DE3917720A1 - Vorrichtung zum reinigen der duesenflaeche eines tintendruckkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen der Düsen­ fläche eines Tintendruckkopfes gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Für den störungsfreien Betrieb von Tintendruckwerken, bei denen mit Hilfe von elektromechanischen oder thermischen Wandlern Tintentröpfchen aus kleinen Düsenöffnungen in Düsenplatten aus­ gestoßen werden, ist es für einen störungsfreien Druckbetrieb notwendig, die Düsenfläche stets sauber zu halten, da Staubpar­ tikel, z.B. vom Papier und/oder Tintenreste im Düsenbereich zum Schrägspritzen oder völligen Ausfall der Düsen führen können.

Bei der Reinigung der Düsenfläche ist es weiterhin notwendig die Spritzfunktion der Düsen aufrecht zu erhalten, d.h. es darf keine Luft oder Schmutz in die kleinen Düsenöffnungen gedrückt werden.

Werden Tintenköpfe in Tintendruckeinrichtungen mit mehrfarbigen Tinten verwendet, so ist es notwendig beim Reinigen der Düsen­ fläche der Tintendruckköpfe dafür zu sorgen, daß keine Farbmi­ schungen auftreten.

Weiterhin muß dafür gesorgt werden, daß die Düsen der Tinten­ druckköpfe nicht eintrocknen und daß beim Transport der Druck­ einrichtung bzw. der Tintendruckköpfe keine Tinte aus den Dü­ senöffnungen austritt.

Zur Reinigung von Tintendruckköpfen sind vielerlei Vorrich­ tungen bekannt geworden. So ist es z.B. aus der DE-PS 26 10 518 entnehmbar bei einem Spülvorgang durch manuelle Druckerhöhung im Tintenversorgungssystem Tinte aus der Düsen­ fläche des Tintendruckkopfes zu drücken und mit der austreten­ den Tinte die Schmutzpartikel wegzuschwemmen.

Nachteilig ist dabei der hohe Tintenverbrauch und die unzurei­ chende Wirkung bei festgeklebten Schmutz. Andere Reinigungsvor­ richtungen verwenden eine schwenkbar angeordnete Platte, die mit einer Kante über die Düsenfläche hin- und herbewegt wird (DE-OS 32 07 072) .

Bei Platten, die flächig über die Düsenflächen geführt werden, können jedoch gelegentlich Luftinseln in die Düsenöffnungen ge­ drückt werden. Weiterhin ist nicht sichergestellt, daß die Schmutzpartikel von der Düsenplatte entfernt werden.

Es ist weiterhin aus der DE-OS 37 13 794 eine Vorrichtung zum Reinigen und Verschließen der Düsenfläche eines Tintenkopfes bekannt, bei der mit Hilfe einer Abstreiflippe, die auf einem Endlosband angeordnet ist, die Düsenfläche gereinigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der es möglich ist, in ein­ facher und sicherer Weise die Düsenfläche eines Tintendruck­ kopfes zu reinigen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird Schmutz jeglicher Art durch Spülflüssigkeit eingeweicht, abgelöst und wegtrans­ portiert. Bei besonders hartnäckig anhaftender Verschmutzung kann durch eine zusätzliche Wischbewegung mit Hilfe der er­ findungsgemäßen Vorrichtung Schmutz von der Düsenfläche ent­ fernt werden.

Die Vorrichtung besteht dabei in vorteilhafter Weise aus einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung in Form einer Verschlußkap­ pe, die im Betriebszustand die Düsenfläche überdeckt und bei der in den zwischen Verschlußkappe und Düsenfläche entstehenden Raum aus einem Vorratsbereich Spülflüssigkeit angesaugt und da­ mit die Düsenfläche überspült wird.

