DE3819719A1 - Fluessigkeits-entsorgungseinrichtung fuer einen tintenstrahldrucker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Entsor­ gungseinrichtung für einen Tintenstrahldrucker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere auf ei­ nen Tintenstrahldrucker, der in Übereinstimmung mit Druck­ signalen Tinte durch eine Düse hindurch auf ein Papier spritzt. Der Tintenstrahldrucker ist mit einer Kappe zur Abdeckung der Vorderfläche der Düse ausgestattet, um ein Verstopfen der Düse zu verhindern. Die Kappe läßt sich mit einer Wartungsflüssigkeit füllen, um ein Eintrocknen und Verfestigen der Tinte in der Düse zu vermeiden.

Wird der Drucker nicht benutzt, so ist die Tintenstrahldüse des Tintenstrahldruckers dauernd der Atmosphäre ausgesetzt. Tinte innerhalb der Düse trocknet daher ein und verfestigt sich, so daß die Düse verstopft. Ein Eintrocknen und Verfe­ stigen von Tinte kann aber auch während eines Transports oder einer längeren Lagerung des Druckers auftreten.

Um das Verstopfen der Düse zu verhindern, ist ein konven­ tioneller Tintenstrahldrucker mit einem Kappenelement aus­ gestattet, um die Vorderfläche der Düse abzudichten, wenn der Drucker ausgeschaltet ist oder lange nicht benutzt wird, so daß die innerhalb der Düse vorhandene Tinte nicht trocknen und sich verfestigen kann.

In der US-PS 8 49 791 und in der DE-OS 36 12 299 wurde be­ reits ein Tintenstrahldrucker beschrieben, bei dem ein Kap­ penelement mit einer Wartungsflüssigkeit gefüllt wird, bei­ spielsweise mit einem geeigneten Lösungsmittel, Wasser oder dergleichen, so daß die Tinte in der Düse nicht trocknen und sich verfestigen kann, wenn der Drucker über längere Zeit nicht benutzt wird. Bei Aufnahme des Druckbetriebs wird die innerhalb des Kappenelements vorhandene Wartungs­ flüssigkeit in einem Flüssigkeits-Entsorgungstank aufgefan­ gen. Der Flüssigkeits-Entsorgungstank enthält ein wasserab­ sorbierendes Polymer, das die aufgefangene Wartungsflüssig­ keit absorbiert und auf diese Weise in ein Gel überführt wird.

Die Fig. 11 zeigt die konventionelle Flüssigkeits-Entsor­ gungseinrichtung. Ein Tank 128 weist eine Sammelöffnung 128 A für entsorgte Flüssigkeit in einer oberen Wand und ein Verbindungstor 128 B in einer Seitenwand zur Lieferung von Wartungsflüssigkeit aus einem Wartungsflüssigkeitstank 126 auf. Der Wartungsflüssigkeitstank 126 liegt innerhalb des Tanks 128 und besteht aus einem flexiblen Beutel oder aus einer flexiblen Tasche aus blasgeformtem Harzmaterial. Der Beutel bzw. die Tasche weist eine Öffnung auf, die mit ei­ nem Dichtungsgummi 135 abgedichtet ist. Der Dichtungsgummi 135 ist im Verbindungstor 128 B angeordnet.

Der Raum innerhalb des Tanks 128, der den Wartungsflüssig­ keitstank 126 umgibt, dient als Sammelbereich 127 für ent­ sorgte Flüssigkeit. Ein wasserabsorbierendes Polymer 136 befindet sich am Boden des Sammelbereichs 127 für entsorgte Flüssigkeit.

Das wasserabsorbierende Polymer 136 (z. B. "SUPER LOVE" von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) ist in der Lage, 70 ccm eines Elektrolyten pro 1 g des Polymers zu absorbieren. Ist die zu absorbierende Flüssigkeit reines Wasser, so kann das Polymer 136 etwa das 700- bis 1000fache des Gewichts des Polymers absorbieren. Infolge der Absorption der Flüssig­ keit wandelt sich das Polymer 136 in ein Gel um. Da jedoch das wasserabsorbierende Polymer 136 selbst ein relativ gro­ ßes Volumen einnimmt, wird dafür ein großer Raum innerhalb des Tanks benötigt, so daß nur ein relativ kleiner Raum für die entsorgte Flüssigkeit verbleibt. Es ist daher erforder­ lich, den Entsorgungstank 128 häufig auszutauschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssig­ keits-Entsorgungseinrichtung für einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, eine größere Menge gebrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit zu spei­ chern. Nach der Erfindung soll ferner vermieden werden, daß sich das die gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit aufnehmende Absorptionsmittel unkontrolliert verlagert bzw. ausdehnt, um somit eine effektivere Ausnutzung des Spei­ chervolumens zu ermöglichen.

