DE69933274T2

DE69933274T2 - Selbstreinigender Tintenstrahldrucker mit oszillierender Membran und Verfahren zur Montage des Druckers

Info

Publication number: DE69933274T2
Application number: DE69933274T
Authority: DE
Inventors: Patent Legal Staff Ravi Rochester Sharma; Patent Legal Staff John Andrews Rochester Quenin; N. Patent Legal Staff Christopher Rochester Delametter; Patent Legal Staff Michael E. Rochester Meichle; Patent Legal Staff Klaus-Dieter N. Rochester Bier; Patent Legal Staff Walter S. Rochester Stevens
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: EP1016530A1; DE69933274D1; JP2000229417A; US6168256B1; EP1016530B1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Tintenstrahl-Druckvorrichtungen und -Verfahren und insbesondere auf einen selbstreinigenden Tintenstrahldrucker mit oszillierender Membran und ein Verfahren zur Montage des Druckers.
Tintenstrahldrucker erzeugen Bilder auf einem Empfangsmaterial dadurch, dass sie Tintentropfen bildweise auf ein Empfangsmaterial ausstoßen. Die breite Akzeptanz von Tintenstrahldruckern im Markt beruht weitgehend auf den Vorteilen einer berührungsfreien Arbeitsweise, geringen Geräuschentwicklung, des geringen Energieverbrauchs und der niedrigen Kosten in Verbindung mit der Fähigkeit des Druckers, auf Normalpapier zu drucken.
Dabei verwenden "kontinuierlich" arbeitende Tintenstrahldrucker elektrostatische Ladetunnels, die nahe an dem Punkt positioniert werden, an dem die Tintentropfen in Form eines Stromes ausgestoßen werden. Ausgewählte Tropfen werden dabei durch die Ladetunnels elektrisch geladen. Anschließend werden die geladenen Tropfen durch vorgesehene Ablenkplatten, die zwischen sich ein vorgegebenes elektrisches Potential aufweisen, abgelenkt. Die geladenen Tropfen können mittels einer Auffangeinrichtung aufgefangen werden, während die nicht geladenen Tropfen frei auf das Empfangsmaterial auftreffen können.
Bei "DOD"-Tintenstrahldruckern ist an jeder Düse ein Druckelement vorgesehen, das den Tintenstrahl-Tropfen erzeugt. Dabei sind zwei verschiedene Arten von Betätigungselementen einsetzbar, nämlich thermische Betätigungselemente und piezoelektrische Betätigungselemente. Bei thermischen Betätigungselementen heizt ein an geeigneter Position angeordnetes Heizelement die Tinte auf, wodurch eine bestimmte Menge der Tinte die Phase ändert und den Zustand einer gasförmigen Dampfblase annimmt, wodurch der innere Tintendruck so stark ansteigt, dass ein Tintentropfen auf das Empfangsmaterial ausgestoßen wird. Bei piezoelektrischen Betätigungselementen wird ein piezoelektrisches Material verwendet, dessen piezoelektrische Eigenschaften derart gewählt sind, dass bei Anlegen einer mechanischen Spannung ein elektrisches Feld erzeugt wird. Dies gilt auch umgekehrt, das heißt dass ein angelegtes elektrisches Feld eine mechanische Spannung im Material erzeugt. Zu den natürlich vorkommenden Materialien, die diese Eigenschaften aufweisen, gehören Quarz und Turmalin. Als piezoelektrische Keramik werden am häufigsten Bleizirkonattitanat, Bariumtitanat, Bleititanat und Bleimetaniobat erzeugt.
Tinten, die sich für Hochleistungsdrucker vom "kontinuierlich arbeitenden" und auch vom "piezoelektrischen" Typ eignen, müssen eine Reihe spezieller Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel sollte die Tinte eine das Trocknen verhindernde Eigenschaft aufweisen, so dass das Trocknen von Tinte in der Tintenausstoßkammer vermieden oder so weit verlangsamt wird, dass die Hohlräume und entsprechenden Düsen durch gelegentliches Durchspritzen mit Tinte offen gehalten werden. Durch Zugabe von Glykol wird der freie Durchfluss der Tinte durch die Tintenstrahlkammer unterstützt. Selbstverständlich ist der Tintenstrahldruckkopf der Umgebung ausgesetzt, in der der Tintenstrahldruck erfolgt. Das heißt, die zuvor erwähnten Düsen sind in der Luft befindlichen Schwebstoffen unterschiedlichster Art ausgesetzt. Diese verunreinigenden Partikel können sich auf den Oberflächen um die Düsen herum und auch in den Düsen und Kammern selbst ansammeln. Zusammen mit diesen verunreinigenden Partikeln kann die Tinte dann einen störenden Grat ausbilden, der die Düse blockiert oder die Oberflächenbenetzung verändert und die korrekte Ausbildung des Tintentropfens verhindert. Die verunreinigenden Partikel sollten von der Oberfläche und den Düsen entfernt werden, um die ordnungsgemäße Tropfenausbildung wieder herzustellen. Bei bekannten Vorrichtungen wird dieser Reinigungsvorgang üblicherweise durch Abbürsten, Abstreifen, Besprühen, Absaugen und/oder Durchspritzen der Düsen mit Tinte bewerkstelligt.
Man kann daher sagen, dass bei in Tintenstrahldruckern eingesetzten Tinten die folgenden Probleme bestehen: Die Tinten neigen dazu, in den Düsenöffnungen und um diese herum auszutrocknen und die Öffnungen zu verstopfen, und durch das Abstreifen der Düsenplatte werden Düsenplatte und Abstreifer abgenutzt, und der Abstreifer selbst erzeugt Partikel, die die Düse verstopfen.
