EP0257068B1 - Verfahren und vorrichtung zum abdichten und reinigen der tintenaustrittsöffnungen an einem tintenschreibkopf - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum abdichten und reinigen der tintenaustrittsöffnungen an einem tintenschreibkopf Download PDF

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EP0257068B1
EP0257068B1 EP87901342A EP87901342A EP0257068B1 EP 0257068 B1 EP0257068 B1 EP 0257068B1 EP 87901342 A EP87901342 A EP 87901342A EP 87901342 A EP87901342 A EP 87901342A EP 0257068 B1 EP0257068 B1 EP 0257068B1
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    • B41J2/16541—Means to remove deposits from wipers or scrapers

Definitions

  • a covering and cleaning device for ink writing heads is known from German Offenlegungsschrift 32 07 072. It consists of a sealing plate pivotably arranged in front of the nozzle plate, which has a cutout with sharp edges in the region of the outlet openings of the nozzle plate and which is held by means of a clamping bracket which supplies the pressing force for the sealing plate and the nozzle plate.
  • a crank mechanism is provided, the crank pin of which engages in a slot in the sealing plate and which can be moved back and forth between two stops.
  • the stripping element can consist of plastic.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdichten und Reinigen von Tintenaustrittsöffnungen gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 3.
  • Für den sicheren Betrieb einer Tintenschreibeinrichtung die nach dem sogenannten Unterdruckverfahren arbeitet, bei dem der Tintendruck im Tintenkopf entweder Null oder darunter beträgt, ist es sehr wesentlich, daß die Tintenkanäle stets vollkommen mit Tinte gefüllt sind. Verunreinigungen und Luft- oder Gasbläschen im Kanal-und/oder im Düsenbereich führen zu erheblichen Störungen der Funktionen des Tintenkopfes und sind nicht selten Grund für dessen völligen Ausfall. Mittels eines Spülvorganges, bei dem durch einen zeitlich begrenzten Überdruck Tinte durch den Kanal- und Düsenbereich gedrückt wird, kann diese Funktionsstörung behoben werden.
  • Es ist bereits eine Spülvorrichtung bekannt (DE-PS 26 10 518), bei der manuell durch Betätigung eines Druckstempels im Schreibkopf kurzzeitig ein Überdruck erzeugt wird. Beim Wiederherstellen des statischen Unterdruckes bildet sich in jeder Düsenöffnung erneut der gewünschte negative Tintenmeniskus aus. Die durch den Spülvorgang verbrauchte Tintenmenge kann jedoch in weiten Grenzen schwanken und zu erheblichen Verlusten bzw. Versorgungsproblemen führen.
  • Um den Tintenschreibkopf zu reinigen und zwischen den Druckvorgängen abzudecken ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 07 072 eine Abdeck- und Reinigungsvorrichtung für Tintenschreibköpfe bekannt. Sie besteht aus einer vor der Düsenplatte verschwenkbar angeordneten Dichtungsplatte, die im Bereich der Austrittsöffnungen der Düsenplatte einen Ausschnitt mit scharfen Kanten aufweist und die mittels eines die Andruckkraft für die Dichtungsplatte und die Düsenplatte liefernden Spannbügels gehalten wird. Zum Antrieb der Dichtungsplatte ist ein Kurbelmechanismus vorgesehen, dessen Kurbelstift in einen Schlitz der Dichtungsplatte eingreift und der zwischen zwei Anschlägen hin- und herbewegbar ist. Das Abstreifelement kann dabei aus Kunststoff bestehen.
  • Eine derartige Vorrichtung hat den Nachteil, daß angetrocknete Partikel eines Tinten-Staubgemisches die Reinigung der Tintenaustrittsöffnungen erschweren können, ebenso deren Abdichtung im Ruhezustand.
  • In der DE-OS 35 08 561 wird eine kombinierte Abdeck- und Reinigungsvorrichtung für einen Tintenschreibkopf beschrieben, die aus einem an dem Austrittsbereich des Tintenkopfes motorisch anliegenden bewegbaren Schieber besteht. Der Schieber weist einen Durchbruch sowie Kanäle zum Aufnehmen von Spültinte auf. In einem ersten Betriebszustand liegt der Durchbruch vor den Austrittsdüsen und gibt diese frei. In einem Spülzustand wird der Schieber nacheinander über die Austrittsdüse geführt und diese durchgespült, wobei die Kanäle des Schiebers die Spültinte ableiten.