Eine Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen Entsorgungstank für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit aufweist, in dem sich ein pulverförmiges Absorptionsmittel befindet, um z. B. Wartungsflüssigkeit und Tinte, die von der Kappe in den Entsorgungstank geleitet werden, zu absorbieren und zu­ rückzuhalten. Das pulverförmige Absorptionsmittel nimmt nur ein sehr geringes Volumen ein, so daß mehr Volumen für ge­ brauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit innerhalb des Ent­ sorgungstanks zur Verfügung steht. Vorzugsweise kann sich das pulverförmige Absorptionsmittel in einem Beutel befin­ den, der innerhalb des Entsorgungstanks liegt. Dieser Beu­ tel besteht z. B. aus einem elastischen Material, das für die zu absorbierende Flüssigkeit durchlässig ist. Nach ei­ ner sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Beutel in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt, wobei sich in jedem Abschnitt pulverförmiges Absorptionsmittel befindet. Hierdurch läßt sich verhindern, daß z. B. beim Transport des Entsorgungstanks pulverförmiges Absorptions­ mittel an einer Seite des Beutels oder im Tank angelagert wird, was zu einer unkontrollierten Ausdehnung bei der Flüssigkeitsabsorption führen würde und somit zu einer in­ effektiven Ausnutzung des Tankvolumens. Die Wände des Beu­ tels können zur Bildung der jeweiligen Abschnitte durch ei­ ne wasserlösliche Substanz miteinander verklebt sein, z. B. durch ein beidseitig klebendes Klebeband. Unter Einfluß von Feuchtigkeit löst sich diese Verbindung wieder, so daß eine gleichmäßige Ausdehnung des pulverförmigen Absorptionsmit­ tels bei der Absorption von Feuchtigkeit gewährleistet ist. Die jeweiligen Abschnitte können z. B. schachbrettartig an­ geordnet sein.

Die Zeichnung stellt neben dem Stand der Technik Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Druckerbereich eines auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahldruckers nach der Erfindung (on-demand type ink jet printer),

Fig. 2 den Aufbau einer Düsenöffnungs-Schutzeinrichtung für den Drucker nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Flüssigkeits- Entsorgungseinrichtung nach einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, die innerhalb der Düsenöffnungs- Schutzeinrichtung nach Fig. 2 vorhanden ist,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Flüssigkeits-Entsor­ gungseinrichtung nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die in Fig. 4 gezeigte Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung, wenn diese in Betrieb ist,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Flüssigkeits-Entsor­ gungseinrichtung nach einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die in Fig. 6 gezeigte Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung, wenn diese in Betrieb ist,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Beutels oder einer Tasche mit puderartigem Absorptionsmittel zum Absorbieren gebrauchter bzw. entsorgter Flüs­ sigkeit,

Fig. 9 und 10 den Zustand des Beutels oder der Tasche, wenn sich das Absorptionsmittel auf einer Seite sam­ melt, und

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine konventionelle Flüs­ sigkeits-Entsorgungseinrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf den Druckerbereich eines auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahldruckers nach der Erfindung, während in Fig. 2 der Aufbau einer Düsenöff­ nungs-Schutzeinrichtung für den Tintenstrahldrucker darge­ stellt ist.

Gemäß Fig. 1 ist eine Walze 104 (Druckwalze) drehbar durch Rahmenelemente 101 a und 101 b gelagert. Ein nicht darge­ stellter Drehantrieb ist mit der Walze 104 verbunden, um für eine Drehung der Walze 104 und damit für einen Papier­ vorschub zu sorgen.

Zwei Gleitachsen 4, 4 liegen parallel zur Walze 104 zwi­ schen den Rahmenelementen 101 a und 101 b und tragen einen Wagen 3, der gleitend entlang der Gleitachsen 4, 4 ver­ schiebbar ist. Der Wagen 3 ist mit einem Draht 103 verbun­ den, der um eine Trommel 106 herumgewickelt ist, die mit der Welle eines Motors 105 verbunden ist. Der Draht 103 wird ferner über zwei Seilrollen 102 a und 102 b geführt. Bei Drehung des Motors 105 in der einen oder anderen Richtung wird der Wagen 3 entsprechend verschoben, und zwar inner­ halb einer Druckzone (Bewegungszone), die sich in Fig. 1 rechts von einer Ruheposition 3 A befindet, die der Wagen 3 dann einnimmt, wenn kein Druckvorgang durchgeführt werden soll (Stand-by-Periode).

An der Vorderseite des Wagens 3 ist ein Druckkopf 1 ange­ ordnet, der eine Tintenstrahl-Düsenöffnung aufweist, die der Walze 104 gegenüberliegt. Die Düsenöffnung des Druck­ kopfs 1 enthält eine Mehrzahl von Mündungen. An der Rück­ seite des Wagens 3 ist ein Tintentank 2 angeordnet, der Tinte zum Druckkopf 1 liefert.