Reiniger für Druckköpfe sind bekannt. Ein Tintenstrahldruckkopfreiniger ist in US-A-4 970 535 mit dem Titel "Reiniger für Tintenstrahldruckkopf-Oberflächen", erteilt am 13. November 1990 an James C. Oswald, beschrieben. Dieses Patent beschreibt einen Oberflächenreiniger für einen Tintenstrahldruckkopf, bei dem eine kontrollierte Luftführung durch ein an der Druckkopfoberfläche anliegendes Gehäuse vorgesehen ist. Durch einen Einlass wird Luft in einen Hohlraum in dem Gehäuse geleitet. Die in den Hohlraum eintretende Luft wird an den Tintenstrahlöffnungen auf der Druckkopfoberfläche vorbei und dann durch einen Auslass herausgeführt. Mit dem Auslass ist eine Unterdruckquelle verbunden, die in dem Hohlraum einen Unterdruck erzeugt. Unterhalb des Auslasses sind eine Sammelkammer und ein ausziehbares Fach vorgesehen, um die Beseitigung der entfernten Tinte zu erleichtern. Zwar beschreibt das Oswald-Patent keine Verwendung von Bürsten oder Wischern, und auch die Verwendung flüssiger Lösungsmittel zum Entfernen der Tinte wird in dem Oswald-Patent nicht beschrieben; stattdessen beruht die Oswald-Technik auf dem Einsatz von erwärmter Luft zum Entfernen der Tinte. Der Einsatz erwärmter Luft ist jedoch weniger reinigungswirksam als die Verwendung eines flüssigen Lösungsmittels. Außerdem können durch die erwärmte Luft empfindliche elektronische Schaltungen auf der Druckkopfoberfläche beschädigt werden. Ferner scheint das Oswald-Patent auch die "Hin- und Her"-Bewegung von Luftströmen oder flüssigem Lösungsmittel über die Druckkopfoberfläche nicht zu beschreiben, die sonst die Effektivität der Reinigung verbessern könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen selbstreinigenden Drucker mit oszillierender Membran, die die Reinigungswirkung verbessert, und ein Verfahren zur Montage des Druckers bereitzustellen.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Aufgabe stellt die Erfindung einen selbstreinigenden Drucker vor mit einem Druckkopf, der eine Oberfläche aufweist, und mit einem oszillierenden Bauteil, das der Oberfläche gegenüber angeordnet ist und dazwischen einen Spalt bildet, welcher derart bemessen ist, dass Flüssigkeit in einer ersten Richtung durch den Spalt zu strömen vermag, wobei das Bauteil den Flüssigkeitsstrom entlang der Oberfläche derart beschleunigt, dass im Flüssigkeitsstrom eine Scherkraft entsteht, während das Bauteil oszilliert, wodurch die im Flüssigkeitsstrom erzeugte Scherkraft gegen die Oberfläche wirkt, wodurch die Oberfläche bei gegen die Oberfläche wirkender Scherkraft gereinigt wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist der selbstreinigende Drucker einen Druckkopf auf, in dem eine Vielzahl von Tintenkanälen ausgebildet ist, wobei jeder Tintenkanal in einer Öffnung endet. Außerdem weist der Druckkopf eine alle Öffnungen umgebende Oberfläche auf. Der Druckkopf kann Tintentropfen durch die Öffnung ausstoßen, die dann auf ein Empfangsmedium (z.B. Papier oder transparentes Material) gelangen, das auf einer angrenzend an den Druckkopf angeordneten Auflagewalze aufgenommen ist. Auf der Oberfläche können sich Verunreinigungen, etwa eine ölige filmartige Ablagerung oder Schmutzpartikel, ablagern und die Öffnung vollständig oder teilweise blockieren. Der ölige Film kann zum Beispiel aus Fett bestehen, die Partikel aus Schmutz-, Staub-, Metallpartikeln und/oder aus Verkrustungen angetrockneter Tinte. Das Vorhandensein von Partikeln stört den ordnungsgemäßen Ausstoß der Tintentropfen aus ihren jeweiligen Öffnungen und kann daher zu unerwünschten Bildartefakten, etwa zu Streifenbildung, führen. Es ist daher wünschenswert, die Partikel von der Oberfläche zu entfernen.
Deshalb ist eine Reinigungsanordnung so bezüglich der Oberfläche und/oder der Öffnung angeordnet, dass ein Flüssigkeitsstrom entlang der Oberfläche und/oder über die Öffnung gelenkt wird, um die Partikel von der Oberfläche und/oder der Öffnung zu entfernen. Die Reinigungsanordnung weist eine oszillierende Membran auf, die der Oberfläche und/oder der Öffnung gegenüberliegend so angeordnet ist, dass ein Spalt zwischen den beiden Elementen entsteht. Der Spalt ist so bemessen, dass Flüssigkeit durch den Spalt strömen kann. Durch das Vorhandensein der oszillierenden Membran wird die Strömung der Flüssigkeit durch den Spalt so beschleunigt, dass eine hydrodynamische Scherkraft in der Flüssigkeit entsteht. Diese Schwerkraft wirkt auf die Verunreinigungen und entfernt diese von der Oberfläche und/oder der Öffnung. Ferner ist eine mit dem Spalt in Strömungsverbindung stehende Pumpe vorgesehen, die die Flüssigkeit durch den Spalt pumpt. Außerdem ist ein Filter vorgesehen, der die Flüssigkeit von Verunreinigungen reinigt, die später entsorgt werden.
Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Anordnung einer oszillierenden Membran gegenüber der Oberfläche und/oder Öffnung, so dass zwischen den beiden Elementen ein Spalt entsteht, der in der Lage ist, eine hydrodynamische Scherkraft im Spalt zu erzeugen, welche die Verunreinigungen von der Oberfläche und/oder der Öffnung entfernt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Leitungskreislauf vorgesehen, der die Flüssigkeit durch den Spalt leitet.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die zur Erfindung gehörende Reinigungsanordnung die Verunreinigungen ohne Einsatz von Bürsten oder Wischern entfernt, die sonst die Oberfläche und/oder die Öffnung beschädigen könnten.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, offenkundig.
Die Beschreibung schließt zwar mit Ansprüchen, in denen der Gegenstand der Erfindung im einzelnen dargestellt und klar beansprucht wird, aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen dürfte die Erfindung wohl aber besser verständlich werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen selbstreinigenden Tintenstrahldruckers mit einem seitenbreiten Druckkopf;
2 eine vertikal geschnittene Detailansicht des Druckkopfs, wobei der Druckkopf eine Vielzahl von Tintenkanälen aufweist, die jeweils in einer Öffnung enden;
3 eine senkrecht geschnittene Detailansicht des Druckkopfs, wobei in dieser Ansicht einige der Öffnungen mit Verkrustungen von zu entfernenden Verunreinigungen dargestellt sind;
4 eine Seitenansicht einer Reinigungsanordnung zum Entfernen der Verunreinigungen;
5 einen Vertikalschnitt der Reinigungsanordnung, wobei die Reinigungsanordnung eine gegenüber der Öffnung vorgesehene und einen Spalt zwischen der Öffnung und der Membran ausbildende oszillierende Membran aufweist;
6 eine vergrößerte, vertikal geschnittene Teilansicht der oszillierenden Membran;
7 eine vergrößerte, vertikal geschnittene Detailansicht der Reinigungsanordnung zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem Tintenkanal, wobei in der Ansicht der Spalt wegen einer größeren Länge der oszillierenden Membran eine geringere Höhe aufweist;
8 eine vergrößerte, vertikal geschnittene Detailansicht der Reinigungsanordnung zum Entfernen von Verunreinigungen aus dem Tintenkanal, wobei in der Ansicht der Spalt wegen einer größeren Breite der oszillierenden Membran eine größere Breite aufweist;
9 eine vertikal geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Reinigungsanordnung einen unter Druck stehenden Gasvorrat aufweist, der in Strömungsverbindung mit dem Spalt steht, um Gasblasen in die Flüssigkeit im Spalt zu leiten;
10 eine vergrößerte, vertikal geschnittene Teilansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
11 eine vertikal geschnittene Teilansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Reinigungsanordnung einen Druckimpulsgenerator aufweist, der in Strömungsverbindung mit dem Spalt steht, um eine Vielzahl von Druckimpulsen in der Flüssigkeit im Spalt zu erzeugen;
12 eine vertikal geschnittene Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Reinigungsanordnung eine dehnbare Membran aufweist;
13 eine vergrößerte, vertikal geschnittene Teilansicht der dehnbaren Membran; und
14 eine vertikal geschnittene Ansicht einer fünften Ausfuhrungsform der Erfindung, bei der die Membran aus Metall besteht und sich unter der Wirkung eines durch Elektromagnete erzeugten Magnetfeldes zu bewegen vermag.
