EP0389481B1 - Verfahren und anordnung zur automatischen betriebssicherstellung von tintendruckeinrichtungen - Google Patents

Verfahren und anordnung zur automatischen betriebssicherstellung von tintendruckeinrichtungen Download PDF

Info

Publication number
EP0389481B1
EP0389481B1 EP88907627A EP88907627A EP0389481B1 EP 0389481 B1 EP0389481 B1 EP 0389481B1 EP 88907627 A EP88907627 A EP 88907627A EP 88907627 A EP88907627 A EP 88907627A EP 0389481 B1 EP0389481 B1 EP 0389481B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
arrangement
comb
conductor paths
nozzle surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88907627A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0389481A1 (de
Inventor
Ernst Goepel
Hans Kusmierz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19873732395 external-priority patent/DE3732395A1/de
Priority claimed from DE19873732396 external-priority patent/DE3732396A1/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0389481A1 publication Critical patent/EP0389481A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0389481B1 publication Critical patent/EP0389481B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16579Detection means therefor, e.g. for nozzle clogging

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for determining the functionality of an ink printing device according to the preamble of patent claim 1.
  • ink printing devices that is subject to the functional monitoring of the user is the problem of print image acceptance.
  • the user of ink printing devices must recognize in good time whether the typeface generated is faulty or not. This is particularly difficult with multi-nozzle ink heads of high print resolution, since e.g. B. the failure of one or more nozzles of the ink print head initially only results in a slight deterioration in the printed image.
  • DE-A-36 34 034 In order to be able to determine malfunctions due to the failure of individual nozzles, it is known from DE-A-36 34 034 to use an ink droplet sensor which comprises a plurality of electrodes, at least the first electrode of which can be brought into a position in which it meets the outlet nozzles opposite of the ink print head at a predetermined distance. The change in resistance between the first electrode and another electrode is detected when conductive ink ejected from the ink print head reaches the first electrode.
  • DE-A-32 44 112 describes an arrangement for checking nozzle outlet openings on ink writing heads for clogging or contamination in ink writing devices.
  • an ink device for monitoring the droplet ejection is arranged in the range of movement of the ink print head, with a light receiver and a light transmitter. After cleaning the ink print head, a nozzle test is carried out by spraying, the presence of an ink meniscus being checked at the nozzle outlet openings. If the reflection intensity of the meniscus deviates from a comparison intensity, a control signal is generated. This control signal either triggers a flushing of the write head or an optical or acoustic warning signal.
  • DE-A-29 19 727 describes a device for closing the nozzle surface on an ink writing head, in which a motor-driven, elastic endless band is provided, which rests on the nozzle surface.
  • the object of the invention is to provide an arrangement of the type mentioned at the beginning, with which an automatic operational security of the ink printing device is possible.
  • the ink head in the region of its nozzle surface is first cleaned and flushed through. After the cleaning procedure has been completed, each nozzle of the ink print head is then subjected to a spray test, and then, depending on the result of the spray test, either the printing operation is released or the ink printing device is put into a fault state after one or more unsuccessful cleaning procedures. H. further printing is prevented or the fault status is shown on a display.
  • This automatic operational security of the ink printing device before the start of the printing operation or automatic control procedure during the printing operation ensures optimal operational reliability and printing quality.
  • the arrangement is inexpensive and inexpensive and relieves the user of the printing device from its own possibly imprecise controls, since the ink printing device checks itself at defined times.
  • the necessary components are inexpensive and easy to manufacture, and the function test procedure that controls the process can be saved as part of the microprocessor-controlled central control.
  • the function test procedure can be called up when the printing device is started up or after a predefinable printing time.
  • an ink writing head 1 which is arranged on a printer carriage 100 is moved line by line along a recording medium (not shown here) with the aid of a stepping motor 101 in printing operation.
  • the printer carriage 100 is guided on guide rods 102 and is connected to the stepper motor 101 via a toothed belt 103.
  • the components required for automatically ensuring the operational reliability of the ink printer are arranged on the printer chassis 41. These are essentially a cleaning and rinsing station 105 and an ink droplet sensor 11 arranged next to them.
  • the cleaning and rinsing station shown in particular in FIGS. 11, 13 and 14 consists of a rotating endless belt 107 made of elastic material, e.g. Rubber or elastomer, which is guided by two rollers 108 and the width of which is somewhat larger than the width of the nozzle surface (nozzle plate) 2 of the ink writing head 1.
  • a rotating endless belt 107 made of elastic material, e.g. Rubber or elastomer, which is guided by two rollers 108 and the width of which is somewhat larger than the width of the nozzle surface (nozzle plate) 2 of the ink writing head 1.
  • two wedge-shaped wiping lips 109 are arranged on the endless belt 107. These wiper lips have an approximately triangular cross section, the angle at the front edge may differ from the angle at the rear edge, so that they can form oblique triangular lips. It is essential that the triangular wiper lips are attached to the endless belt 107 in such a way or are designed as a bulge of the endless belt that they cannot flip over
  • the endless belt 107 with the wiper lips 109 is arranged at such a distance close to the nozzle surface 2, so that the wiper lips 109 can surely slip over the nozzle surface during the cleaning process.
  • the elasticity and resilience for generating the pressing force necessary for stripping is essentially achieved by the deflection of this band.
  • the endless belt has further lips 110 parallel to the belt between the wiping lips 109, so that a corresponding protective hood-like depression results in the endless belt 107.
  • This recess is brought in front of the nozzle surface 2 during pauses and rests elastically on the latter.
  • the lips 109 and 110 are arranged so that they cover the area of the writing nozzles in the sealed state.
  • the side lips 110 are arranged with respect to the wiper lips 109 so that they leave openings in order to ensure pressure and temperature compensation to the environment. It is essential, however, that after positioning this protective hood in front of the nozzle openings in the area of the protective hood, a kind of small climate is established that prevents drying and contamination of the nozzle surface during breaks in writing.
  • an area 111 is provided on the endless belt 107 in the device shown, which serves for free spraying as a collecting surface for the ink droplets during free spraying. 14, this area 111 is brought in front of the nozzle surface 2 during free spraying, the impinging ink then dripping off the endless belt 107 and being collected by a collecting container 112.
  • the ink When flushing, the ink is passed through the ink print head 1 with the aid of a hose pump arranged in the printer carriage 100 113 pressed.
  • This hose pump can be designed in accordance with EP-A-0 212 503.
  • a single motor 106 drives both the cleaning and rinsing station 105 and the hose pump 113, depending on its direction of rotation.
  • a respective first 116 and second locking mechanism 117 are arranged on the drive shaft 115 of the motor 106.
  • This locking mechanism which is dependent on the direction of rotation, is designed as freewheels, the first freewheel 116 being connected to the rollers 108 of the endless belt 107 via a belt 118.
  • the freewheel 116 is designed in such a way that it freewheels counterclockwise when the drive shaft 115 is driven and is coupled to the endless belt 107 via the belt 118 when the drive shaft is driven clockwise.
  • the second freewheel 117 is designed as a freewheel freewheeling in the clockwise direction of the drive shaft 115 and has toothing 119 on its outside which cooperate with a corresponding toothing 120 of the hose pump 113.
  • the hose pump 113 is coupled to the motor 106 by moving the printer carriage 100, the coupling being carried out in the position shown on the left in FIG.
  • the ink droplet sensor 11 arranged next to the cleaning and rinsing device 105 will now be described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 10.
  • the ink writing head 1 is shown on the right. It has, for example, a nozzle plate 2 with nine outlet nozzles 3, a head part 4 with nine ink channels 5 and drive elements 6 associated therewith, and an ink supply part 7. This is connected via an ink feed 8 to an ink reservoir, not shown here.
  • a single ink droplet 9 is ejected from the associated nozzle 3.
  • the nozzles 3 in the sectional view according to FIG. 1 can also be arranged several times, namely in several rows perpendicular to the plane of the drawing. Four such rows would then form a write head with 32 nozzles, the nozzles of the individual rows being offset from one another.
  • the ink droplet sensor 11 is arranged at a distance 10 from the write head 1. It essentially consists of a sensor plate 12, designed as an electrode comb, with two connecting electrodes 13 and 14 leading to the outside, and of a layer located behind or below it, which is referred to below as suction block 17 and which serves to absorb and discharge liquid.
  • the electrode comb has, at least in the area of the point of impact of the ink droplets, a multiplicity of conductor tracks 18 and 19 which run in parallel in the outlet area of the ink droplets.
  • the device for removing the liquid supplied by the impact of ink droplets consists of non-conductive porous material; it can be constructed in one layer or preferably from several sub-layers.
  • the connection electrodes 13 and 14 are connected to an evaluation circuit 20 which, as will be discussed in more detail later, depending on the impact of one or more ink droplets on the electrode comb 12, emits a corresponding signal, the sensor signal SM.
  • FIGS. 2 and 3 show an exemplary embodiment of the electrode comb 12 of the ink droplet sensor in a top view (FIG. 2) and in a sectional illustration (FIG. 3).
  • the electrode comb is formed by two comb parts 121 and 122, whose tongue-shaped conductor tracks 18,19 lie next to each other in the area of the impact points for the ink droplets and form the comb structure.