Über ein Kabel 32 wird ein Drucksignal von einem Steuer­ block zum Wagen 3 übertragen. Der Wagen 3 wird in seine Ausgangsposition 3 A überführt, wenn sich der Drucker im Wartezustand befindet, wenn keine Energie zum Drucker ge­ liefert wird oder wenn der Drucker in einer Verpackung transportiert wird.

Der Tintenstrahldrucker ist mit einer Düsenöffnungs-Schutz­ einrichtung 100 ausgestattet, die ein Kappenelement 5 im Bereich der Ruheposition 3 A des Wagens 3 enthält, um die Düse des Druckkopfs 1 abzudecken. Ein Tank 28 liegt unter­ halb der Ruheposition 3 A des Wagens 3. Dieser Tank 28 ent­ hält eine Wartungslösung, die zur Düsenöffnungs-Schutzein­ richtung 100 geliefert wird und speichert weiterhin ge­ brauchte Flüssigkeit, die vom Druckkopf 1 und von der Dü­ senöffnungs-Schutzeinrichtung 100 zurückgegeben wird.

Im folgenden wird der Aufbau des Druckkopfs 1 und der Dü­ senöffnungs-Schutzeinrichtung 100 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 näher beschrieben.

Der Wagen 3 enthält ein Steuerventil 2 a zum Öffnen oder Schließen eines Tintenkanals 2 c, der den Druckkopf 1 mit dem Tintentank 2 im hinteren Teil des Druckkopfs 1 verbin­ det, eine Tintenpatrone 30 zur Versorgung des Tintentanks 2 mit Tinte und eine Elektrode 2 d, durch die detektiert wer­ den kann, ob sich Tinte im Tintentank 2 befindet. Das Steu­ erventil 2 a nimmt normalerweise aufgrund der Kraft einer Feder 2 b eine solche Stellung ein, daß der Tintenkanal 2 c geöffnet ist. Wirkt eine externe Kraft auf einen Betäti­ gungsschaft des Steuerventils 2 a und entgegen der Kraft der Feder 2 b, so wird der Tintenkanal 2 c durch das Steuerventil 2 a geschlossen. Dies erfolgt genauer gesagt dann, wenn der­ jenige Teil des Steuerventils 2 a, der nach außen ragt, nie­ dergedrückt wird.

Die oben beschriebene Anordnung von Tintenpatrone 30, Tin­ tentank 2, Tintenkanal 2 c und Steuerventil 2 a ist für jeden der Düsenblöcke des Druckkopfs 1 separat vorhanden. Bei ei­ nem Farbtintenstrahldrucker kann der Druckkopf z. B. Düsen­ blöcke jeweils für gelbe, magentafarbene, cyanfarbene und schwarze Tinten aufweisen. Die oben genannte Anordnung ist für jeden dieser Düsenblöcke separat vorhanden.

Beim Druckkopf 1 wird von jedem Tintenkanal 2 c Tinte über eine Düsenkapillare 1 a in eine Tintenkammer 1 b geleitet und dann durch eine Düsenöffnung 1 d hindurchgespritzt, und zwar mit Hilfe eines benachbart angeordneten piezoelektrischen Elements 1 c.

Im folgenden wird der Aufbau der Düsenöffnungs-Schutzein­ richtung 100 im einzelnen beschrieben. Das Kappenelement 5 zur Abdeckung der Düse des Druckkopfs 1 enthält eine Kammer 5 b mit einer offenen Vorderseite. Gummi oder ein anderes geeignetes und stoßdämpfendes Dichtungselement 5 a befindet sich am Rand der Öffnung.

Die Kammer 5 b mit der Öffnung im Kappenelement 5 ist in mehrere Blöcke unterteilt, und zwar in Übereinstimmung mit der Anzahl der Düsenblöcke. Ein Prüfventil 5 c befindet sich im Einlaß der Kammer 5 b, wobei über das Prüfventil 5 c War­ tungslösung bzw. Wartungsflüssigkeit in die Kammer 5 b ge­ liefert werden kann. Ein weiteres Prüfventil 5 d befindet sich im Auslaß der Kammer 5 b und steht mit einem Saugrohr 23 in Verbindung, über das die Kammer 5 b so evakuiert wer­ den kann, daß ein Unterdruck entsteht.

Das Kappenelement 5 wird durch einen Arm 19 drehbar gehal­ ten, der an seinem unteren Ende durch den Rahmen der Dü­ senöffnungs-Schutzeinrichtung 100 drehbar gelagert ist. Mit Hilfe zweier Federn 18 a und 18 b wird das Kappenelement 5 immer in eine Richtung gedrückt, die vom Druckkopf 1 weg­ weist. Wird das Kappenelement 5 gegen die Kraft der Federn 18 a und 18 b in Richtung auf den Druckkopf 1 bewegt, so dreht sich das Kappenelement 5 um den Trägerarm 19 in eine Position, in der es die Düsenfläche des Druckkopfs 1 ab­ deckt.