Die Spülflüssigkeit wird dabei mit Hilfe einer Umwälzeinrich­ tung mit zugeordneter Filtereinrichtung umgewälzt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verschlußkappe als Abdeckeinrichtung für die Düsenfläche der Tintendruckeinrichtung ausgebildet. Sie wird im Ruhezustand der Druckeinrichtung vor die Düsenfläche gebracht bzw. verbleibt dort nach dem Spülvorgang, wobei die belüftete Kappe die Düsen­ fläche mit den Düsenöffnungen in einem feuchten Kleinklima schützt und abdeckt.

Nach dem eigentlichen Spülvorgang kann die Klappe schiebend über die Düsenfläche bewegt werden. Die an der Verschlußkappe angeordneten Dichtlippen wirken als Wischlippen und sorgen für eine weitere mechanische Säuberung.

Durch Andrücken einer elastischen Dichtplatte im Innern der Kappe, z.B. der weichen Rückwand der Kappe während des Spül­ vorganges, können die Düsen bzw. die Düsenaustrittsöffnungen naß abgedichtet werden. Da sowohl die Düsenfläche als auch die Dichtplatte naß gereinigt werden und gleichzeitig etwas Tinte aus den Düsenöffnungen austritt, wird ein Eindringen von Schmutz oder Luft beim Abdichten sicher vermieden.

Durch Unterbrechung der Spülmittelzufuhr kann der von einer Saugpumpe erzeugte Unterdruck vollständig im Verschlußkappen­ hohlraum angelegt werden. Durch diese Maßnahme wird kräftig Tinte aus den Tintenaustrittsöffnungen abgesaugt und damit etwaige Verstopfungen und/oder Lufteinschlüsse herausgezogen.

Um zu vermeiden, daß Spülmittel durch die Düsenöffnungen in das Tintenschreibwerk gelangt, muß bei der erfindungsgemäßen Vor­ richtung der Druck in der Verschlußkappe etwas niedriger sein, als in den Tintenzuführungen des Tintendruckkopfes.

Dies kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung dadurch besonders einfach erreicht werden, daß das Spül­ flüssigkeitsniveau im Spülflüssigkeits-Vorratsbereich etwas niedriger ist, als das Niveau des Tintenvorratsbereiches des Tintendruckkopfes. Dabei sind Strömungswiderstände und entspre­ chende Strömungsgeschwindigkeiten zu berücksichtigen. Während des Spülens treten durch den geringen Druckunterschied sehr kleine Mengen Tinte aus den Düsen der Düsenfläche aus, womit sicher das Eindringen von Schmutz und Spülflüssigkeit in das Tintenversorgungssystem bzw. den Wandlerbereich des Tinten­ druckkopfes vermieden wird. Durch Belüftung wird die Verschluß­ kappe entleert und die Spülflüssigkeit in das Vorratsgefäß zu­ rücktransportiert.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Die Figur zeigt eine schematische Prinzipdarstellung der er­ findungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.

In einer hier nicht im einzelnen dargestellten Tintendruckein­ richtung wird ein Tintendruckkopf 10 mit darin angeordneten elektrothermischen oder piezoelektrischen Wandlerelementen 11 mit Hilfe einer Antriebseinrichtung auf einem Druckerwagen zeilenweise entlang von einem Aufzeichnungsträger bewegt. Der Tintendruckkopf 10 steht über ein Tintenversorgungssystem 12 mit einem Tintenvorratsbehälter 13 in Verbindung, wobei bei dem dargestellten Beispiel der Tintenvorratsbehälter 13 etwas nied­ riger angeordnet ist, als der Tintendruckkopf 10. Bei derarti­ gen mit Unterdruck arbeitenden Tintendruckeinrichtungen sorgen die Kapillarkräfte im Düsenaustrittsbereich des Wandlers 11 da­ für, daß bei Schreibpausen die Tinte im Tintendruckkopf nicht in den Vorratsbereich 13 zurückströmt.