  • Es ist weiterhin aus der DE-OS 3005 394 bekannt die Austrittsbereiche der Schreibdüsen über einen mit Tinte gefüllten Spalt abzudichten. Aus DE-A-2 919 727 ist auch ein Verfahren zum Abdichten der Tintenaustrittsöffnungen eines Tintenschreibkopfes unter Verwendung von einem Abdeck- und Abstreifelement, wobei durch Relativbewegung zwischen Tintenschreibkopf und Abdeckelement die Tintenaustrittsöffnungen durch das Abdeckelement in einem einen Spalt bildenden Abstand abgedeckt werden, und der Spalt über die Tintenaustrittsöffnungen mit Schreibflüssigkeit gefüllt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ohne großen Aufwand einerseits eine Abdichtung der Tintenaustrittsöffnungen möglich ist, andererseits deren rückstandsfreie Reinigung.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß den kennzeichnenden Teilen der ersten und dritten Patentansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Dadurch, daß die Tintenaustrittsöffnungen am Tintenschreibkopf durch einen flüssigkeitsgefüllten Spalt abgedeckt werden, wird einerseits für eine dichte und sichere Abdichtung der Tintenaustrittsöffnungen im Ruhezustand gesorgt, andererseits können sich keine angetrockneten Rückstände bilden, da die Schreibflüssigkeit selbst diese evtl. angetrocknete Partikeln wieder ablöst.
  • Zum Füllen des Tintenspaltes ist es allein notwendig, z. B. den Tintenkopf in eine Parkposition zu bringen und dann durch erneute Betätigung der Tintenschreibdüsen diesen Spalt zu füllen.
  • Der Spalt kann dabei in seiner Breite und seinem Abstand zum Schreibkopf so dimensioniert sein, daß Kapillarwirkung auftritt, so daß sich die Schreibflüssigkeit selbst in dem Spalt hält.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das zum Entfernen der Schreibflüssigkeit aus dem Spalt benützte Abstreifelement dazu verwendet, die Tintenaustrittsdüsen abzudecken.
  • Das Abdeckelement und das Abstreifelement können dabei dem Schreibkopf zugeordnet sein und von einer auf dem Schreibkopf angeordneten motorischen Einrichtung betätigt werden oder aber das Abdeck- und Abstreifelement ist außerhalb der Schreibwalze in einer Parkposition des Schreibkopfes angeordnet und wird von einer gesonderten Betätigungseinrichtung betätigt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Abdeck- und Abstreifelement ein Abdeckkissen auf, das aus einem feinmaschigen, kapillar wirkenden Gewebe besteht. Zum Abdichten wird das Kissen vor die Tintenaustrittsöffnungen gebracht, wo es sich durch Kapillarwirkung aus den Tintenaustrittsöffnungen mit Tinte vollsaugt und so über einen Feuchtigkeitsfilm die Austrittsöffnungen verschließt.
  • Das Abdeckkissen kann dabei selbst als Abstreifelement wirken. Eine zusätzliche mechanische Spaltbildung und gesondertes Auffüllen des Spaltes mit Tinte durch Druckerhöhung im Tintensystem kann entfallen.
  • Die Erfindung ist für sämtliche Tintenschreibköpfe brauchbar die nach dem Unterdruckprinzip arbeiten, seien es nun Tintenschreibköpfe mit piezoelektrischem Antrieb oder Tintenschreibköpfe mit elektrothermischen Wandlern.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung des Tintenaustrittsbereiches eines Tintenschreibkopfes, bei dem die Tintenaustrittsöffnungen durch Schreibflüssigkeit abgedeckt sind.
    • Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung desselben Tintenschreibkopfes beim Reinigungsvorgang und
    • Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung des Tintenschreibkopfes auf einem Schreibwagen und die zugehörige, die Abdichtungs- und Reinigungsvorrichtung betätigende Einrichtung.
  • Ein hier nicht im einzelnen dargestellter Tintenschreibkopf 1 der sowohl Piezowandler als auch elektrothermische Wandler enthalten kann, ist auf einem Druckerwagen 2 einer Tintendruckeinrichtung entlang von Führungsschienen 3 motorisch verschieblich gelagert. Auf dem Druckerwagen 2 ist weiterhin ein auswechselbarer Tintenvorratsbehälter 4 angeordnet und zwar etwas unterhalb des Tintenschreibkopfes 1 um dadurch in dem Tintenschreibkopf 1 einen gewissen statischen Unterdruck zu erzeugen.