Die Düsenöffnungs-Schutzeinrichtung 100 enthält einen Gleichstrommotor 8 als Antriebselement. Durch Wechsel der Polarität dreht sich der Motor 8 einmal in normaler Rich­ tung im Uhrzeigersinn oder in umgekehrter bzw. Rückwärts­ richtung im Gegenuhrzeigersinn.

Eine Vakuumpumpe 31 arbeitet mit dem Motor 8 zusammen. Die Vakuumpumpe 31 enthält einen Zylinder 9 a, einen Kolben 9 b, Prüfventile 9 c und 9 d, eine Kolbenstange 9 e, ein Zahnrad 9 f und eine Pumpenkammer 9 g. Ein Zahnrad 10 ist mit dem Motor 8 verbunden und überträgt die Drehung des Motors 8 auf das Zahnrad 9 f der Vakuumpumpe 31.

Der Einlaß und der Auslaß der Vakuumpumpe 31 sind jeweils mit flexiblen Rohren 23 und 24 aus synthetischem Harz ver­ bunden. Das andere Ende des Rohrs 23, das mit dem Einlaß (Ansaugtor) der Pumpe 31 verbunden ist, ist mit dem Auslaß der Kammer 5 b des Kappenelements 5 verbunden. Dagegen ist das andere Ende des Rohrs 24, das mit dem Auslaß (Ausgabe­ tor) der Pumpe 31 verbunden ist, mit einem Sammelbereich 27 des Tanks 28 für gebrauchte bzw. entsorgte Flüssigkeit ver­ bunden.

Ein Bewegungsmechanismus dient zur Bewegung des Kappenele­ ments 5 in Abhängigkeit der Drehung des Gleichstrommotors 8.

Eine direkt mit dem Motor 8 verbundene Seilrolle 11 über­ trägt die Drehung des Motors 8 über einen Treibriemen 12 und über eine mit einer Seilrolle ausgestatteten Einweg­ kupplung 14 auf eine Nockenwelle 13. Die mit der Seilrolle ausgestattete Einwegkupplung 14 überträgt entweder die Dre­ hung des Motors 8 in der normalen Richtung oder in der umgekehrten Richtung auf die Nockenwelle 13 (im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel wird nur die Drehung in Uhrzeiger­ richtung auf die Nockenwelle 13 übertagen, und zwar bei Draufsicht auf die Fig. 2).

Exzentrische Nocken 15, 16 und 17 sind direkt mit der Noc­ kenwelle 13 verbunden. Der Nocken 15 dient zur Verschiebung des Kappenelements 5 in eine Position, in der das Kappen­ element 5 die Düse des Druckkopfs 1 dicht abdeckt. Der Noc­ ken 16 dient zum Öffnen oder Schließen des Steuerventils 2 a über einen Ventilhebel 20. Dagegen dient der Nocken 17 zum Ein- oder Ausschalten eines Mikroschalters 21.

Der Ventilhebel 20 ist in seinem Zentrum drehbar gelagert, und zwar mit Hilfe eines Stifts 20 a am Rahmen der Düsenöff­ nungs-Schutzeinrichtung 100. Ein Ende des Ventilhebels 20 steht in Kontakt mit dem Umfangsabschnitt des exzentrischen Nockens 16, während das andere Ende des Ventilhebels 20 auf dem Betätigungsschaft des Steuerventils 2 a liegt. Dreht sich demzufolge der Nocken 16, um den Ventilhebel 20 entge­ gen der Uhrzeigerrichtung mit dem Stift 20 a als Hebeldreh­ punkt zu drehen, so wird das andere Ende des Ventilhebels 20 gegen den Betätigungsschaft des Steuerventils 2 a ge­ drückt, so daß der Betätigungsschaft gegen die Kraft der Feder 2 b und damit das Steuerventil 2 a so bewegt wird, daß der Tintenkanal 2 c geschlossen wird.

Der Mikroschalter 21 detektiert den Drehwinkel der Nocken­ welle 13.

Der Tank 28 enthält einen Wartungslösungstank 26 mit War­ tungslösung (z. B. Wasser oder ein anderes geeignetes Lö­ sungsmittel) sowie einen Sammelabschnitt 27 für gebrauchte bzw. entsorgte Flüssigkeit (Entsorgungstank).