Zur Reinigung der Düsenfläche 14 des Tintendruckkopfes 10 ist eine elastische, aus Gummi oder Silikon bestehende Verschluß­ kappe 15 vorgesehen, die etwa die Größe der Düsenfläche des Tintendruckkopfes hat und die über Dichtlippen 16 die Düsenflä­ che (14) des Tintendruckkopfes im Betriebszustand der Reini­ gungsvorrichtung umfaßt. Die Verschlußkappe 15 kann dabei auf einer gesonderten motorisch bewegbaren Einrichtung angeordnet sein, die es ermöglicht, die Verschlußkappe vor die Düsenfläche 14 des Tintendruckkopfes 10 zu bringen oder aber es ist mög­ lich, die Verschlußkappe 15 stationär anzuordnen und im Reini­ gungsbetrieb den Tintendruckkopf 10 über den Druckerwagen vor die Verschlußkappe 15 zu bringen.

Die Verschlußkappe 15 weist an ihrer Innenseite eine elastische Dichtplatte 17 auf, die sich während des Spülvorganges an die Düsenaustrittsöffnungen der Düsenfläche 14 anlegt.

Weiterhin weist die Verschlußkappe 15 eine Spülflüssigkeitsein­ trittsöffnung 18 und eine Spülflüssigkeitsabsaugöffnung 19 auf.

Die Spülflüssigkeitsabsaugöffnung 19 steht dabei über eine Lei­ tung 20 mit einer Kolbensaugpumpe 21 in Verbindung, die Spül­ flüssigkeitseintrittsöffnungen 18 über eine weitere Leitung 20 mit einem Vorratsgefäß 22 zur Aufnahme von Spülflüssigkeit.

Als Spülflüssigkeit läßt sich dabei eine aus der EP-OS 02 85 155 bekannte Spülflüssigkeit verwenden oder aber es ist auch möglich, das Tintenlösungsmittel der Schreibtinte selbst zu verwenden. Das Vorratsgefäß 22 kann dabei mit Filterwerkstoff, z.B. Glaswatte ausgekleidet bzw. ausgefüllt sein und es weist an seiner Oberseite eine Bohrung 23 zum atmosphärischen Druck­ ausgleich auf.

Damit im Bereich der Verschlußkappe 15 ein definierter Unter­ druck herrscht, ist das Vorratsgefäß 22 mit dem darin enthal­ tenen Spülmittel auf einem niedrigeren Niveau als der Vorrats­ behälter 13 für die Schreibtinte (Δ).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet dabei wie folgt:
Bei Aufruf einer Reinigungsprozedur wird zunächst die Ver­ schlußkappe 15 vor den Austrittsbereich bzw. die Düsenfläche 14 des Tintendruckkopfes 10 gebracht. Sodann wird mit Hilfe der Saugpumpe 21 ein Unterdruck im Saugraum der Verschlußkappe 15 erzeugt und damit Spülmittel aus dem Vorratsgefäß 22 über die Leitung 20 und die Spülmitteleintrittsöffnung 18 dem Bereich der Düsenfläche 14 des Tintendruckkopfes zugeführt. Dieses Spülmittel löst evtl. anhaftende Tintenreste Staub oder sonsti­ ge Partikel an der Düsenfläche 14 ab und schwemmt sie in das Vorratsgefäß 22. Dort setzen sich die Schmutzteilchen bzw. die Partikel in den Maschen des Vorratsgefäßes bzw. dem darin an­ geordneten Filter, der z.B. aus einer Glaswatte bestehen kann, ab. Durch den Unterdruck wird gleichzeitig etwas Tinte aus der Düsenfläche 14 bzw. den Wandlerelementen 11 des Tintendruck­ kopfes 10 abgesaugt. Damit ist es nicht möglich, daß Spülflüs­ sigkeit sich im Tintenversorgungssystem des Tintendruckkopfes mit der Schreibflüssigkeit vermischt.

