DE69328171T2

DE69328171T2 - Wartungsstation und betriebsverfahren dafür

Info

Publication number: DE69328171T2
Application number: DE69328171T
Authority: DE
Inventors: Fumio Maeno
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: WO1994013488A1; JP2879608B2; EP0631873A4; EP0631873B1; JPH07503868A; US5619232A; EP0631873A1; DE69328171D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahldrucker, der durch Ausstoßen von Tintentröpfchen druckt, und insbesondere eine damit verwendete Wartungsstation, die eine Düse eines Tintenstrahlkopfs abdeckt und daran saugt, damit die Druckqualität erhalten bleibt bzw. wiederhergestellt wird.
Nichtanschlagende Druckverfahren verwendet man neuerdings häufig, da weniger Druckgeräusch entsteht und die Verfahren für den Farbdruck geeignet sind. Diese Verfahren werden in zahlreichen neuen Tintenstrahldruckern verwendet; sie liefern einen sehr raschen Ausdruck, und man kann sie mit Normalpapier verwenden. Tropfen-auf-Abruf-Tintenstrahldrucker werden vielfach als Ausgabegeräte für Personalcomputer verwendet, da man keine Vorrichtungen zum Zurückgewinnen überschüssiger Tinte braucht, und da derartige Drucker sehr einfach und klein aufzubauen sind. Man kann diese Tintenstrahldrucker grob in Wärmedruckerzeuger und elektrische Druckerzeuger einteilen.
Der Wärmedruckerzeuger besitzt eine elektrische Schaltung, die entlang des Wegs der Flüssigkeit angeordnet ist, die zur Düse läuft. Die Tinte wird durch Dampfdruck ausgestoßen, indem man elektrischen Strom und damit Wärme zuführt. Diese Tintenstrahldruckerart eignet sich für kleine Bauweisen. Bei langem Gebrauch können jedoch Verbrennungserscheinungen auftreten. Man muss daher Spezialtinten verwenden, um diese Verbrennungserscheinungen zu verhindern.
Beim elektrischen Druckerzeuger verwendet man die Verformung, die beim Anlegen eines elektrischen Felds an Energiezufuhreinrichtungen in Form von piezoelektrischen Bauteilen auftritt. Die Einsatzmöglichkeiten sind nicht auf eine besondere Tinte eingeschränkt, und man kann für einen besonderen Einsatzzweck diejenige Tinte verwenden, mit der man die beste Druckqualität erhält. Bei dieser Druckerart ist jedoch viel Platz für die Energiezufuhreinrichtungen erforderlich; sie ist daher für kleine Bauweisen nicht geeignet.
Zum Lösen dieses Problems zeigt die veröffentlichte japanische Patentschrift 150355/1990 einen Tintenstrahldrucker, der der Flüssigkeit Energie durch die Verformung einer Seitenwand zuführt, indem die elektrische Verformung im Abschermodus verwendet wird. Das wichtigste Merkmal besteht darin, dass die Ausstoßenergie durch die Verformung einer Seitenwand übertragen wird, die sich auf eine Düse öffnet. Damit kann man die Flüssigkeitswege in einer Ebene mit einem Abstand zwischen den Düsen anordnen.
Wird bei einem derartigen Tintenstrahldrucker der Tintenstrahlkopf gewechselt oder wird der Drucker nach längerer Zeit wieder in Betrieb genommen oder hat sich die Druckqualität während des Druckens verschlechtert, so wird alte Tinte aus dem Tintenstrahlkopf ausgestoßen, indem man Unterdruck an ein Düsenloch anlegt, der aus einer Gummikappe stammt, die man auf eine Fläche einer Düsenplatte drückt. Dabei drückt man den Kappenrand gegen die Düsenplatte, um das Innere der Kappe abzudichten. Nun verringert man das innere Volumen der Kappe. Da nun Luft über ein Düsenloch in den Tintenstrahlkopf fließen würde, öffnet man den Kappeninnenraum vor dem Ausstoßen eines Tröpfchens zur Atmosphäre. Anschließend verschließt man den Kappeninnenraum gegen die Atmosphäre und saugt mit Hilfe einer Pumpe am luftdicht abgeschlossenen Tintenstrahlkopf. Beim Abnehmen der Kappe von der Düsenplatte öffnet man den Kappeninnenraum zur Atmosphäre, um einen Druckabfall in der Kappe zu verhindern. Ein Druckabfall in der Kappe würde einen schwachen Ausstoß eines Tintentröpfchens bewirken, da durch die Düse fließende Tinte an der Oberfläche der Düsenplatte haften würde.
Eine derartige Wartungsstation, die man zum Wiederherstellen der Druckqualität verwendet, enthält eine Kappe, ein zur Atmosphäre öffnendes Ventil, eine Pumpe, Nocken zum Antreiben der Bauteile und eine Unterdruckleitung. Eine solche Anordnung ist kompliziert.
Fig. 56 zeigt eine in der veröffentlichten japanischen Patentschrift 87267/1991 offenbarte Wartungsstation. Sie enthält einen Pumpenschlitten 50, der in entgegengesetzte Richtungen gleiten kann. Bewegt sich ein Druckkopfschlitten wie dargestellt nach links und berührt einen Schlittenarm 51, so drückt er während der Bewegung auf den Pumpenschlitten 50. Eine Kappe 52 bewegt sich entlang einer ersten Schiene 54 und deckt eine Düse ab. Ein zur Atmosphäre öffnendes Ventil 53 ist in die Rückseite des Pumpenschlittens 50 eingebaut. Das zur Atmosphäre öffnende Ventil 53 bewegt sich im Öffnungszustand nach links, wenn es eine zweite Schiene 55 berührt. Hält der Pumpenschlitten 50 am Ende der Bewegung, so dreht ein Nocken 56 für das zur Atmosphäre öffnende Ventil die zweite Schiene 55 weg vom zur Atmosphäre öffnenden Ventil 53, und das Ventil schließt durch die Einwirkung einer Feder. Erste und zweite Pumpennocken 57, 58 betätigen eine Saugpumpe 59 und erzeugen Unterdruck. Über eine Unterdruckleitung 60, die die Saugpumpe 59 und die Kappe 52 verbindet, wird an die Kappe 52 und den Tintenstrahlkopf Unterdruck angelegt. Eine derartige herkömmliche Wartungsstation enthält eine Anordnung aus: der Kappe, dem zur Atmosphäre öffnenden Ventil, der Saugpumpe, den Nocken zum Bewegen dieser Teile und der Unterdruckleitung. Ein solcher Aufbau ist kompliziert und nur schwer zu verkleinern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen und eine kleine Wartungsstation bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist.
Erfindungsgemäß wird eine Wartungsstation zum Gebrauch in einem Tintenstrahldrucker bereitgestellt, die an einem Tintenstrahlkopf des Druckers einen Wartungs- und Instandsetzungsvorgang ausführt, wobei die Wartungsstation umfasst:
a) eine Kappe zum Abdecken mindestens eines Düsenlochs des Tintenstrahlkopfs;
b) einen Kappenhalter, der für eine Bewegung hin zum Tintenstrahlkopf und von ihm weg montiert ist, wobei der Kappenhalter die Kappe in einer Stellung hält, in der das mindestens eine Düsenloch abgedeckt wird, wenn der Kappenhalter zum Tintenstrahlkopf hin bewegt wird, und die Abdeckung entfernt wird, wenn der Kappenhalter vom Tintenstrahlkopf weg bewegt wird;
c) eine in den Kappenhalter eingebaute Pumpe, wobei die Pumpe umfasst:
i) einen Zylinder und einen Kolben, der im Zylinder für Saug- und Kompressionshübe in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist; und
ii) getrennte Saug- und Entleerungslöcher in der Pumpe;
d) eine Energiequelle für die Pumpe; und
e) einen Kolbenantrieb, der funktional mit der Energiequelle und dem Kolben verbunden ist und den Kolben im Zylinder in den entgegengesetzten Richtungen bewegt, damit während des Saughubs eine Druckkammer in der Pumpe über das Saugloch mit der Kappe verbunden wird, und während des Kompressionshubs die Druckkammer über das Entleerungsloch mit der Umgebung verbunden wird.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Betreiben einer Wartungsstation bereit, die am Tintenstrahlkopf eines Tintenstrahldruckers einem Wartungs- und Instandsetzungsvorgang ausführt, wobei die Wartungsstation enthält: eine Kappe, mit der das mindestens eine Düsenloch des Tintenstrahlkopfs abgedeckt wird; einen Kappenhalter, der für eine Bewegung zum Tintenstrahlkopf hin bzw. von ihm weg montiert ist, wobei der Kappenhalter die Kappe in einer Stellung hält, in der sie das mindestens eine Düsenloch abdeckt, wenn der Kappenhalter zum Tintenstrahlkopf hin bewegt wird, und die Abdeckung freigegeben wird, wenn der Kappenhalter vom Tintenstrahlkopf weg bewegt wird; eine Pumpe im Kappenhalter, umfassend eine zylindrische Führungsöffnung, die im Kappenhalter ausgebildet ist, ein zylindrisches Teil, das in der zylindrischen Führungsöffnung montiert ist, wobei durch das zylindrische Teil ein zylindrischer Durchgang verläuft, der eine Druckkammer bestimmt, und einen Kolben, der in entgegengesetzten Richtungen im zylindrischen Durchgang gleiten kann und dabei Saug- und Kompressionshübe der Pumpe ausführt; getrennte Saug- und Entleerungslöcher in der Pumpe; eine Energiequelle und einen funktional mit der Energiequelle und dem Kolben verbundenen Kolbenantrieb, der den Kolben im zylindrischen Durchgang in den entgegengesetzten Richtungen bewegt, damit die Druckkammer im zylindrischen Durchgang während des Saughubs über das Saugloch mit der Kappe verbunden wird, und damit die Druckkammer während des Kompressionshubs über das Entleerungsloch mit der Umgebung verbunden wird, wobei das Verfahren umfasst:
das Ausführen des Saughubs, wenn der Kappenhalter zum Tintenstrahlkopf hin bewegt wird und das mindestens eine Düsenloch abdeckt, um damit Resttinte aus dem Tintenstrahlkopf über das Saugloch in die Druckkammer zu saugen; und
das Ausführen des Kompressionshubs, wenn der Kappenhalter vom Tintenstrahlkopf weg bewegt wird und die Abdeckung abgenommen wird, um damit die Resttinte aus der Druckkammer über das Entleerungsloch in die Umgebung zu entlassen.
