DE4101695A1

DE4101695A1 - Covering and cleaning device for ink jet print-head - recycles dried ink from nozzle plate through filter and pump to source via magnetically operated valve

Info

Publication number: DE4101695A1
Application number: DE19914101695
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl Ing Schuhmeir; Juergen Dipl Ing Sylla
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1992-08-13

Abstract

A three-way valve (2) delivers ink from a reservoir (1) to the printhead (4), whose nozzle plate (4a) is capped (5) with a hermetically sealed space (5a) connected to an ink return container (6). Max. and min. level detectors (6b, 6c) are wired to the controller (8) of the valve (2) and pump (3). When the head (4) is rinsed, dried ink flushed into the container (6) is recycled by suction (6a) through a filter (7), to proceed via the valve (2) back to the reservoir (1). USE/ADVANTAGE - For marking identity of originals in microfilm cameras. Fully automatic, reliable and cost-saving device recycles accumulated ink without ventilation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeck- und Reinigungsvor richtung für einen Tintenspritzkopf gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a masking and cleaning Direction for an ink jet head according to the Oberbe handle of claim 1.

Bei Tintenspritzköpfen tritt das Problem auf, daß bei Nichtgebrauch die Tinte eintrocknet. Die eingetrocknete Tinte verstopft die Düsenplatte des Tintenspritzkopfs, wodurch die Druckqualität vermindert bzw. kein Drucken mehr möglich ist.The problem with ink jet heads is that The ink dries up when not in use. The dried one Ink is clogging the nozzle plate of the ink spray head, which reduces the print quality or no printing is more possible.

Bei Tintenspritzköpfen zur Kennzeichnung von Origina len, wie sie in Mikrofilmkameras zum Einsatz kommen, sind die Anforderungen an die Betriebssicherheit und das Druckbild sehr hoch. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen bekannt, um diese Anforderungen an Druckqualität und Betriebssicherheit zu erfüllen. In der DE-PS 36 08 912 ist z. B. eine Abdeck- und Reini gungsvorrichtung für ein stationär angeordnetes Tinten spritzwerk, wie es in einer Mikrofilmkamera zum Einsatz kommt, gezeigt. Der Tintenspritzkopf wird hierbei gegen einen Membrandeckel gedrückt, der die Düsenplatte vor dem Eintrocknen schützt. Da der Reinigungsvorgang von dem Servicetechniker bzw. von der Bedienperson ausge löst werden muß und nur halbautomatisch ist, treten häufig Störungen auf, die ein reibungsloses Verfilmen von Originalen in der Mikrofilmkamera verhindern. Zudem wird die zur Spülung des Tintenspritzkopfs genutzte Tintenmenge bei der Vorrichtung gemäß der DE-PS 36 08 912 von einer Watterolle aufgenommen und ist für den Druckvorgang verloren. In der EP 03 64 284 ist eine Abdeck- und Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gezeigt. Hierbei wird die Düsenplatte eines Tintenspritzkopfs derart abgedeckt, daß zwischen Düsenplatte und Abdeckung ein hermetisch abgeschlossener Raum entsteht. Dieser Raum ist mittels einer Pumpe evakuierbar. Aufgrund des Vakuums tritt Tinte aus der Düsenplatte aus, die von der Pumpe ange saugt und in einen Behälter gedrückt wird, der mit einem tintenabsorbierenden Material gefüllt ist. Die zur Spülung des Tintenspritzkopfes genutzte Tintenmenge ist also auch bei dieser Vorrichtung für den Druckvor gang verloren.For inkjet heads for marking origina len, as they are used in microfilm cameras, are the requirements for operational safety and the printed image is very high. Are from the prior art Various measures are known to meet these requirements in terms of print quality and operational safety. In DE-PS 36 08 912 is such. B. a cover and Reini supply device for a stationary ink injection molding, as used in a microfilm camera comes, shown. The ink spray head is against this pressed a membrane cover that the nozzle plate in front protects from drying out. Since the cleaning process of the service technician or the operator must be solved and is only semi-automatic, kick frequently disturbances that a smooth filming prevent originals in the microfilm camera. In addition is used to flush the ink spray head Ink amount in the device according to the DE-PS 36 08 912 taken from a cotton roll and is lost for printing. In EP 03 64 284 is a cover and cleaning device according to the Preamble of claim 1 shown. Here, the Nozzle plate of an ink spray head covered in such a way that between the nozzle plate and cover a hermetic closed room is created. This room is by means of a pump can be evacuated. Because of the vacuum occurs Ink out of the nozzle plate attached by the pump sucks and is pressed into a container that with is filled with an ink absorbing material. The Amount of ink used to flush the ink spray head is also in this device for the Druckvor lost gear.