Die vorliegende Beschreibung richtet sich insbesondere auf jene Elemente, die Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind oder unmittelbarer mit ihr zusammenwirken. Es versteht sich, dass nicht besonders dargestellte oder beschriebene Elemente in unterschiedlicher, dem Fachmann bekannter Weise ausgebildet sein können.
1 zeigt daher einen allgemein mit 10 bezeichneten selbstreinigenden Drucker zum Drucken eines Bildes 20 auf ein Empfangsmedium 30, bei dem es sich um ein Reflexions-Empfangsmedium (z.B. Papier) oder ein Transmissions-Empfangsmedium (z.B. ein Transparent) handeln kann. Das Empfangsmedium 30 ist auf einer Auflagewalze 40 aufgenommen, die durch einen mit der Auflagewalze 40 in Eingriff befindlichen Auflagewalzen-Motor 50 angetrieben werden kann. Wenn der Auflagewalzen-Motor 50 die Auflagewalze 40 antreibt, wird daher das Empfangsmedium 30 in einer durch den ersten Pfeil 55 angedeuteten Richtung transportiert.
In 1 und 2 weist der Drucker 10 ferner einen "seitenbreiten", angrenzend an die Auflagewalze 40 angeordneten Druckkopf 60 auf. Der Druckkopf 60 umfasst einen Druckkopf-Körper 65 mit einer Vielzahl von Tintenkanälen 70, wobei jeder Kanal 70 in einem Kanalauslass 75 endet. Ferner ist jeder Kanal 70, in dem jeweils ein Tintenvolumen 77 vorhanden sein kann, durch ein Paar sich gegenüber liegender Seitenwände 79a und 79b definiert. Am Druckkopf-Körper 65 ist – zum Beispiel mittels eines geeigneten Klebers – eine Abdeckplatte 80 mit einer Vielzahl darin ausgebildeter Öffnungen 85 angebracht, die jeweils bezüglich eines der Kanalauslässe 75 in einer Linie ausgerichtet sind. Eine Oberfläche 90 der Abdeckplatte 80 umgibt alle Öffnungen 85 und ist dem Empfangsmedium 20 zugewandt. Um ein Bild 20 auf das Empfangsmedium 30 zu drucken, muss sich natürlich ein Tintentropen 100 von der Öffnung 85 in Richtung des Empfangsmediums 20 lösen, so dass der Tropfen 100 auf das Empfangsmedium 20 auftreffen kann. Hierzu kann der Druckkopf-Körper 65 zum Erzeugen eines "piezoelektrischen Tintenstrahls" aus einem piezoelektrischen Material, etwa Bleizirkoniumtitanat (PZT), bestehen. Ein solches piezoelektrisches Material reagiert mechanisch auf elektrische Reize, so dass bei elektrischer Stimulation die Seitenwände 79a/b sich gleichzeitig einwärts verformen. Wenn sich die Seitenwände 79a/b gleichzeitig einwärts verformen, verringert sich das Volumen des Kanals 70, und es wird ein Tintentropfen 100 aus dem Kanal 70 ausgestoßen. Der Tintentropfen 100 wird vorzugsweise entlang einer zur Öffnung 85 senkrechten ersten Achse 107 ausgestoßen. Natürlich wird den Kanälen 70 die Tinte aus einem Tintenvorratsbehälter 109 zugeführt. Auch wird der Vorratsbehälter 109 vorzugsweise derart unter Druck gesetzt, dass der Druck der dem Druckkopf 60 zugeführten Tinte durch einen Tintendruckregler 110 geregelt wird.
Ferner ist in 1 und 2 zu erkennen, dass die Bewegung des Empfangsmediums 30 bezüglich des seitenbreiten Druckkopfs 60 durch Rotation der Auflagewalze 40 erfolgt, die mittels eines Papiertransport-Steuersystems 120 elektronisch gesteuert wird. Das Papiertransport-Steuersystem 120 seinerseits wird durch eine Steuerung 130 gesteuert. Das hierin beschriebene Papiertransport-Steuersystem 120 soll nur als Bespiel dienen und kann auf der Grundlage der hierin enthaltenen Lehren unterschiedliche Ausbildungen annehmen. Bei einem breitenseiten Druckkopf 60 ist es zweckmäßiger, das Empfangsmaterial 30 am stationären Druckkopf 60 vorbei zu bewegen. Die mit dem Motor 50 der Auflagewalze, dem Tintendruckregler 110 und der Reinigungsanordnung verbundene Steuerung 130 ermöglicht die Durchfuhrung des Druckvorgangs und der Druckkopf-Reinigung. Aufbau und Funktion der Reinigungsanordnung werden im Folgenden noch im Detail beschrieben. Die Steuerung 130 kann eine Steuerung Modell "CompuMotor" der Parker Hannifin, Incorporated in Rohnert Park, California, USA, sein.