Es wird nun beispielhaft Bezug auf die Zeichnungen genommen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Tintenstrahldruckers, der eine erfindungsgemäße Wartungsstation aufweist;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Wartungsstation gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines Nockenabschnitts der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung eines Nockens der ersten Ausführungsform in der Ausgangslage;
Fig. 6 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des zur Atmosphäre offenen Kappenhalters;
Fig. 7 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters im Abdeckzustand;
Fig. 8 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters zu Beginn des Saugvorgangs;
Fig. 9 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters, der im Mittelpunkt eines Saugvorgangs angehalten wurde;
Fig. 10 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters in einem Totpunkt eines Kolbens;
Fig. 11 eine Betriebskurve des Kolbens und Nockens der Wartungsstation gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer Pumpe in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung in einem oberen Totpunkt der Pumpe der zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 eine Querschnittsdarstellung einer exzentrischen Welle der Pumpe der zweiten Ausführungsform um 90º gedreht;
Fig. 15 eine ähnliche Querschnittsdarstellung der exzentrischen Welle um 180º gedreht;
Fig. 16 eine ähnliche Querschnittsdarstellung der exzentrischen Welle um 270º gedreht;
Fig. 17 eine perspektivische Darstellung einer Wartungsstation einer dritten Ausführungsform;
Fig. 18 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Teils C in Fig. 17;
Fig. 19 eine Querschnittsdarstellung eines Kappenhalters der dritten Ausführungsform abgeschlossen von der Atmosphäre;
Fig. 20 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters gerade vor einer ersten entgegengesetzten Drehung des Nockens;
Fig. 21 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters gerade vor einer zweiten entgegengesetzten Drehung des Nockens;
Fig. 22 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters gerade vor einer dritten entgegengesetzten Drehung des Nockens;
Fig. 23 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters gerade vor einer vierten entgegengesetzten Drehung des Nockens;
Fig. 24 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters, die das Ansaugen mit teilweise geöffneter Kappe wiedergibt;
Fig. 25 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters, der in der Ausgangslage des Nockens angehalten wurde;
Fig. 26 eine ähnliche Querschnittsdarstellung des Kappenhalters, wobei das Innere der Kappe zur Atmosphäre geöffnet ist;
Fig. 27 eine Seitenansicht eines Einweg-Übertragungsteils;
Fig. 28 eine Querschnittsdarstellung der vierten Ausführungsform;
Fig. 29 eine Seitenansicht der Arbeitsweise der vierten Ausführungsform;
Fig. 30 eine Seitenansicht eines Einweg-Übertragungsteils einer fünften Ausführungsform;
Fig. 31 eine Querschnittsdarstellung der fünften Ausführungsform;
Fig. 32 eine Querschnittsdarstellung der fünften Ausführungsform;
Fig. 33 eine perspektivische Darstellung der Wartungsstation einer sechsten Ausführungsform;
Fig. 34 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Teils C in Fig. 33;
Fig. 35 eine Querschnittsdarstellung, die die Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 36 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 37 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 38 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 39 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 40 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 41 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 42 eine ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine weitere Bewegung der sechsten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 43 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Kappe;
Fig. 44 eine Querschnittsdarstellung der Kappe;
Fig. 45 eine perspektivische Darstellung der Wartungsstation der siebten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 46 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Teils C in Fig. 45;
Fig. 47 eine vergrößerte perspektivische Explosionsdarstellung, die die Zusammenhänge zwischen einer Übertragungsplatte und einem Zylinder gemäß der siebten Ausführungsform wiedergibt;
Fig. 48(a) und 48(b) jeweils Querschnittsdarstellungen eines Kappenhalters gemäß der siebten Ausführungsform und die Vorsprünge damit verbundener Öffnungen;
Fig. 49(a) und 49(b) ähnliche Darstellungen, wobei sich der Kappenhalter jedoch gerade vor einer ersten entgegengesetzten Drehung des Nockens befindet;
Fig. 50(a) und 50(b) ähnliche Darstellungen, wobei sich der Kappenhalter jedoch gerade vor einer zweiten entgegengesetzten Drehung des Nockens befindet;
Fig. 51 (a) und 51 (b) ähnliche Darstellungen, wobei sich der Kappenhalter jedoch gerade vor einer dritten entgegengesetzten Drehung des Nockens befindet;
Fig. 52(a) und 52(b) ähnliche Darstellungen, wobei sich der Kappenhalter jedoch gerade vor einer vierten entgegengesetzten Drehung des Nockens befindet;
Fig. 53(a) und 53(b) ähnliche Darstellungen; der Kappenhalter ist jedoch bei einem Saugvorgang abgebildet;
Fig. 54 (a) und 54 (b) ähnliche Darstellungen, wobei jedoch der Kappenhalter in der Ausgangslage des Nockens angehalten wurde;
Fig. 55 eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters, wobei das Innere der Kappe zur Atmosphäre offen ist; und
Fig. 56 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Wartungsstation.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Tintenstrahldruckers, der eine Wartungsstation 5 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist. Einem Blatt Papier 4 stehen zahlreiche Düsen eines Tintenstrahlkopfs 1 gegenüber. Der Tintenstrahlkopf 1 ist auf einem Schlitten 2 montiert, der sich auf einer Führungsstange 3 in entgegengesetzte Richtungen bewegen kann. Der Tintenstrahlkopf kann über einen Motor exakt positioniert werden. Das Blatt Papier 4 kann präzise nach oben und unten bewegt werden. Aus den Düsenlöchern wird Tinte ausgestoßen, um Buchstaben und Abbildungen zu drucken, indem man die relative Lage zwischen dem Blatt Papier 4 und dem Tintenstrahlkopf 1 steuert. Die Wartungsstation 5 ist an einer Seite außerhalb des Druckbereichs des Kopfs 1 eingebaut. Als Ruhelage 37 ist eine Position des Schlittens 2 bezeichnet, in der sich die Düsenplatte 35 des Tintenstrahlkopfs 1 (Fig. 5) vor der Vorderseite einer Kappe 6 der Wartungsstation 5 befindet, wenn der Kopf abgedeckt werden soll.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Wartungsstation 5. Ein Kappenhalter 7, der die Kappe 6 trägt, ist auf einer Führungswelle 8 montiert. Auf der Führungswelle 8 sind ein Anschlag 9 und eine Druckfeder 10 angebracht. Ein kleines Zahnrad 11 ist auf der Abtriebswelle eines Motors 38 befestigt und greift in ein Zahnrad 12 ein, das fest mit einem Nocken 13 verbunden ist. Die Drehung des Motors 38 steuert über das kleine Zahnrad 11 und das Zahnrad 12 die Drehung des Nockens 13. An der Endfläche des Nockens 13 ist eine Nockennut 14 ausgebildet, in die ein Nockenfolger 26 des Kappenhalters 7 hineinragt (siehe Fig. 3 und 4). Durch die Zunahme und Abnahme des Radius der Nockennut 14 schwingt oder schwenkt der Kappenhalter 7 um die Führungswelle 8 als Zentrum und bewegt sich dabei von der Düsenplatte 35 des Tintenstrahlkopfs 1 weg bzw. auf sie zu (Fig. 5). Bewegt sich der Kappenhalter weg vom Tintenstrahlkopf 1, so kann sich der Kopf 1 auf der Führungsstange 3 nach links und rechts bewegen, da die Kappe 6 die Düsenplatte 35 nicht mehr berührt. Befindet sich der Tintenstrahlkopf 1 in der Ruhelage 37, so deckt die Kappe 6 die Düsenlöcher dadurch ab, dass sie sich durch die Drehung des Nockens 13 mit dem Kappenhalter 7 auf den Kopf 1 zu bewegt. Der Anschlag 9 ist auf der Führungswelle 8 exakt justiert, damit die Abdeckposition genau festgelegt ist. Bewegt sich der Tintenstrahlkopf 1 auf die Ruhelage zu, so drückt eine Seitenfläche des Schlittens 2 die Feder 10 vor der Ruheposition 37 zusammen, und der Tintenstrahlkopf 1 bewegt sich in die Ruhelage 37, in der er mit dem Kappenhalter 7 ausgerichtet ist.