Da die zur Reinigung bzw. Spülung des Tintenspritzkop fes genutzte Tinte durch die Düsenplatte gesaugt wird, tritt zudem das Problem auf, daß sich die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung an der Düsenplatte festsaugt, was ein Belüfungsventil notwendig macht.Since the for cleaning or rinsing the inkjet the used ink is sucked through the nozzle plate, there is also the problem that the cover and Cleaning device sucks what is on the nozzle plate a ventilation valve is necessary.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abdeck- und Reinigungsvorrichtung der eingangs genann ten Art so weiterzubilden, daß die zur Reinigung bzw. Spülung des Tintenspritzkopfes genutzte Tintenmenge in den Tintenvorratsbehälter zurückführbar ist und ein automatischer Reinigungszyklus ohne Belüften der Ab deck- und Reinigungsvorrichtung erreicht wird.The invention is therefore based on the object Covering and cleaning device mentioned above ten kind so that the cleaning or Rinsing the ink spray head used ink quantity in the ink reservoir is recyclable and a automatic cleaning cycle without venting the drain deck and cleaning device is reached.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels der Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Merk male sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved by means of the features of the main claim solved. Another advantageous note can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläu tert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing tert.

Die einzige Figur zeigt beispielhaft eine erfindungsge mäße Abdeck- und Reinigungsvorrichtung.The single figure shows an example of a fiction moderate covering and cleaning device.

In dieser Fig. 1 ist ein Tintenvorratsbehälter mit 1 bezeichnet. Die notwendigen Mittel, um die Tinte aus dem Vorratsbehälter 1 herauszudrücken, sind nicht ge zeigt. Ein Dreiwegeventil ist mit 2 bezeichnet. Es ist in einer Ruhestellung gezeigt, in der es über die mit 1a und 2a bezeichneten Tintenleitungen den Tintenvor ratsbehälter 1 mit einer Druckseite 3a einer Pumpe 3 verbindet.In this Fig. 1, an ink reservoir is denoted by 1 . The necessary means to push the ink out of the reservoir 1 are not shown ge. A three-way valve is designated by 2 . It is shown in a rest position in which it connects the ink reservoir tank 1 to a pressure side 3 a of a pump 3 via the ink lines designated 1 a and 2 a.

Ein weiterer Anschluß des Dreiwegeventils 2, der in der Ruhestellung des Ventils verschlossen ist, ist mittels einer Leitung 2b mit einem Tintenspritzkopf 4 verbun den. Der Tintenspritzkopf 4 ist nur schematisch darge stellt, seine Düsenplatte ist mit 4a bezeichnet. Der Tintenspritzkopf 4 ist in seiner Ruhestellung gezeigt, in der keine zu verfilmenden Dokumente zu bedrucken sind und die mit 4a bezeichnete, schematisch darge stellte Düsenplatte mittels einer Kappe 5 abgedeckt ist. Ein hermetisch abgeschlossener Hohlraum zwischen Kappe 5 und Düsenplatte 4a ist mit 5a bezeichnet. Die ser Hohlraum 5a ist mittels einer Tintenleitung 5b mit einem Tintenrücklaufbehälter 6 verbunden. Der Tinten rücklaufbehälter 6 ist trichterförmig ausgebildet und weist einen Ansaugstutzen 6a auf, über den der Tinten rücklaufbehälter 6 mittels einer Leitung 6d mit einer Eingangsseite 7a eines Filters 7 verbunden ist. Eine Ausgangsseite 7b des Filters 7 ist mit einer Saugsei te 3b der Pumpe 3 verbunden. Die Pumpe 3 und eine Spu le 2c des mit Magnetkraft betätigbaren Dreiwegeven tils 2 sind mittels einer Steuervorrichtung 8 über Steuerleitungen 8a, 8b ansteuerbar.Another connection of the three-way valve 2 , which is closed in the rest position of the valve, is connected by means of a line 2 b with an ink spray head 4 . The ink jet head 4 is only schematically Darge, its nozzle plate is designated 4 a. The ink jet head 4 is shown in its rest position, in which no documents to be filmed are to be printed and the nozzle plate 4 a designated, schematically shown Darge is covered by a cap 5 . A hermetically sealed cavity between cap 5 and nozzle plate 4 a is designated 5 a. The water cavity 5 a is connected by means of an ink line 5 b to an ink return tank 6 . The ink return tank 6 is funnel-shaped and has an intake port 6 a, via which the ink return tank 6 is connected by a line 6 d to an input side 7 a of a filter 7 . An output side 7 b of the filter 7 is connected to a suction side 3 b of the pump 3 . The pump 3 and a coil 2 c of the three-way valve 2 which can be actuated by magnetic force can be controlled by means of a control device 8 via control lines 8 a, 8 b.