Ein flexibles Rohr 22 a ist mit dem Wartungslösungstank 26 verbunden. Das andere Ende des Rohrs 22 a ist mit einem Spu­ lenventil 7 verbunden, das seinerseits über ein Rohr 22 b mit dem Einlaß der Kammer 5 b im Kappenelement 5 verbunden ist. Ist das Spulenventil 7 geöffnet, kann Wartungslösung 36 vom Tank 26 über die Rohre 22 a und 22 b in die Kammer 5 b des Kappenelements 5 fließen.

Gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit vom Druckkopf 1 und vom Kappenelement 5 wird in einem Auffangbecken 29 ge­ sammelt und über eine flexible Leitung 25 in den Entsor­ gungstank 27 geführt. Gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüs­ sigkeit, die von der Vakuumpumpe 31 über das Rohr 24 gelie­ fert wird, wird ebenfalls in den Entsorgungstank 27 gelei­ tet. Das Saugrohr 23, das zwischen dem Kappenelement 5 und der Vakuumpumpe 31 liegt, weist in diesem Bereich ein Ab­ zweigrohr 23 a auf. Das Abzweigrohr 23 a steht über ein Spu­ lenventil 6 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tanks 28, al­ so der Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung, während in Fig. 4 ein Querschnitt dieses Tanks 28 dargestellt ist.

Ein patronenartiger Körper ist mit dem Bezugszeichen 28 C versehen. Ein Patronendeckel 28 D weist eine Sammelöffnung 28 A auf, durch die gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssig­ keit hindurchtreten kann. Eine Wartungslösung 36 bzw. War­ tungsflüssigkeit befindet sich in einem flexiblen Beutel 26 bzw. in einer flexiblen Tasche aus z. B. blasgeformtem Harz, wobei vorliegend dieser Beutel bzw. diese Tasche als Wartungslösungstank bezeichnet wird. Die Öffnung des Beu­ tels bzw. der Tasche ist mit einem Abdichtgummi 35 ver­ schlossen. Ein Wartungslösungs-Versorgungsrohr 26 b ragt durch den Abdichtgummi 35 hindurch, so daß Wartungslösung vom Tank 26 geliefert werden kann. Ein Absorptionsmittel 40 für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit besteht aus einem pulverartigen Polymer mit kleinem scheinbaren Volu­ men. Das pulverartige Polymer befindet sich in einem Beutel 41, der in ähnlicher Weise wie ein Teebeutel ausgebildet sein kann, z. B. in einem Beutel aus AQUAKEEP 10SH-P von Seitetsu Kagaku Co., Ltd. Entsprechend der Erfindung befin­ det sich ein puderartiges Absorptionsmittel innerhalb des Beutels 41, um gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit zu absorbieren. Der Beutel 41 weist eine gewisse Elastizi­ tät auf, so daß er sich ausdehnen kann, wenn sich das Volu­ men des puderartigen Absorptionsmittels infolge der Absorp­ tion der gebrauchten bzw. zu entsorgenden Flüssigkeit ver­ größert.

Wird die Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung bzw. der Tank 28 an einer vorbestimmten Position in den Drucker einge­ setzt so werden das Ende des Rohrs 22 a oder das Wartungs­ lösungs-Versorgungsrohr 26 b in den Wartungslösungstank 26 eingeführt, und zwar durch den Abdichtgummi 35 hindurch, wie die Fig. 5 zeigt. Die Sammelöffnung 28 A für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit liegt dann den Rohrenden der Rohre 24 und 25 gegenüber.

Wie zu erkennen ist, kann der Tank 28 wieder vom Drucker abgenommen werden. Durch einfachen Austausch des Tanks 28 läßt sich somit einerseits die Wartungslösung erneuern, während gleichzeitig die gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit vom Drucker entfernt wird.

Wird der Tank 28 in den Drucker eingesetzt, so werden gleichzeitig Sensorelektroden 26 a und 26 b im Wartungslö­ sungstank 26 positioniert, die durch den Abdichtgummi 35 hindurchragen, so daß durch sie detektiert werden kann, ob sich Wartungslösung im Tank 26 befindet. Die Elektrode 26 b besteht aus einem Metallrohr und ist auf dem Ende des Rohrs 22 a montiert. Die Elektrode 26 b kann also gleichzeitig das Wartungslösungs-Versorgungsrohr sein. Durch dieses Rohr wird, wie bereits erwähnt, Wartungslösung zum Rohr 22 a übertragen. Solange sich die Elektroden 26 a und 26 b inner­ halb der Wartungslösung 36 befinden, sind sie elektrisch miteinander verbunden. Liegt zwischen ihnen keine elektri­ sche Verbindung mehr vor, so bedeutet dies, daß nur noch wenig Wartungslösung im Tank 26 vorhanden ist.

Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Dü­ senöffnungs-Schutzeinrichtung 100 im einzelnen beschrieben. Ist der Drucker ausgeschaltet oder befindet er sich in ei­ nem Wartezustand bei eingeschalteter Energieversorgung, so arbeitet die Düsenöffnungs-Schutzeinrichtung 100 in der nachfolgend beschriebenen Weise.