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Nockens 13. In einer Seitenwand der Wartungsstation 5 ist eine Nockenträgerwelle 15 befestigt. Auf der Nockenträgerwelle 15 sind ein Nocken 13, ein Blendschutz bzw. eine Lichtabschirmplatte 18 und ein Zahnrad 12 drehbar montiert. Ein in den Nocken 13 geschraubter Druckstift 16 erstreckt sich in eine Nut der Nockenträgerwelle 15 und verhindert, dass sich der Nocken 13 in axialer Richtung auf der Welle 15 bewegt. Die Nockennut 14 und eine exzentrische Welle 17 befinden sich auf einer Fläche bzw. Seite des Nockens 13. Die exzentrische Welle 17 ist um einen Abstand L gegen das Drehzentrum des Nockens 13 versetzt. In der Blendschutzplatte 18 befindet sich ein Loch 19. Ist der Nocken 13 im Ausgangspunkt angeordnet, so befindet sich die Blendschutzplatte 18 in der optischen Achse eines optischen Sensors 20. Dreht sich der Nocken 13 in eine Stellung, die dem Mittelpunkt des Verschlusshubs eines Kolbens 27 entspricht (dies wird später erklärt), so erzeugt der optische Sensor 20 ein Signal.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7. Die Führungswelle 8 ist an einem Rahmen der Wartungsstation 5 montiert. In einer Nut am Ende der Welle 8 sitzt ein Haltering 23. Auf der Welle 8 sind der Kappenhalter 7, ein Distanzstück 22, ein Anschlag 9 und eine Druckfeder 10 in der genannten Reihenfolge montiert. Der Haltering 23 liegt am Rahmen an. Der Anschlag 9 ist mit einer Halteschraube 21 auf der Führungswelle 8 befestigt. Damit wirkt die Feder 10 nicht auf den Kappenhalter 7 ein. Der Kappenhalter 7 besitzt an seinen gegenüberliegenden Enden soviel Spiel, dass er sich um die Führungswelle 8 als Drehachse drehen kann. Im Kappenhalter 7 ist ein Zylinder 24 montiert und mit einer Abdeckung 25 befestigt. Der Nockenfolger 26 ist an einer Seite des Kappenhalters befestigt. Der Nockenfolger 26 ist gleitfähig in die Nockennut 14 des Nockens 13 eingesetzt. Trifft der Schlitten 2 auf den Anschlag 9 und bewegt er ihn um den Abstand M, so wird der Schlitten 2 in der Ruhelage 37 angehalten; der Kappenhalter 7 bewegt sich ebenfalls um den Abstand M. Der Nockenfolger 26 bewegt sich um den gleichen Abstand weiter in die Nockennut 14 hinein. Daher muss die Nockennut 14 tiefer als M ausgebildet sein.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7. Der Nocken 13 und die exzentrische Welle 17 sind steif. Auf der exzentrischen Welle 17 ist ein Kolben 27 montiert. An einer Seite des Kappenhalters 7 ist der Nockenfolger 26 befestigt. Wird der Nocken so gedreht, dass der Radius der Nockennut 14 zunimmt, so dreht sich der Kappenhalter 7 um die Führungswelle 8. Der Zylinder 24 ist drehbar in den Kappenhalter 7 eingepasst. Ein Ende des Kolbens 27 sitzt auf der exzentrischen Welle 17, und das andere Ende läuft im Zylinder 24.
Der Kolben 27 und der Zylinder 24 bilden im Kappenhalter 7 eine Druckkammer 31. Durch eine Drehung der exzentrischen Welle 17 bewegt sich der Kolben 27 im Zylinder 24 Hin und Her, d. h. in die Kammer 31 hinein bzw. aus ihr heraus. Diese Hin und Her gehende Bewegung erzeugt in der Druckkammer 31 Unterdruck und Überdruck und dreht oder schwenkt den Zylinder 24 um seine Achse. Dreht sich der Nocken 13 in Richtung des Pfeils A von einem oberen Totpunkt in einen unteren Totpunkt, so zieht sich der Kolben 27 aus der Druckkammer 31 zurück und erzeugt in ihr einen Unterdruck. Diesen Vorgang nennt man einen Saughub. Dreht sich der Nocken aus dem unteren Totpunkt in den oberen Totpunkt, so bewegt sich der Kolben 27 in die Druckkammer 31 hinein und erzeugt in ihr einen Überdruck. Diesen Vorgang nennt man einen Druckhub.
Die beschriebene Bewegung bewirkt eine Hin und Her gehende Drehung des Zylinders 24. Im Kappenhalter 7 ist eine Auslassöffnung 29 ausgebildet, die nur während des Druckhubs mit der Druckkammer 31 verbunden ist. Die Kappe 6 ist mit einer Saugöffnung 28 verbunden, die im Kappenhalter ausgebildet ist. Befindet sich der Kolben 27 kurz vor dem Ende des Saughubs (Fig. 9), so verbindet ein im Zylinder 24 ausgebildetes Verbindungsloch 32 die Saugöffnung 28 und die Druckkammer 31. Diese Verbindung wird zu Beginn des Druckhubs unterbrochen. Im Kappenhalter 7 ist ein Atmosphärendurchlass 30 angebracht. Ein im Zylinder 24 ausgebildetes Verbindungsloch 33 verbindet etwa in der Mitte des Druckhubs den Durchlass 30 mit der Saugöffnung 28.
Die Arbeitsweise der Wartungsstation mit dem beschriebenen Aufbau wird nun anhand von Fig. 5 bis 11 erklärt.
Fig. 5 zeigt den Kappenhalter 7, den Nocken 13 und die exzentrische Welle 17 in der Ruhelage. In dieser Stellung ist das Loch 19 der Lichtschutzplatte 18 mit der optischen Achse des optischen Sensors 20 ausgerichtet. Der Kappenhalter 7 ist um die Welle 8 von Kopf 1 weggeschwenkt, und die Kappe 6 hat Abstand zur Düsenplatte 35. Der Kolben 27 befindet sich in der Mitte des Druckhubs. Die durch den Zylinder 24 und den Kolben 27 bestimmte Druckkammer 31 ist mit dem Entleerungsloch 29 verbunden. Die Nockennut 14, in der der Nockenfolger 26 gleitet, hat den Radius N. Wird der Nocken 13 in Richtung des Pfeils A gedreht, so dass der Radius der Nockennut 14 zunimmt, so dreht sich der Kappenhalter 7 um die Führungswelle 8, so dass sich die Kappe 6 der Düsenplatte 35 nähert. Berührt die Kappe 6 die Düsenplatte 35, so wird die Saug- bzw. Einlassöffnung 28 mit der Verbindungsvertiefung bzw. dem Verbindungsloch 33 verbunden und ist über dieses Loch an das Luftloch 30 angeschlossen. Dieser Zustand heißt abgedeckter Zustand.
Fig. 6 zeigt den Kappenhalter 7 im Abdeckzustand bzw. im Stillstand-Entleerungszustand. In diesem Zustand nimmt der Radius der Nockennut 14 den Wert P an. Der Kappenhalter 7 wird vorgeschoben, bis die Kappe 6 die Düsenplatte 35 berührt. Die Einlassöffnung 28 ist mit dem Verbindungsloch 33 verbunden, so dass sie über dieses Loch an das Luftloch 30 angeschlossen ist. Die Druckkammer 31 ist mit dem Entleerungsloch 29 verbunden.
Fig. 7 zeigt den Querschnitt des Kappenhalters 7 im Abdeckzustand. Die Nockennut 14 hat den Radius P. Die Kappe 6 berührt die Düsenplatte 35. Das Verbindungsloch 33 hat keine Verbindung zur Einlassöffnung 28, liegt jedoch in der Nähe der Öffnung. Die Kappe 6 ist gegen die Atmosphäre abgeschirmt.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters, wenn der Kolben zurückgezogen wird, um in der Druckkammer 31 im Zug des Einlass- oder Saughubs einen Unterdruck zu erzeugen. Dabei wird das Verbindungsloch 32 mit der Druckkammer 31 verbunden. Die Nockennut 14 hat den Radius P. Die Kappe 6 berührt die Düsenplatte 35. Der Zylinder 24 ist bei seiner Hin und Her gehenden Bewegung über den Umkehrpunkt des Einlasshubs gelaufen. Das mit der Einlassöffnung 28 verbundene Verbindungsloch 32 wird an die Druckkammer 31 angeschlossen. Mit der Drehung des Nockens 13 wird die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 28 und dem Verbindungsloch 32 im unteren Totpunkt unterbrochen. Der Nocken hält nicht an, sondern durchläuft diesen Punkt. Die Drehung des Nockens wird angehalten, während die Einlassöffnung 28 mit der Druckkammer 31 verbunden ist. Nachdem durch den Unterdruck genügend Tinte abgesaugt ist, beginnt der nächste Hub.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt des Kappenhalters, der in der Anschlagstellung des Saughubs angehalten ist. Die Nockennut 14 hat den Radius P. Die Kappe 6 berührt die Düsenplatte 35. Die Einlassöffnung 28 ist über das Verbindungsloch 32 mit der Druckkammer 31 verbunden. Damit kann der Unterdruck in der Druckkammer 31 die Tinte 36 absaugen.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt des Kappenhalters im unteren Totpunkt. Die Einlassöffnung 28 ist nicht mit dem Verbindungsloch 32 verbunden. Die Druckkammer 31 steht unmittelbar vor dem Anschluss an das Entleerungsloch 29.