Mittels einer Maximumsonde 6b und einer Minimumsonde 6c erhält die Steuereinrichtung 8 eine Aussage über den Füllstand des Rücklaufbehälters 6.By means of a maximum probe 6 b and a minimum probe 6 c, the control device 8 receives information about the filling level of the return tank 6 .

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 schematisch darge stellten erfindungsgemäßen Abdeck- und Reinigungsvor richtung ist im folgenden beschrieben.The mode of operation of the covering and cleaning device according to the invention shown schematically in FIG. 1 is described below.

Wird von der im "stand-by" befindlichen nicht näher be schriebenen Mikrofilmkamera ein zu verfilmendes Doku ment detektiert, steuert die Steuervorrichtung 8 in Ab hängigkeit von der Minimumsonde 6c über die Steuerlei tung 8a die Pumpe 3 so lange an, bis die Minimumsonde meldet, daß der Rücklaufbehälter 6 leer ist. Die Pum pe 3 saugt die Tinte über den Filter 7 und den Ansaug stutzen 6a sowie die Tintenleitung 6d an und drückt sie über die Leitung 2a und die mittels des in Ruhestellung befindlichen Dreiwegeventils 2 mit der Tintenleitung 2a verbundenen Tintenleitung 1a in den Tintenvorratsbehäl ter 1 zurück. Der Filter 7 verhindert hierbei, daß Schmutz oder verfestigte Tintenreste in den Tintenvor ratsbehälter 6 zurückgepumpt werden.If a document to be filmed is detected by the microfilm camera in stand-by, which is not described in more detail, the control device 8 controls the pump 3 as a function of the minimum probe 6 c via the control line 8 a until the minimum probe reports that the return tank 6 is empty. The impeller pump 3 sucks the ink through the filter 7 and the suction connection piece 6 a and the ink tube 6 d and forces it through the line 2 a and by means of the at rest position, three-way valve 2 to the ink pipe 2 a connected ink tube 1 a in the ink reservoir ter 1 back. The filter 7 prevents dirt or solidified ink residues from being pumped back into the ink reservoir 6 .

Nach Beendigung des Rückpumpvorgangs steuert die Steu ervorrichtung 8 über die Steuerleitung 8b die Spule 2c des Dreiwegeventils 2 an. Das angesteuerte Dreiwegeven til 2 verschließt daraufhin die Tintenleitung 2a und verbindet die Leitungen 1a und 2b. Damit ist der Tin tenvorratsbehälter 1 mit dem in seiner Ruhestellung be findlichen Tintenspritzkopf 4 verbunden. Der Tintenvor ratsbehälter 1 wird nun von einer nicht gezeigten Ein richtung mit einem Druck beaufschlagt, der größer als Atmosphärendruck ist, wodurch Tinte durch die Tinten leitungen 1a und 2b in den Tintenspritzkopf 4 und durch die Düsenplatte 4a gedrückt wird.After completion of the pump-back process, the control device 8 controls the coil 2 c of the three-way valve 2 via the control line 8 b. The driven three-way valve 2 then closes the ink line 2 a and connects the lines 1 a and 2 b. So that the Tin tenvorrats containers 1 is connected to the be in his rest position sensitive ink spray head 4 . The ink reservoir 1 is now subjected to a pressure, not shown, with a pressure which is greater than atmospheric pressure, whereby ink is pressed through the ink lines 1 a and 2 b into the ink spray head 4 and through the nozzle plate 4 a.

Der Hohlraum 5a der Kappe 5 nimmt diese zur Spülung des Tintenspritzkopfes 4 genutzte Tintenmenge auf. Der Hohlraum 5a weist einen Abfluß auf, über den die Spül tinte in die Tintenleitung 5b und dann in den Tinten rücklaufbehälter 6 abfließen kann. Der Spül- bzw. Rei nigungsvorgang kann auch mehrmals wiederholt werden. Nachdem der Tintenspritzkopf 4 gespült ist, wird er von einer nicht gezeigten Mechanik in seine Arbeitsstellung bewegt.The cavity 5a of the cap 5 receives this amount of ink used for flushing the ink jet head. 4 The cavity 5 a has a drain through which the flushing ink can flow into the ink line 5 b and then in the ink return tank 6 . The rinsing or cleaning process can also be repeated several times. After the ink spray head 4 has been rinsed, it is moved into its working position by a mechanism (not shown).