  • the comb parts 121 and 122 with the conductor tracks 18 and 19 are applied here to the suction block 17 consisting of the porous, non-conductive layer.
  • Each of these comb parts 121 and 122 is electrically accessible from the outside via the connection electrodes 13 and 14.
  • the suction block 17 consists of two partial layers 15 and 16 of absorbent material with the thicknesses S1 and S2.
  • An insulating layer in the form of a gold-coated insulating film 21 is laminated onto the uppermost partial layer 15, which is then structured according to the division ratio T of the electrode comb and is provided with the conductor tracks 18 and 19.
  • T ⁇ D must be formed in order to form an electrical resistance bridge between adjacent conductor tracks 18 and 19 and thus between comb parts 121 and 122.
  • the example according to FIG. 3 shows that an ink drop 9 meets this condition when it hits the surface of the ink droplet sensor, that is to say it brings about a marked reduction in resistance between two adjacent conductor tracks, which can be evaluated at the connection electrodes 13 and 14 by the evaluation circuit. After the ink droplet 9 strikes, the amount of liquid is first absorbed by the upper porous sub-layer 15, transported downward and finally penetrates into the second sub-layer 16.
  • the electrically non-conductive porous sub-layers 15 and 16 act as a type of suction pump with a capillary effect.
  • the efficiency of this suction pump can be adjusted to specific applications by selecting the porosity (or pore size) and / or the number or the thickness S1, S2 of the partial layers.
  • the porosity P1 and P2 of the two layers 15 and 16 is different. It is advantageous if the porosity of the individual layers increases with increasing distance from the electrode comb (P2> P1).
  • Increasing porosity means decreasing pore size and thus increasing capillarity of the layers. This ensures that a liquid transport preferably takes place from the upper sub-layer 15 to the lower sub-layer 16. This has the advantage that the space in the vicinity of the electrode comb is emptied of ink relatively quickly and that a sequence of individual droplets arriving at short intervals can thus be reliably detected.
  • Duran filter glass for the upper partial layer 15 and so-called Millipore filter paper for the lower partial layer 16 are preferably suitable as materials for the individual partial layers 15 and 16 with different porosities.
  • the pore sizes of the upper porous partial layer 15 can be between 0.01 and 0 , 02, the pore sizes of the lower porous sublayer 16 are between 0.005 and 0.01 mm.
  • the comb structures described can advantageously be based on the known thin-film or Thick film technology can be produced.
  • the amount of liquid between two adjacent conductor tracks increases with each newly arriving ink droplet until the amount of liquid establishes an electrical connection between the two Produces conductor tracks. In this way it is possible that, for example, a significant abrupt change in resistance is only caused with the third droplet arriving. It is within the scope of the invention to adjust the porosity of the individual layers, which cause capillary suction of the ink liquid, accordingly.
  • the structures of the electrode comb arrangement are bifilar arranged conductor tracks designed, which has the advantage that the conductor tracks of the comb structure are electrically controllable and can be connected to each other, for example, during individual pauses in measurement.
  • FIG. 4 shows an example of this.
  • the conductor tracks 181 and 191 of the two comb parts 123 and 124 are meandered here on the suction block 17. Its construction and the formation of the conductor tracks 181 and 191 can take place in the manner described with reference to FIG. 3. As before, the conductor tracks run parallel next to each other in the area where the ink droplets meet.
  • the embodiment specified here offers the possibility of providing a second pair of connecting electrodes 23 and 24 in addition to the connecting electrodes 13 and 14 which lead to the outside and by means of which the conductor tracks 181 and 191 can be galvanically connected to one another.
  • the connection electrodes 23 and 24 are not connected to one another for the duration of a measurement process, that is to say for the duration during which the impact of ink droplets is detected.
  • the mode of operation of the detection for the impingement of ink droplets then takes place as described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the connections 23 and 24 can now be connected to one another via a switch, not shown here, which is actuated in the measurement pauses, that is to say when no ink droplets are detected. It is thus possible to use the conductor tracks 181 and 191 for heating and thus for evaporating the ink droplets during the measurement pauses with the aid of a current source (not shown here) which can be connected to the connections 13 and 14. This has the advantage that in addition to the capillary action of the suction block, there is also liquid removal by evaporation.
  • a circuit arrangement is provided for evaluating the impact of ink droplets, which is associated with a sudden reduction in resistance in the course of the conductor tracks of the electrode comb, with each impact of an ink droplet emits the sensor signal SM.
  • An embodiment of this is shown in FIG 5.
  • the circuit shown there essentially consists of a voltage divider, which consists of a fixed resistor 30 and the variable measuring resistor 31. This represents the current resistance value between the conductor tracks 18 and 19 (FIG. 2) and 181, 191 (FIG. 4) of the electrode comb, ie the circuit shown is connected to the connection electrodes 13 and 14 of the electrode comb at this point.
  • the tap between the resistors 30, 31 of the voltage divider is connected to the inputs of a comparator 32.
  • the printer controller By monitoring the time period between the excitation for droplet ejection by the printer controller and the occurrence of the sensor signal, it is possible to check the functionality of the individual nozzles. If there is no sudden change in resistance after a certain period of time, which can be set depending on predetermined parameters, such as printer structure, flight time of the droplets, ink composition, etc., the printer controller recognizes that the excited nozzle is not working.
  • the circuit arrangement described works with direct current, i.e. the voltage divider circuit is connected between a positive voltage source and ground.
  • this can lead to decomposition of the ink liquid especially when several ink droplets arriving in quick succession are necessary for the evaluation of ink droplets.
  • the ink liquid in this case is exposed to a current flow for a period of t ⁇ 100 ms, which can cause electrolytic changes.
  • the dye precipitates out of the solvent, which leads to solidification, which means that capillary suction is no longer possible.
  • this problem is solved in that the ink droplet sensor is operated with AC voltage.
  • An exemplary embodiment of this is shown in FIG. 6.
  • the evaluation circuit shown there also has the voltage divider circuit, consisting of the fixed resistor 30 and a resistor 31 representing the current resistance value between the conductor tracks.
  • the voltage divider circuit 30, 31 is here connected to an AC voltage generator 38.
  • a demodulator 33 is connected between the dividing point of the voltage divider circuit 30, 31 and the comparator 32 and operates in the circuit configuration selected in FIG. 7 as a so-called peak value rectifier. A voltage value is therefore available at its output which corresponds to the corresponds to the current peak value of the voltage at the dividing point. This is fed directly to one input of the comparator 32 via the resistor 39 and to the other input via the integrator 35, 36 as an average over time.
  • the comparison in the comparator 32, the reversal of the bistable circuit 37 and the output of the sensor signal SM in the printer control then take place, as described with reference to FIG. 5.
  • FIG. 7 shows a detailed circuit structure as an example of an embodiment for the evaluation circuit according to FIG. 6.
  • an electrically insulating carrier plate 26 is provided with a metal layer. This is preferably done by evaporating a glass plate with a thickness of 0.1 to 0.8 mm with a base metallization made of Ti, Cu.
  • a photoresist layer is applied to both sides of this. Subsequently, the pattern of the electrode comb structure desired later on the sensor plate 25 with the conductor tracks 18, 19 is generated on one side and this is galvanically reinforced to 10 ... 20 ⁇ m Ni.
  • the area of a spray window 28 is exposed on both sides, and after the base metallization has been etched off, the glass is etched away in this area, so that the conductor tracks 18, 19 span the now glass-free spray window 28.
  • so-called contacting windows 27 are etched free in this glass etching process.
  • the sensor plate 25 can be produced with great utility and can be connected and contacted with the suction block in a simple manner. Details are described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 9 in a top view
  • FIG. 10 in a sectional view
  • a housing 29 the suction block 17, the sensor plate 25 and contact springs 42 arranged on both sides
  • Non-conductive plastic injection-molded part housing 29 serves to accommodate these parts and is in turn fastened in the printer chassis 41 with the aid of the locking tongues 40 belonging to the housing.
  • the surface quality of the suction block 17 consisting of electrically non-conductive, open-porous material, such as, for example, suction ceramic, filter glass or foam, is subject only to certain requirements with regard to the side facing the ink writing head 1.
  • the flatness of this surface should be of the order of magnitude of the pore size of the porous suction block 17 in order to ensure that the flat sensor plate 25 is supported on it.
  • the sensor plate 25 has the comb parts 121, 122, the conductor tracks 18, 19, the spray window 28 and two contacting windows 27.
  • the mechanical assignment of the sensor plate 25 to the suction block 17, whose side provided with the conductor tracks 18, 19 faces the suction block 17, is done by the multifunctional contact springs 42 arranged on both sides.
  • the suction block 17 is inserted into the housing 29 and Subsequent placement of the sensor plate 25 on the suction block 17, these metal contact springs 42 are pressed into corresponding insertion openings 43 of the housing 29.
  • the contact springs 42 have latching lugs 44 which securely snap into a recess 45 when inserted into the housing 29. This ensures that the three spring tongues 46 formed at one end of the contact springs 42 resiliently rest on the sensor plate 25.