Fig. 11 zeigt eine Kurve der Nockenbahn und stellt die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 28 und dem Luftloch 30 und das Vorschieben und Zurückziehen der Kappe 6 dar sowie Positionsänderungen des Kolbens 27 bei der Drehung der exzentrischen Welle 17 und das Ein- oder Ausschalten des optischen Sensors 20. Der optische Sensor 20 erzeugt nur in der Ruhelage ein Einschaltsignal. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kappe 6 zurückgezogen. Beim Drehen des Nockens 13 wird die Kappe 6 vorwärts bewegt, bis sie die Position mit dem größten Radius erreicht, die der Abdeckstellung entspricht. Die Kappe 6 ist nun mit dem Luftloch 30 verbunden. Die Verbindung dauert bis zur 60º-Position an. 40º entsprechen der Stillstand-Entleerungsposition. Bei 90º wird die Kappe 6 wieder abgeschirmt und bei 300º wieder mit der Atmosphäre verbunden. Die Kappe wird in die Ruhelage zurückgezogen. Die Nockenkurve stellt nicht den tatsächlichen Arbeitsablauf in der Wartungsstation dar. Das Ansteuerungsverfahren ist so angepasst, dass sich der Kolben abhängig vom Druckerstatus beispielsweise von 0º bis 60º vorschiebt und die Stillstand- Entleerung ausführt und von 60º nach 0º zurückkehrt, um den Hub zu beenden. Ein herkömmlicher Tintenstrahldrucker umfasst eine Kappe, einen Kappenhalter, ein Luftablassventil, eine Ansaugpumpe und einen Nocken, die in der Wartungsstation zum Erhalten einer guten Druckqualität einzeln bereitgestellt sind. Damit ist ein herkömmlicher Drucker sehr kompliziert aufgebaut. Im Gegensatz dazu liefert die Erfindung einen Tintenstrahldrucker mit einer Wartungsstation, die kompakt aufgebaut ist und zuverlässig arbeiten kann, da die Pumpe in den Kappenhalter eingebaut ist.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht der äußeren Erscheinung einer Pumpe in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Auf einer Halteplatte 42 sind ein Gehäuse 41 und ein Motor 38 angebracht. Mit dem Motor 38 ist eine exzentrische Welle 17 verbunden. An der exzentrischen Welle 17 ist ein Kolben 27 befestigt. Fig. 13 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Pumpe. Der Kolben 27 ist verschiebbar in einen Zylinder 24 eingesetzt, der sich im Gehäuse 41 befindet. Die exzentrische Welle 17 treibt den Kolben 27 an. In Fig. 13 ist der Kolben 27 in einem oberen Totpunkt dargestellt. Die Druckkammer 31 hat das kleinstmögliche Volumen. In der Nähe der Druckkammer 31 sind eine Einlass- oder Saugöffnung 28 und eine Entleerungsöffnung 29 angebracht. Dreht sich die exzentrische Welle 17 in Richtung des Pfeils A, so bewegt sich der Kolben 27 in den Einlass- oder Ansaugzustand bzw. -hub. Fig. 14 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Pumpe, nachdem sich die exzentrische Welle in Richtung des Pfeils A um 90º gedreht hat. Der Kolben 27 gleitet im Zylinder 24 und vergrößert das Volumen der Druckkammer 31. Die Druckkammer 31 und die Einlass- bzw. Saugöffnung 28 werden verbunden, so dass Tinte durch die Saugöffnung abgesaugt werden kann. Fig. 15 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Pumpe, nachdem sich die exzentrische Welle 17 um 180º in Richtung des Pfeils A gedreht hat. Erreicht der Kolben 27 bei seiner Gleitbewegung im Zylinder 24 den unteren Totpunkt, so nimmt das Volumen der Druckkammer 31 seinen größten Wert an. Der Zylinder 24 dreht sich gleichzeitig und unterbricht die Verbindung zwischen der Einlass- bzw. Saugöffnung 28 und der Druckkammer 31. Fig. 16 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Pumpe, nachdem sich die exzentrische Welle 17 um 270º in Richtung des Pfeils A gedreht hat. Der Kolben 27 gleitet im Zylinder 24 und verkleinert das Volumen der Druckkammer 31. Gleichzeitig werden die Druckkammer 31 und das Ausstoß- oder Entleerungsloch 29 verbunden, so dass die Tinte durch das Entleerungsloch 29 abfließt. Mit dieser Anordnung kann man eine Pumpe verwirklichen, die sich auch dann, wenn die Tinte eintrocknet und fest wird, da sie lange Zeit nicht verwendet worden ist, zum Ansaugen und Ausstoßen von Flüssigkeit eignet, die feste Bestandteile enthält. Dagegen schließt bei einer herkömmlichen Pumpe das Ventil nicht, wenn sich ein Tintenklumpen zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz befindet.
Es wird nun eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Der Aufbau und die Arbeitsweise des Tintenstrahldruckers, der in dieser Ausführungsform zusammen mit der Wartungsstation bereitgestellt wird, gleichen dem Drucker in der ersten Ausführungsform und werden daher anhand von Fig. 1 beschrieben. Eine Düsenplatte 35, die eine Anzahl Düsenlöcher aufweist, befindet sich an der Seite eines Tintenstrahlkopfs 1, die einem Blatt Papier 4 gegenüberliegt. Der Tintenstrahlkopf 1 ist auf einem Schlitten 2 angebracht, der sich auf der Führungsstange 3 nach links und rechts bewegen kann. Der Tintenstrahlkopf kann über einen Motor exakt positioniert werden. Das Blatt Papier 4 kann in senkrechter Richtung präzise bewegt werden. Aus den Düsenlöchern wird Tinte ausgestoßen, um Buchstaben und Abbildungen zu drucken, indem man die relative Lage zwischen dem Blatt Papier 4 und dem Tintenstrahlkopf 1 steuert. Eine Wartungsstation 5 ist außerhalb des Druckbereichs bereitgestellt und mit einer Kappe 6 versehen. Befindet sich der Düsenschlitz des Tintenstrahlkopfs 1 vor der Kappe 6, so ist der Schlitten 2 in der Ruhelage. Ein Wischer 39 ist neben der Ruheposition 37 bereitgestellt und wischt die Düsenplatte jedesmal ab, wenn sich der Tintenstrahlkopf 1 aus der Ruhelage 37 in die Druckposition und aus der Druckposition in die Ruhelage 37 bewegt.
Fig. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht der Wartungsstation 5. Der Kappenhalter 7 ist an der Führungswelle 8 befestigt und mit einer Kappe 6 versehen. Ein Motor 38 und eine Haltewelle 15 sind mit der Montageplatte 40 der Wärtungsstation 5 verbunden. Der Nocken 13 besitzt ein Zahnrad 12 und ist drehbar auf der Nockenhaltewelle 15 angeordnet. Ein Ende der in den Nocken 13 geschraubten Druckschraube 16 greift in den Schlitz der Nockenhaltewelle 15 und verhindert, dass sich der Nocken 13 in axialer Richtung auf der Welle 15 bewegt. Das kleine Zahnrad 11 auf der Welle des Motors 38 greift in das Zahnrad 12 ein, das mit dem Nocken 13 verbunden ist. Die Drehung des Nockens 13 wird dadurch gesteuert, dass sich der Motor 38 vorwärts oder rückwärts dreht oder anhält. Der Nockenfolger 26 an einer Seite des Kappenhalters 7 erstreckt sich in die Nut in der Seite des Nockens 13. Beim Drehen des Nockens 13 bewegt sich der Nockenfolger 26 durch einen Abschnitt mit dem kleinsten Radius 61, einen Abschnitt mit dem größten Radius 49 und einen Zwischenbereich 48 der Nockennut. Der Kappenhalter 7 bewegt sich drehend oder schwenkend um die Führungswelle 8 als Mittelpunkt Hin und Her. Die Kappe 6 bewegt sich auf den Tintenstrahlkopf 1 zu oder von ihm weg. Die Düsenplatte 35 mit den Düsenlöchern 34 wird an der Seite des Tintenstrahlkopfs 1 gegenüber der Kappe angeordnet.
