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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldruckmechanismen
und insbesondere auf Mechanismen zum Abstützen eines Druckaufnahmemediums
und weist eine Servicestation zum Reinigen und Abdecken eines Tintenstrahldruckkopfs
auf.
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Bei
Tintenstrahldruckvorrichtungen ist es bekannt, einen Druckkopf über eine
Druckstation hinweg zu verfahren und eine Servicestation zum Reinigen
und Abdecken eines Druckkopfs an einem Ort jenseits der Druckstation
vorzusehen. In Intervallen zwischen Druckvorgängen wird der Druckkopf über die
Druckstation hinaus in die Servicestation hinein bewegt, um dort
abgewischt, abgedeckt oder beides zu werden. Eine bekannte Art der
Servicestation weist einen Schlitten bzw. einen Wagen auf, der in
einer Richtung quer zur Verfahrrichtung des Druckkopfs beweglich
ist, um so den Wischer bzw. die Abdeckung mit dem Druckkopf in Eingriff
zu bringen.
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US-A-5,806,994
offenbart eine Frankiermaschine, die ein Tintenstrahldruck- und
Wartungssystem aufweist.
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In
einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldrucker
mit einer Druckstation, einer Servicestation, einem Druckkopftransportmittel
zum Bewegen des Tintenstrahldruckkopfs in Verfahrbewegungen in einer
ersten Richtung in der Druckstation und der Servicestation vor,
wobei die Servicestation einen Wagen, der ein Wisch- und ein Abdeckelement
trägt,
sowie selektiv betreibbare Antriebselemente zum Bewegen des Wagens
in einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung aufweist, um
das Wisch- und das Abdeckelement selektiv mit dem Druckkopf in Eingriff
zu bringen, wenn der Druckkopf in der Servicestation angeordnet
ist; ein Stützmittel
zum Unterstützen
von druckaufnehmenden Medien an der Druckstation zum Empfangen eines
Aufdrucks durch den Betrieb des Druckkopfs während einer Verfahrbewegung
des Druckkopfs in der Druckstation, wobei das Stützmittel einen offenen Zustand,
der ein Einlegen und Entfernen von druckaufnehmenden Medien in die
Druckstation bzw. aus ihr heraus erlaubt, sowie einen geschlossenen
Zustand hat, der zum Halten der druckaufnehmenden Medien in der
Druckstation wirksam ist; und einem mechanischen Mittel, das durch
eine Bewegung des Wagens betreibbar ist, um das Stützmittel
entweder vom geschlossenen in den offenen Zustand oder vom offenen
in den geschlossenen Zustand zu bewegen.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun als Beispiel anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers von oben,
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2 eine
perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten
Druckers von unten,
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3 eine
perspektivische Ansicht von oben, die eine Servicestation für einen
Tintenstrahldruckkopf sowie eine Plattform zum Unterstützen eines
Druckaufnahmemediums des Druckers von 1 zeigt,
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4 eine
perspektivische Ansicht der Servicestation und der in 4 gezeigten
Plattform von unten,
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5 den
Betrieb der Servicestation und der Plattform der Druckers, und
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6 den
Betrieb der modifizierten Servicestation und einer Plattform der
Druckers.
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Zuerst
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein
Tintenstrahldruckkopf 41 in einem Druckkopfwagen 10 angebracht,
und der Wagen 10 ist in einer durch den Pfeil 11 entlang
einer Führungsstange 12 angezeigten
Richtung verfahrbar. Die Verfahrbewegung des Wagens 10 in
der Richtung 11 wird durch einen Riemen 13 ausgeführt, der
um ein (nicht gezeigtes) Mitläuferrad
sowie ein Riemenrad 14 auf einer Welle eines Antriebsmotors 15 geschlungen
ist, und der Riemen ist am Wagen befestigt. Ein Betreiben des Antriebsmotors
in einem ersten und zweiten Drehsinn verursacht ein Verfahren des
Wagens in einer ersten bzw. einer zweiten Richtung entlang der
Richtung des Pfeils 11. Ein Verfahrbewegung des Wagens
in der Druckstation führt
die Düsen eines
Tintenstrahldruckkopfs über
eine Öffnung 16 in einer
Gehäuseplatte 17 hinweg.