Zuerst wird das Spulenventil 6 so betätigt, daß es öffnet (SV1: EIN). In diesem Fall wird im Rohr 23 und in der Pum­ penkammer 9 g der Atmosphärendruck aufgebaut. Der Motor 8 wird in Uhrzeigerrichtung gedreht, so daß sich aufgrund der Funktion der Einwegkupplung 14 die Nockenwelle 13 ebenfalls in Uhrzeigerrichtung dreht. Die Drehung des exzentrischen Nockens 16 führt dazu, daß der Ventilhebel 20 das im Tin­ tentank 2 vorhandene Steuerventil 2 a schließt, so daß der Tintenkanal 2 c ebenfalls geschlossen und dadurch der Tin­ tentank 2 isoliert wird. Durch die Drehung des exzentri­ schen Nockens 15 wird das Kappenelement 5 in Richtung des Druckkopfs 1 bewegt, so daß dieser vom Kappenelement 5 dicht abgedeckt wird.

In diesem Stadium betätigt der exzentrische Nocken 17 den Mikroschalter 21 zur Detektion des Rotationswinkels so, daß dieser Mikroschalter 21 eingeschaltet wird. Die Stromver­ sorgung zum Motor 8 und zum Spulenventil 6 wird daher aus­ geschaltet. Das Steuerventil 2 a und das Kappenelement 5 werden in der jetzt erreichten Stellung gehalten. Ins­ besondere bleibt das Kappenelement 5 in dichtem Kontakt mit dem Druckkopf 1, wobei innerhalb der Kammer 5 b des Kappen­ elements 5 der Atmosphärendruck herrscht.

Um zu verhindern, daß aufgrund des Luftdrucks Luft in die Düse eintritt, wird das Steuerventil 2 a geschlossen, bevor der Druckkopf 1 durch das Kappenelement 5 abgedichtet wird.

Anschließend wird der Motor 8 im Gegenuhrzeigersinn ge­ dreht. Die Nockenwelle 13 dreht sich jetzt nicht mit, und zwar aufgrund der Wirkung der Einwegkupplung 14. Die ex­ zentrischen Nocken 15, 16 und 17 bleiben daher in ihren mo­ mentanen Positionen, während die Vakuumpumpe 31 infolge der Drehung des Zahnrads 10 angetrieben wird.

Der Motor 8 wird für eine vorbestimmte Zeitperiode mit Energie versorgt, bis der Druck in der Kammer 5 b des Kap­ penelements 5 und in den Rohren 22 b und 23 aufgrund des Pumpenbetriebs auf einen vorbestimmten niedrigen Wert (Va­ kuumzustand) abgesunken ist. Wird der vorbestimmte Druck erreicht, so wird der Motor 8 abgeschaltet. Für eine kurze Zeitperiode wird Energie zum Spulenventil 6 geliefert, um den Atmosphärendruck im Rohr 23 und in der Pumpenkammer 9 g aufzubauen. Hierdurch wird verhindert, daß Wartungslösung unnötigerweise in das Rohr 23 und die Pumpenkammer 9 g wäh­ rend des nächsten Wartungslösungs-Füllprozesses fließt, so daß auf diese Weise nicht so viel Wartungslösung verbraucht wird.

Anschließend wird das Spulenventil 7 für eine vorbestimmte Zeitperiode mit Strom versorgt, so daß das Spulenventil 7 für diese Zeitperiode in den geöffneten Zustand überführt wird. Da im Rohr 22 b und in der Kammer 5 b des Kappenele­ ments 5 ein Unterdruck herrscht (Vakuumbedingung), wird Wartungslösung 36 aus dem Wartungslösungstank 26 über die Rohre 22 a und 22 b in die Kammer 5 b des Kappenelements 5 ge­ saugt, so daß die Düsenöffnungen mit Wartungslösung 36 ge­ füllt werden. Das bedeutet, daß Tinte in der Düse nicht mehr austrocknen und sich verfestigen kann, daß Luft daran gehindert wird, in die Düse einzutreten und daß die Düse gegen Verschmutzung geschützt ist.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Düsenöffnungs- Schutzeinrichtung 100 näher beschrieben, wenn der Druckbe­ trieb wieder aufgenommen wird.

