DE3607228A1 - Vorrichtung zum automatischen spuelen eines tintenschreibkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten und Reinigen der Tintenaustrittsöffnungen eines Tintenschreib­ kopfes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Für den sicheren Betrieb eines nach dem sogenannten Unter­ druckverfahren arbeitenden Schreibkopfes einer Tinten­ schreibeinrichtung ist es sehr wesentlich, daß die Tinten­ kanäle stets vollkommen mit Tinte gefüllt sind. Verun­ reinigungen und Luft- oder Gasbläschen im Kanal- und/oder im Düsenbereich führen zu erheblichen Störungen der Funk­ tion und sind nicht selten Grund für einen völligen Aus­ fall des Schreibkopfes. Mittels eines Spülvorganges, bei dem durch einen zeitlich begrenzten Überdruck Tinte durch den Kanal- und Düsenbereich gedrückt wird, kann diese Funktionsstörung behoben werden.

Es ist bereits eine Spülvorrichtung bekannt (DE-PS 26 10 518), bei der manuell durch Betätigung eines Druck­ stempels im Schreibkopf kurzzeitig ein Überdruck erzeugt wird. Beim Wiederherstellen des statischen Unterdruckes bildet sich in jeder Düsenöffnung erneut der gewünschte negative Tintenmeniskus aus. Die durch den Spülvorgang verbrauchte Tintenmenge kann jedoch in weiten Grenzen schwanken und zu erheblichen Verlusten und Entsorgungs­ problemen führen.

Es ist weiters aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 07 072 eine Abdeck- und Reinigungsvorrichtung für Tin­ tenschreibköpfe bekannt. Sie besteht aus einer vor der Düsenplatte des Tintenschreibkopfes verschwenkbar ange­ ordneten Dichtplatte, die im Bereich der Austrittsöff­ nungen der Düsenplatte einen Ausschnitt mit scharfen Kan­ ten aufweist und die mittels eines die Andruckkraft für die Dichtplatte und die Düsenplatte liefernden Spann­ bügels gehalten wird. Zum Antrieb der Dichtplatte ist ein Kurbelmechanismus vorgesehen, dessen Kurbelstift in einen Schlitz der Dichtplatte eingreift und der zwischen zwei Anschlägen hin- und herbewegbar ist. Die Dichtplatte und der Antrieb sind dem Schreibkopf zugeordnet, wobei die Dichtplatte selbst mit einer Kunststoffschicht beschich­ tet sein kann.

Es hat sich nun herausgestellt, daß angetrocknete Verun­ reinigungen z.B. Staubpartikelchen im Bereich der Tinten­ austrittsöffnungen diese verstopfen können. Ein Entfernen dieser Partikelchen über ein motorisch angetriebenes Schieberelement ist schwierig. Versuche haben ergeben, daß beim Spülvorgang die aus den Tintenaustrittsöffnungen aus­ tretende Tinte diese Partikelchen anlöst und somit ein Ent­ fernen erleichtert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art so auszugestalten, daß in Abhängigkeit von der Aktivierung des Abdichtelementes automatisch ein Spülvorgang ausgelöst wird. Die Vorrichtung soll aufwands­ arm und betriebssicher ausgestaltet sein.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dadurch, daß ein auf das Tintenversorgungssystem des Tin­ tenschreibkopfes mechanisch wirkendes Betätigungselement vorgesehen ist, das mit dem Abdichtelement derart ge­ koppelt ist, daß vor bzw. während der Betätigung des Ab­ dichtelementes zum Abdichten der Tintenaustrittsöffnungen das Betätigungselement das Tintenversorgungssystem im Bereich des Tintenkopfes lokal quetscht und so durch kurzzeitige Druckerhöhung einen Tintenaustritt an den Tintenaustrittsöffnungen bewirkt, kann es zu keinem Ver­ stopfen der Tintenaustrittsöffnung kommen. Die austretende Tinte löst die evtl. anhaftenden eingetrockneten Par­ tikelchen ab. Es ist deshalb von besonderem Vorteil, den Spülvorgang mit dem Abdichtelement so zu koppeln, daß un­ mittelbar vor dem eigentlichen Abdichten ein Spülvorgang ausgelöst wird. Damit wird ein störungsfreier Druck ermög­ licht.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist am Schreibkopf im Bereich der Tintenzuführung eine Seiten­ wand der Tintenzuführung elastisch ausgebildet und in Ver­ sorgungsrichtung der Tinte vor diesem elastischen Bereich ist eine Drossel oder ein Ventil angeordnet, wobei dann auf diesen elastischen Bereich des Tintenversorgungssy­ stems das Betätigungselement einwirkt.

