NL1009806C2 - Modulaire inktstraaldrukkop. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Modulaire inktstraaldrukkop.

De uitvinding betreft een drukkop voor een inkt-straaldrukker, omvattende een stel inktspuitmonden voor het produceren van inktstralen, oplaadmiddelen voor het opladen van de inktstralen, alsmede een behuizing. Een 5 dergelijke drukkop is uit de praktijk bekend.

Voor het leveren van kwaliteitsafdrukken met een inktstraaldrukker ("ink-jet printer") is een juiste werking van de drukkop vereist. Een kleine verstoring van de juiste werking, zoals het geheel of gedeeltelijk verstopt 10 raken van een van de inktspuitmonden, kan al tot een onacceptabel afdrukresultaat leiden. Hiertoe zijn inkt-straaldrukkers in het algemeen zodanig uitgevoerd, dat de drukkop relatief eenvoudig kan worden vervangen. Een drukkop is echter een relatief kostbaar onderdeel en kan 15 behalve inktspuitmonden en oplaadmiddelen (oplaadelektro- : den) nog andere, in of aan de behuizing bevestigde onderdelen bevatten. Dit leidt tot verspilling en een onnodig grote afvalstroom. Zelfs indien vervangen drukkoppen naar de fabrikant worden teruggestuurd voor het hergebruiken : 20 van de nog bruikbare onderdelen vergt dit extra inspannin- 5 gen, waardoor de kosten worden verhoogd.

De uitvinding beoogt de nadelen van de stand van de = techniek te vermijden en een drukkop voor een inktstraal- ï drukker te verschaffen die bij een slecht functioneren van : 25 een van de onderdelen niet als geheel hoeft te worden :

vervangen. Een drukkop van de in de aanhef genoemde soort I

heeft hiertoe volgens de uitvinding het kenmerk, dat de : inktspuitmonden en de oplaadmiddelen in een, uit de behui- i zing losneembare, inktspuitmodule zijn ondergebracht. ^ 3 0 De uitvinding berust op het inzicht dat een uit : eenvoudig losneembare modules bestaande drukkop ook door de eindgebruiker eenvoudig kan worden uiteengenomen, zodat ; slecht functionerende delen (modules) van de drukkop ter ’ plaatse kunnen worden vervangen. Hierdoor wordt een aan- Ξ 35 zienlijke kostenbesparing bereikt.

7 0 0 9 8 0 6 2

Bij voorkeur is de drukkop volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de behuizing is voorzien van een uitsparing voor het daarin losneembaar opnemen van de inktspuitmodule. Door het aanbrengen van een uitsparing in 5 de behuizing, waarin de inktspuitmodule losneembaar kan worden ingebracht, kan een eenvoudige montage en demontage van deze inktspuitmodule worden geboden.

Met voordeel is de drukkop volgens de uitvinding verder zodanig uitgevoerd, dat de behuizing een steundeel 10 en een bevestigingsdeel omvat voor het in een daartussen gevormde uitsparing opnemen van de inktspuitmodule, welke uitsparing in gemonteerde toestand door het steundeel althans gedeeltelijk is afgesloten. Door de uitsparing te vormen tussen twee delen van de behuizing kan deze uitspa-15 ring eenvoudig en dus economisch worden gevormd. Bovendien is op deze wijze, door het losnemen van het steundeel en het bevestigingsdeel, een aanvullende wijze verschaft om de inktspuitmodule uit de behuizing te verwijderen.

Met voordeel is de drukkop volgens de uitvinding 20 zodanig uitgevoerd, dat de behuizing is voorzien van ten minste een verdere uitsparing voor het daarin opnemen van een veerelement, zodanig dat het veerelement in gemonteerde toestand tegen de inktspuitmodule drukt. Door het aanbrengen van een veerelement dat in gemonteerde toestand 25 tegen de inktspuitmodule drukt wordt een juiste positionering van de inktspuitmodule in de uitsparing verzekerd. Bovendien wordt door .de (relatief lichte) veerdruk een zekere borging van de inktspuitmodule in de uitsparing verzorgd. Door het aanbrengen van een verdere uitsparing 3 0 in de behuizing, bij voorkeur in de eerder genoemde uitsparing voor het onderbrengen van de inktspuitmodule, wordt de positie van het veerelement vastgelegd.