  • the two outer spring tongues 46 each press on the support of the sensor plate 25 and guarantee a gap-free support of the sensor plate 25 on the suction block 17.
  • the middle spring tongue 46 in each case lies in the area of the contacting window 27, presses directly on the respective contact surface of the electrode comb structure 18, 19 and thus makes the electrical contact.
  • the respective other end of the contact springs 42 forms the connection electrode 13 or 14.
  • the electrical connection from the electrode comb structure to the electronic evaluation circuit, not shown here, is established via a connection designed as a flat connector 47 for standardized plug sleeves.
  • the ink sprayed onto the conductor tracks 18, 19 is drawn capillary into the suction block 17.
  • the absorbency of the suction block 17 depends on its suction volume and its material, on the ink and on the frequency of the spray test.
  • an opening 48 can be provided in the housing of the device for an additional ink disposal, which is filled with a suction material of higher porosity than that of the suction block 17.
  • ink droplets which is associated with a sudden reduction in resistance in the course of the conductor tracks of the electrode comb, is evaluated in a circuit arrangement (20 in FIG. 1) which emits the sensor signal SM with each impact of one or more ink droplets.
  • the height of the splash window 28 is adapted to the vertical distance of the outer nozzles of the ink writing head.
  • the width of the spray window 28 depends on the horizontal extension of the nozzle exit area of the ink writing head. In the case of a single-row nozzle arrangement, only a narrow, in the case of multi-row, a correspondingly wider spray window 28 is required. It is also possible to orient the spatially separated nozzle rows one after the other towards the spray window 28. This is more advantageous since the spray test of the individual nozzles only takes place sequentially and not next to one another and a narrow spray window 28 is a narrow design of the device and thus allows for less overall widening of the printer chassis.
  • the arrangement shown in FIG. 11 for automatic operational security of the ink printer is controlled via the microprocessor-controlled central control ZS of the printing device. It controls via a microprocessor-controlled drive control AS designed in the usual way, the stepper motor 101 for the printer carriage drive 100 and the motor 106 for driving the cleaning and rinsing station. Furthermore, the evaluation circuit 20 described in connection with the ink droplet sensor 11, a display DS and a time control arrangement TS are connected to the central control.
  • This time control arrangement TS is constructed in a conventional manner and detects the printing time of the ink printing device or makes it possible to enter freely selectable time periods after which a function test procedure which is stored in the memory area of the central control system ZS is called.
  • the central control ZS of the printing device is connected to the data output via an interface IF, e.g. of a terminal in connection.
  • the ink print head 1 is in the rest position (interface II) FIG 11, FIG 13 at the left outer edge of the printing area before printing and the hose pump 113 is coupled to the motor 106 via the freewheel 117.
  • the nozzle surface 2 of the ink print head 1 is closed by the lips 109 and 110.
  • the motor shaft 115 By rotating the motor shaft 115 in a clockwise direction, the nozzle exit surface of the ink head 1 is wiped or cleaned by means of the upper lip of the wiper lips 109 and the endless belt 107 is brought into the position according to FIG. 14, in which the free-spike region 111 faces the nozzle plate.
  • the ink head nozzles can be rinsed by means of the hose pump 113, and this can also be used as a "STANDBY" position designated position can be used to spray the nozzles freely.
  • the resulting amount of ink drips from the ink head 1 or from the endless belt 107 onto the collecting container 112 and is disposed of in this way.
  • the wiping process can be repeated by means of the wiping lips 109 of the endless belt 107 by rotating the motor shaft 115 clockwise again.
  • the inkjet print head 1 is then driven by the carriage drive over a distance 130 (FIG. 11) into a spray control position (shown in broken lines in FIG. 11), where the individual nozzles are sequentially checked for their functionality.
  • printing operation is then either started on the printing paper to the right of position II-XIII or, if the spray test is not accepted, a new rinsing or wiping procedure is carried out in the STANDBY position and then tested again in the control position. Only after a freely definable number of repeat cycles with a negative spray test result does the ink printer go into the fault state. This fault condition of the printer is shown on the display DS and the printer operation is interrupted.
  • ink print head 1 In normal operation with a positive spray test result, ink print head 1 will print.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Feststellung der Funktionsfähigkeit einer Tintendruckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Tintendruckeinrichtungen, die mit Mehrdüsentintenköpfen arbeiten, sind empfindlich gegenüber Umfeld- bzw. Umwelteinflüssen. Zu diesen evtl. Betriebsstörungen verursachenden Einflüssen gehören:
    • Gas- bzw. Lufteinschlüsse in der Tinte;
    • Ein- oder Antrocknen bzw. starke Änderung der Viskosität der Tinte;
    • Verschmutzung des Düsenbereiches der Tintenköpfe durch Fremdkörperpartikel, z. B. Papierstaub; und
    • bei Tintendruckeinrichtungen, die mit Unterdruck arbeiten, die Zerstörung des konkaven Tintenmeniskus am Düsenende, z.B. durch Erschütterung des Druckers beim Transport.
  • Die Beseitigung aller dieser Betriebsstörungen erfordert die unterschiedlichsten Mittel, die vom Druckeranwender beim Auftreten einer Betriebsstörung angewendet werden müssen.
  • Ein weiteres Problem bei Tintendruckeinrichtungen, die der Funktionsüberwachung des Anwenders unterliegt, ist das Problem der Druckbildakzeptanz. Der Anwender von Tintendruckeinrichtungen muß rechtzeitig erkennen, ob das erzeugte Schriftbild gestört ist oder nicht. Dies ist insbesondere bei Mehrdüsentintenköpfen hoher Druckauflösung schwierig, da z. B. der Ausfall einer oder mehrerer Düsen des Tintendruckkopfes sich zunächst nur in einer geringfügigen Verschlechterung des Druckbildes auswirkt.
  • Im allgemeinen wird die ordnungsgemäße Funktion des Schreibkopfes vom Anwender selbst durch eine visuelle Prüfung spezieller Druckmuster geprüft. Das ist nicht einfach und erfordert wegen der relativ kleinen Tröpfchendurchmesser, die in der Größenordnung von etwa 60 µm liegen, eine sehr anstrengende Beobachtung, wozu häufig eine Lupe erforderlich ist. Insbesondere, wenn der Ausfall relativ weit voneinander beabstandete Austrittsdüsen betrifft, ist das menschliche Auge überfordert. Insgesamt ist eine solche Überprüfung unbefriedigend.
  • Auch für andere Störungen der beschriebenen Art ist es üblich, vom Anwender der Druckeinrichtung manuell initiierte Prozeduren einzuleiten bzw. durchzuführen, um eine störungsfreie Wiederinbetriebnahme des Schreibkopfes und damit der Druckeinrichtung zu ermöglichen.
  • Um Betriebsstörungen durch Ausfall einzelner Düsen feststellen zu können, ist es aus der DE-A-36 34 034 bekannt, einen Tintentröpfchensensor zu verwenden, der mehrere Elektroden umfaßt, von denen wenigstens die erste Elektrode in eine Lage bringbar ist, in der sie den Austrittsdüsen des Tintendruckkopfes in vorgegebenem Abstand gegenüberliegt. Die Änderung des Widerstandes zwischen der ersten Elektrode und einer weiteren Elektrode wird festgestellt, wenn von dem Tintendruckkopf ausgestoßene leitende Tinte die erste Elektrode erreicht.
  • In der DE-A-32 44 112 wird eine Anordnung zum Überprüfen von Düsenaustrittsöffnungen an Tintenschreibköpfen auf Verstopfung oder Verschmutzung in Tintenschreibwerken beschrieben. Hierzu ist im Bewegungsbereich des Tintendruckkopfes eine Tintenvorrichtung zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes angeordnet mit einem Lichtempfänger und einem Lichtsender. Nach der Reinigung des Tintendruckkopfes wird mittels Spritzen ein Düsentest durchgeführt, wobei man an den Düsenaustrittsöffnungen das Vorhandensein eines Tintenmeniskus überprüft. Bei abweichender Reflexionsintensität des Meniskus von einer Vergleichsintensität wird ein Steuersignal erzeugt. Dieses Steuersignal löst entweder eine Durchspülung des Schreibkopfes oder ein optisches oder akustisches Warnsignal aus.
  • Es ist weiterhin aus der DE-B-26 10 518 bekannt, den Tintenkopf und insbesondere die Düsenflächen dadurch zu reinigen, daß der Tintendruck manuell kurzzeitig erhöht wird, um durch die austretende Tinte an der Düsenfläche die Schmutzpartikel wegzuschwemmen.
  • Andere bekannte Reinigungsvorrichtungen (DE-A-32 07 072) verwenden eine schwenkbar angeordnete Platte, die mit einer Kante über die Düsenfläche hin- und herbewegt wird.
  • Es wird weiterhin in der DE-A-29 19 727 eine Vorrichtung zum Verschließen der Düsenfläche an einem Tintenschreibkopf beschrieben, bei der ein motorisch angetriebenes, elastisches Endlosband vorgesehen ist, das an der Düsenfläche anliegt.
  • Zum Durchspülen des Tintendruckkopfes ist es aus der EP-A-0 212 503 bekannt, eine Schlauchpumpe zu verwenden, die im Druckerwagen angeordnet ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der eine automatische Betriebssicherstellung der Tintendruckeinrichtung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Gemäß der Erfindung wird automatisch bei Aufruf einer Funktionstestprozedur zunächst der Tintenkopf im Bereich seiner Düsenfläche gereinigt und durchgespült. Nach Ablauf der Reinigungsprozedur wird dann jede Düse des Tintendruckkopfes einem Spritztest unterzogen, und dann wird abhängig vom Ergebnis des Spritztestes entweder der Druckbetrieb freigegeben oder nach einer oder mehreren erneuten erfolglosen Reinigungsprozeduren die Tintendruckeinrichtung in einen Störungszustand versetzt, d. h. der weitere Druckbetrieb unterbunden bzw. der Störungszustand an einem Display angezeigt.
  • Durch diese automatische Betriebssicherstellung der Tintendruckeinrichtung vor Aufnahme des Druckbetriebes oder automatische Kontrollprozedur während des Druckbetriebes wird eine optimale Betriebssicherheit und Druckqualität gewährleistet. Die Anordnung ist kosten- und aufwandsarm und entlastet den Anwender der Druckeinrichtung von eigenen möglicherweise ungenauen Kontrollen, da die Tintendruckeinrichtung sich zu definierten Zeiten selbst kontrolliert.
  • Die notwendigen Bauelemente sind aufwandsarm und einfach herzustellen, wobei die den Ablauf steuernde Funktionstestprozedur im Rahmen der mikroprozessorgesteuerten Zentralsteuerung gespeichert werden kann.
  • Ein Aufruf der Funktionstestprozedur kann dabei zwangsweise bei Inbetriebnahme der Druckeinrichtung erfolgen oder nach einer vorgebbaren Druckzeit.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • FIG 1 eine Prinzipdarstellung eines Tintentröpfchensensors,