Der Nocken 13 und eine in einer Richtung wirkende Kupplung 43 werden einzeln in dieser Reihenfolge auf die Nockenhaltewelle 15 aufgesetzt. Der Nocken 13 kann sich in entgegengesetzten Richtungen gegen die Nockenhaltewelle 15 drehen. Die in einer Richtung wirkende Kupplung kann sich nur im Gegenuhrzeigersinn relativ zur Welle 15 drehen. Eine Antriebswelle 69 des Kolbens ist auf die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 geschoben und an ihr befestigt. Die exzentrische Welle 17 ist an der Antriebswelle 69 des Kolbens befestigt und um einen Exzentrizitätsabstand L gegen den Drehpunkt der Antriebswelle 69 versetzt. Vier Sperren oder Zähne 44 sind mit 90º Abstand auf der Antriebswelle 69 des Kolbens bereitgestellt. Jeder Zahn 44 hat annähernd die Form eines rechtwinkligen Dreiecks. In den rechtwinkligen Abschnitt bzw. die Seite mit dem rechten Winkel greift eine Ratsche ein. In den nicht rechtwinkligen Abschnitt bzw. die nicht rechtwinklige Seite greift keine Ratsche ein. Drückt die Ratsche auf die rechtwinklige Seite eines Zahns 44, so dreht sich die Antriebswelle 69 des Kolbens in der entsprechenden Richtung. Über den nicht rechtwinkligen Abschnitt des Zahns 44 läuft die Ratsche weg, so dass sich die Antriebswelle 69 des Kolbens nicht in der entgegengesetzten Richtung dreht.
Eine Ratschenwelle 47 hält eine Ratsche 45 an der Seite des Nockens 13, und eine Torsionsfeder 46 greift in die Ratsche 45 und die Ratschenwelle 47 ein. Die Ratsche 45 nimmt durch die Kraft der Torsionsfeder 46 relativ zum Nocken 13 stets Kräfte im Gegenuhrzeigersinn auf (siehe Fig. 17). Die Drehung der Ratsche 45 wird jedoch mit Hilfe der Antriebswelle 69 des Kolbens verhindert. Die Ratsche 45 greift nur dann in einen Zahn 44 ein, wenn sich der Nocken 13 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Die Drehung des Nockens 13 in die andere Richtung dreht die Ratsche 45, die in einen Zahn 44 eingreift, so dass die Antriebswelle 69 des Kolbens gedreht wird. Dreht sich der Nocken 13 im Uhrzeigersinn, so dreht sich die Antriebswelle 69 des Kolbens nicht, da der Eingriff zwischen der Ratsche 45 und den Zähnen dadurch aufgehoben ist, dass die Ratsche 45 über die nicht rechtwinkligen Seiten der Zähne 44 wegläuft. Selbst wenn man durch eine von außen ausgeübte Drehkraft im Uhrzeigersinn auf die Antriebswelle 69 des Kolbens einzuwirken versucht, dreht sich die Antriebswelle 69 des Kolbens nicht im Uhrzeigersinn, da es die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 der Antriebswelle 69 des Kolbens nicht erlaubt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen. Dreht sich der Nocken 13 im Uhrzeigersinn, so läuft die Ratsche 45 einfach über den nächsten Zahn 44. Dreht sich der Nocken 13 wieder im Gegenuhrzeigersinn, so dreht sich die Antriebswelle 69 des Kolbens im Gegenuhrzeigersinn, da die Ratsche 45 in einen Zahn 44 eingreift. Dadurch kann man die Antriebswelle 69 des Kolbens durch das Steuern des Nockens 13 aussetzend betätigen.
Der Kappenhalter 7 besitzt im Inneren einen hohlen zylindrischen Aussparungsabschnitt, in dem der Zylinder 24, der nahezu den gleichen Durchmesser hat wie der hohle zylindrische Abschnitt, drehbar angeordnet ist. Die beiden gegenüberliegenden Endöffnungen des hohlen Abschnitts im Kappenhalter 7 sind mit Deckeln 25 versehen. Diese Deckel 25 verhindern eine axiale Bewegung des Zylinders 24. Ein Ende des Kolbens 27 ist mit der exzentrischen Welle 17 verbunden. Das andere Ende des Kolbens 27 ist in eine hohle zylindrische Öffnung im Zylinder 24 eingesetzt, die senkrecht zur Achsenrichtung des Zylinders 24 angeordnet ist. Dreht sich die exzentrische Welle 17, so gleitet der Kolben 27 in der Öffnung des Zylinders 24, und der Zylinder 24 dreht sich gleichzeitig um seine Achse. Die Drehung des Zylinders 24 ist eine Hin und Her gehende Drehbewegung, deren Mitte erreicht ist, wenn sich der Kolben 27 in einem oberen Totpunkt oder einem unteren Totpunkt befindet. Der Kappenhalter 7 ist mit der Entleerungsöffnung 29 versehen, die nur während der Kompression mit einem Ende des hohlen Öffnungsabschnitts des Zylinders 24 verbunden ist, und mit einer Aufnahme- oder Saugöffnung 28, die nur während der Aufnahme bzw. des Einlasses mit dem Verbindungsschlitz 32 des Zylinders 24 verbunden ist. Die Öffnung 28 öffnet sich im hohlen Bereich bzw. der Vertiefung und in der Außenfläche des Kappenhalters 7. Die Öffnung des Durchlasses 28 in den hohlen Abschnitt im Kappenhalter 7 ist so angepasst, dass sie durch die Drehung des Zylinders 24 mit den Schlitzen 32 und 33 im Zylinder 24 verbunden wird. Die äußere Öffnung der Außenseite des Durchlasses 28 ist zum Aufnehmen von Tinte mit der Kappe 6 verbunden. Das Entleerungsloch 29 öffnet sich zum hohlen Abschnitt und zur Außenfläche des Kappenhalters 7. Die Öffnung des Lochs 29 zum hohlen Abschnitt im Kappenhalter 7 ist so eingerichtet, dass sie durch die Drehung des Zylinders 24 mit einer Druckkammer verbunden wird. Die äußere Öffnung des Lochs 29 wird mit einem Röhrchen 66 (Fig. 22) verbunden.
Ein Ende des Verbindungslochs oder Schlitzes 32 ist an die hohle Öffnung im Zylinder 24 angeschlossen. Das andere Ende des Schlitzes 32 öffnet sich zur Außenfläche des Zylinders und kann durch eine Drehung des Zylinders 24 mit der Saugöffnung 28 verbunden werden. Durchläuft der Kolben 27 den oberen Totpunkt, so beginnt der Saugvorgang oder Einlasshub zum Erzeugen eines Unterdrucks in der Druckkammer 31, die aus dem hohlen Abschnitt des Kappenhalters 7, der hohlen Öffnung des Zylinders 24 und der Oberseite des Kolbens 27 besteht. Erreicht der Kolben 27 das Verbindungsloch bzw. den Schlitz 32, so wird im Inneren der Kappe 6 über das Verbindungsloch 32 und die Saugöffnung 28 ein Unterdruck erzeugt. Beim Fortschreiten des Ablaufs vom Saug- oder Einlasshub oder -vorgang zum Druckhub oder -vorgang wird die Verbindung zwischen der Saugöffnung 28 und dem Verbindungsloch 32 unterbrochen und es wird statt dessen die Verbindungsnut bzw. das Verbindungsloch 33 auf der Außenseite des Zylinders 24 mit der Saugöffnung 28 verbunden. Da eine Seite des Verbindungslochs 33 mit einem Loch 68 im Kappenhalter 7 verbunden ist, liegt das Innere der Kappe 6 über die Öffnung 28 und das Verbindungsloch 33 auf Atmosphärendruck. Die durch das Entleerungsloch 29 gedrückte Tinte wird über das Rohr 66 in eine Tintenaufnahme 67 ausgestoßen.
Fig. 18 zeigt eine Vergrößerung des Bereichs C in Fig. 17 und stellt die Anordnung der Zähne 44, der Ratsche 45, der Torsionsfeder 46 und der Ratschenwelle 47 dar. Die Zähne 44 in Fig. 17 entsprechen dem ersten Zahn 44a, dem zweiten Zahn 44b, dem dritten Zahn 44c und dem vierten Zahn 44d, siehe Fig. 18. Der erste Zahn 44a und die exzentrische Welle 17 sind in einer Ebene ausgerichtet, die die Mittenachse enthält. Die Zähne 44a, 44b, 44c und 44d sind mit 90º-Abständen zwischen einander angeordnet. Die Ratsche 45 ist schwenkbar auf der Ratschenwelle 47 montiert. Ein Gewindestück vorne an der Ratschenwelle 47 ist seitlich in den Nocken 13 eingeschraubt. Die entgegengesetzten Enden der Torsionsfeder 46 stoßen an den Nocken 13 und die Ratsche 45. Die Ratsche 45 nimmt durch die Wirkung der Torsionsfeder 46 ein Moment im Uhrzeigersinn um die Ratschenwelle 47 als Mittelpunkt auf.
Die Arbeitsweise der wie beschrieben aufgebauten Wartungsstation 5 wird nun anhand von Fig. 1, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 beschrieben.