  • Dem Tintenschreibkopf 1 zugeordnet ist eine Vorrichtung zum Abdichten und Reinigen der Tintenaustrittsöffnungen, die aus einem Abdeckelement 5 und einem zugeordneten Abstreifelement 6 besteht. Das Abstreifelement kann zusammen mit dem Abdeckelement über eine elektromotorische Einrichtung 7 über die Tintenaustrittsöffnungen des Schreibkopfes bewegt werden.
  • In einem ersten in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand, bei dem entsprechend der Fig. 3 der Tintenschreibkopf mit dem Druckerwagen 2 in eine seitliche Parkposition neben der hier nicht dargestellten Schreibwalze transportiert wurde, befindet sich das Abstreifelement 6 in einem engen Abstand a vor den Tintenaustrittsöffnungen 8 des Tintenschreibkopfes 1 mit Tintenversorgungskanälen 9. Das Abdeckelement 5 deckt dabei den gesamten Austrittsbereich der Tintenaustrittsöffnungen 8 ab, wobei der Abstand a zu den Tintenaustrittsöffnungen 8 entsprechend der Breite eines aus elastischem Werkstoff bestehenden Abstreifelementes 6 bemessen ist. Das Abdeckelement 5 bildet mit einer die Tintenaustrittsöffnungen 8 aufnehmenden Düsenplatte 10 einen Spalt 11. Im oberen Teil des Abdeckelementes 5 ist außerdem ein Entlüftungskanal 12 angeordnet. Eine Dichtungslippe 13 deckt den Spalt 11 nach unten hin ab.
  • Die Funktion der Vorrichtung ist dabei wie folgt : Nachdem entsprechend der Figur 3 der Tintenschreibkopf in Parkposition gebracht worden ist, kommt die Düsenplatte 10 im Abstand a vor das Abdeckelement zu liegen. Nunmehr wird über die zentrale Druckersteuereinrichtung der Tintenschreibkopf aktiviert und zwar sämtliche Wandlerelemente im Schreibkopf, womit sich der Spalt 11 mit Tinte 19 füllt. Durch den engen Spalt in Verbindung mit der Dichtungslippe 13 kann keine Tinte aus dem Spalt 11 austreten, die Schreibflüssigkeit selbst sorgt für die entsprechende Abdichtung an den Tintenaustrittsöffnungen 8. Der Entlüftungskanal 12 erleichtert das Füllen des Spaltes 11. Da nur ein ganz geringer Bereich der Tinte bzw. des mit Tinte gefüllten Spaltes 11 der Luft ausgesetzt ist, kann es praktisch zu keinem Eintrocknen der Tinte im Bereich des Spaltes kommen. Dies auch bei längerer Nichtinbetriebnahme des Druckers.
  • Vor Inbetriebnahme des Druckers wird über die elektromotorische Einrichtung 7 mit Hilfe eines Noppens 14 das in einer Führung 15 geführte Abdeck- und Abstreifelement entsprechend der Pfeilrichtung nach unten bewegt. Dabei überstreift das Abstreifelement 6, das aus einem elastischen Werkstoff bestehen kann, die Tintenaustrittsöffnungen und streift damit die in dem Spalt 11 befindliche Tinte ab. Die Dichtungslippe 13 die z. B. aus einem elastischen Kunststoff bestehen kann, entfernt dabei die Tinte am Abstreifelement 6. Dabei wirkt beim Abstreifen auf das Abstreifelement eine Kraft F.
  • Bei sehr langer Unterbrechung des Schreibbetriebes ist es auch möglich, anstelle des Tintenfilmes das Abdeckelement entsprechend der Darstellung der Fig. 2 vor den Tintenaustrittsöffnungen ruhen zu lassen und damit die Tintenaustrittsöffnungen durch das Abstreifelement abzudecken. Vor der erneuten Aufnahme des Druckerbetriebes ist es allein notwendig, den vorher beschriebenen Spülvorgang zu wiederholen.
  • Die beim Abstreifen aus dem Spalt 11 verdrängte Tinte 19 wird durch die Dichtungslippe 13 abgestreift und durch eine entsprechende Resttintenauffangeinrichtung 18 aufgefangen.