Zuerst wird Energie zum Spulenventil 6 geliefert, um das Spulenventil 6 zu öffnen. Dadurch wird der Atmosphärendruck im Rohr 23 und in der Pumpenkammer 9 g aufgebaut. Wird in diesem Zustand der Motor 8 mit Energie versorgt und in Uhr­ zeigerrichtung gedreht, so dreht sich die Nockenwelle 13 ebenfalls in Uhrzeigerrichtung. Das geschlossene Steuerven­ til 2 a wird jetzt wieder geöffnet, und zwar aufgrund der Funktion des exzentrischen Nockens 15. Infolge der Wirkung des exzentrischen Nockens 16 wird das Kappenelement 5 vom Druckkopf 1 abgehoben. In dieser Stufe wird der Mikroschal­ ter 21 ausgeschaltet, so daß die Stromversorgung zum Motor 8 und zum Spulenventil 6 unterbrochen wird.

Zu entsorgende bzw. gebrauchte Flüssigkeit, die auch die Wartungslösung enthält, fließt aus der Kammer 5 b des Kap­ penelements 5 über das Sammelbecken 29 durch die Leitung 25 in den Sammeltank 27 für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit. Der Druckkopf 1 kann nunmehr seinen Druckbe­ trieb aufnehmen.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, zieht sich der Wartungslösungs­ tank 26 (Beutel) mit steigendem Verbrauch an Wartungslösung 36 allmählich zusammen, während gebrauchte Flüssigkeit in den Flüssigkeits-Entsorgungstank 27 über die Sammelöffnung 28 A eintritt und durch das Absorptionsmittel 40 absorbiert wird. Der Wartungslösungstank 26 vermindert also sein Volu­ men mit zunehmendem Verbrauch von Wartungslösung 36. Im Ge­ gensatz dazu vergrößert sich das Volumen des Absorptions­ mittels 40 im elastischen Beutel 41 mit steigendem Anteil an gebrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit.

Sobald die Menge der Wartungslösung im Tank 26 unterhalb eines vorbestimmten Pegels liegt, wird dies von den Elek­ troden 26 a und 26 b detektiert. Im vorliegenden Ausführungs­ beispiel befinden sich der Wartungslösungstank 26 und der Sammeltank 27 für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssig­ keit im selben Tank 28. Sie können aber auch in getrennten Tanks vorhanden sein.

Da der Wartungsflüssigkeitstank 26 aus flexiblem Material besteht, kann sich die Form des Tanks 26 ändern, wobei sich insbesondere die Größe des Tanks mit abnehmender Menge an Wartungsflüssigkeit 36 im Tank 26 verringert.

Nach der Erfindung weist also ein Tintenstrahldrucker, der mit einer Kappe zur Abdeckung der Düsenfläche ausgestattet ist, um ein Verstopfen der Düsen zu verhindern, und bei dem eine Wartungslösung in die Kappe eingefüllt werden kann, eine Sammel- bzw. Entsorgungseinrichtung für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit auf, wobei die Sammel- bzw. Entsorgungseinrichtung ein puderartiges Absorptionsmittel mit kleinem Volumen enthält, das sich in einem Tank befin­ det, der zur Aufnahme gebrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit dient, also zur Aufnahme von Wartungsflüssig­ keit und Tinte aus der Kappe. Da die gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit durch das puderartige Absorptions­ mittel aufgenommen wird, läßt sich im Entsorgungstank eine größere Menge gebrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit speichern.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Beutels 41 mit einem puderartigen Absorptionsmittel 40 beschrieben.

Als Absorptionsmittel 40 zur Absorption bzw. Aufnahme ge­ brauchter oder zu entsorgender Flüssigkeit wird ein puder­ artiges Polymer mit kleinem scheinbaren Volumen verwendet. Das Absorptionsmittel 40 befindet sich in einem Beutel 41 aus elastischem Material, wie es z. B. für Teebeutel ver­ wendet wird (z. B. aus dem Material AQUAKEEP 10SH-P von Seitetsu Kagaku Co., Ltd.).

Wie die Fig. 8 zeigt, sind beide Flächen des Beutels 41 in einem Bereich 42 miteinander verbunden, so daß der Beutel 41 in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt ist. Die Verbindung der beiden Flächen im Bereich 42 erfolgt über ein wasserlösliches Klebeband, z. B. über das wasserlösli­ che Klebeband Nr. 5091SH von Nitto Electric Industrial Co., Ltd., das beidseitig klebend ist.

Die Fig. 7 zeigt den Zustand des Beutels bzw. der Tasche, wenn durch das Absorptionsmittel 40 gebrauchte bzw. zu ent­ sorgende Flüssigkeit absorbiert worden ist. Gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit, die durch das Absorptionsmittel 40 absorbiert worden ist, löst bzw. zersetzt das wasserlös­ liche Klebeband im Verbindungsbereich 42, so daß die Unter­ teilung des Beutels 41 bzw. der Tasche aufgehoben wird. Im Ergebnis kann sich das pulverförmige Absorptionsmittel 40 gleichförmig im gesamten Beutel 41 bzw. in der gesamten Ta­ sche ausdehnen.