Ein (nicht gezeigtes) Druckaufnahmemedium wird von einer Plattform 18 unterhalb
der Gehäuseplatte 17 unterstützt, wobei sich
das Druckaufnahmemedium über
die Öffnung 16 hinweg
erstreckt. Die Plattform ist zwischen einer geschlossenen Einspannposition,
in der ein Druckaufnahmemedium zwischen der Gehäuseplatte 17 und der
Plattform 18 eingespannt ist, und einer offenen uneingespannten
Position beweglich, bei der die Plattform um einen ausreichenden
Abstand von der Gehäuseplatte
beabstandet ist, so dass für
ein Druckaufnahmemedium ein freies Einlegen und Entfernen zwischen
der Gehäuseplatte
und der Plattform ermöglicht
wird. Während
eines Druckvorgangs wird die Plattform zur Einspannposition angehoben, um
so eine Druckaufnahmeoberfläche
des Druckaufnahmemediums mit der unteren Oberfläche der Gehäuseplatte in Eingriff zu halten,
wodurch die Druckaufnahmeoberfläche
während
einer Verfahrbewegung des Druckkopfs über die Öffnung in der Gehäuseplatte
hinweg in einem vorbestimmten Abstand von den Tintenstrahldüsen des
Druckkopfs gehalten wird. Demgemäß wird durch
ein selektives Ausstoßen
von Tinte aus den Tintenstrahldüsen
des Druckkopfs während
einer Bewegung des Druckkopfs über die Öffnung hinweg
ein Bild auf das Druckaufnahmemedium aufgedruckt. Dabei kann es
sein, dass das ganze Bild in einer einzigen Verfahrbewegung des Druckkopfs
in einer Richtung aufgedruckt werden kann. Wenn das erforderliche
Bild jedoch breiter als dasjenige ist, das in einer einzigen Verfahrbewegung des
Druckaufnahmemediums vom Druckkopf gedruckt werden kann, kann der
Druckkopf auch dazu veranlasst werden, sich in einer ersten Richtung,
in 1 von rechts nach links, entlang einer ersten Spur
und während
der Verfahrbewegung in einer zweiten Richtung, von links nach rechts
in 1, entlang einer zweiten Spur zu bewegen. Der
in 1 gezeigte Druckkopfwagen 10 ist am Start
einer Druckverfahrbewegung entlang der ersten Spur angeordnet. Die
zweite Spur ist in einer durch Pfeil 19 angezeigten Richtung
quer zur Richtung 11 verschoben. Demgemäß wird ein erstes Band eines
Bilds während
der Verfahrbewegung des Druckkopfs in der ersten Richtung entlang
der ersten Spur und ein zweites Band des Bilds, das anliegend an
das erste Band ist, während
der Verfahrbewegung des Druckkopfs in der zweiten Richtung entlang
der zweiten Spur gedruckt. Wie in 1 gezeigt,
kann eine Verschiebung des Druckkopfs durch einen Mechanismus ausgeführt werden,
der Gegenstand unseres EP-A-0 980 761 ist. Der Druckkopf ist auf
einem (nicht gezeigten) Unterwagen des Wagens 10 angebracht,
der in der Richtung des Pfeils 19 relativ zum Wagen verschiebbar
ist. Mittel sind vorgesehen, um in Eingriff mit einer Rille 20 einer
Führungsplatte 21 zu
stehen, die auf der Gehäuseplatte 17 befestigt
ist, und hierdurch kann der Unterwagen so verschoben werden, dass
der Druckkopf veranlasst wird, während
einer Verfahrbewegung des Druckkopfs entlang der zweiten Spur in
der zweiten Richtung verfahren zu werden.
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Ein
flexibles Bandkabel 22 liefert die elektrischen Verbindungen
zum Druckkopf zum Leiten elektrischer Leistung an den Druckkopf
und zur Kommunikation elektrischer Signale zwischen (nicht gezeigten)
Steuerungsschaltungen und dem Druckkopf.