Der Nockenfolger 26 befindet sich anfänglich am Abschnitt 61 des Nockens mit dem kleinsten Radius, und der Kolben 27 führt einen Druckhub aus, siehe Fig. 25. Der Schlitten 2 bewegt sich in die Ruhelage 37 und der Motor 38 wird angesteuert. Der Nocken 13 und die exzentrische Welle 17 drehen sich gemeinsam gegen den Uhrzeigersinn. Beim Anlauf des Motors 38 bewegt sich der Nockenfolger 26 zum Abschnitt 49 des Nockens mit dem größten Radius, und die Kappe 6 bewegt sich auf den Tintenstrahlkopf 1 zu. Die Ratsche 45 greift in den ersten Zahn 44a ein. Der Nocken 13 betätigt die exzentrische Welle 17, wodurch sich der Kolben 27 nach vorn bewegt und sich der Zylinder 24 in Gegenuhrzeigersinn dreht.
Fig. 19 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Abschnitts des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 aus seiner Ursprungslage 90º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 der Nockennut mit dem größten Radius. Die Kappe 6 liegt am Tintenstrahlkopf 1 an. Der Kolben 27 hat seinen Druckhub beendet und befindet sich im oberen Totpunkt. Da das Verbindungsloch bzw. die Nut 33 nicht mehr mit der Saugöffnung 28 verbunden ist, ist das Innere der Kappe 6 von der umgebenden Atmosphäre abgeschlossen. Nach dem Ende der Benutzung des Tintenstrahldruckers kann man in diesem Zustand eine Viskositätsänderung der Tinte im Tintenstrahlkopf verhindern, die durch Verdunstung von Tintenkomponenten entsteht. Bei einem normalen Saugvorgang wird der Nocken 13 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht, siehe den Pfeil 62, der die Nockendrehrichtung anzeigt. Die Ratsche 45 greift in den ersten Zahn 44a ein. Die exzentrische Welle 17 dreht sich, der Kolben zieht sich zurück und der Zylinder 24 dreht sich im Uhrzeigersinn.
Fig. 20 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Abschnitts des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 aus seiner Ursprungslage um 150º gegen den Uhrzeigersinn gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 der Nockennut mit dem größten Radius. Die Kappe 6 liegt am Tintenstrahlkopf 1 an. Der Kolben 27 hat den oberen Totpunkt durchlaufen und führt einen Saug- bzw. Einlasshub oder -vorgang aus und erzeugt die Druckkammer 31. Das Verbindungsloch 32 und die Saugöffnung 28 sind miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen der Druckkammer 31 und dem Verbindungsloch 32 ist durch den Kolben 27 unterbrochen.
Nach dem Umsteuern des Motors 38 durch eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) dreht sich der Nocken 13 in Richtung des Pfeils 63, der den Nockenrücklauf anzeigt. Aufgrund der Kupplung 43 dreht sich die exzentrische Welle 17 nicht in Gegenrichtung. Nach dem Rücklauf des Nockens 13 um 100º läuft die Ratsche 45 über den zweiten Zahn 44b. Da sich der Nockenfolger 26 zu diesem Zeitpunkt am Abschnitt 49 der Nockennut mit dem größten Radius befindet, bleibt die Kappe 6 gegen den Tintenstrahlkopf gedrückt. Die Steuervorrichtung steuert den Motor 38 nun wieder in die Normalrichtung, und der Nocken 13 fängt an, sich in Richtung des Pfeils 62 zu drehen. Damit greift die Ratsche 45 in den zweiten Zahn 44b ein. Die exzentrische Welle 17 dreht sich. Der Kolben 27 wird weiter zurückgezogen und vergrößert damit die Druckkammer 31.
Fig. 21 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat, d. h. um 100º gegen den Zustand in Fig. 20. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 mit dem größten Radius befindet, wird die Kappe 6 gegen den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Nachdem die obere Fläche des Kolbens 27 am Verbindungsloch 32 vorbei gelaufen ist, wird aus dem Tintenstrahlkopf 1 über das Verbindungsloch 32 und die Saugöffnung 28 Tinte in den Zylinder 24 gesaugt. Zum Absaugen muss die Oberflächenspannung der Tinte in den Düsenlöchern 34 überwunden werden. Hierzu wird die Druckkammer 31, in der ein ausreichender Unterdruck aufgebaut ist, mit der Kappe 6 verbunden. Wie dargestellt wird alte Tinte aus den Düsenlöchern 34 abgesaugt, die lange Zeit nicht benutzt worden sind, und es werden Blasen im Tintenstrahlkopf 1 entfernt, damit wieder Tinte fließen kann. Der Nocken 13 wird nun um 100º in Richtung des Pfeils 63 umgesteuert. Die Ratsche 45 läuft über den dritten Zahn 44c. Der Nocken 13 dreht sich in Richtung des Pfeils 62 und die Ratsche 45 greift in den Zahn 44c ein. Aus diesem Zustand wird der Nocken weiter gedreht, und der Zylinder 24 wird im Gegenuhrzeigersinn gedreht, nachdem der Kolben durch die Drehung der exzentrischen Welle zuerst rückwärts und dann vorwärts bewegt wird.
Fig. 22 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Teils des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 100º im Gegenuhrzeigersinn zurück gedreht hat, nachdem er sich um 100º gegen den Zustand in Fig. 21 gedreht hat. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 mit dem größten Radius befindet, wird die Kappe 6 gegen den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Der Kolben 27 hat den unteren Totpunkt durchlaufen und befindet sich im Kompressionsvorgang. Das Entleerungsloch 29 ist mit der Kammer 31 verbunden. Über das Rohr 66 wird Tinte in eine Tintenaufnahme 67 ausgestoßen. Die Saugöffnung 28 ist mit dem Verbindungsloch 33 verbunden. Der Nocken 13 wird nun um 100º in Richtung des Pfeils 63 umgesteuert. Der Nocken 13 dreht sich in Richtung des Pfeils 62 und die Ratsche 45 greift in den vierten Zahn 44d ein.
Fig. 23 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Teils des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 100º im Gegenuhrzeigersinn zurück gedreht hat, nachdem er sich um 100º gegen den Zustand in Fig. 22 gedreht hat. Tinte aus dem Zylinder 24 wird über das Entleerungsloch 29 und das Rohr 66 in die Tintenaufnahme 67 ausgestoßen. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 mit dem größten Radius befindet, wird die Kappe 6 gegen den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Obwohl die Saugöffnung 28 mit dem Verbindungsloch 33 verbunden ist, fließt keine Tinte aus der Saugöffnung 28 aus, da die Kappe 6 und der Tintenstrahlkopf 1 einander berühren. Die Kappe 6, die Saugöffnung 28 und das Verbindungsloch 32 füllen sich mit Tinte. Der Nocken 13 wird nun um 100º in Richtung des Pfeils 63 umgesteuert. Die Ratsche 45 läuft über den ersten Zahn 44a. Der Nocken 13 dreht sich in Richtung des Pfeils 62 und die Ratsche 45 greift in den ersten Zahn 44a ein. Durch die Drehung der exzentrischen Welle 17 dreht sich der Zylinder 24 im Uhrzeigersinn, und der Kolben 27 durchläuft den oberen Totpunkt und tritt in einen Saugvorgang ein. Die Saugöffnung 28 und das Verbindungsloch 32 sind miteinander verbunden.
Fig. 24 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Teils des Kappenhalters 7, in der sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn zurück gedreht hat, nachdem er sich vorher um 100º gegen den Zustand in Fig. 23 und um 200º gegen die Ausgangslage des Nockens gedreht hat. Der Radius des Nockens 13 ändert sich in der Position 180º (bezogen auf die Ausgangslage des Nockens), und die Kappe 6 löst sich vom Tintenstrahlkopf, so dass ein Spalt 64 entsteht. Der Spalt 64 zwischen dem Tintenstrahlkopf und der Kappe beträgt 0,1 bis 0,5 Millimeter. Der Nockenfolger 26 liegt auf dem halb geöffneten oder mittleren Abschnitt 48 der Nockennut. Zwischen dem Tintenstrahlkopf 1 und der Kappe 6 besteht ein Spalt von beispielsweise 0,2 Millimetern. Dreht sich der Nocken 13 nochmal um 50º, so überläuft der Kolben 27 das Verbindungsloch 32, saugt Luft durch den Spalt 64 zwischen dem Tintenstrahlkopf und der Kappe, siehe den Pfeil 65, und saugt Tinte an der Oberfläche des Düsenlochs 34 und in der Kappe 6 ab. Tinte in der Saugöffnung 28 und im Verbindungsloch 32 wird ebenfalls abgesaugt.