Bij voorkeur is de drukkop volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de inktspuitmodule een de inkt-35 spuitmonden bevattende inktspuiteenheid en een daarvan losneembare, de oplaadmiddelen bevattende oplaadeenheid omvat. Met voordeel zijn daarbij de inktspuiteenheid en de 1009306 3 oplaadeenheid door middel van klempennen losneembaar met elkaar verbonden. Door ook de inktspuitmodule modulair uit te voeren, kan een verdergaande vereenvoudiging van de reparatiemogelijkheden en voorkoming van verspilling van 5 onderdelen en reparatietijd worden bereikt.

De uitvinding verschaft verder een inktspuiteenheid voor toepassing in en een inktstraaldrukker voorzien van een drukkop volgens de uitvinding.

De uitvinding zal in het onderstaande aan de hand van 10 de tekening nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont schematisch een deel van een inktstraaldrukker waarin de uitvinding kan worden toegepast.

Fig. 2 toont in perspectief een drukkop voorzien van een oplaadeenheid volgens de uitvinding.

15 Fig. 3 toont de drukkop van fig. 2 met uiteengenomen delen.

Fig. 4 toont in perspectief een inktspuitmodule volgens de uitvinding met uiteengenomen delen.

De in fig. 1 slechts schematisch weergegeven drukkop 20 1 van een inktstraaldrukker omvat een inktspuitmond 11 die

een, op het substraat 43 gerichte, inktstraal 40 produ- I

ceert. Ter hoogte van de oplaadelektrode 23 breekt de I

inktstraal 40 op in afzonderlijke inktdruppels 41. Het 7 ritme van het opbreken, en daarmee het aantal per seconde 25 geproduceerde inktdruppels 41, kan worden beïnvloed door op de inktspuitmond 11 een trilelement of actuator (niet getoond) aan te brengen. Aan de oplaadelektrode 23 worden, via een versterker 39, laadpulsen 45 toegevoerd. Hierdoor ontstaat op de oplaadelektrode 23 een spanningsverschil 30 met de inktstraal 40 die via de inktspuitmond 11 elektrisch met massa is verbonden. De zich telkens vormende __ inktdruppels 41 zullen hierdoor, onder invloed van de laadpulsen, elektrisch worden geladen. Door de laadpulsen 45 aan de versterker 39 aan te bieden in het ritme waarmee 3 5 de inktdruppels 41 aan het uiteinde van de inktstraal 4 0 worden gevormd, kan aan elke inktdruppel 41 een afzonderlijke lading worden meegegeven.

1009805 4

Aan de afbuigelektroden 3 0 en 31 wordt een gelijkspanning toegevoerd, als gevolg waarvan tussen deze elektroden een elektrisch veld heerst. Onder invloed van het elektrische veld worden de inktdruppels 41, in afhanke-5 lijkheid van hun lading, meer of minder afgebogen. In het weergegeven geval worden laadpulsen met vier verschillende ; spanningsniveaus toegepast, resp. VO, VI, V2 en V3. Onder invloed van een laadpuls met spanning V0, welke spanning gelijk aan 0 V kan zijn, worden de inktdruppels 41 afgebo-10 gen naar het afvangelement 32. Deze afgevangen inktdruppels bereiken het substraat 43 niet maar worden afgevoerd om eventueel te worden hergebruikt. Laadpulsen met een spanning VI, V2 of V3 doen de inktdruppels 41 bewegen naar drie verschillende posities op het substraat 43, zoals in 15 fig. 1 schematisch is weergeven. Op deze wijze kunnen in wezen simultaan drie verschillende beeldpunten worden gevormd. Door de beweging van de drukkop 1 ten opzichte van het substraat 43 kunnen op deze wijze drie beeldlijnen in wezen simultaan worden afgedrukt.