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Periodisch
ist es nötig,
eine Betriebsfläche abzuwischen,
in der die Tintenstrahldüsen
des Druckkopfs angeordnet sind, um so eine Ansammlung von Schmutzteilchen
und Tinte zu entfernen. Außerdem
wird zwischen den Benutzungsperioden des Tintenstrahldruckkopfs
zum Drucken die Betriebsfläche
des Druckkopfs durch eine Abdeckung verschlossen, um eine Ansammlung
von Schmutzteilchen zu verhindern und auch um ein Austrocknen der
Tinte in den Düsen
zu verhindern. Zu diesem Zweck ist eine Servicestation 23 vorgesehen.
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Gemäß den 3 und 4 umfasst
die Servicestation ein Gehäuse 24,
das auf der Gehäuseplatte 17 befestigt
ist, sowie einen Servicewagen 25, der relativ zum Gehäuse 24 in
einer Richtung verfahrbar ist, die durch Pfeil 26 angegeben
ist, die quer zu Verfahrrichtung 11 des Druckkopfwagens
liegt. Ein Verfahren des Servicewagens wird durch eine Führungsspindel 27 durchgeführt, die
von einem Antriebsmotor 28 angetrieben wird. Der Servicewagen 25 trägt Wischelemente 29 und
ein Abdeckelement 30. Aus 1 geht hervor,
dass der Druckkopfwagen in der zweiten Richtung bewegt werden kann,
um den Druckkopf über
die Druckposition hinaus in Ausrichtung mit der Servicestation 23 zu
bewegen. Wie in 3 gezeigt, sind die Wischelemente 29 und
das Abdeckelement 30 in der Richtung von Pfeil 11 relativ zueinander
beabstandet, und daher kann der Druckkopf an eine Stelle in der
Servicestation bewegt werden, die entweder mit einem von den Wischelementen
durchquerten Pfad oder mit einem vom Abdeckelement durchquerten
Pfad ausgerichtet ist, wenn der Servicewagen in der Richtung des
Pfeils 26 verfahren wird. Demnach kann der Druckkopf selektiv
der Wirkung der Wischelemente 29 ausgesetzt oder von dem
Abdeckelement 30 abgedeckt werden, indem der Druckkopf
mit dem erforderlichen Element in Ausrichtung gebracht wird, und
dann der Antriebsmotor 28 betrieben wird, um den Servicewagen
zum Verfahren zu veranlassen und dadurch nach Wunsch entweder ein
Abwischen oder ein Abdecken des Druckkopfs auszuführen.
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Wie
zuvor beschrieben, wird die Plattform 18 zwischen einer
Einspann- und einer Ausspannposition zum Festhalten bzw. Loslassen
eines Druckaufnahmemediums bewegt. Die Plattform 18 wird
mittels Druckfedern, bei denen es sich zum Beispiel um Schraubenfedern
handeln kann, deren eines Ende auf Stiften 31, 32 auf
der Unterseite der Plattform 18 angeordnet sind, gegen
die Gehäuseplatte 17 gedrückt. Auf
diese Weise wird die Plattform von den Federn in eine Einspannposition
gedrückt.
Die Plattform ist mittels eines Nockenhebels 33 von der
Einspannposition weg in eine Ausspannposition beweglich. Der Nockenhebel
ist bei 34 schwenkbar auf einer Welle gelagert, die sich
vom Gehäuse 24 aus
erstreckt, und weist an seinem Ende eine Nockenoberfläche 35 auf.