    • FIG 2 und FIG 3 ein Ausführungsbeispiel für den als Tintentröpfchensensor vorgesehenen Elektrodenkamm,
    • FIG 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Elektrodenkamm,
    • FIG 5, FIG 6 und FIG 7 jeweils Beispiele für eine Auswerteschaltung,
    • FIG 8 ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau und die Herstellung einer Sensorplatte,
    • FIG 9 und 10 ein Ausführungsbeispiel für den praktischen Einsatz der Sensoranordnung,
    • FIG 11 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur automatischen Betriebssicherstellung,
    • FIG 12 eine Schnittdarstellung der Anordnung gemäß FIG 11 entlang der Schnittlinie I-XII,
    • FIG 13 eine Schnittdarstellung einer Anordnung gemäß FIG 11 entlang der Schnittlinie II-XIII in Ruheposition und
    • FIG 14 eine Darstellung einer Anordnung entsprechend der FIG 13 in Spülposition.
  • In einer hier nur schematisch in der FIG 11 dargestellten Tintendruckeinrichtung wird ein Tintenschreibkopf 1 der auf einem Druckerwagen 100 angeordnet ist, mit Hilfe eines Schrittmotores 101 im Druckbetrieb zeilenweise entlang von einem hier nicht dargestellten Aufzeichnungsträger bewegt. Der Druckerwagen 100 wird dabei auf Führungsstangen 102 geführt und steht mit dem Schrittmotor 101 über einen Zahnriemen 103 in Verbindung. Am linken Rand des Bewegungsbereiches des Druckerwagens 100 sind am Druckerchassis 41 die zur automatischen Betriebssicherstellung des Tintendruckers erforderlichen Komponenten angeordnet. Diese sind im wesentlichen eine Reinigungs- und Spülstation 105 und ein daneben angeordneter Tintentröpfchensensor 11.
  • Die insbesondere in den FIG 11, 13 und 14 dargestellte Reinigungs- und Spülstation besteht aus einem über einen Elektromotor 106 mit zugeordnetem Getriebe angetriebenen umlaufenden Endlosband 107 aus elastischem Material, z.B. Gummi oder Elastomer, das von zwei Rollen 108 geführt ist und dessen Breite etwas größer ist als die Breite der Düsenfläche (Düsenplatte) 2 des Tintenschreibkopfes 1. Auf dem Endlosband 107 sind zwei keilförmig ausgebildete Wischlippen 109 angeordnet. Diese Wischlippen haben einen näherungsweise dreieckigen Querschnitt, wobei der Winkel an der Vorderkante vom Winkel an der Hinterkante verschieden sein kann, so daß sie schrägliegende dreieckige Lippen bilden können. Wesentlich ist dabei, daß die dreiecksförmigen Wischlippen derart auf dem Endlosband 107 befestigt sind oder derart als eine Auswölbung des Endlosbandes ausgebildet sind, daß sie sich beim Wischvorgang nicht umlegen können.
  • Das Endlosband 107 mit den Wischlippen 109 ist in einem derartigen Abstand dicht vor der Düsenfläche 2 angeordnet, so daß die Wischlippen 109 beim Reinigungsvorgang sicher die Düsenfläche überstreifen können. Die Elastizität und Nachgiebigkeit zum Erzeugen der zum Abstreifen notwendigen Andruckkraft erfolgt dabei im wesentlichen durch die Durchbiegung dieses Bandes.
  • Um bei Schreibpausen ein Eintrocknen und Verschmutzen der Düsenfläche 2 des Tintendruckkopfes 1 zu verhindern, weist das Endlosband parallel zum Band zwischen den Wischlippen 109 weitere Lippen 110 auf, so daß sich eine entsprechende schutzhaubenartige Vertiefung im Endlosband 107 ergibt. Diese Vertiefung wird in Schreibpausen vor die Düsenfläche 2 gebracht und legt sich elastisch an diese an. Die Lippen 109 und 110 sind dabei so angeordnet, daß sie den Bereich der Schreibdüsen im Abdichtungszustand umfassen. Die seitlichen Lippen 110 sind in Bezug auf die Wischlippen 109 so angeordnet, daß sie Öffnungen freilassen, um einen Druck- und Temperaturausgleich zur Umgebung sicherstellen zu können. Wesentlich ist jedoch, daß sich nach Positionierung dieser Schutzhaube vor den Düsenöffnungen im Bereich der Schutzhaube eine Art Kleinklima einstellt, daß ein Eintrocknen und Verschmutzen der Düsenfläche in Schreibpausen verhindert.
  • Bei Tintendruckköpfen entsteht bei längeren Schreibpausen die Gefahr, daß die Tinte im Bereich der Düsenöffnungen eindickt. Deshalb ist es notwendig, um ein sofortiges Druckbild nach Wiederaufnahme des Druckbetriebs zu erreichen, diese eingedickte Tinte oder evtl. auch verschmutzte Tinte aus den Düsenöffnungen zu entfernen. Zu diesem Zweck ist es üblich, die Düsen in der Reinigungsstation freizuspritzen.
  • Um dieses Freispritzen leicht zu ermöglichen ist bei der dargestellten Einrichtung auf dem Endlosband 107 ein Bereich 111 vorgesehen, der zum Freispritzen als Auffangfläche für die Tintentröpfchen beim Freispritzen dient. Beim Freispritzen wird entsprechend der Darstellung der FIG 14 dieser Bereich 111 vor die Düsenfläche 2 gebracht, wobei dann die auftreffende Tinte von dem Endlosband 107 abtropft und von einem Auffangbehälter 112 aufgefangen wird.
  • Beim Durchspülen wird die Tinte durch den Tintendruckkopf 1 mit Hilfe einer im Druckerwagen 100 angeordneten Schlauchpumpe 113 gedrückt. Diese Schlauchpumpe kann dabei entsprechend der EP-A-0 212 503 ausgebildet sein.
  • Ein einziger Motor 106 treibt dabei sowohl die Reinigungs- und Spülstation 105 als auch die Schlauchpumpe 113 an und zwar in Abhängigkeit von seiner Drehrichtung. Zu diesem Zwecke ist auf der Antriebswelle 115 des Motors 106 ein jeweils drehrichtungsabhängiges erstes 116 und zweites Gesperre 117 angeordnet. Diese drehrichtungsabhängigen Gesperre sind als Freiläufe ausgebildet, wobei der erste Freilauf 116 über einen Riemen 118 mit den Rollen 108 des Endlosbandes 107 verbunden ist. Der Freilauf 116 ist dabei so ausgebildet, daß er bei einer Antriebsrichtung der Antriebswelle 115 entgegen dem Uhrzeigersinn freiläuft und bei einem Antrieb der Antriebswelle im Uhrzeigersinn über den Riemen 118 mit dem Endlosband 107 gekoppelt ist. Der zweite Freilauf 117 ist als ein im Uhrzeigersinn der Antriebswelle 115 freilaufender Freilauf ausgebildet und weist an seiner Außenseite Verzahnungen 119 auf, die mit einer entsprechenden Verzahnung 120 der Schlauchpumpe 113 zusammenwirken.
  • Eine Koppelung der Schlauchpumpe 113 mit dem Motor 106 erfolgt durch Bewegung des Druckerwagens 100, wobei die Koppelung in der in der FIG 11 auf der linken Seite dargestellten Position erfolgt.
  • Der neben der Reinigungs- und Spülvorrichtung 105 angeordnete Tintentröpfchensensor 11 wird nun im folgenden anhand der FIG 1 bis 10 näher beschrieben.
  • In FIG 1 ist rechts der Tintenschreibkopf 1 dargestellt. Er weist beispielsweise eine Düsenplatte 2 mit neun Austrittsdüsen 3 auf, ein Kopfteil 4 mit neun Tintenkanälen 5 und diesen zugeordneten Antriebselementen 6 sowie ein Tintenversorgungsteil 7. Dieses ist über eine Tintenzuführung 8 mit einem hier nicht dargestellten Tintenvorratsbehälter verbunden. Durch individuelle Ansteuerung der Antriebselemente 6 wird aus der zugeordneten Düse 3 ein einzelnes Tintentröpfchen 9 ausgestoßen. Die Düsen 3 in der Schnittdarstellung nach FIG 1 können auch mehrfach und zwar in mehreren Reihen senkrecht zur Zeichnungsebene angeordnet sein. Vier derartige Reihen würden dann einen Schreibkopf mit 32 Düsen bilden, wobei die Düsen der einzelnen Reihen gegeneinander versetzt sein können. Der erfindungsgemäße Tintentröpfchensensor 11 ist in einem Abstand 10 gegenüber dem Schreibkopf 1 angeordnet. Er besteht im wesentlichen aus einer als Elektrodenkamm ausgebildeten Sensorplatte 12 mit zwei nach außen geführten Anschlußelektroden 13 und 14 sowie aus einer dahinter oder darunter befindlichen Schicht,die im folgenden als Saugblock 17 bezeichnet wird und die zur Aufnahme und zur Abführung von Flüssigkeit dient. Der Elektrodenkamm weist zumindest im Bereich des Auftreffpunktes der Tintentröpfchen eine Vielzahl von im Austrittsbereich dar Tintentröpfchen parallel verlaufenden Leiterbahnen 18 und 19 auf. Die Vorrichtung zur Abführung der durch das Auftreffen von Tintentröpfchen zugeführten Flüssigkeit besteht aus nichtleitendem porösen Material; sie kann einschichtig oder vorzugsweise aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein. Die Anschlußelektroden 13 und 14 sind mit einer Auswerteschaltung 20 verbunden, die, worauf später näher eingegangen wird, abhängig vom Auftreffen eines oder mehrerer Tintentröpfchen auf den Elektrodenkamm 12 ein entsprechendes Signal, das Sensorsignal SM abgibt.
  • Die Wirkungsweise des Tintentröpfchensensors wird im folgenden unter Bezugnahme auf die FIG 2 und 3 beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel für den Elektrodenkamm 12 des Tintentröpfchensensors in Aufsicht (FIG 2) und in einer Schnittdarstellung (FIG 3) zeigen. Im Beispiel ist der Elektrodenkamm durch zwei Kammteile 121 und 122 gebildet, deren zungenförmige Leiterbahnen 18,19 im Bereich der Auftreffpunkte für die Tintentröpfchen nebeneinanderliegen und die Kammstruktur bilden. Die Kammteile 121 und 122 mit den Leiterbahnen 18 und 19 sind hier auf dem aus der porösen, nichtleitenden Schicht bestehenden Saugblock 17 aufgebracht. Jeder dieser Kammteile 121 und 122 ist elektrisch von außen her über die Anschlußelektroden 13 und 14 zugänglich.
  • FIG 3 zeigt den Aufbau im Detail. Der Saugblock 17 besteht im Beispiel aus zwei Teilschichten 15 und 16 saugfähigen Materials mit den Dicken S1 und S2. Auf die oberste Teilschicht 15 ist eine isolierende Schicht in Form einer oberseitig goldbeschichteten Isolierfolie 21 auflaminiert, die anschließend entsprechend dem Teilungsverhältnis T des Elektrodenkamms strukturiert und dabei mit den Leiterbahnen 18 und 19 versehen wird. Dadurch entsteht die in FIG 2 und 3 gezeigte Struktur. Die Kammteile 121, 122 mit den Leiterbahnen 18 und 19 weisen eine Höhe L auf; die Leiterbahnen 18 und 19 haben jeweils eine Breite A und verlaufen im Abstand B zueinander. Damit ist ein Teilungsverhältnis T=A+B
    Figure imgb0001
    festgelegt. Soll der Tintentröpfchensensor bereits einen einzigen Tintentropfen des Durchmessers D detektieren, so muß T ≦ D sein, um eine elektrische Widerstandsbrücke zwischen benachbarten Leiterbahnen 18 und 19 und damit zwischen den Kammteilen 121 und 122 zu bilden. Am Beispiel nach FIG 3 erkennt man, daß ein Tintentropfen 9 beim Auftreffen auf die Oberfläche des Tintentröpfchensensors diese Bedingung erfüllt, also zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen eine deutliche Widerstandsreduzierung herbeiführt, die an den Anschlußelektroden 13 und 14 durch die Auswerteschaltung ausgewertet werden kann. Nach dem Auftreffen des Tintentröpfchens 9 wird die Flüssigkeitsmenge zunächst von der oberen porösen Teilschicht 15 aufgenommen, nach unten transportiert und dringt schließlich in die zweite Teilschicht 16 ein. Die elektrisch nichtleitenden porösen Teilschichten 15 und 16 wirken als eine Art Saugpumpe mit kapillarischem Effekt. Der Wirkungsgrad dieser Saugpumpe kann durch die Wahl der Porosität (bzw. Porenweite) und/oder der Anzahl bzw. der Dicke S1, S2 der Teilschichten auf bestimmte Einsatzfälle eingestellt werden. Für das in FIG 3 dargestellte Ausführungsbeispiel haben sich folgende Dimensionierungen als besonders vorteilhaft erwiesen:
       A=B=40 µm
       H (Goldelektrode)=1 µm
       L=50 µm
       S1=5 mm
       S2=1,5 mm