Das Abwischen der Düsenoberfläche ist erforderlich, um die Druckqualität zu verbessern und Tinte oder Papierstaub zu entfernen, der an der Düsenplatte 35 klebt, damit die Tinte in die korrekte Richtung spritzt. Beim Abwischen der Tinte auf der Düsenplatte 35 wird jedoch Tinte zum Düsenloch 34 geschoben, und es entsteht ein Tintentropfen mit Blasen. Da die Tinte im Tintenstrahlkopf unter Unterdruck steht, wird blasenhaltige Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 hinein gesaugt, und aus dem Düsenloch 34 spritzt keine Tinte. Ein Bewegen des Wischers 39 ist nicht nötig, da die Spritzrichtung durch Tinte nicht gestört wird, die in der Nähe des Düsenlochs 34 verbleibt, da Tinte auf der Oberfläche der Düsenlöcher 34, die aus dem Tintenstrahlkopf 1 gesaugt worden ist, entfernt wird, und weil damit auch durch das Abwischen keine Blasen in den Tintenstrahlkopf 1 gelangen. Da die in die Kappe 6 und die Saugöffnung 28 gelaufene Tinte entfernt wird, drückt der Kapillardruck während des folgenden Abdeckvorgangs keine blasenhaltige Tinte in der Kappe 6 und in der Saugöffnung 28 in den Tintenstrahlkopf 1, und das Spritzen von Tinte ist sichergestellt. Der Nocken 13 und die exzentrische Welle 17 drehen sich in Richtung des Pfeils 62. Der Kolben 27 durchläuft den unteren Totpunkt, und das Entleerungsloch 29 und der Zylinder 24 berühren einander. Der Kolben 27 läuft in den Kompressionsvorgang, und Tinte und Luft werden aus dem Entleerungsloch 29 ausgestoßen. Zuletzt wird der Radius des Nockens 13 kleiner und nähert sich dem Ursprungswert an.
Fig. 25 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7 in der Nockenausgangslage. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 61 der Nockennut mit dem kleinsten Radius. Die Kappe 6 hat einen Abstand gegen den Tintenstrahlkopf 1. Die exzentrische Welle 17 befindet sich in der Mitte der Arbeitsrichtung des Kolbens 27 und stört den Punkt des Kolbens 27 auch dann nicht, wenn sich der Kappenhalter 7 zurückzieht. Der Tintenstrahlkopf 1 bewegt sich aus der Ruhelage 37 in die Druckstellung, und der Wischer 39 säubert die Oberfläche des Düsenlochs 34. Der Kopf kehrt dann in die Ruhelage 37 zurück, und die beschriebenen Abläufe der Wartungsstation 5 beginnen erneut.
Fig. 26 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Abschnitts des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 45º gegen die Nockenausgangslage gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 der Nockennut mit dem größten Radius, und die Kappe 6 liegt am Tintenstrahlkopf 1 an. Das Innere der Kappe 6 liegt über die Öffnung 28 und das Verbindungsloch 33 auf Atmosphärendruck, und die Öffnung 68 des Kolbens ist freigegeben. Nachdem die Kappe 6 beim Abdeckvorgang den Tintenstrahlkopf 1 berührt hat, wird sie noch um etwa 0,5 Millimeter näher an den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Das Volumen in der Kappe 6 nimmt ab, der Druck nimmt jedoch nicht zu. Daher werden keine Blasen in den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt.
In der wie beschrieben arbeitenden Wartungsstation kann die Pumpe während eines Öffnungs- und Schließvorgangs der Kappe mehrmals betätigt werden. Daher kann man nach dem Ersetzen einer verbrauchten Tintenpatrone durch eine neue Patrone ein geeignetes Verfahren bereitstellen, mit dem Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 gesaugt wird.
Dreht man beispielsweise den Nocken 13 um 150º aus der Ausgangslage, siehe den Zustand in Fig. 20, und setzt ihn dann um 100º zurück, damit er eine Position von 50º gegen die Ausgangslage einnimmt, und dreht man ihn dann weiter im Bereich zwischen 50º und 150º Hin und Her, so dreht die Kappe 6 die exzentrische Welle 17 mehrmals aussetzend. Steuert man den Kolben bei am Tintenstrahlkopf 1 anliegender Kappe 6 SO an, dass er den Saug-Druck-Vorgang wiederholt, so wird die Luft im Tintenstrahlkopf 1 nach und nach abgesaugt und Tinte eingesaugt. Dabei ist das Kappeninnere während des Druckvorgangs mit der Atmosphäre verbunden. Beim Saugvorgang ist das Kappeninnere jedoch gegen die Atmosphäre isoliert, so dass man einen stärkeren Unterdruck in der Kappe erzeugen und Luft aus dem Tintenstrahlkopf absaugen kann.
Der Tintenstrahldrucker gemäß der beschriebenen Ausführungsform ist kleiner und einfacher aufgebaut als ein herkömmlicher Tintenstrahldrucker, da im Gegensatz zu früheren Konstruktionen die Pumpe in den Kappenhalter eingebaut ist. Ein herkömmlicher Tintenstrahldrucker ist kompliziert aufgebaut, da alle Teile der Wartungsstation zum Erhalten der Druckqualität, d. h. die Kappe, der Kappenhalter, das Öffnungsventil zur Atmosphäre, die Saugpumpe und der Nocken einzeln bereitgestellt sind.
Wird der Tintenstrahldrucker nicht mehr benutzt, so kann eine Viskositätsänderung der Tinte im Tintenstrahlkopf durch Verdunstung von Tintenkomponenten verhindert werden. Zum Verbessern des Tintenflusses wird über das Verbindungsloch 32 und die Saugöffnung 28 Tinte aus der Kappe gesaugt. Dabei wird mit einem Unterdruck, der stärker ist als der Kapillardruck der Tinte in der Düse, die Oberflächenspannung überwunden. Alte Tinte wird aus der längere Zeit nicht benutzten Düse abgesaugt, und Blasen im Tintenstrahlkopf werden entfernt. Beim Absaugen der Tinte aus dem Tintenstrahlkopf in den Zylinder liegt die Kappe am Tintenstrahlkopf an.
Nach dem Herstellen eines kleinen Spalts zwischen dem Tintenstrahlkopf und der Kappe wird Luft durch den Spalt gesaugt. Dadurch wird die Tinte an der Düsenoberfläche und in der Kappe abgesaugt, und ebenso die Tinte in der Saugöffnung und im Verbindungsloch. Durch das Entfernen von Tinte von der Düse, aus der Tinte gesaugt worden ist, wird die Strahlrichtung durch die Spannung von in Düsennähe verbleibender Tinte nicht beeinflusst. Da auch nach dem Abwischen keine Blasen in den Tintenstrahlkopf gelangen, ist ein Bewegen des Wischers nicht erforderlich. Da zudem in die Kappe und die Saugöffnung eingefüllte Tinte entfernt wird, wird während des folgenden Abdeckvorgangs durch den Kapillardruck keine blasenhaltige Tinte in der Kappe oder der Saugöffnung in den Tintenstrahlkopf gedrückt, und ein sicheres Spritzen der Tinte ist möglich. Da man die Pumpe während einer Öffnungs- und Schließbewegung der Kappe mehrmals betätigen kann, steht auch ein geeignetes Ansaugverfahren zum Einfüllen von Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 bereit, wenn eine verbrauchte Tintenpatrone durch eine neue Patrone ersetzt wird. Auf diese Weise erhält man einen Tintenstrahldrucker, der eine exakt arbeitende Wartungsstation besitzt.
Fig. 27 betrifft eine in einer Richtung wirkende Übertragungsvorrichtung, die eine vierte Ausführungsform der Erfindung darstellt. Wie in der dritten Ausführungsform ist ein Nocken 13 auf einer Kolbenantriebswelle 169 montiert, die vier Zähne 144 aufweist. Eine Ratsche 145 ist drehbar auf einer Ratschenwelle 147 bereitgestellt, und zwar an einer Seitenfläche des Nockens 113, damit sie in die Zähne 144 eingreifen kann. Die Ratsche 145 nimmt wie gezeigt über eine Torsionsfeder (nicht dargestellt) Moment im Gegenuhrzeigersinn auf. An einem feststehenden Teil der Wartungsstation ist eine Blattfeder 171 befestigt. Ein Ende der Blattfeder greift in einen der Zähne 144 ein.
Fig. 28 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 28-28 in Fig. 27. Sie zeigt, dass die Ratschenwelle 147 und die Blattfeder 171 in Richtung der Welle Abstand zueinander haben, damit sie sich nicht stören. Der Zahn 144 ist in axialer Richtung so breit, dass er in die Ratsche und die Blattfeder eingreift.
Fig. 29 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 27. Sie dient dem Erklären der wie beschrieben aufgebauten Übertragungsvorrichtung, die in einer Richtung wirkt. Dreht sich der Nocken 113 im Gegenuhrzeigersinn, wird die Drehkraft über die Ratschenwelle 147, die Ratsche 145 und einen Zahn 144 auf die Kolbenantriebswelle 169 übertragen. Durch die Drehung des Nockens 113 lenken die Zähne 144 die Blattfeder 171 aus. Dreht sich der Nocken um 150º, so läuft ein Endabschnitt des Zahns über die Blattfeder 171, und die Blattfeder springt auf die Rückseite dieses Zahns. Nun dreht sich der Nocken im Gegenuhrzeigersinn. Da der Zahn 144 die Blattfeder 171 berührt, kann sich die Kolbenantriebswelle 169 nicht drehen. Dreht sich der Nocken 113 im Uhrzeigersinn, so läuft die Ratsche 145 über den folgenden Zahn, wenn sich die Blattfeder biegt, und die Ratsche 145 dreht sich um die Ratschenwelle als Mittelpunkt. Nach 100º Drehung im Uhrzeigersinn hält der Nocken 113 an. Dreht sich der Nocken 113 weiter gegen den Uhrzeigersinn, so greifen die Ratsche 145 und ein Zahn 144 ineinander ein, und die Kolbenantriebswelle 169 dreht sich mit dem Nocken 113. Die Blattfeder 171 läuft über die nächste Klinke 144 und der Nocken 113 hält nach 100º Drehung an. Auf diese Weise kann man die gleiche Wirkungsweise wie in der oben offenbarten Wartungsstation erzielen. In dieser Ausführungsform wird die Blattfeder 171 anstelle der in einer Richtung wirkenden Kupplung verwendet, die sehr teuer ist.