Ein Nockenfolger 36, der auf Fortsätzen 37, 38 angebracht
ist, die sich von der Plattform 18 nach unten erstrecken,
ist mit der Nockenoberfläche 35 des
Nockenhebels 33 in Eingriff. Wie in 4 gezeigt,
ist der Nockenhebel in einer Drehposition, in der die Plattform
durch Federn in die Einspannposition gedrückt wird. Wenn der Servicewagen
von der in 4a gezeigten Position in
einer in 4 von rechts nach links laufenden
Richtung angetrieben wird, wird von einem Anschlag 40 am
Servicewagen ein Antriebsende 39 des Nockenhebels 33 ergriffen, das
von der Nockenfläche 35 entfernt
ist. Als ein Ergebnis dieser Bewegung des Servicewagens wird der
Nockenhebel um die Welle bei 34 geschwenkt und wirkt die
Nockenfläche
auf den Nockenfolger zur Bewegung der Plattform gegen die Wirkung
der Federn weg von der Gehäuseplatte 17 in
die Ausspannposition. Es ist zu erkennen, dass das Antriebsende des
Nockenhebels während
einer Bewegung des Servicewagens von der in 4 gezeigten
Position in einer entgegengesetzten Richtung, d.h. in einer in 4 von
links nach rechts führenden
Richtung, nicht mit dem Anschlag in Eingriff ist, weshalb die Plattform
während
dieser Bewegung des Servicewagens in der Einspannposition verbleibt.
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Es
wird nun auf 5 Bezug genommen, in der die
Vorgänge
des Abdeckens und Abwischens des Druckkopfs und der Zustand der
Plattformeinspannung in Relation zu vier Positionen (1), (2), (3) und
(4) des Servicewagens 25 gezeigt sind. Diese Verfahrbewegung
des Druckkopfwagens in der Richtung des Pfeils 11 ist durch
die Linie 50 angegeben, und die Betriebsfläche des
die Tintenstrahldüsen
enthaltenden Druckkopfs ist mit 51 angegeben. In der Position
(1) des Wagens und wenn der Druckkopf mit dem Abdeckelement 30 ausgerichtet
ist, wird der Druckkopf vom Abdeckelement abgedeckt. Die Plattform 18 wird
von der Nockenfläche 35 von
der Gehäuseplatte 17 weg
gehalten, weshalb die Einspannung offen ist. In der Position (2)
des Servicewagens ist das Abdeckelement gegenüber dem Druckkopf verschoben,
weshalb der Druckkopf nicht abgedeckt ist. Eine Bewegung des Servicewagens
von der Position (1) zur Position (2) schwenkt den Nockenhebel 33 und
erlaubt es dadurch der Plattform, sich unter der Wirkung der Federn
zur Gehäuseplatte 17 zu
bewegen, wodurch die Einspannung geschlossen wird.
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In
der Position (3) des Servicewagens sind bei einem mit den Wischelementen 29 ausgerichteten
Druckkopf die Wischelemente zum Beginn eines Wischvorgangs über die
Betriebsfläche
des Druckkopfs hinweg an die Betriebsfläche des Druckkopfs anliegend
angeordnet. In der Position (4) des Servicewagens haben sich die
Wischelemente über
die Betriebsfläche
des Druckkopfs hinweg bewegt und ist der Wischvorgang abgeschlossen.
Eine Bewegung des Servicewagens von der Position (2) über die
Position (3) zur Position (4) verursacht keine Schwenkung des Nockenhebels 33,
weshalb die Plattform unter der Wirkung der Federn gegen die Gehäuseplatte
gedrückt
bleibt und daher auch die Einspannung geschlossen bleibt.
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Wenn
der Servicewagen in den Positionen (1) und (2) angeordnet ist, kann
der Druckkopf in einer Ruheposition mit den Wischelementen ausgerichtet
angeordnet sein, wobei jedoch weder von den Wischelementen noch
von dem Abdeckungselement eine Aktion an ihm durchgeführt wird.
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Wenn
der Drucker über
einen Zeitraum, der länger
als ein vorbestimmter Zeitraum ist, unbenutzt bleibt, wird der Druckkopf
in Ausrichtung mit dem Abdeckelement angeordnet und wird der Servicewagen in
der Position (1) angeordnet, so dass der Druckkopf abgedeckt wird.