20 Uiteraard is het mogelijk laadpulsen met bijvoorbeeld slechts twee verschillende spanningsniveaus (V0 en VI) op te wekken, als gevolg waarvan de inktdruppels ofwel naar een (vaste) positie op het substraat worden geleid, ofwel worden af gevangen. Ook kunnen drie, of meer dan vier 25 (vijf, acht, ...) verschillende spanningsniveaus worden toegepast.

In de praktijk zal elke drukkop 1 meerdere inktspui-ten 11 bevatten. Ook kan een inktstraaldrukker meerdere drukkoppen 1 bevatten.

30 De in figuur 2 in perspectief getoonde drukkop 1 omvat een behuizing 5, bestaande uit een steundeel 6 en een bevestigingsdeel 7, dat op het steundeel 6 is aangebracht . Een bovenmodule 9 is eveneens op het steundeel 6 \ bevestigd. Tussen de bovenmodule 9 en het bevestigingsdeel 35 7 zijn een inkt spuit eenheid 3 en een oplaadeenheid 4 aangebracht, die samen een verwijderbare inktspuitmodule 2 vormen. In de inktspuiteenheid 3 bevindt zich een aantal 1009808 5 inkt spui ten (11 in fig. 1), terwijl in de oplaadeenheid 4 een aantal oplaadelektroden (23 in fig. 1) is ondergebracht. De bovenmodule 9 bevat de bovenste afbuigelektrode (30 in fig. 1) . Onder de bovenmodule 9 is het afvange-5 lement 13 (32 in fig. 1) aangebracht. Een afvoerslang 38 dient voor het afvoeren van door het afvangelement 13 afgevangen inkt. Tussen de bovenmodule 9 en het afvangelement 13 bevindt zich een opening 10, waaruit de (afgebo-gen) inktdruppels de drukkop 1 verlaten. Een slang 37 10 dient voor het uit de oplaadeenheid 4 afvoeren van over-., tollige inktdruppels en kan met een afvoerpomp (niet getoond) in verbinding staan.

In fig. 3 is de drukkop van fig. 2 met uiteengenomen delen weergegeven. Het steundeel 6 en het bevestigingsdeel 15 7 van de behuizing 5 zijn in gemonteerde toestand door middel van een schroef 15 op elkaar aangebracht. Deze schroef 15 steekt in een van schroefdraad voorziene opening 16 in het steundeel 6. Deze constructie maakt het mogelijk het bevestigingsdeel 7 eenvoudig van het steun-20 deel 6 te verwijderen.

In het bevestigingsdeel 7 is een uitsparing 8 ondergebracht voor het daarin, in gemonteerde toestand, inbrengen van de inkt spuit module 2. Zoals in fig. 3 is getoond, kan de inktspuitmodule 2 zijdelings in de uitsparing 8 van Γ 25 het bevestigingsdeel 7 worden ingeschoven. Een veerelement 17 is zodanig in de uitsparing 8 ondergebracht dat dit in gemonteerde toestand tegen de inktspuitmodule 2 drukt en diens positie verzekert. Voor het onderbrengen van het veerelement 17 in het bevestigingsdeel 7 is een verdere 30 uitsparing 18 aangebracht. De uitsparing 8 wordt aan twee ί zijden afgesloten door een rand 19 en aan een derde zijde (in gemonteerde toestand) door het steundeel 6. Een ribbe 20, die in de uitsparing 8 is aangebracht, vergemakkelijkt het inschuiven van de inktspuiteenheid 2.

35 Figuur 4 toont de losneembare opbouw van de inkt spuitmodule 2. De inktspuiteenheid 3 en de oplaadeenheid 4, die samen de inktspuitmodule 2 vormen, zijn door middel 1009806 6 van klempennen 24 losneembaar met elkaar verbonden. Daartoe zijn zowel in de inktspuiteenheid 3 als in de oplaad-eenheid 4 openingen 35 aangebracht, waar de klempennen 24 klemmend maar losneembaar kunnen worden ingebracht.