Es soll nun 3 betrachtet werden. Dabei wurde beobachtet, dass die Abdeckplatte 80 durch Verunreinigungen 140 verschmutzt werden kann. Die Verunreinigung 140 kann zum Beispiel aus einem öligen Film oder Schmutzpartikeln bestehen, die sich auf der Oberfläche 90 ablagert haben. Die Verunreinigung 140 kann die Öffnung 85 ganz oder teilweise blockieren. Die ver unreinigende Substanz kann zum Beispiel aus Schmutz-, Staub-, Metallpartikeln und/oder Verkrustungen aus getrockneter Tinte bestehen. Der ölige Film kann zum Beispiel aus Fett oder dergleichen bestehen. Die Verunreinigungen 149 sind unerwünscht, weil der Tintentropfen 100 bei vollständig blockierter Öffnung 85 nicht aus der Öffnung 85 ausgestoßen werden kann. Auch wenn die Verunreinigung 140 die Öffnung 85 nur teilweise verschließt, kann die Flugbahn des Tintentropfens 100 gegenüber der Achse 107 entlang einer zweiten Achse 145 (wie dargestellt) umgelenkt werden. Wenn der Tintentropfen 100 sich entlang der zweiten Achse 145 bewegt, landet er an einer nicht vorgesehenen Position auf dem Empfangsmedium 30. Auf diese Weise führt ein vollständiger oder teilweiser Verschluss der Öffnung 85 zu Druckartefakten, zum Beispiel einer "Streifenbildung", und dies Ergebnis ist höchst unerwünscht. Das Vorhandensein der Verunreinigungen 140 kann auch die Oberflächenbenetzung verändern und die ordnungsgemäße Ausbildung des Tropfens 100 verhindern. Es ist daher wünschenswert, die Verunreinigungen 140 zu beseitigen (d.h. zu entfernen), um Druckartefakte zu verhindern.
Gemäß 1, 4, 5 und 6 ist daher benachbart zur Oberfläche 90 eine allgemein mit 170 bezeichnete Reinigungsanordnung angeordnet, die einen Strom einer Reinigungsflüssigkeit entlang der Oberfläche 90 und über die Öffnung 85 hinweg leiten kann, um die Verunreinigung 140 von diesen Elementen zu entfernen. Die Reinigungsanordnung 170 ist von einer von der Oberfläche 90 beabstandeten ersten Position oder einer "Ruhe"-Position 172a in eine an der Oberfläche 90 angreifende zweite Position 172b bewegbar. Diese Bewegung wird mit Hilfe einer Hubvorrichtung 175 bewirkt, die mit der Steuerung 130 gekoppelt ist. Die Reinigungsanordnung 170 kann aus den im Folgenden zu beschreibenden Gründen ein Gehäuse 180 aufweisen. Im Gehäuse 180 ist eine im Allgemeinen rechteckige Wanne 190 mit einem offenen Ende 195 vorgesehen. Die Wanne 190 definiert einen mit dem offenen Ende 195 in Verbindung stehenden Hohlraum 197. Mit dem offenen Ende 195 etwa mittels eines geeigneten Klebers verbunden ist eine elastomere Dichtung 200, etwa aus Gummi oder dergleichen, die so bemessen ist, dass sie die Reihe von Öffnungen 85 umgibt und dichtend an der Oberfläche 90 anliegt. Entlang des Hohlraums 197 ist gegenüber jeder Öffnung 85 ein Bauteil, zum Beispiel eine lang gestreckte oszillierbare Membran 210, angeordnet. Aus im Folgenden noch zu beschreibenden Gründen besteht die Membran 210 vorzugsweise aus einem piezoelektrischen Material, etwa Bleizirkonattitanat (PZT). Wird ein elektrisches Feld angelegt, wird in dem Material eine mechanische Spannung erzeugt. Diese mechanische Spannung biegt (d.h. verformt) das Material in eine bevorzugte Richtung, abhängig von der Richtung, in der das piezoelektrische Material "angesprochen" wird. Die Membran 210 weist einen Endabschnitt 215 auf, der bei Positionierung gegenüber der Öffnung 85 einen Spalt 220 vorbestimmter Größe zwischen der Öffnung 85 und dem Endabschnitt 215 ausbildet. Ferner kann der Endabschnitt 215 der Membran 210 gegenüber einem Bereich der Oberfläche 90 positioniert werden, der die Öffnung 85 nicht enthält, so dass der Spalt 220 dann zwischen der Oberfläche 90 und dem Endabschnitt 215 gebildet wird. Wie im Folgenden noch im Einzelnen besprochen wird, ist die Größe des Spalts 220 derart gewählt, dass eine Flüssigkeit durch ihn hindurchströmen kann, um eine Verunreinigung 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 zu entfernen. Außerdem sind mit der Membran 210 in der Nähe des Endabschnitts 215 zwei Wandler 218a und 218b verbunden, die in dem Endabschnitt 215 ein elektrisches Feld induzieren können. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Wandler 218a/218b aus Metallplatten, die Elektrizität leiten und so ein elektrisches Feld erzeugen können. Zum Erzeugen des elektrischen Feldes sind die Wandler 218a/218b mit einer geeigneten (nicht dargestellten) Stromquelle verbunden. Bei Induzierung des elektrischen Feldes im Endabschnitt 215 biegt der Endabschnitt 215 sich (wie dargestellt) in eine bevorzugte Richtung. Zwar sind zwei Wandler 218a/b bevorzugt, bei Bedarf kann aber auch nur einer vorgesehen werden. In jedem Fall werden bei Verwendung zweier Wandler 218a/b die Wandler 218a/b der Reihe nach (d.h. abwechselnd) aktiviert. Das heißt, wenn der Wandler 218a aktiviert ist, wird der Wandler 218b nicht aktiviert. Umgekehrt wird der Wandler 218a nicht aktiviert, wenn der Wandler 218b aktiviert ist. Auf diese Weise erzeugen die der Reihe nach aktivierten Wandler 218a/b eine oszillierende "Hin- und Herbewegung" der Flüssigkeit im Spalt 200. Diese Hin- und Herbewegung der Flüssigkeit wiederum hat eine "schwingende" Wirkung, die die Effektivität der Reinigung verbessert. Die Frequenz der Hin- und Herbewegung kann zum Beispiel zwischen etwa 1 Hz und 5 MHz liegen, wobei diese Angabe nur als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen ist. Ebenfalls als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen ist die Angabe, dass der Durchsatz der durch den Spalt 220 strömenden Flüssigkeit etwa 1 bis 20 m/s betragen kann. Desgleichen ist die Angabe als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen, dass der Spalt 220 eine Höhe von etwa 3 bis 30 Tausendstel eines Zolls aufweisen kann. Außerdem kann der auf die Verunreinigung 140 im Spalt 220 einwirkende Druck, der zumindest zum Teil auf das Vorhandensein der Membran 210 zurückzuführen ist, etwa 703,1 bis 2,109 × 104 Kg/m² (1 bis 30 lbs./Zoll²) betragen. Die Membran 210 unterteilt (d.h. trennt) den Hohlraum 197 aus den im Folgenden noch im Detail zu beschreibenden Gründen in eine erste Kammer 230 und eine zweite Kammer 240.