Wenn der Servicewagen in Position (1) angeordnet ist, ist die Plattformeinspannung
offen, so dass ein Druckaufnahmemedium in den Drucker eingelegt
werden kann. Ein Druckvorgang kann durch ein Erkennen des Einlegens
eines Mediums oder durch andere Mittel eingeleitet werden. Nach der
Einleitung eines Druckvorgangs wird der Servicewagen zur Position
(2) bewegt, um dadurch den Druckkopf aufzudecken und es dem Druckkopf
zu erlauben, sich von der Servicestation zur Druckstation zu bewegen,
und um die Plattformeinspannung zu schließen, um das Medium an Ort und
Stelle festzuhalten. Nach Abschluss des Druckvorgangs wird der Druckkopf
zur Servicestation zu einer Ruheposition, die mit 52 angegeben
ist, zurückgebracht,
um das Einleiten eines weiteren Druckvorgangs abzuwarten, und der
Servicewagen zur Position (1) bewegt, um so die Plattformeinspannung
zu öffnen
und daher auch das Medium zur Entfernung aus dem Drucker loszulassen
und die Aufnahme eines weiteren Druckaufnahmemediums abzuwarten.
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Das
Abwischen des Druckkopfs kann periodisch zum Beispiel nach Abschluss
einer vorbestimmten Anzahl von Druckvorgängen erfolgen. Wenn der Druckkopf
in der Ruheposition 52 ist, wird nach Einleiten des Druckvorgangs
der Servicewagen von Position (1) weg bewegt, doch wird der Servicewagen
anstatt eines Stoppens bei Position (2) über Position (3) zur Position
(4) bewegt, wodurch bewirkt wird, dass die Wischelemente über die
Betriebsfläche
des Druckkopfs wischen. Der Druckkopf wird dann zur Druckstation
und über
sie hinweg verfahren, und nach Abschluss des Druckvorgangs wird
der Druckkopf zur Ruheposition 52 zurückgebracht und der Servicewagen
zur Position (1) zurückgebracht, um
das Druckaufnahmemedium loszulassen.
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Der
oben beschriebene Drucker ist besonders geeignet zum Aufdrucken
von Frankierungsangaben auf Poststücke in einer Frankiermaschine.
Ein Poststück
wird zwischen der Gehäuseplatte 17 und der
Plattform 18 in den Drucker eingelegt, wobei die obere
rechte Ecke des Poststücks
mit der Öffnung 16 in
der Gehäuseplatte
ausgerichtet ist, um einen Aufdruck einer erforderlichen Frankierungsangabe
zu empfangen. Der Drucker ist jedoch nicht auf die Anwendung zum
Aufdrucken von Frankierungsangaben eingeschränkt, sondern kann auch zum
Bedrucken anderer Druckaufnahmemedien verwendet werden.
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6 illustriert
die Vorgänge
zum Abdecken und Abwischen des Druckkopfs und den Zustand der Plattformeinspannung
in Relation zu Positionen eines modifizierten Servicewagens 25.
Im Betrieb des im Zusammenhang mit 5 beschriebenen
Servicewagens hat der Servicewagen eine erste Position, in der das
Abdeckelement den Druckkopf abdeckt, eine zweite Position, in der
der Druckkopf eine Ruheposition hat und weder mit dem Abdeckelement noch
den Wischelementen in Eingriff ist, sowie eine dritte Position,
in der die Wischelemente mit dem Druckkopf in Eingriff sind. Bei
dem Betrieb des in 6 dargestellten modifizierten
Servicewagens hat in den ersten Positionen (1A) und (1B) des Servicewagens
der Druckkopf eine Ruheposition, in der er nicht bedeckt und mit
den Wischelementen nicht in Eingriff ist. In einer dritten Position
ist der Druckkopf, wenn der Kopf wie in (2A) mit dem Abdeckelement ausgerichtet
ist, abgedeckt. Alternativ dazu beginnen, wenn der Druckkopf mit
den Wischelementen wie in (2B) ausgerichtet ist, die Wischelemente
mit dem Abwischen des Druckkopfs, und eine Bewegung des Servicewagens
in eine vierte Position (3) schließt das Abwischen des Druckkopfs
ab. Wenn der Servicestationswagen in der ersten Position (1A) ist,
ist die Plattform geschlossen. Wenn der Servicewagen zur zweiten
Position (1B) bewegt wird, wird die Plattform in die offene Position
bewegt und bleibt offen, wenn sich der Servicewagen in die Positionen
(2A), (2B) und (3) bewegt.