Soll mit der Reinigungsvorrichtung verstärkt Tinte aus der Dü­ senfläche 14 bzw. den Wandlerelementen 11 des Tintendruckkopfes 10 abgesaugt werden, um auf diese Weise etwaige Verstopfungen und/oder Lufteinschlüsse zu entfernen, so ist es möglich, über eine hier nicht dargestellte Einrichtung, z.B. in Form einer elektromechanischen Klemme die Spülmittelflüssigkeitzutritts­ öffnung 18 zu verschließen. Wird jetzt weiterhin die Saugpumpe 21 betätigt, wirkt der Unterdruck vollständig auf den Kappen­ hohlraum und damit auf die Düsenfläche 14.

Bewegt man nach dem eigentlichen Spülvorgang die Verschlußkappe 15 über die Düsenplatte 14, so wirken die Dichtlippen 16 als Wischlippen und sorgen für eine zusätzliche Reinigung der Dü­ senfläche.

Beläßt man die über eine hier nicht dargestellte Öffnung belüf­ tete Verschlußkappe nach dem Spülvorgang vor der Düsenplatte 14, so werden die Düsenöffnungen in einem feuchten Kleinklima geschützt abgedeckt. Es ist weiterhin über eine hier nicht dar­ gestellte mechanische Andruckvorrichtung, die z.B. entsprechend einer aus der DE-OS 37 13 794 entnehmbaren Andruckvorrichtung ausgestaltet sein kann, möglich, die Verschlußkappe 15 mit der elastischen Dichtplatte 17 gegen den Austrittsbereich der Dü­ senfläche 14 zu drücken und damit abzudichten.

Es ist auch möglich, die elastische Dichtplatte 17 während des Spülvorganges naß gegen die Düsenöffnungen bzw. die Austritts­ öffnungen der Düsenfläche 14 zu pressen. Die Dichtplatte 17 kann dabei in einfacher Weise durch die elastische Rückwand der Verschlußkappe 15 selbst gebildet werden.

Bezugszeichenliste:

10 Tintendruckkopf
11 Wandlerelemente
12 Tintenversorgungssystem für den Tintendruckkopf
13 Tintenvorratsbehälter
14 Düsenfläche
15 Verschlußkappe (Gummi)
16 Wischlippen (Dichtlippen)
17 elastische Dichtplatte
18 Spülflüssigkeitszuführöffnung
19 Spülflüssigkeitsabsaugöffnung
20 Versorgungsleitung für Spülflüssigkeit
21 Saugpumpe
22 Vorratsgefäß mit darin angeordnetem Filter aus Glaswatte
23 Ausgleichöffnung

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Reinigen der Düsenfläche (14) eines Tinten­ druckkopfes (10) in einer Tintendruckeinrichtung, gekennzeichnet durch eine vor die Düsenfläche (14) bringbare, Unterdruck erzeugende Einrichtung (15) über die im Betriebszustand aus einem Vorratsbereich (22) Spülflüssig­ keit angesaugt und damit die Düsenfläche (14) überspült wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung eine elastische Ver­ schlußkappe (15) mit darauf angeordneten Dichtlippen (16) auf­ weist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dichtlip­ pen (16) als Wischlippen zur mechanischen Säuberung der Düsen­ fläche (14) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Spülflüs­ sigkeit das Tintenlösungsmittel verwendet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Umwälzeinrichtung die dem Vorratsbereich (22) Spülflüssigkeit entnimmt und nach Über­ spülen der Düsenfläche (14) und/oder bedarfsweise zum Reinigen über ein Filter dem Vorratsbereich (22) erneut zuführt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch eine in der Verschlußkappe (15) ange­ ordnete elastische Dichtplatte (17) zur abdichtenden Anlage an die Austrittsöffnungen der Düsenfläche (14).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastische Dichtplatte (17) als ein Element der elastischen Rückwand der Verschlußkappe (15) ausge­ bildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck in der Vor­ richtung durch ein gegenüber einem Tintenvorratsbehälter (13) niedrigeren Niveau des Spülflüssigkeitsvorratsbereiches (22) bestimmt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (15) eine Belüftungseinrichtung aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschlußkappe (15) als Abdeckung für die Düsenfläche (14) der Tintendruckeinrichtung ausgebildet ist.