  • Anstelle der in Fig. 3 dargestellten Betätigungseinrichtung, ist es auch möglich das Abstreif- und Abdeckelement mit einer Einrichtung entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 32 07 072 zu bewegen, die dem Tintenschreibkopf unmittelbar zugeordnet ist. Ein Überwischen der Tintenaustrittsöffnungen kann dabei sowohl horizontal als auch vertikal erfolgen.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die von der Struktur- her etwa der der Fig. 1 und 2 entspricht, besteht das Abstreifelement 5 mit der Wandstärke a aus einem Filtergewebe bzw. einem Edelstahlgewebe von beispielsweise 0,1-0,2 mm Dicke und einer Maschenweite von 30 wm. Zum Abdichten der Tintenaustrittsöffnungen 8 wird das als Abdeckkissen ausgebildete Abdeckelement 6 vor die Tintenaustrittsöffnungen geschoben, wo es durch Kapillarwirkung Tinte 19 aus den Tintenaustrittsöffnungen saugt. Dadurch bildet sich vor den Tintenaustrittsöffnungen ein Feuchtfilm, der die eigentliche Abdichtung bewirkt. Damit entfällt eine mechanische Spaltbildung über das Abdeckelement 5, da das sogenannte Abstreifelement 6 selbst als Abdeckelement (Abdichtkissen) wirkt. Das Abdeckelement 5 stützt sich also über das Abdeckkissen auf den Tintenaustrittsöffnungen 8 ab. Eine zusätzliche Spaltbildung über das Abdeckelement 5 ist nicht mehr notwendig.

Claims (9)

1. Verfahren zum Abdichten und Reinigen der Tintenaustrittsöffnungen (8) an einem Tintenschreibkopf (1) einer Tintendruckeinrichtung unter Verwendung von einem die Tintenaustrittsöffnungen (8) abdeckenden Abdeck- und Abstreifelement (5 b. z. w. 6), gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte :
- durch Relativbewegung zwischen Tintenschreibkopf (1) und Abdeckelement (5) werden die Tintenaustrittsöffnungen (8) durch das Abdeckelement (5) in einem einen Spalt (11) bildenden Abstand abgedeckt,
- über die Tintenaustrittsöffnungen (8) wird der Spalt (11) mit Schreibflüssigkeit gefüllt und
- die Schreibflüssigkeit (19) im Spalt (11) wird durch eine Wischbewegung des Abstreifelementes (6) entfernt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entfernen der Schreibflüssigkeit (19) im Spalt (11) das Abstreifelement (6) sich an die Tintenaustrittsöffnungen (8) anlegt und diese abdichtet.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeck- und Abstreifelemente (5, b.z. w. 6) und der Tintenschreibkopf (1) derart zueinander verschieblich gelagert sind, daß in einem ersten Betriebszustand allein das Abdeckelement (5) in einem einen Spalt (11) bilden den Abstand die Austrittsöffnungen (8) abdeckt, wobei dann über die Tintenaustrittsöffnungen (8) der Spalt (11) mit Schreibflüssigkeit (19) gefüllt wird und daß dann in einem zweiten Betriebszustand das Abstreifelement (6) die Tintenaustrittsöffnungen (8) überstreift und dabei die im Spalt (11) befindliche Schreibflüssigkeit (19) entfernt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (6) und das Abdeckelement (5) übereinander angeordnet sind, wobei das Abdeckelement (5) das abzudichtende und abzustreifende Element (6) überragt und so unter Spaltbildung (11) die Tintenaustrittsöffnungen (8) abdeckt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeck- und Abstreifelemente (5, 6) ein Abdeckkissen aus porösem Material aufweisen, daß zur Abdichtung vor die Austrittsöffnungen (8) bringbar ist und das vorzugsweise über die Austrittsöffnungen (8) Schreibflüssigkeit (19) kapillar aufsaugt und die Austrittsöffnungen (8) so über einen Flüssigkeitsfilm abdichtet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckkissen aus einem engmaschigen Filter oder Gaze besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5, 6) miteinander verbunden sind und über eine gemeinsame elektromotorische Betätigungseinrichtung (7) betätigbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Tintenschreibkopf (1) eine die Tintenaustrittsfläche überragende Abstreif- und Dichtungslippe (13) aus elastischem Material angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (5) einen Entlüftungskanal (12) aufweist.
EP87901342A 1986-02-25 1987-02-20 Verfahren und vorrichtung zum abdichten und reinigen der tintenaustrittsöffnungen an einem tintenschreibkopf Expired - Lifetime EP0257068B1 (de)

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