Nachdem die zu verfilmenden Dokumente mikroverfilmt sind, kann der Druckkopf nach Rückkehr in seine Ruhe stellung wieder gespült werden. Spricht hierbei die Ma ximumsonde 6b an, wird der Spülvorgang abgebrochen. Hierzu wird der den Tintenvorratsbehälter 6 beauf schlagende Druck zurückgenommen bis der Druck im Tin tenvorratsbehälter gleich Atmosphärendruck ist. Danach unterbricht die Steuervorrichtung den Stromkreis für die Spule 2c und das Dreiwegeventil 2 kehrt in seine Ruhestellung zurück. In der Ruhestellung des Ventils ist die Tintenleitung 2b verschlossen und die Tinten leitungen 2a, 1a miteinander verbunden. Der Rückpump vorgang kann sofort im Anschluß daran oder bei einer neuen Anforderung zur Verfilmung von Dokumenten erfol gen.After the documents to be filmed have been microfilmed, the print head can be rinsed again when it returns to its rest position. Talks to the Ma ximumsonde 6 b, the rinsing process is canceled. For this purpose, the pressure on the ink reservoir 6 is reduced until the pressure in the tin reservoir is equal to atmospheric pressure. Then the control device interrupts the circuit for the coil 2 c and the three-way valve 2 returns to its rest position. In the rest position of the valve, the ink line 2 b is closed and the ink lines 2 a, 1 a are connected to one another. The pump-back process can take place immediately afterwards or in the event of a new request for filming documents.

Meldet beim Rückpumpvorgang die Maximum- oder die Mini mumsonde 6b, 6c nicht das Absinken des Tintenniveaus im Rücklaufbehälter 6, erzeugt die Steuereinrichtung 8 eine Fehlermeldung. Weitere Spülzyklen können erst ein geleitet werden, wenn die Ursache für die Fehlermeldung beseitigt ist.Reports the return pumping the maximum or the mini mumsonde 6 b, 6 c not the decrease of the ink level in return tank 6, 8 generates the control means an error message. Further rinsing cycles can only be initiated when the cause of the error message has been eliminated.

Da die Anforderungen an die Betriebssicherheit der Mi krofilmkamera und damit auch an die Betriebssicherheit des Tintenspritzkopfes 4 sehr hoch sind, muß dieser häufig gespült werden. Der dabei auftretende Verbrauch der teuren Spezialtinte würde für den Betreiber einer Mikrofilmkamera nicht tolerierbare Kosten verursachen. Since the requirements for the operational safety of the Mi film camera and thus also for the operational safety of the ink spray head 4 are very high, it often has to be rinsed. The resulting consumption of the expensive special ink would cause intolerable costs for the operator of a microfilm camera.

Die Rückführung der zum Spülen des Tintenspritzkopfes 4 genutzten Tintenmenge ist daher in besonderem Maße vor teilhaft. Da die erfindungsgemäße Abdeck- und Reini gungsvorrichtung zu dem voll automatisch arbeitet, wird nicht nur eine Kostenersparnis erreicht, sondern auch eine hohe Betriebssicherheit.The return of the amount of ink used to rinse the ink spray head 4 is therefore particularly advantageous. Since the covering and cleaning device according to the invention also works fully automatically, not only is a cost saving achieved, but also high operational reliability.

Claims

1. Covering and cleaning device for an ink spray head, wherein the covering and cleaning device forms a cavity above a nozzle plate of the ink spray head, through which a quantity of ink used for flushing the ink spray head can flow, characterized in that the used for ink spray head flushing, from an ink storage container ( 1 ) removable ink quantity via a three-way valve in its working position ( 2 ) the covered ink spray head ( 4 ) can be fed in that the amount of ink emerging when flushing the ink spray head ( 4 ) from the nozzle plate ( 4 a) the cavity ( 5 a) by means of a return hose ( 5 b) a return tank ( 6 ) can be fed, and that the ink collected in the return tank ( 6 ) by means of a pump ( 3 ) through a filter ( 7 ) and the one in its rest position Three-way valve ( 2 ) in the ink reservoir ( 1 ) is recyclable.

2. Covering and cleaning device according to claim 1, characterized in that the Saugsei te ( 3 b) of the pump ( 3 ) is connected to an output ( 7 b) of the filter ( 7 ) and the Drucksei te ( 3 a) of the pump ( 3 ) with the three-way valve ( 2 ).

3. Covering and cleaning device according to claim 2, characterized in that the return flow container ( 6 ) is funnel-shaped and has an intake port ( 6 a) opening into an input side ( 7 a) of the filter ( 7 ).

4. Covering and cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the three-way valve ( 2 ) and the pump ( 3 ) for ink return by means of a control device ( 8 ) can be controlled and that the filling state of the ink return tank ( 6 ) by means of a minimum - And a maximum probe ( 6 c, 6 b) from the control device ( 8 ) can be detected.