Wie aus 5 ersichtlich ist, werden die erste Kammer 230 und die zweite Kammer 240 durch einen geschlossenen Leitungskreislauf 250 miteinander verbunden. Es ist ersichtlich, dass der Leitungskreislauf 250 mit dem Spalt 220 in Flüssigkeitsverbindung steht, um die Flüssigkeit durch den Spalt 220 umzuwälzen und zurückzuführen. Dabei weist der Leitungskreislauf 250 ein erstes Leitungssegment 260 auf, das sich von der zweiten Kammer 240 zu einem den Flüssigkeitsvorrat enthaltenden Behälter 270 erstreckt. Ferner weist der Leitungskreislauf 250 ein zweites Leitungssegment 280 auf, das sich vom Behälter 270 zur ersten Kammer 230 erstreckt. Im zweiten Leitungssegment 280 befindet sich eine Umwälzpumpe 290. Die Pumpe 290 pumpt die Flüssigkeit vom Behälter 270 durch das zweite Leitungssegment 280, in die erste Kammer 230 , durch den Spalt 220, in die zweite Kammer 240, durch das erste Leitungssegment 260 und zurück in den Behälter 270, wie dies durch eine Vielzahl zweiter Pfeile 295 angedeutet ist. Im ersten Leitungssegment 260 kann ein erster Filter 300, im zweiten Leitungssegment 280 ein zweiter Filter 310 angeordnet sein, die während des Umpumpens der Flüssigkeit durch das Leitungssystem 250 die Verunreinigungen 140 aus der Flüssigkeit herausfiltern (d.h. entfernen). Es versteht sich, dass an die Wanne 190 angrenzende Teile des Leitungskreislaufs 250 vorzugsweise aus Schlauchmaterial hergestellt sind, um eine ungehinderte Bewegung der Wanne 190 zum Druckkopf 60 hin und von diesem weg zu erleichtern, wobei diese Bewegung mittels der Hubvorrichtung 175 bewirkt wird.
Gemäß 5 und 6 werden während des Betriebes der Reinigungseinrichtung 170 das erste Ventil 320 und das zweite Ventil 310 geöffnet, während das dritte Ventil 370 geschlossen ist. Dann wird die Umwälzpumpe 290 betätigt, so dass sie Flüssigkeit aus dem Behälter 270 in die erste Kammer 230 saugt. Die Flüssigkeit strömt dann durch den Spalt 220. Bei ihrer Bewegung durch den Spalt 220 wird jedoch wegen der Anwesenheit des Endabschnitts 215 der Membran 210 eine hydrodynamische Scherkraft in der Flüssigkeit aufgebaut. Man geht davon aus, dass diese Scherkraft ihrerseits durch eine sich in der Flüssigkeit ausbildende hydrodynamische Spannung verursacht wird, die eine "normale" Komponente S, welche senkrecht zur Oberfläche 90 (oder zur Öffnung 85) wirkt, und eine "Scherkraft"-Komponente τ aufweist, die entlang der Oberfläche 90 (oder quer zur Öffnung 85) wirk. Die die normale Spannungskomponente δn und die Scherkraft-Komponente τ repräsentierenden Vektoren sind am besten in 6 zu erkennen. Die vorstehend erwähnte hydrodynamische Scherkraft wirkt in der Weise auf die Verunreinigung 140, dass sie die Verunreinigung 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 entfernt und die Verunreinigung 140 von der durch den Spalt 220 strömenden Flüssigkeit mitgenommen wird. Außerdem werden die Wandler 218a und 218b abwechselnd aktiviert, um die bereits erwähnte "schwingende" Bewegung des Endabschnitts 215 der Membran 210 zu erzeugen. Diese schwingende Bewegung bewirkt, dass die Flüssigkeit im Spalt 220 sich vor und zurück bewegt und die Verunreinigung 140 damit weiter löst. Dies verbessert die Reinigungswirkung. Während die Verunreinigung 140 von der Oberfläche 90 und der Öffnung 85 entfernt wird, fließt die Flüssigkeit mit der darin mitgenommenen Verunreinigung 140 in die zweite Kammer 240 und von dort in das erste Leitungssegment 260. Aufgrund des weiteren Betriebes der Umwälzpumpe 290 fließt die Flüssigkeit mit der darin mitgenommenen Verunreinigung 140 in den Behälter 270, von wo sie in das zweite Leitungssegment 280 gepumpt wird. Vorzugsweise wird jedoch die Verunreinigung 140 während des Umpumpens der Flüssigkeit durch den Leitungskreislauf 250 aus der Flüssigkeit herausgefiltert. Dies ist deshalb bevorzugt, damit die Verunreinigung 140 sich nicht wieder auf der Oberfläche 90 und über der Öffnung 85 ablagern kann. Hierzu sind ein erster Filter 300 und ein zweiter Filter 310 vorgesehen, die die Verunreinigung 140 aus der durch den Leitungskreislauf 250 umgewälzten Flüssigkeit ausfiltern. Nachdem eine gewünschte Menge der Verunreinigung 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 entfernt wurde, wird die Umwälzpumpe 290 abgeschaltet, und das erste Ventil 320 und das zweite Ventil 330 werden geschlossen, so dass der Hohlraum 197 vom Behälter 270 getrennt wird. Jetzt wird das dritte Ventil 370 geöffnet, und die Saugpumpe 360 wird betätigt, so dass sie die Flüssigkeit aus dem ersten Leitungssegment 260, dem zweiten Leitungssegment 280 und dem Hohlraum 197 absaugt. Diese abgesaugte Flüssigkeit fließt zur späteren Entsorgung in einen Sumpf 350. Allerdings ist die in den Sumpf 350 fließende Flüssigkeit wegen der vorhandenen Filter 300/310 im Wesentlichen frei von Verunreinigungen 140 und kann somit auf Wunsch auch in den Behälter 270 zurückgeführt werden.