    Die Porosität P1 und P2 der beiden Schichten 15 und 16 ist unterschiedlich. Es ist vorteilhaft, wenn die Porosität der einzelnen Schichten mit zunehmendem Abstand vom Elektrodenkamm zunimmt ( P2 > P1). Zunehmende Porosität bedeutet abnehmende Porenweite und damit zunehmende Kapillarität der Schichten. Dadurch wird gewährleistet, daß ein Flüssigkeitstransport bevorzugt von der oberen Teilschicht 15 zur unteren Teilschicht 16 stattfindet. Das hat den Vorteil, daß der Raum in der Nähe des Elektrodenkamms relativ rasch von Tinte entleert wird und daß damit eine in kurzen Zeitabständen eintreffende Folge von Einzeltröpfchen sicher detektiert werden kann. Als Materialien für die einzelnen Teilschichten 15 und 16 mit unterschiedlichen Porositäten eignet sich vorzugsweise Duran-Filterglas für die obere Teilschicht 15 und sog. Millipore-Filterpapier für die untere Teilschicht 16. Die Porenweiten der oberen porösen Teilschicht 15 können dabei zwischen 0,01 und 0,02, die Porenweiten der unteren porösen Teilschicht 16 zwischen 0,005 und 0,01 mm liegen. Die beschriebenen Kammstrukturen können vorteilhaft nach der an sich bekannten Dünnfilm-bzw. Dickschichttechnik hergestellt werden.
  • Beim Auftreffen eines Tintentröpfchens mit vorgegebener elektrischer Leitfähigkeit auf einer derartigen Kammstruktur verändert sich sprunghaft der elektrische Widerstand zwischen den Leiterbahnen der beiden Kammteile. Durch das Entfernen des Tintentröpfchens durch kapillarisches Absaugen der Flüssigkeit in das Innere der beiden Schichten nimmt der zwischen den galvanisch nicht miteinander verbundenen Kammteilen 121 und 122 meßbare Widerstand zeitlich wieder zu, so daß nach einer von der Porosität P1, P2 der Teilschichten 15 und 16 und von den Eigenschaften der Tinte abhängigen Absaugzeit ein erneuter, z.B. aus einer anderen Düse des Schreibkopfes ausgestoßener Tintentropfen in der gleichen Weise detektiert werden kann. Mit den im vorhergehenden angegebenen Dimensionierungswerten ist es möglich , das Auftreffen einzelner Tintentröpfchen im zeitlichen Abstand von etwa 20 ms sicher zu erkennen.
  • Mit der im vorhergehenden beschriebenen Anordnung, bei der zwischen dem Teilungsverhältnis T und dem Durchmesser D eines Tintentröpfchens die Beziehung T ≦ D besteht, ist bereits das Auftreffen eines einzelnen Tröpfchens sicher meßbar. Es liegt im Rahmen der Erfindung, ein Teilungsverhältnis T vorzusehen, das größer ist als der Durchmesser D eines Einzeltröpfchens (T > D). Damit ist es möglich, das Eintreffen mehrerer kurz nacheinander, aus einer Düse des Schreibkopfs ausgestoßener Einzeltröpfchen sicher zu erkennen. Treffen nämlich die einzelnen Tintentröpfchen innerhalb einer Zeitdauer auf dem Elektrodenkamm auf, noch bevor die mit einem vorher eingetroffenen Tintentröpfchen aufgebrachte Flüssigkeit abgesaugt wurde, so vergrößert sich mit jedem neu auftreffenden Tintentröpfchen die Flüssigkeitsmenge zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen, bis die Flüssigkeitsmenge eine elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Leiterbahnen herstellt. Auf diese Weise ist es möglich, daß beispielsweise erst mit dem dritten eintreffenden Tröpfchen eine deutliche sprunghafte Widerstandsänderung hervorgerufen wird. Es liegt im Rahmen der Erfindung, für diesen Fall auch die Porosität der einzelnen Schichten, die ein kapillarisches Absaugen der Tintenflüssigkeit bewirken, entsprechend einzustellen. Praktisch bedeutet das also, daß bei einem Teilungsverhältnis T>D und einem aus mehreren Teilschichten bestehenden Saugblock die Porosität der einzelnen Teilschichten von oben nach unten größer bzw. die Porenweite der einzelnen Schichten kleiner gewählt wird wie in Zusammenhang mit FIG 3 beschrieben wurde.
  • Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Tintentröpfchensensors sind die Strukturen der Elektrodenkammanordnung als bifilar angeordnete Leiterbahnen ausgestaltet, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Leiterbahnen der Kammstruktur elektrisch steuerbar sind und z.B. während einzelner Meßpausen miteinander verbunden werden können. Ein Beispiel dafür zeigt FIG 4.
  • Die Leiterbahnen 181 und 191 der beiden Kammteile 123 und 124 sind hier mäanderförmig auf dem Saugblock 17 aufgebracht. Dessen Aufbau sowie die Ausbildung der Leiterbahnen 181 und 191 kann in der anhand von FIG 3 beschriebenen Weise geschehen. Ebenso wie vorher verlaufen die Leiterbahnen im Bereich des Auftreffpunktes der Tintentröpfchen parallel nebeneinander. Im Unterschied zur vorher beschriebenen Ausführungsform ergibt sich mit der hier angegebenen Ausführungsform die Möglichkeit, neben den nach außen geführten Anschlußelektroden 13 und 14 ein zweites Paar von Anschlußelektroden 23 und 24 vorzusehen, über die die Leiterbahnen 181 und 191 galvanisch miteinander verbunden werden können. Für die Dauer eines Meßvorganges, also für die Dauer, während der das Auftreffen von Tintentröpfchen detektiert wird, sind die Anschlußelektroden 23 und 24 nicht miteinander verbunden. Die Wirkungsweise der Detektion für das Auftreffen von Tintentröpfchen geschieht dann, wie anhand von FIG 2 und FIG 3 beschrieben. Über einen hier nicht dargestellten Schalter, der in den Meßpausen betätigt wird, also dann, wenn keine Tintentröpfchen detektiert werden, können die Anschlüsse 23 und 24 nun miteinander verbunden werden. Damit besteht die Möglichkeit, mit Hilfe einer hier nicht dargestellten, an die Anschlüsse 13 und 14 anschaltbaren Stromquelle in den Meßpausen die Leiterbahnen 181 und 191 zum Aufheizen und damit zum Verdampfen der Tintentröpfchen zu benutzen. Damit ist der Vorteil verbunden, daß zusätzlich zur kapillarischen Wirkung des Saugblockes noch eine Flüssigkeitsbeseitigung durch Verdampfen hinzukommt.
  • Zur Auswertung des Auftreffens von Tintentröpfchen, die mit einer plötzlichen Widerstandsreduzierung im Verlauf der Leiterbahnen des Elektrodenkamms verbunden ist, wird eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die mit jedem Auftreffen eines Tintentröpfchens das Sensorsignal SM abgibt. Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt FIG 5. Die dort gezeigte Schaltung besteht im wesentlichen aus einem Spannungsteiler, der aus einem Festwiderstand 30 und dem veränderlichen Meßwiderstand 31 besteht. Dieser repräsentiert den jeweils aktuellen Widerstandswert zwischen den Leiterbahnen 18 und 19 (FIG 2) bzw. 181,191 (FIG 4) des Elektrodenkamms, d.h. die gezeigte Schaltung ist an dieser Stelle mit den Anschlußelektroden 13 und 14 des Elektrodenkamms verbunden. Der Abgriff zwischen den Widerständen 30,31 des Spannungsteilers ist mit den Eingängen eines Komparators 32 verbunden. Diese Verbindung geschieht derart, daß der sich am Abgriffpunkt der Spannungsteilerschaltung 30,31 einstellende Spannungswert Um als jeweiliger Momentanwert über einen Widerstand 39 unmittelbar dem einen Eingang und über ein Integrierglied 35,36 als Mittelwert Umm dem anderen Eingang des Komparators 32 zugeführt wird. Ein weiterer Widerstand 34 dient zur Erzeugung einer Vorspannung an dem einen der beiden Komparatoreingänge, welche den zur Funktion des Komparators 32 notwendigen Störspannungsabstand herstellt. Eine dem Komparator 32 nachgeschaltete bistabile Schaltung 37 bildet aus dem Ausgangssignal des Komparators 32 das Sensorsignal SM für eine nachfolgende, hier nicht mehr dargestellte Druckersteuerung. Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende. Trifft aufgrund eines durch die Druckersteuerung im Schreibkopf angeregten Ausstoßes eines Tintentröpfchens ein Tintentröpfchen auf dem Elektrodenkamm auf, so ist damit eine plötzliche Widerstandsreduzierung verbunden. Der Meßwiderstand 31 wird somit kleiner, was dazu führt, daß kurzzeitig der Momentanwert Um kleiner wird als der zeitliche Mittelwert Umm. Im Beispiel nach FIG 5 tritt am Ausgang des Komparators 32 eine kurzzeitige Pegeländerung von 1 auf 0 auf. Dieser Übergang wird in der bistabilen Schaltung 37 zwischengespeichert und von der Druckersteuerung weiterverarbeitet. Nach einer Tröpfchenerkennung wird die bistabile Schaltung 37 über ihren Reset-Eingang mit dem Resetsignal R zurückgesetzt und der Sensor somit für das Auftreffen und die Bewertung eines nächsten Tintentröpfchens aus einer anderen Düse des Schreibkopfes aktiviert.
  • Durch Überwachung der Zeitdauer zwischen der Anregung für einen Tröpfchenausstoß durch die Druckersteuerung und dem Auftreten des Sensorsignals ist es möglich, die Funktionsfähigkeit der einzelnen Düsen zu überprüfen. Findet nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer, die abhängig von vorgegebenen Parametern, wie Druckeraufbau, Flugzeit der Tröpfchen, Tintenzusammensetzung usw. einstellbar ist, keine sprunghafte Widerstandsänderung statt, so erkennt die Drukkersteuerung, daß die angeregte Düse nicht arbeitet.
  • Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet mit Gleichstrom, d.h. die Spannungsteilerschaltung ist zwischen einer positiven Spannungsquelle und Masse geschaltet. Das kann bei Verwendung bestimmter Tintenflüssigkeiten zu einer Zersetzung der Tintenflüssigkeit vor allem dann führen, wenn zur Bewertung von Tintentröpfchen mehrere, kurz nacheinander eintreffende Tintentröpfchen notwendig sind. Um eine meßbare Widerstandsreduzierung herbeizuführen, ist die Tintenflüssigkeit in diesem Fall für eine Zeitdauer von t ≧ 100 ms einem Stromdurchfluß ausgesetzt, was elektrolytische Änderungen verursachen kann. So kann z.B. der Farbstoff aus dem Lösungsmittel ausfällen, was zu einer Verfestigung führt, wodurch ein kapillarisches Absaugen nicht mehr möglich ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Tintentröpfchensensor mit Wechselspannung betrieben wird. Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigt FIG 6.
  • Auch die dort gezeigte Auswerteschaltung weist die Spannungsteilerschaltung, bestehend aus dem Festwiderstand 30 und einem den aktuellen Widerstandswert zwischen den Leiterbahnen repräsentierenden Widerstand 31 auf. Die Spannungsteilerschaltung 30,31 ist hier jedoch an einen Wechselspannungsgenerator 38 angeschlossen. Außerdem ist zwischen dem Teilerpunkt der Spannungsteilerschaltung 30,31 und dem Komparator 32 ein Demodulator 33 geschaltet, der in der in FIG 7 gewählten Schaltungsausführung als sog. Spitzenwertgleichrichter arbeitet. An seinem Ausgang steht somit ein Spannungswert zur Verfügung, der dem momentanen Spitzenwert der Spannung am Teilerpunkt entspricht. Dieser wird dem einen Eingang des Komparators 32 über den Widerstand 39 direkt und dem anderen Eingang über das Integrierglied 35,36 als zeitlicher Mittelwert zugeführt. Der Vergleich im Komparator 32, die Umsteuerung der bistabilen Schaltung 37 sowie die Abgabe des Sensorsignals SM in der nicht dargestellten Druckersteuerung geschieht dann, wie anhand von FIG 5 beschrieben.
  • Einen detaillierten Schaltungsaufbau als Beispiel einer Ausführung für die Auswerteschaltung nach FIG 6 zeigt FIG 7.
  • Ein Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Aufbau der Sensorplatte wird anhand von FIG 8 erläutert. Diesem Beispiel liegt eine Anordnung der Leiterbahnen gemäß dem in FIG 2 dargestellten Beispiel zugrunde. Zur Herstellung der Sensorplatte 25 wird eine elektrisch isolierende Trägerplatte 26 mit einer Metallschicht versehen. Vorzugsweise geschieht das durch Bedampfen einer Glasplatte der Dicke 0,1 bis 0,8 mm mit einer Grundmetallisierung aus Ti, Cu.