Bei der konventionellen Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung mit pulverartigem Absorptionsmittel besteht die Gefahr, daß sich das pulverartige Absorptionsmittel an einer Seite sam­ melt, wie in Fig. 9 dargestellt ist, wenn der kassettenar­ tige bzw. patronenartige Tank transportiert wird. Absor­ biert das Absorptionsmittel die zu entsorgende Flüssigkeit so, wie sie ist, so expandiert das Absorptionsmittel in der in Fig. 10 gezeigten Weise, so daß die gesamte Speicherka­ pazität der Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung nicht voll ausgenutzt werden kann. Da nach der Erfindung der Beutel 41 bzw. die Tasche in mehrere Abschnitte unterteilt ist, kann sich das Absorptionsmittel 40 niemals an einer Seite des Beutels bzw. der Tasche ansammeln, so daß sich die Spei­ cherkapazität der Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung bei der Speicherung zu entsorgender Flüssigkeit besser ausnut­ zen läßt.

Der Beutel 41 muß nicht unbedingt den in Fig. 8 gezeigten Aufbau aufweisen. Ein wasserlösliches Klebemittel oder -band kann auch für alle anderen nicht dargestellten bzw. verdeckten Verbindungsbereiche des Beutels 41 verwendet werden, so daß sich die nicht dargestellten bzw. verdeckten Verbindungsbereiche öffnen, wenn sich das Absorptionsmittel bei der Absorption verbrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit ausdehnt.

Der Verbindungsbereich 42 wird beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel durch ein wasserlösliches Klebemittel oder durch ein wasserlösliches Klebeband realisiert, so daß der Beutel 41, der das Absorptionsmittel enthält, eine größere Kapazität aufweist, wenn sich das Absorptionsmittel bei der Absorption gebrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit ausdehnt. Es läßt sich daher ein größerer Anteil an ge­ brauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit absorbieren. Dies liegt daran, daß sich das Absorptionsmittel nicht in unkontrollierter Weise ausdehnen kann, wie dies z. B. an­ hand der Fig. 10 gezeigt ist.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Flüssigkeits-Ent­ sorgungseinrichtung zum Entsorgen bzw. Auffangen gebrauch­ ter Flüssigkeit, wobei die Entsorgungseinrichtung in einem Tintenstrahldrucker zum Einsatz kommt. Der Tintenstrahl­ drucker ist mit einer Kappe zur Abdeckung der Düsenfläche ausgestattet, um zu verhindern, daß die Düsen verstopfen. In die Düsenkappe läßt sich eine Wartungsflüssigkeit ein­ leiten, um restliche Tinte in den Düsen zu lösen und die Düsenöffnungen zu schützen. Die Flüssigkeits-Entsorgungs­ einrichtung enthält ein puderartiges Absorptionsmittel, das sich in einem Beutel befindet, der in eine Mehrzahl von Ab­ schnitten unterteilt ist. Der Beutel befindet sich inner­ halb eines Tanks, in den gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit eingeleitet wird, z. B. Wartungslösung und Tin­ te von der Kappe. Diese zu entsorgende bzw. gebrauchte Flüssigkeit wird durch das Absorptionsmittel absorbiert. Gemäß der Erfindung kann ein größerer Anteil an gebrauchter bzw. zu entsorgender Flüssigkeit im Entsorgungstank gespei­ chert werden. Zusätzlich kann sich das pulverförmige Ab­ sorptionsmittel nicht auf einer Seite des Beutels bzw. des Tanks ansammeln, so daß sich die Speicherkapazität des Tanks wirkungsvoll ausnutzen läßt.

Claims (5)

1. Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung für einen Tin­ tenstrahldrucker, der mit einer Kappe (5) zum Abdecken ei­ ner Düsenfläche ausgestattet ist, um eine Verstopfung von Düsen (1 d) zu verhindern, wobei in die Kappe (5) eine War­ tungslösung (36) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Entsorgungstank (28 C) für gebrauchte bzw. zu entsorgende Flüssigkeit aufweist, in dem sich ein pulver­ förmiges Absorptionsmittel (40) befindet, um zum Beispiel Wartungslösung und Tinte, die von der Kappe (5) in den Ent­ sorgungstank (28 C) geleitet werden, zu absorbieren und zu­ rückzuhalten.

2. Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das pulverförmige Absorp­ tionsmittel (40) in einem Beutel (41) befindet.

3. Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel (41) in eine Mehr­ zahl von Abschnitten unterteilt ist, in denen sich jeweils das pulverförmige Absorptionsmittel (40) befindet.

4. Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Beutels (41) zur Bildung der jeweiligen Abschnitte durch eine wasserlösliche Substanz miteinander verklebt sind.

5. Flüssigkeits-Entsorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel (41) aus einem elastischen, flüssigkeitsdurchlässigen Mate­ rial hergestellt ist.