Gemäß 7 und 8 hat man erkannt, dass Länge und Breite der langgestreckten Membran 210 die Stärke der auf die Oberfläche 90 und die Öffnung 85 wirkenden hydrodynamischen Span nung bestimmen. Dieser Effekt ist für die Steuerung der Stärke der Reinigungswirkung wichtig. Außerdem wurde erkannt, dass bei Positionierung des Endabschnitts 215 der Membran 210 gegenüber der Öffnung 85 Länge und Breite der langgestreckten Membran 210 bestimmen, wie weit die Flüssigkeit in den Kanal 70 eintritt (siehe Darstellung). Es wird davon ausgegangen, dass die Regelung der Eindringtiefe der Flüssigkeit in den Kanal 70 wiederum abhängig ist von der Stärke der normalen Spannung δn. Allerdings hat man festgestellt, dass die Stärke der normalen Spannung δn umgekehrt proportional zur Höhe des Spalts 220 ist. Die normale Spannung δn und damit die Eindringtiefe der Flüssigkeit in den Kanal 70 können somit durch Vergrößerung der Länge der Membran 210 erhöht werden. Außerdem hat man festgestellt, dass die Stärke der normalen Spannung δn direkt proportional ist zum Druckabfall der Flüssigkeit während ihrer Bewegung entlang des Endabschnitts 215 und der Oberfläche 90. Die normale Spannung δn und damit die Eindringtiefe der Flüssigkeit in den Kanal 70 können daher dadurch erhöht werden, dass man die Breite der Membran 210 erhöht. Diese Wirkungen sind wichtig im Hinblick auf die Entfernung etwaiger Verunreinigungen 140, die an den Seitenwandungen 79a oder 79b anhaften könnten. Genauer gesagt, wird bei Herstellung der langgestreckten Membran 210 mit einer größeren Länge als der nominalen Länge X die Höhe des Spalts 220 verringert, um die Reinigungswirkung bei Bedarf zu verbessern. Ferner wird, wenn die langgestreckte Membran 210 mit einer größeren Breite als der nominalen Breite W hergestellt wird, der Durchgang des Spalts 220 vergrößert, um bei Bedarf die Reinigungswirkung zu verbessern. Der durchschnittliche Fachmann auf dem Gebiet kann daher ohne übermäßiges Experimentieren sowohl die Länge X als auch die Breite W der Membran 210 in Abhängigkeit von der Menge der Verunreinigungen und der Stärke der Verkrustungen verändern, um eine optimale Spaltgröße zu erhalten, die eine optimale Reinigungswirkung erzielt. Aus Vorstehendem ergibt sich, dass auch die Höhe H der Dichtung 200 mit ähnlichen Ergebnissen verändert werden kann, um die Größe des Spalts 220 zu verändern.
Gemäß 1 kann die Hubeinrichtung 175 mit der Reinigungswanne 190 verbunden werden, um die Wanne 190 so anzuheben, dass die Dichtung 200 dichtend an der Oberfläche 90 angreift, wenn sich der Druckkopf 60 in seiner zweiten Position 172b befindet. Hierzu ist die Hubeinrichtung 175 vorzugsweise mit der Steuerung 130 verbunden, so dass die Funktion der Hubeinrichtung 175 durch die Steuerung 130 gesteuert wird. Natürlich kann die Hubeinrichtung 175 nach Abschluss des Reinigungsvorgangs so abgesenkt werden, dass die Dichtung nicht mehr an der Oberfläche 90 angreift.
Wie am besten in 1 zu erkennen ist, muss die Auflagewalze 40 zum Reinigen des seitenbreiten Druckkopfs 60 mittels der Reinigungsanordnung 170 bewegt werden, damit die Wanne 190 an den Druckkopf 60 angelegt werden kann. Dazu betätigt ein von der Steuerung 130 kommendes elektronisches Signal einen motorbetätigten Mechanismus (nicht dargestellt), der die Auflagewalze 40 in Richtung des ersten Doppelpfeils 387 bewegt und dadurch Raum für eine Aufwärtsbewegung der Wanne 190 schafft. Die Steuerung 130 steuert auch die Hubeinrichtung 175, so dass diese die Wanne 190 von ihrer ersten Position 172a, in der sie nicht am Druckkopf 60 anliegt, in ihre zweite Position 172b (gestrichelt dargestellt) bewegt, in der sie am Druckkopf 60 anliegt. Wenn die Wanne 190 an der Abdeckplatte 80 des Druckkopfs anliegt, zirkuliert die Reinigungsanordnung 170 Flüssigkeit durch die Reinigungswanne 190 und über die Abdeckplatte 80 des Druckkopfs. Wird der Druckkopf 60 zum Drucken benötigt, zieht die Hubeinrichtung 175 die Wanne 190 in das Gehäuse 180 und in die erste Ruheposition 172a zurück. Dabei wird die Wanne 190 vom Gehäuse 180 aus in Richtung des zweiten Doppelpfeils 388 auswärts vorgeschoben und wieder einwärts eingezogen.
Weiter ist aus 1 ersichtlich, dass die aus der Auslasskammer 240 austretende Flüssigkeit zunächst noch mit Verunreinigungen 140 belastet ist. Diese Flüssigkeit sollte zweckmäßigerweise nicht zurückgeführt, sondern im Sumpf 350 gesammelt werden. Die verunreinigte Flüssigkeit wird deshalb dem Sumpf 350 so zugeführt, dass bei im Betrieb befindlicher Saugpumpe 360 das zweite Ventil 330 geschlossen und das dritte Ventil 370 geöffnet wird. Dann ist die Flüssigkeit frei von Verunreinigungen 140 und kann zurückgeführt werden, indem das dritte Ventil 370 geschlossen und das zweite Ventil 330 geöffnet wird. Ein im ersten Leitungssegment 260 angeordneter Detektor 397 erkennt, wann die Flüssigkeit sauber genug ist, um zurückgeführt zu werden. Die vom Detektor 397 gelieferte Information kann verarbeitet und zur Betätigung der Ventile verwendet werden, um austretende Flüssigkeit entweder dem Sumpf 350 zuzuführen oder in den Kreislauf zurückzupumpen. Hierzu kann der Detektor als spektrophotometrischer Detektor ausgebildet sein. In jedem Fall wird bei Abschluss des Reinigungsprozesses die Saugpumpe 360 aktiviert und das dritte Ventil 370 geöffnet, um etwaige zwischen dem zweiten Ventil 330 und dem ersten Ventil 320 noch vorhandene Flüssigkeit in den Sumpf 350 zu pum pen. Dadurch wird das Auslaufen von Flüssigkeit verhindert, wenn die Reinigungseinrichtung 170 von der Abdeckplatte 80 abgenommen wird. Ferner sorgt diese Vorgehensweise dafür, dass die Abdeckplatte 80 weitgehend trocken ist, so dass der Druckkopf 60 ungehindert von Tropfen der Reinigungsflüssigkeit um die Öffnung 85 herum arbeiten kann. Zur Wiederaufnahme des Druckvorgangs wird das sechste Ventil 430 geschlossen und das fünfte Ventil 420 geöffnet, damit Tinte in den Kanal 70 angesaugt werden kann. Die Saugpumpe 360 wird erneut aktiviert, und das dritte Ventil 370 wird geöffnet, um etwaige in der Wanne 190 noch vorhandene Flüssigkeit abzusaugen. Alternativ kann die Wanne 190 auch abgenommen und ein (nicht dargestellter) separater Auffangbehälter am Druckkopf 60 ausgerichtet werden, um Tintentropfen aufzufangen, die während des Ansaugvorgangs des Druckkopfs 60 aus dem Kanal 70 ausgestoßen werden.