  • Hierauf wird beidseitig eine Fotolackschicht aufgebracht. Anschließend wird einseitig fototechnisch das Muster der später auf der Sensorplatte 25 gewünschten Elektrodenkammstruktur mit den Leiterbahnen 18,19 erzeugt und dieses galvanisch auf 10... 20 µm Ni verstärkt. In einem nachfolgenden fototechnischen Schritt wird der Bereich eines Spritzfensters 28 beidseitig freibelichtet und nach dem Abätzen der Grundmetallisierung in diesem Bereich das Glas weggeätzt, so daß die Leiterbahnen 18, 19 das nun glasfreie Spritzfenster 28 überspannen. Zusätzlich werden bei diesem Glasätzprozeß sog. Kontaktierungsfenster 27 freigeätzt.
  • Die Sensorplatte 25 kann nach diesen Maßnahmen in einem großen Nutzen hergestellt und in einfacher Weise mit dem Saugblock verbunden und kontaktiert werden. Einzelheiten werden unter Bezugnahme auf FIG 9 und FIG 10 beschrieben.
  • Das in FIG 9 (in Aufsicht) und FIG 10 (in einer Schnittdarstellung) gezeigte Ausführungsbeispiel besteht lediglich aus vier verschiedenen Teilen, nämlich aus einem Gehäuse 29, aus dem Saugblock 17, aus der Sensorplatte 25 und aus beiseitig angeordneten Kontaktfedern 42. Das als elektrisch nichtleitendes Kunststoff-Spritzteil ausgeführte Gehäuse 29 dient zur Aufnahme dieser Teile und wird seinerseits mit Hilfe der zum Gehäuse gehörenden Rastzungen 40 im Druckerchassis 41 befestigt. An die Oberflächenbeschaffenheit des aus elektrisch nichtleitendem, offenporösen Material, wie beispielsweise Saugkeramik, Filterglas oder Schaumstoff bestehenden Saugblocks 17 werden lediglich bezüglich der dem Tintenschreibkopf 1 zugewandten Seite bestimmte Anforderungen gestellt. Die Ebenheit dieser Fläche soll in der Größenordnung der Porenweite des porösen Saugblocks 17 liegen, um eine gute Auflage der ebenen Sensorplatte 25 auf ihr zu gewährleisten. Die Sensorplatte 25 weist, wie anhand von FIG 8 beschrieben, die Kammteile 121,122, die Leiterbahnen 18, 19, das Spritzfenster 28 und zwei Kontaktierungsfenster 27 auf.
  • Die mechanische Zuordnung der Sensorplatte 25 zum Saugblock 17, deren mit den Leiterbahnen 18,19 versehene Seite dem Saugblock 17 zugewandt ist, geschieht durch die beidseitig angeordneten multifunktionalen Kontaktfedern 42. Bei der Montage der Vorrichtung werden nach Einsetzen des Saugblocks 17 in das Gehäuse 29 und nachfolgendem Auflegen der Sensorplatte 25 auf den Saugblock 17 diese metallenen Kontaktfedern 42 in entsprechende Einführungsöffnungen 43 des Gehäuses 29 gedrückt. Die Kontaktfedern 42 weisen Rastnasen 44 auf, die beim Einführen in das Gehäuse 29 in eine Ausnehmung 45 sicher einrasten. Dadurch wird gewährleistet, daß die drei am einen Ende der Kontaktfedern 42 ausgebildeten Federzungen 46 federnd auf der Sensorplatte 25 zur Auflage kommen. Im Beispiel drücken jeweils die beiden äußeren Federzungen 46 auf den Träger der Sensorplatte 25 und garantieren eine spaltenfreie Auflage der Sensorplatte 25 auf dem Saugblock 17. Die jeweils mittlere Federzunge 46 liegt im Bereich der Kontaktierungsfenster 27, drückt dabei direkt auf die jeweilige Kontaktfläche der Elektrodenkammstruktur 18,19 und stellt damit den elektrischen Kontakt her. Das jeweils andere Ende der Kontaktfedern 42 bildet die Anschlußelektrode 13 bzw. 14. Über einen als Flachstekker 47 für genormte Steckhülsen ausgeführten Anschluß wird die elektrische Verbindung von der Elektrodenkammstruktur zur hier nicht gezeigten elektronischen Auswerteschaltung hergestellt.
  • Wie beschrieben, wird die auf die Leiterbahnen 18,19 gespritzte Tinte kapillarisch in den Saugblock 17 gezogen. Die Saugfähigkeit des Saugblocks 17 hängt von seinem Saugvolumen und seinem Material, von der Tinte und von der Häufigkeit des Spritztests ab. Um das Saugvolumen zu erhöhen und die Zeitdauer für das Absaugen zu verkürzen, kann im Gehäuse der Vorrichtung eine Öffnung 48 für eine zusätzliche Tintenentsorgung vorgesehen werden, welche mit einem Saugmaterial höherer Porosität als die des Saugblocks 17 gefüllt wird.
  • Die Auswertung des Auftreffens von Tintentröpfchen, die mit einer plötzlichen Widerstandsreduzierung im Verlauf der Leiterbahnen des Elektrodenkamms verbunden ist, erfolgt in einer Schaltungsanordnung (20 in FIG 1), die mit jedem Auftreffen eines oder mehrerer Tintentröpfchen das Sensorsignal SM abgibt.
  • Die Höhe des Spritzfensters 28 ist dem vertikalen Abstand der äußeren Düsen des Tintenschreibkopfs angepaßt. Die Breite des Spritzfensters 28 richtet sich nach der horizontalen Ausdehnung des Düsenaustrittsbereiches des Tintenschreibkopfes. Bei einer einreihigen Düsenanordnung wird ein nur schmales, bei mehrreihigen ein entsprechend breiteres Spritzfenster 28 benötigt. Es ist auch möglich, die örtlich getrennten Düsenreihen zeitlich nacheinander zum Spritzfenster 28 zu orientieren. Das ist vorteilhafter, da auch der Spritztest der einzelnen Düsen nur zeitlich nach-und nicht nebeneinander erfolgt und ein schmales Spritzfenster 28 eine schmale Bauform der Vorrichtung und damit eine geringere Gesamtverbreiterung des Druckerchassis ermöglicht.
  • Angesteuert wird die in der FIG 11 dargestellte Anordnung zur automatischen Betriebssicherstellung des Tintendruckers über die mikroprozessorgesteuerte Zentralsteuerung ZS der Druckeinrichtung. Sie steuert über eine in üblicher Weise ausgestaltete, mikroprozessorgesteuerte Antriebssteuerung AS, den Schrittmotor 101 für den Druckerwagenantrieb 100 und den Motor 106 zum Antrieb der Reinigung- und Spülstation. Weiterhin ist mit der Zentralsteuerung verbunden die im Zusammenhang mit dem Tintentröpfchensensor 11 beschriebene Auswerteschaltung 20, ein Display DS und eine Zeitsteuerungsanordnung TS. Diese Zeitsteuerungsanordnung TS ist in üblicherweise aufgebaut und erfaßt die Druckzeit der Tintendruckeinrichtung bzw. ermöglicht es, frei wählbare Zeitspannen einzugeben, nach deren Ablauf eine Funktionstestprozedur die im Speicherbereich der Zentralsteuerung ZS gespeichert ist, aufgerufen wird. Die Zentralsteuerung ZS der Druckeinrichtung steht über eine Schnittstelle IF mit dem Datenausgang, z.B. eines Terminals in Verbindung.
  • Die Anordnung zur vollautomatischen Betriebssicherstellung der Tintendruckeinrichtung funktioniert nun wie folgt.
  • Der Tintendruckkopf 1 befindet sich vor dem Drucken in Ruheposition (Schnittstelle I-I) FIG 11, FIG 13 am linken äußeren Rand des Druckbereiches und die Schlauchpumpe 113 ist mit dem Motor 106 über den Freilauf 117 gekoppelt. Die Düsenfläche 2 des Tintendruckkopfes 1 ist über die Lippen 109 und 110 verschlossen. Durch Drehung der Motorwelle 115 im Uhrzeigersinn wird mittels der oberen Lippe der Wischlippen 109 die Düsenaustrittsfläche des Tintenkopfes 1 gewischt bzw. gesäubert und das Endlosband 107 in die Position gemäß FIG 14 gebracht, in der der Freispitzbereich 111 der Düsenplatte gegenübersteht. In dieser Position ist durch Drehung der Motorwelle 115 entgegen dem Uhrzeigersinn das Spülen der Tintenkopfdüsen mittels der Schlauchpumpe 113 möglich, außerdem kann diese auch als "STANDBY"-Position bezeichnete Positon zum Freispritzen der Düsen benutzt werden. Die dabei anfallende Tintenmenge tropft vom Tintenkopf 1 bzw. vom Endlosband 107 auf den Auffangbehälter 112 und wird auf diese Weise entsorgt. Nach einem Spülvorgang kann durch erneute Drehung der Motorwelle 115 im Uhrzeigersinn der Wischvorgang mittels der Wischlippen 109 des Endlosbandes 107 wiederholt werden.
  • Wagenantriebsgesteuert wird der Tintendruckkopf 1 danach über eine Distanz 130 (FIG 11) in eine Spritzkontrollposition (in der FIG 11 mit unterbrochenen Linien dargestellt) gefahren, wo die einzelnen Düsen sequentiell auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden.
  • Abhängig vom Ergebnis der Auswertung in der Zentralsteuerung ZS wird danach entweder mit dem Druckbetrieb auf das rechts von der Position II-XIII befindliche Druckpapier begonnen oder aber es wird bei Nichtakzeptanz des Spritztestes eine erneute Spül- bzw. Wischprozedur in der STANDBY-Position durchgeführt und danach in der Kontrollposition erneut getestet. Erst nach einer frei festlegbaren Zahl von Wiederholzyklen mit negativen Spritztestergebnis geht der Tintendrucker in den Störungszustand über. Dieser Störungszustand des Druckers wird über das Display DS angezeigt und der Druckerbetrieb unterbrochen.
  • Im normalen Betriebsfall bei positivem Spritztestergebnis wird der Tintendruckkopf 1 drucken.
  • Mittels der bei eingeschaltetem Drucker mitlaufenden Zeitsteuerung TS ist es möglich, nach einer frei wählbaren Zeitspanne Freispritz- und Spritzkontrollzyklen in den Druckbetrieb einzufügen, um die Funktionsfähigkeit des Tintenkopfes auf allen Düsen zu überprüfen. Bei negativem Ergebnis wird wie beschrieben verfahren.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    = Tintendruckkopf
    2
    = Düsenplatte
    3
    = Austrittsdüsen
    4
    = Kopfteil
    5
    = Tintenkanäle
    6
    = Antriebselemente
    7
    = Tintenversorgungsteil
    8
    = Tintenzuführung
    9
    = Tintentröpfchen
    10
    = Abstand
    12,25
    = Sensorplatte
    13,14,23,24
    = Anschlußelektroden
    15,16
    = Teilschichten
    17
    = Saugblock
    18,19,181,191
    = Leiterbahnen
    20
    = Auswerteschaltung
    121,122,123,124
    = Kammteile
    21
    = Isolierfolie
    26
    = Trägerplatte
    27
    = Kontaktierungsfenster
    28
    = Spritzfenster
    29
    = Gehäuse
    30
    = Festwiderstand
    31
    = Meßwiderstand
    32
    = Komparator
    33
    = Demodulator
    34,39
    = Widerstand
    35,36
    = Integrierglied
    37
    = bistabile Schaltung
    38
    = Wechselspannungsgenerator
    40
    = Rastzungen
    41
    = Druckerchassis
    42
    = Kontaktelement, Kontaktfeder
    43
    = Einführungsöffnung
    44
    = Rastnasen
    45
    = Ausnehmung
    46
    = Federzungen
    47
    = Flachstecker
    48
    = Entsorgungsöffnung
    A
    = Breite Leiterbahn
    B
    = Abstand Leiterbahn
    D
    = Durchmesser Tintentröpfchen
    L
    = Höhe, Kammteile und Leiterbahnen
    P1,P2
    = Porosität der Teilschichten
    R
    = Reseteingang
    S1,S2
    = Dicke
    SM
    = Sensorsignal
    T
    = Teilungsverhältnis
    t
    = Zeit
    Um
    = Spannungswert, momentaner
    Umm
    = Spannungswert, zeitlich gemittelt
    100
    = Druckerwagen
    101
    = Schrittmotor
    102
    = Führungsstangen
    103
    = Zahnriemen
    105
    = Reinigungs- und Spülstation
    11
    = Tintentröpfchensensor
    106
    = Elektromotor
    107
    = Endlosband
    108
    = Rollen
    109
    = Wischlippen
    110
    = Dichtlippen
    111
    = Freispritzbereich
    112
    = Auffangbehälter
    113
    = Schlauchpumpe
    115
    = Antriebswelle
    116
    = erstes drehrichtungsabhängiges Gesperre (Kupplung)
    117
    = zweites drehrichtungsabhängiges Gesperre (Kupplung)
    118
    = Riemen
    119
    = Verzahnung (Koppelungsstück)
    120
    = Verzahnung Schlauchpumpe (Koppelungsstück)
    ZS
    = Zentralsteuerung der Druckeinrichtung
    AS
    = Antriebssteuerung der Druckeinrichtung
    DS
    = Display
    TS
    = Zeitsteuerungsanordnung
    IF
    = Schnittstelle
    130
    = Distanz (Bewegungsbereich) zwischen Standby-Position und Spritzkontroll-Position