Das Betätigungselement kann dabei aus einem schwenkbaren Hebel bestehen, dessen einer Hebelarm an dem elastischen Bereich des Tintenversorgungssystems des Kopfes anliegt und dessen anderer Hebelarm entweder mit einem stationär angeordneten Nocken zusammenwirkt, wenn z.B. das Abdicht­ element in einer Parkposition außerhalb des eigentlichen Abdruckbereiches des Druckkopfes angeordnet ist oder aber mit dem elektromotorischen Antrieb des Abdichtelementes am Tintenschreibkopf gekoppelt ist.

In diesem Fall kann der andere Hebelarm mit diesem elektro­ motorischen Antrieb über eine Kurvenscheibe gekoppelt sein.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des Tinten­ schreibkopfes mit der kombinierten Abdicht- und Reini­ gungsvorrichtung.

Fig. 2 eine Ausschnittsdarstellung des elastischen Be­ reiches des Tintenschreibkopfes mit einer Drosselbohrung.

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit des Hubes des Abdichtelementes bzw. des Hubes der Ausgleichs­ membran in Abhängigkeit von dem Verdrehwinkel des Be­ tätigungsnockens.

In einer hier nicht im einzelnen dargestellten Tinten­ druckeinrichtung die nach dem Unterdruckprinzip arbeitet, wird mit Hilfe einer elektromotorischen Einrichtung ein Tintendruckkopf zeilenweise entlang von einer Schreibwalze bewegt. Der Tintendruckkopf 10 ist auf einem hier nicht dargestellten Druckerwagen angeordnet und steht mit einer ebenfalls nicht dargestellten auswechselbaren Tintenfla­ sche in Verbindung. Der Tintendruckkopf kann dabei z.B. entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 32 07 072 aufgebaut sein. Der Tintendruckkopf enthält dabei eine Vielzahl von strahlenförmig wegfluchtenden Schreibkanälen 11 mit zugeordneten Wandlerelementen 12. Die Schreibkanäle 11 werden über ein Tintenversorgungssystem mit Tinte ver­ sorgt, das z.B. einen Verteilerbereich 13 aufweist, der über eine Drosselbohrung 14 mit einem Ausgleichsbehälter 15 in Verbindung steht. Die Ausgleichsbehälter 15 in Ver­ bindung mit der Drosselbohrung und der Verteilerbereich haben dabei die Aufgabe, auftretende Flüssigkeitsschwin­ gungen zu bedämpfen, die bei Erschütterung des Tinten­ kopfes auftreten bzw. eine gegenseitige Beeinflussung und damit sogenanntes Nebensprechen der Tintenkanäle zu ver­ hindern. Der Ausgleichsbehälter 15 ist auf der Rückseite des Tintenschreibkopfes mit einer elastischen Ausgleichs­ membran 16 abgeschlossen. Ein Ventil 17 schließt den Aus­ gleichsbehälter 15 gegenüber der eigentlichen Tintenzu­ führung zur Tintenflasche ab.

Der Tintenschreibkopf ist an seiner Vorderseite über eine Düsenplatte 19 mit den darauf angeordneten Tintenaus­ trittsöffnungen abgeschlossen. Auf der Düsenplatte 19 ist entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 32 07 072 ein Abdichtelement 20 in Form eines Schiebers beweglich geführt und wird dabei von einer Federhalterung 21 ge­ halten. Das Abdichtelement 20 steht über eine Halterung 22 mit einem Kurbelantrieb in Verbindung, der aus einem Elektromotor 23 besteht, auf dessen Antriebsachse eine Nockenscheibe 24 angeordnet ist. Die Halterung 22 steht dabei über einen Stift 25 mit der Nockenscheibe 24 in Ver­ bindung. Ein schwenkbar am Tintenschreibkopf 10 angeord­ neter Hebel 26 liegt mit einem Hebelarm 27 über einen bal­ lig ausgeformten Betätigungsbereich 28 an der Ausgleichs­ membran 16 des Ausgleichsbehälters 15 an. Mit dem anderen Hebelarm 29 liegt der Hebel 26 unter der Wirkung einer Feder 30 auf der Nockenscheibe 24 auf.