Bei der vorstehend beschriebenen mechanischen Anordnung handelt es sich nur um ein Beispiel. Möglich sind zahlreiche unterschiedliche Ausführungsformen. Zum Beispiel ist es möglich, den Druckkopf 60 um eine horizontale Achse 389 in eine geeignet Position nach außen zu drehen, um Raum für die Anlage der Wanne 190 an der Abdeckplatte 80 des Druckkopfs zu schaffen.
9 und 10 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung steht ein unter Druck stehender Gasvorrat 390 mit dem Spalt 220 in Strömungsverbindung, um ein unter Druck stehendes Gas in den Spalt 220 einzuleiten. Das Gas bildet eine Vielzahl von Gasblasen 395 in der Flüssigkeit aus, die die Beseitigung von Verunreinigungen 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 verbessern.
11 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung steht ein mechanischer Druckimpulsgenerator, etwa eine allgemein mit 400 bezeichnete Kolbenanordnung, mit der ersten Kammer 230 in Strömungsverbindung. Die Kolbenanordnung 400 weist einen sich hin und her bewegenden Kolben 410 auf, der eine Vielzahl von Druckimpulswellen in der ersten Kammer 230 erzeugt, die sich in der Flüssigkeit in der ersten Kammer 230 ausbreiten und in den Spalt 220 eintreten. Der Kolben 410 bewegt sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her, wobei die zweite Position gestrichelt dargestellt ist. Die Wirkung der Druckwellen besteht darin, dass die Entfernung von Ver unreinigungen 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 durch die Kraft der Druckwellen verbessert wird.
12 und 13 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser vierten Ausführungsform der Erfindung weist die langgestreckte Membran 210 eine sich darin in Längsrichtung erstreckende Bohrung 420 auf. Die Membran 210 besteht vorzugsweise aus einem elastomeren piezoelektrischen Material, etwa einem Gummi und einer PZT-Verbindung. An die Bohrung 420 ist eine pneumatische Pumpe 430 angeschlossen, die ein Gas (zu Beispiel Luft) in die Bohrung 420 pumpt. Wenn Gas in die Bohrung 420 gepumpt wird, wir derart Druck auf die Membran 210 ausgeübt, dass die Membran 210 sich auf eine größere Breite W und eine größere Länge X ausdehnt, um den vorstehend beschriebenen verbesserten Reinigungseffekt zu bewirken. Die Membran 210 kann daher von einem ersten Volumen auf ein zweites Volumen, das größer ist als das erste Volumen, ausgedehnt werden. Außerdem ist vorzugsweise ein Entlastungsventil 440 vorgesehen. Das Entlastungsventil 440 wird während des Betriebes der Pumpe 430 geschlossen, so dass sich die elastische Membran 210 ausdehnt. Nach erfolgter Reinigung wird die Pumpe 430 abgeschaltet und das Entlastungsventil 440 geöffnet, damit das Gas aus der Bohrung 420 entweichen kann. Während das Gas aus der Bohrung 420 entweicht, nimmt die Membran 210 wieder ihr ursprüngliches Ausgangsvolumen an.
In 14 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser fünften Ausführungsform der Erfindung besteht die Membran 210 aus einem Metallmaterial, so dass die Membran 210 sich bei Einwirkung eines magnetischen Feldes bewegen kann. An einer Innenwandung des Hohlraums 197 ist in der Nähe des Endabschnitts 215 der Membran 210 ein Paar sich gegenüberliegender Elektromagnete 450a/b vorgesehen. Die Magnete 450a/b werden nacheinander aktiviert und erzeugen nacheinander ein auf den Endabschnitt 215 der Membran 210 wirkendes magnetisches Feld. Bei Aktivierung des Magneten 450a bzw. 450b wird der Endabschnitt 215 jeweils von dem Magneten angezogen, woraus sich die weiter oben bereits erwähnte "schwingende" Bewegung des Endabschnitts 215 ergibt. Diese schwingende Bewegung verbessert natürlich die Reinigungswirkung, wie dies vorstehend bereits beschrieben wurde.
Die Reinigungsflüssigkeit kann aus jedem beliebigen flüssigen Lösungsmittel bestehen, etwa Wasser, Isopropanol, Diethylenglykol, Diethylenglykol-Monobutylether, Oktan, Säuren und Basen, oberflächenaktiven Lösungen und Kombinationen dieser Mittel. Verwendbar sind auch komplex zusammengesetzte Flüssigkeiten, wie Mikroemulsionen, mizellare oberflächenaktive Lösungen, in Flüssigkeit dispergierte blasenbildende Mittel und Feststoffe.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass ein Vorteil der Erfindung darin besteht, dass die Reinigungsanordnung 170 die Verunreinigungen 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 ohne Verwendung von Bürsten oder Wischern entfernt, die sonst die Oberfläche 90 und/oder die Öffnung 85 beschädigen könnten. Denn die Membran 210 erzeugt in der durch den Spalt 220 fließenden Flüssigkeit eine Scherkraft, die die Verunreinigungen 140 von der Oberfläche 90 und/oder der Öffnung 85 entfernt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass ein weiterer Vorteil der Erfindung in der Verbesserung der Effizienz der Reinigung liegt. Denn die Betätigung der Oszillations-Wandler 218a/b bewirkt eine hin und her gehende Bewegung der Reinigungsflüssigkeit im Spalt und damit eine Bewegung der mit der Verunreinigung 140 in Kontakt kommenden Flüssigkeit. Durch diese Bewegung der Flüssigkeit wird wiederum die Verunreinigung 140 bewegt, um sie zu lösen.