Claims (12)

  1. Anordnung zur sicherstellung der Funktionsfähigkeit einer Tintendruckeinrichtung mit einem einen Tintendruckkopf (1) tragenden Schreibwagen (100) und einer Vorrichtung zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes (11), die einen das Auftreffen von Tintentröpfchen bewertenden Tintentröpfchensensor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsbereich des Tintendruckkopfes (1) eine Vorrichtung zum Reinigen und Verschließen des Tintendruckkopfes (105) angeordnet ist mit einer Reinigungseinrichtung mit Abstreiflippen (109), die motorisch angetrieben die Düsenfläche (2) des Tintendruckkopfes (1) überstreichen, sowie eine Verschlußeinrichtung (109, 110), die die Düsenfläche (2) bedarfsweise abdeckt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Reinigen und Verschließen (105) des Tintendruckkopfes (1) und die Vorrichtung zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes (11) außerhalb des Druckbereiches an dessen Rand angeordnet sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Reinigen und Verschließen der Düsenfläche (105) ein an der Düsenfläche (2) entlang geführtes, motorisch angetriebenes elastisches Endlosband (107) aufweist, wobei das Endlosband (107) im Abstand vor der Düsenfläche (2) geführt ist und Abstreiflippen (109) mit einem keilförmigen Querschnitt aufweist, die verdrehsicher derart auf dem Endlosband (109) angeordnet sind, daß sie im Betrieb des Endlosbandes (107) zumindest mit ihrer Vorderkante die Düsenfläche überstreichen.
  4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosband (107) einen von Abstreiflippen freien Bereich (111) aufweist, der bedarfsweise als Auffangschild für die Tintentröpfchen zum Freispritzen der Düsen vor die Düsenfläche (2) bringbar ist.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlosband (2) einen vertieften Bereich (109, 110) aufweist, der zum Schutz vor Eintrocknung in der Art einer Schutzhaube vor die Düsenfläche bringbar ist und der so ausgebildet ist, daß sich in dem vertieften Bereich ein das Austrocknen der Düse hemmendes Kleinklima bildet.
  6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer stationärer Motor (106) sowohl für den Antrieb der Reinigungseinrichtung (105) als auch für den Antrieb einer Tintenpumpe (113) vorgesehen ist, mit ersten und zweiten richtungsabhängigen Gesperren (116, 117), die derart mit dem Motor (106) und der Reinigungseinrichtung (105) bzw. der Tintenpumpe (113) gekoppelt sind, daß in einer ersten Drehrichtung des Motors (106) die Tintenpumpe (113) und in einer zweiten Drehrichtung die Reinigungseinrichtung (105) angetrieben werden.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenpumpe (113) auf dem Druckerwagen (100) angeordnet ist und eine Koppeleinrichtung (120) aufweist, die bei Positionierung des Druckwagens (100) in eine Reinigungsposition die Tintenpumpe (105) mit dem Motor (106) koppelt.
  8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Überwachung des Tröpfchenausstoßes eine Sensorplatte (12, 25) mit in einem bestimmten Teilungsverhältnis (T) angeordneten, kammartig strukturierten Leiterbahnen aufweist, wobei eine Auswerteschaltung (20) die zwischen mindestens zwei benachbarten Leiterbahnen auftretende Widerstandsänderung erfaßt und bewertet und daß die während einer Überwachungs- oder Meßperiode aufgebrachte Tintenflüssigkeit kapillarisch von der Sensorplatte (12, 25) abgeführt wird.
  9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Abstand (10) vor den Austrittsdüsen (3) angeordnete Sensorplatte (12, 25) an ihrer den Austrittsöffnungen (3) zugewandten Oberfläche als Elektrodenkamm ausgebildet ist, dessen die Kammstruktur bildende Leiterbahnen (18, 19; 181, 191) ein durch die Breite (A) und den Abstand (B) der Leiterbahnen (18, 19; 181, 191) bestimmtes Teilungsverhältnis (T) aufweisen, daß anschließend an die Sensorplatte (12, 25) ein durch mindestens eine elektrisch nicht leitende poröse Schicht gebildeter Saugblock (17) zum Abführen von Flüssigkeit vorgesehen ist, daß die mit den Leiterbahnen (18, 19; 181, 191) der Sensorplatte (12, 25) elektrisch verbundene Auswerteschaltung (20), die sich beim Auftreffen mindestens eines Tröpfchens auf die Oberfläche des Elektrodenkammes der Sensorplatte (12, 25) einstellende Widerstandsänderung zwischen mindestens zwei benachbarten Leiterbahnen (18, 19; 181, 191) bewertet und ein Sensorsignal (SM) abgibt.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkamm aus zwei Kammteilen (121, 122) besteht und jeder Kammteil (121, 122) eine Anschlußelektrode (13, 14) aufweist, an die die Auswerteschaltung (20) angeschlossen ist und daß sich die Leiterbahnen (18) des einen Kammteiles (121) sowie die Leiterbahnen (19) des anderen Kammteiles (122) zungenförmig in den Auftreffbereich der Tröpfchen erstrecken und dort die Kammstruktur mit dem Teilungsverhältnis (T) bilden.
  11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkamm durch bifilar angeordnete Leiterbahnen (181, 191) gebildet ist, die mäanderförmig verlaufen und im Auftreffbereich der Tröpfchen die Kammstruktur mit dem Teilungsverhältnis (T) bilden und daß an jeweils zwei Anschlüssen (13, 14) der bifilaren Leiterbahnen (181, 191) die Auswerteschaltung (20) anschaltbar ist und die beiden anderen Anschlüsse (23, 24) nicht miteinander verbunden sind.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jeweils zwei Anschlüssen (13, 14) der bifilaren Leiterbahnen (181, 191) während der Meßpausen der Auswerteschaltung (20) eine Stromquelle anschaltbar ist und die beiden anderen Anschlüsse (23, 24) in diesem Fall miteinander verbunden sind.
EP88907627A 1987-09-25 1988-09-20 Verfahren und anordnung zur automatischen betriebssicherstellung von tintendruckeinrichtungen Expired - Lifetime EP0389481B1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3732396 1987-09-25
DE19873732395 DE3732395A1 (de) 1987-09-25 1987-09-25 Verfahren und anordnung zur ueberwachung des troepfchenausstosses aus austrittsduesen eines tintenschreibkopfes
DE3732395 1987-09-25
DE19873732396 DE3732396A1 (de) 1987-09-25 1987-09-25 Vorrichtung zur ueberwachung des troepfchenausstosses aus austrittsduesen eines tintenschreibkopfes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0389481A1 EP0389481A1 (de) 1990-10-03
EP0389481B1 true EP0389481B1 (de) 1994-03-09