5 De modulaire opbouw van de drukkop volgens de uitvin ding maakt het zeer eenvoudig om defecte onderdelen te vervangen. Indien de drukkop 1 niet goed functioneert kan de inktspuitmodule 2 als een geheel uit de behuizing 5 worden geschoven. Vervolgens kan de inktspuitmodule 2 10 ofwel als geheel worden vervangen, of uiteen worden geno-.. men. In het laatste geval kan ofwel de inktspuiteenheid 3, of de oplaadeenheid 4 worden vervangen, waarna de inktspuitmodule 2 door het samenklemmen van de eenheden 3 en 4 eenvoudig geherassembleerd kan worden. Daarna kan de 15 inktspuitmodule 2 in de behuizing 5 worden teruggeschoven.

Eventueel kan de bovenmodule 9 ook eenvoudig losneembaar worden uitgevoerd. In de weergegeven uitvoeringsvorm is de bovenmodule 9 door middel van klemmen 14 losneembaar met het steundeel 6 verbonden.

20 In de weergegeven uitvoeringsvorm wordt de inktspuit module 2 in de behuizing 5 op zijn plaats gehouden met behulp van onder meer een veerelement 17. Eventueel kan een andere bevestigingsvorm worden toegepast, bijvoorbeeld met een eenvoudig losneembare grendel- of snapverbinding.

25 Het zal de vakman derhalve duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoe-ringsvoorbeelden en dat vele wijzigingen en aanvullingen mogelijk zijn zonder het wezen van de uitvinding te verlaten.

100 9B 06

Claims (11)

1. Drukkop (1) voor een inktstraaldrukker, omvattende 5 een stel inktspuitmonden (11) voor het produceren van inktstralen, oplaadmiddelen (23) voor het opladen van de inktstralen, alsmede een behuizing (5) , met het kenmerk, dat de inktspuitmonden (11) en de oplaadmiddelen (23) in een, uit de behuizing (5) losneembare, inktspuitmodule (2) 10 zijn ondergebracht.

2. Drukkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de behuizing (5) is voorzien van een uitsparing (8) voor het daarin losneembaar opnemen van de inktspuitmodule (2). 15

3. Drukkop volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de behuizing (5) een steundeel (6) en een bevesti- gingsdeel (7) omvat voor het in een daartussen gevormde uitsparing (8) opnemen van de inktspuitmodule (2) , welke 20 uitsparing (8) in gemonteerde toestand door het steundeel (6) althans gedeeltelijk is afgesloten.

4. Drukkop volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de behuizing (5) is voorzien van ten minste een verde- 25 re uitsparing (18) voor het daarin opnemen van een veer- element (17), zodanig dat het veerelement (17) in gemon- : teerde toestand tegen de inktspuitmodule (2) drukt.

5. Drukkop volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, 30 dat de behuizing (5) van een ribbe (20) is voorzien die in : gemonteerde toestand naar de inktspuitmodule (2) is gekeerd en zich in diens langsrichting uitstrekt. I

6. Drukkop volgens een van de conclusies 2-5, met het 35 kenmerk, dat het steundeel (6) en het bevestigingsdeel (7) in gemonteerde toestand door een enkel bevestigingselement (15) met elkaar zijn verbonden.

0 U 0 0 6 l

7. Drukkop volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het bevestigingselement (15) wordt gevormd door een schroef, en dat in het steundeel (6) een van een schroefdraad voorziene opening (16) is aangebracht. 5

8. Drukkop volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inkt spui tmodule (2) een de inktspuit-monden (11) bevattende inktspuiteenheid (3) en een daarvan losneembare, de oplaadmiddelen (23) bevattende oplaadeen- : 10 heid (4) omvat.

9. Drukkop volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de inktspuiteenheid (3) en de oplaadeenheid (4) door middel van klempennen (24) losneembaar met elkaar zijn verbonden. 15

10. Inktspuitmodule (2) voor toepassing in een drukkop (1) volgens een van de voorgaande conclusies.

11. Inktstraaldrukker, voorzien van een drukkop (1) vol-20 gens een van de conclusies 1-9. 25 1009806