Die Erfindung wurde vorstehend unter besonderer Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben; für den Fachmann versteht es sich jedoch, dass die einzelnen Elemente der bevorzugten Ausführungsformen in unterschiedlicher Weise verändert oder durch gleichwertige Elemente ersetzt werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Ferner sind zahlreiche Modifikationen möglich, um eine gegebene Situation und ein gegebenes Material an die erfindungsgemäße Lehre anzupassen, ohne von der wesentlichen Lehren der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann im Behälter 270 ein Heizelement zum Erwärmen der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit vorgesehen werden, um die Reinigungswirkung auf der Oberfläche 90, im Kanal 70 und/oder der Öffnung 85 zu verbessern. Dies ist besonders nützlich bei einer Reinigungsflüssigkeit, deren Reinigungswirkung durch Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit verbessert wird. Als weiteres Beispiel könnten bei einem Mehrfarbendrucker, der eine Vielzahl von jeweils einer von mehreren Farben entsprechenden Druckköpfen aufweist, für jede Farbe eine oder mehrere besondere Reinigungsanordnungen eingesetzt werden, um eine gegenseitige Verunreinigung der Druckköpfe durch Tinten anderer Farben zu verhindern. Gemäß einem weiteren Beispiel könnte mit der Reinigungsanordnung 170 ein Verunreinigungs-Detektor verbunden sein, der erkennt, wann eine Reinigung nötig ist. Bei einem solchen Verunreinigungs-Detektor könnte es sich um einen mit der Tinte in den Kanälen 70 in Flüssigkeitsverbindung stehenden Druckwandler handeln, der einen Anstieg des Tintenrückstaudrucks erkennt, der entsteht, wenn teilweise oder vollständig blockierte Kanäle 70 versuchen, Tintentropfen 100 auszustoßen. Ein solcher Verunreinigungs-Detektor könnte auch aus einem mit den Tintenkanälen 70 in Flüssigkeitsverbindung stehenden Strömungs-Detektor bestehen, der einen zu geringen Tintenstrom erkennt, wenn teilweise oder vollständig blockierte Kanäle 70 versuchen, Tintentropfen 100 auszustoßen. Als Verunreinigungs-Detektor könnte auch ein optischer Detektor gewählt werden, der mit der Oberfläche 90 und den Öffnungen 85 in optischer Verbindung steht und die Anwesenheit von Verunreinigungen 140 anhand der Reflexion oder des Emissionsgrades erkennt. Schließlich könnte ein solcher Verunreinigungs-Detektor auch aus einer Vorrichtung bestehen, die die Tintenmenge misst, die während des Durchspülens der Kanäle 70 in regelmäßigen Abständen in einen spritznapfartigen Behälter abgegeben wird. In diesem Fall würde dann die in den spritznapfartigen Behälter abgegebene Tintenmenge von dem Gerät gemessen und mit einer bekannten Tintenmenge verglichen, die bei nicht durch Verunreinigungen 140 blockierten Öffnungen in den spritznapfartigen Behälter abgegeben werden sollte. Außerdem kann die Steuerung 130 noch weitere Hilfsfunktionen steuern.
Bereitgestellt werden daher ein selbstreinigender Drucker mit oszillierender Membran sowie ein Verfahren für die Montage des Druckers.

Claims

Selbstreinigender Drucker mit a) einem Druckkopf (60), der eine Oberfläche (90) aufweist; und mit b) einem oszillierbaren strukturierten Bauteil (210), das der Oberfläche gegenüber angeordnet ist und dazwischen einen Spalt (220) bildet, welcher derart bemessen ist, dass Flüssigkeit in einer ersten Richtung durch den Spalt zu strömen vermag, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil den Flüssigkeitsstrom entlang der Oberfläche derart beschleunigt, dass im Flüssigkeitsstrom eine Scherkraft entsteht, während das Bauteil oszilliert, wodurch die Scherkraft gegen die Oberfläche wirkt, während sie im Flüssigkeitsstrom erzeugt wird, und wodurch die Oberfläche gereinigt wird, während die Scherkraft gegen die Oberfläche wirkt.
Selbstreinigender Drucker nach Anspruch 1, mit einer Pumpe (290), die sich in Strömungsverbindung mit dem Spalt befindet, um die Flüssigkeit durch den Spalt zu pumpen.
Selbstreinigender Drucker nach Anspruch 1, mit einem Gasvorrat (390), der in Strömungsverbindung mit dem Spalt steht, um ein Gas in den Spalt zu leiten und eine Gasblase (395) im Flüssigkeitsstrom zu erzeugen und dadurch die Reinigung der Oberfläche zu verbessern.
Selbstreinigender Drucker nach Anspruch 1, mit einem Druckimpulsgenerator (400), der in Strömungsverbindung mit dem Spalt steht, um eine Druckwelle im Flüssigkeitsstrom zu erzeugen und dadurch die Reinigung der Oberfläche zu verbessern.
Selbstreinigender Drucker nach Anspruch 1, worin das Bauteil von einem ersten Volumen in ein zweites Volumen ausdehnbar ist, welches größer ist als das erste Volumen.
Selbstreinigender Drucker nach Anspruch 1, mit einem Wandler, der mit dem Bauteil verbunden ist, um ein elektrisches Feld zum Oszillieren des Bauteils zu erzeugen.
Verfahren zum Montieren eines selbstreinigenden Druckers, mit dem Schritt des Anordnens eines oszillierbaren strukturierten Bauteils (210) gegenüber einer Oberfäche (90) eines Druckkopfs (60), um dazwischen einen Spalt (220) auszubilden, welcher derart bemessen ist, dass Flüssigkeit durch den Spalt zu strömen vermag, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (210) den Flüssigkeitsstrom entlang der Oberfläche (90) derart beschleunigt, dass im Flüssigkeitsstrom eine Scherkraft entsteht, während das Bauteil oszilliert, wodurch die Scherkraft gegen die Oberfläche wirkt, während sie im Flüssig-keitsstrom erzeugt wird und wodurch die Oberfläche gereinigt wird, während die Scherkraft gegen die Oberfläche wirkt.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem Schritt des Anschließens zweier einander gegenüberliegender Wandler (218a/218b) an das Bauteil, um dieses (210) zu oszillieren.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem Schritt des Anordnens einer Pumpe (290), die sich in Strömungsverbindung mit dem Spalt (220) befindet, um die Flüssigkeit durch den Spalt zu pumpen.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem Schritt des Bereitstellens eines Gasvorrats (390), der in Strömungsverbindung mit dem Spalt (220) steht, um ein Gas in den Spalt zu leiten und eine Gasblase (395) im Flüssigkeitsstrom zu erzeugen und dadurch die Reinigung der Oberfläche (90) zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 7, mit dem Schritt des Anordnen eines Druckimpulsgenerators (400), der in Strömungsverbindung mit dem Spalt steht, um eine Druckwelle im Flüssigkeitsstrom zu erzeugen und dadurch die Reinigung der Oberfläche zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 7, worin der Schritt des Anordnens eines oszillierbaren Bauteils den Schritt des Anordnens eines oszillierbaren Bauteils (210) umfasst, das von einem ersten Volumen in ein zweites Volumen ausdehnbar ist, welches größer ist als das erste Volumen.