Family

ID=25860166

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88907604A Expired - Lifetime EP0382741B1 (de) 1987-09-25 1988-09-09 Anordnung zur überwachung des tröpfchenausstosses aus austrittsdüsen eines tintenschreibkopfes
EP88907627A Expired - Lifetime EP0389481B1 (de) 1987-09-25 1988-09-20 Verfahren und anordnung zur automatischen betriebssicherstellung von tintendruckeinrichtungen
EP88908144A Ceased EP0380526A1 (de) 1987-09-25 1988-09-26 Verfahren und anordnung zur bestimmung der drucksposition von austrittsdüsen in tintendruckköpfen

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88907604A Expired - Lifetime EP0382741B1 (de) 1987-09-25 1988-09-09 Anordnung zur überwachung des tröpfchenausstosses aus austrittsdüsen eines tintenschreibkopfes

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88908144A Ceased EP0380526A1 (de) 1987-09-25 1988-09-26 Verfahren und anordnung zur bestimmung der drucksposition von austrittsdüsen in tintendruckköpfen

Country Status (4)

Country Link
EP (3) EP0382741B1 (de)
JP (3) JPH03500271A (de)
DE (2) DE3885904D1 (de)
WO (3) WO1989002826A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10028318B4 (de) * 1999-06-28 2017-02-16 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers
US20220040981A1 (en) * 2020-08-04 2022-02-10 Canon Production Printing Holding B.V. Method and device for checking a cleaning unit

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5162818A (en) * 1989-09-18 1992-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head having a window for observation of electrical connection
DE69123615T2 (de) * 1990-02-23 1997-04-24 Canon Kk Bildübertragungsgerät
US5160938A (en) * 1990-08-06 1992-11-03 Iris Graphics, Inc. Method and means for calibrating an ink jet printer
JP3190486B2 (ja) * 1993-07-19 2001-07-23 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置および該装置用インクジェット記録ヘッド
JP2000270129A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Ryuji Ito インクジェット式プリンタを備えた印画装置
DE10027261B4 (de) 1999-06-28 2017-04-27 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen einer Düsenaustrittsfläche an einem Druckkopf eines Tintenstrahldruckers
WO2002053386A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-11 Array Ab Method and apparatus of direct electrostatic printing
EP1245397B1 (de) * 2001-03-30 2006-06-28 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Vorrichtung und Verfahren zur Tintentropfenerfassung in einem Druckgerät
EP1245399B1 (de) 2001-03-30 2010-03-03 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Verbessertes Druckgerätausrichtungsverfahren und -apparat
JP5564893B2 (ja) * 2009-10-29 2014-08-06 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置
WO2012084686A1 (en) 2010-12-21 2012-06-28 Oce-Technologies B.V. Method for determining maintenance unit performance
JP6232861B2 (ja) * 2013-09-04 2017-11-22 株式会社リコー 画像形成装置及び吐出検知装置
JP7224906B2 (ja) * 2018-01-12 2023-02-20 キヤノン株式会社 モジュール基板の洗浄方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067019A (en) * 1976-06-14 1978-01-03 International Business Machines Corporation Impact position transducer for ink jet
DE2905062A1 (de) * 1979-02-10 1980-08-14 Olympia Werke Ag Verfahren, einrichtung und detektoren zum ueberwachen der geschwindigkeit von tintentropfen
US4323905A (en) * 1980-11-21 1982-04-06 Ncr Corporation Ink droplet sensing means
US4484199A (en) * 1982-03-30 1984-11-20 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Method and apparatus for detecting failure of an ink jet printing device
DE3244112A1 (de) * 1982-11-29 1984-05-30 Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven Anordnung zum ueberpruefen von duesenaustrittsoeffnungen an tintenschreibkoepfen auf verstopfung oder verschmutzung in tintenschreibwerken
DE3480183D1 (en) * 1984-05-18 1989-11-23 Siemens Ag Device for fastening and contacting for cylindrical piezo-electrical transducers
US4716422A (en) * 1985-08-12 1987-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Mechanism for rinsing an ink printing head
DE3634034C2 (de) * 1985-10-09 1994-08-25 Seiko Epson Corp Tintendetektor für einen Tintenstrahldrucker

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 152, (M-391)(1875), 27.06.1985; JP A 60 30347 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol.9, no. 330, (M-442)(2053), 25.12.1985; JP A 60 162656 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10028318B4 (de) * 1999-06-28 2017-02-16 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers
US20220040981A1 (en) * 2020-08-04 2022-02-10 Canon Production Printing Holding B.V. Method and device for checking a cleaning unit
US11511542B2 (en) * 2020-08-04 2022-11-29 Canon Production Printing Holding B.V. Method and device for checking a cleaning unit

Also Published As

Publication number Publication date
WO1989002827A1 (en) 1989-04-06
DE3885904D1 (de) 1994-01-05
JPH03500272A (ja) 1991-01-24
WO1989002826A1 (en) 1989-04-06
EP0380526A1 (de) 1990-08-08
JPH03500270A (ja) 1991-01-24
WO1989002828A1 (en) 1989-04-06
EP0389481A1 (de) 1990-10-03
EP0382741B1 (de) 1993-11-24
EP0382741A1 (de) 1990-08-22
JPH03500271A (ja) 1991-01-24
DE3888363D1 (de) 1994-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0389481B1 (de) Verfahren und anordnung zur automatischen betriebssicherstellung von tintendruckeinrichtungen
DE3511699C2 (de) Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
DE3634034C2 (de) Tintendetektor für einen Tintenstrahldrucker
DE69817511T2 (de) Flüssigkeitsausstosskopf, Kopfkassette und Flüssigkeitsausstossgerät
DE60220859T2 (de) Verbindungsvorrichtung für Leiterplatte, Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einer solchen, IC-Chip und Farbkartusche mit einem IC-Chip
EP0092229A2 (de) Mit Flüssigkeitströpfchen arbeitendes Schreibgerät
DE2703320C2 (de) Tröpfchenstrahlen-Aufzeichnungsvorrichtung
DE2607313A1 (de) Schutz- und reinigungsvorrichtung fuer schreibkoepfe in tintenschreibeinrichtungen
DE3244809A1 (de) Tintenstrahlschreiber und tintenstrahl-schreibkopf hierfuer
DE4141348C3 (de) Einrichtung zur Steuerung einer Scheibenwischanlage
DE2808200A1 (de) Tintenstrahl-druckwerk
DE3019206C2 (de)
DE2261734A1 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsgeraet
DE3310365A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stoerungsmeldung bzw. -feststellung bei einem tintenstrahlschreiber
DE69825000T2 (de) Tintenstrahlkopf, sein Herstellungsverfahren, und Tintenstrahlgerät damit versehen
DE69910858T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfes
DE2602004C2 (de) Einrichtung zum Sauberhalten der Ablenkplatten eines Tintenstrahlschreibkopfes
DE19727077A1 (de) Tintenpatrone, Tintenpatronen-Befestigungsvorrichtung, Detektionsplatten eines Tintenende-Detektors und Verfahren zum Befestigen einer Tintenpatrone
DE2858010C2 (de)
DE3941335C2 (de)
DE3410394C2 (de) Sicherheitsvorrichtung für ein Umlaufsystem und Tintentrahldrucker
EP0236937A1 (de) Vorrichtung zur Tintenüberwachung in Tintenschreibeinrichtungen
WO2017198471A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum wischwasserauftrag auf eine fahrzeugscheibe
EP2696045B1 (de) Vorrichtung zur Überwachung eines Hydraulikmediums
DE3930732C2 (de) Anlage zum Waschen von Windschutzscheiben

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19900226

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19921120

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19940309

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19940309

Ref country code: SE

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19940309

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19940314

REF Corresponds to:

Ref document number: 3888363

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19940414

ET Fr: translation filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19940930

Ref country code: CH

Effective date: 19940930

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19950810

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19950908

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19950928

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19960920

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19960930

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19960920

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19970603

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST