zugleich beim Verschwenken des Dichtelementes 31 um eine Achse 32 durch das anliegende Kissen 28 gereinigt wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Reinigen und Verschließen der Düsenfläche (5) eines Tintendruckkopfes (1) mit einem im Bereich der Düsenfläche (5) beweglich angeordneten Dichtelement (14), dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorrichtung ein Flüssigkeitsspeicher (26) mit einem schwerflüchtigen, tintenverträglichen Lösemittel derart an­ gebracht ist, daß das aus dem Flüssigkeitsspeicher (26) austretende Lösemittel das Dichtelement (14) und die Düsenfläche (5) benetzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösemittel aus Poly­ ethylenglykol besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspeicher (26) aus einem mit dem Lösemittel getränkten Kissen besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspeicher (26) im Bereich eines Spaltes zwischen dem Dichtelement (14) und der Düsenfläche (25) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung des Dichtelements (14) als eine einen Ausschnitt (19) zur Freigabe der Düsenöffnungen (6) in der Düsenfläche (5) ent­ haltende Dichtplatte (14) das Kissen (26) unter einem Schutz­ schild (20) zwischen diesen und der von der Düsenfläche (5) abgewandte Seite der Dichtplatte (14) gehalten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzschild (20) eine Öffnung (24) enthält und mit dieser Öffnung (24) vor der Düsenfläche (5) und parallel zu ihr verschiebbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (28) an dem Dichtelement (31) gehalten ist und gegen die Düsenfläche (29) andrückbar ist (Fig. 3).