Die Funktion der Vorrichtung ist dabei wie folgt: Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung enthält in der Tin­ tenzuführung 18 ein Einwegventil 17, welches im Ruhezu­ stand geöffnet ist und so den Schreibvorgang nicht be­ einflußt. Anstelle des Ventiles 17 ist es auch möglich, entsprechend der Ausführung der Fig. 2 eine Drosselboh­ rung 31 anzuordnen, die bei entsprechender Dimensionierung ebenfalls Ventilcharakter hat. Wird nun entsprechend der Darstellung der Fig. 3, unterer Teil des Diagrammes, zur Betätigung des Abdichtelementes der Elektromotor 23 und damit die Nockenscheibe 24 gedreht, so wird über den Hebel 26 zunächst die elastische Ausgleichsmembran 16 ausge­ lenkt. Damit wird zuerst das Ventil 17 geschlossen und bei einem weiteren Hub der Tintendruck in dem Ausgleichsbe­ hälter 15 und damit über die Drosselbohrung 14 in dem Verteilerbereich 13 (Tintenkammer) erhöht. Es strömt da­ durch eine bestimmte Menge Tinte aus den Tintenaustritts­ öffnungen der Düsenplatte 19 aus. Nach einer bestimmten Drehposition von z.B 130° bewegt sich das Abdichtelement vor die Düsenöffnungen. Die Nockenscheibe 24 ist dabei so ausgestaltet, daß entsprechend der unteren Darstellung der Fig. 3, der Hub der Ausgleichsmembran 16 konstant bleibt. Bei einem Drehwinkel der Nockenscheibe von ca. 310° sind dann entsprechend der oberen Darstellung der Fig. 3 sämt­ liche Tintenaustrittsöffnungen über das Abdichtelement abgedichtet.

Bei einer hier nicht dargestellten Ausführungsform der Er­ findung ist es auch möglich, das Abdichtelement stationär anzuordnen und zwar in einer Parkposition des Tinten­ schreibkopfes außerhalb des eigentlichen Schreibbereiches, wobei dann zum Abdichten der Schreibkopf in diese Park­ position fährt und sich dann das Abdichtelement an die Tintenaustrittsöffnungen des Schreibkopfes anlegt. In diesem Falle, mit stationär angeordnetem Abdichtelement, ist es möglich, den Hebel zur Betätigung der Ausgleichs­ membran 16 über einen im Bereich dieser Parkposition an­ geordneten stationären Nocken zu betätigen.

Wird der Tintenschreibkopf in einer Druckeinrichtung ver­ wendet, die für Mehrfarbendruck ausgelegt ist, so kann bei einer derartigen Mehrfarbenausführung des Tintenkopfes jeder Farbe eine Ausgleichsmembran zugeordnet sein, die durch den einen Hebel gemeinsam betätigt werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Abdichten und Reinigen der Tintenaus­ trittsöffnungen eines nach dem Unterdruckprinzip arbeiten­ den Tintenschreibkopfes (10) unter Verwendung eines die Tin­ tenaustrittsöffnungen abdeckenden Abdichtelementes (20), dadurch gekennzeichnet, daß ein auf das Tintenversorgungssystem des Tintenschreib­ kopfes (10) mechanisch wirkendes Betätigungselement (26) vorgesehen ist, das mit dem Abdichtelement (20) derart ge­ koppelt ist, daß vor und/oder während der Aktivierung des Abdichtelementes (20) zum Abdichten der Tintenaustritts­ öffnungen das Betätigungselement lokal das Tintenver­ sorgungssystem verengt und so einen Tintenaustritt be­ wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Tintenschreibkopf (10) im Bereich der Tintenzuführung eine Seitenwand der Tinten­ zuführung elastisch ausgebildet ist und in Versorgungs­ richtung der Tinte vor diesem elastischen Bereich (16) eine Drossel (31) und/oder ein Ventil (17) angeordnet ist und daß auf diesen elastischen Bereich (16) dieses Be­ tätigungselement (26) einwirkt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Be­ tätigungselement als ein am Tintenschreibkopf (10) ange­ ordneter Hebel (26) ausgebildet ist, dessen einer Hebel­ arm (27) an diesem elastischen Bereich (16) anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei stationärem, in einer Parkposition des Tintenschreibkopfes (10) angeordneten Abdichtelementes (20) der andere Hebelarm (29) des Hebels (26) mit einem stationären Nocken zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der andere Hebelarm (29) des Hebels (26) mit der Antriebseinrichtung (23) des Ab­ dichtelementes (20) gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich des Tinten­ schreibkopfes (10) ein Elektromotor (23) mit einer Nocken­ scheibe (24) angeordnet ist, auf der der andere Hebelarm (29) federgefesselt aufliegt und die über einen Exzenter­ antrieb den Hebel (26) bewegt.