Fig. 30 zeigt von einer fünften Ausführungsform im zusammengebauten Zustand die Übertragungsvorrichtung, die in einer Richtung wirkt. Neben einem Nocken 213 ist eine Halte- oder Trägerplatte 275 bereitgestellt. Die Federaufhäng- oder Federhaltestifte 276 und 277 sind auf der Trägerplatte 275 bereitgestellt. Die Lage der Federhaltestifte 276 und 277 auf der Trägerplatte 275 wird nun erklärt. Die Richtung von links nach rechts wird als X-Achse festgelegt, siehe Fig. 30, und die Richtung von unten nach oben als Y-Achse. Der Ursprung liegt im Mittelpunkt der Kolbenantriebswelle 269. Der rechte Teil der X-Achse und der obere Teil der Y-Achse haben jeweils positives Vorzeichen. Der Außendurchmesser der Feder sei Db und der Außendurchmesser der Kolbenantriebswelle Dp. Der Befestigungspunkt des Federhaltestifts 276 hat die Koordinaten X = -G, Y = ((Db + Dp)2/4 - G2)1/2. Der Befestigungspunkt des Federhaltestifts 277 hat damit die Koordinaten X = -G, Y = (Db + Dp)/2. Dabei ist G ein positiver Wert, und es gilt Db < G < Dp/2. Die Kolbenantriebswelle 269 ist auf der gleichen Welle bereitgestellt wie der Nocken 213; sie verläuft durch ein Loch in der Trägerplatte 275. Ein Ende einer Steuerfeder 278 ist in den Federhaltestift 276 eingehängt. Die Feder ist um die Kolbenantriebswelle 269 geschlungen, wobei nur die Länge G am anderen Endabschnitt nicht anliegt (ein Endabschnitt der Steuerfeder mit der Länge G ausgehend vom Federhaltestift 277). Das andere Ende der Steuerfeder ist in den Federhaltestift 277 eingehängt.
Fig. 31 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 31-31 in Fig. 30. Die Seitenfläche des Nockens 213 ist mit einer konkaven Vertiefung versehen. Eine Antriebsfeder 274 ist so in der Vertiefung bereitgestellt, dass sie den Kappenhalter 7 nicht stört. In axialer Richtung benachbart zur Antriebsfeder 274 ist die Steuerfeder 278 bereitgestellt.
Fig. 32 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 32-32 in Fig. 31. Am Nocken 213 sind die Federhaltestifte 272 und 273 befestigt. Die Lage der Federhaltestifte 272 und 273 auf dem Nocken 213 wird nun erklärt. Die Richtung von links nach rechts wird als X-Achse festgelegt, siehe Fig. 32, und die Richtung von unten nach oben als Y-Achse. Der Ursprung liegt im Drehpunkt des Nockens 213. Der rechte Teil der X-Achse und der obere Teil der Y-Achse haben jeweils positives Vorzeichen. Der Außendurchmesser der Feder sei Db und der Außendurchmesser der Kolbenantriebswelle Dp. Der Befestigungspunkt des Federhaltestifts 272 hat dann die Koordinaten X = -H, Y = ((Db + Dp)2/4 - H2)1/2. Der Befestigungspunkt des Federhaltestifts 273 hat die Koordinaten X = -H, Y = (Db + Dp)/2. Dabei ist H ein positiver Wert, und es gilt Db < H < Dp/2. Die Kolbenantriebswelle 269 ist auf der gleichen Welle bereitgestellt wie der Nocken 213. Ein Ende der Steuerfeder 274 ist in den Federhaltestift 272 eingehängt. Die Feder 274 ist um die Kolbenantriebswelle 269 geschlungen, wobei nur die Länge H am anderen Endabschnitt nicht anliegt (ein Endabschnitt der Steuerfeder 274 mit der Länge H ausgehend vom Federhaltestift 273). Das andere Ende der Steuerfeder ist in den Federhaltestift 273 eingehängt.
Es wird nun die Funktionsweise der gemäß dieser Ausführungsform aufgebauten Übertragungsvorrichtung erklärt, die in einer Richtung wirkt. Dreht sich der Nocken 213 im Gegenuhrzeigersinn, so wird durch die Spannung der Antriebsfeder 274 eine Reibungskraft zwischen der Antriebsfeder 274 und der Kolbenantriebswelle 269 erzeugt. Die Drehkraft des Nockens 213 wird nun auf die Kolbenantriebswelle 269 übertragen, und die Kolbenantriebswelle beginnt, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Das Stück G der Steuerfeder 278 dehnt sich nun ein wenig. Die durch die Spannung der Steuerfeder 278 erzeugte Reibungskraft geht damit verloren. Zwischen der Kolbenantriebswelle 269 und der Steuerfeder 278 tritt keine Reibungskraft mehr auf. Nachdem sich der Nocken 213 und die Kolbenantriebswelle 269 um 150º gegen den Uhrzeigersinn gedreht haben, wird die Drehrichtung des Nockens 213 umgekehrt, und der Nocken 213 beginnt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen. Durch die Reibungskraft aufgrund der Spannung der Steuerfeder 278 erfährt die Kolbenantriebswelle 269 eine Bremskraft. Dadurch dehnt sich der Teil H der Antriebsfeder 274 ein wenig. Die durch die Spannung der Steuerfeder 278 erzeugte Reibungskraft geht damit verloren. Dadurch dreht sich der Nocken 213 im Uhrzeigersinn; die Kolbenantriebswelle 269 bewegt sich hingegen nicht. Der Mechanismus dieser Ausführungsform ist sehr geschickt aufgebaut, da er nur aus zwei Zugschraubenfedern besteht und keine mechanischen Teile wie Zähne, Torsionsfedern, Ratschenwellen und Blattfedern enthält.
Anhand der Zeichnungen wird nun eine sechste Ausführungsform der Erfindung erklärt. Fig. 1 zeigt perspektivisch das Aussehen des Tintenstrahldruckers, der eine Wartungsstation gemäß dieser Ausführungsform besitzt. An der Oberfläche eines Tintenstrahlkopfs 1 ist gegenüber einem Blatt Papier 4 eine Düsenplatte befestigt, in der eine Anzahl Düsenlöcher sind. Der Tintenstrahlkopf 1 ist auf einem Schlitten 2 montiert, der sich auf einer Führungsstange 3 nach rechts und links bewegen kann. Der Tintenstrahlkopf kann über einen Motor exakt positioniert werden. Das Blatt Papier 4 kann ebenfalls präzise nach oben und unten bewegt werden. Aus den Düsenlöchern wird Tinte ausgestoßen, um Buchstaben und Abbildungen zu drucken, indem man die relative Lage zwischen dem Blatt Papier 4 und dem Tintenstrahlkopf 1 steuert. Die Wartungsstation 5 ist außerhalb des Druckbereichs eingebaut und enthält eine Kappe. Der Schlitten 2 befindet sich in der Ruhelage 37, wenn sich die Düsenlöcher des Tintenstrahlkopfs 1 vor der Kappe 6 befinden. Rechts neben der Ruheposition 37 befindet sich ein Wischer 39, der die Düsenplatte jedesmal abwischt, wenn sich der Tintenstrahlkopf 1 aus der Ruhelage 37 in die Druckposition bewegt bzw. aus der Druckposition in die Ruhelage 37.
Fig. 33 zeigt eine perspektivische Ansicht der Wartungsstation 5 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung. Der Kappenhalter 7 ist an der Führungswelle 8 befestigt und weist eine Kappe 6 auf. Der Motor 38 und die Nockenhaltewelle 15 sind an einer Montage- oder Trägerplatte 40 der Wartungsstation 5 montiert. Der Nocken 13 besitzt ein Zahnrad 12, das drehbar auf der Nockenhaltewelle 15 angebracht ist. Ein Endabschnitt der in den Nocken 13 geschraubten Druckschraube 16 ragt in eine Nut der Nockenhaltewelle 15 und verhindert, dass sich der Nocken 13 in axialer Richtung gegen die Nockenhaltewelle 15 bewegt. Das kleine Zahnrad 11 greift in das Zahnrad 12 ein, das mit dem Nocken 13 verbunden ist. Die Drehung des Nockens 13 wird dadurch gesteuert, dass sich der Motor 38 vorwärts oder rückwärts dreht oder anhält. Der Nockenfolger 26 ist an einer Seite des Kappenhalters 7 befestigt und erstreckt sich mit einem Ende in die Nut in der Seitenfläche des Nockens. Beim Drehen des Nockens 13 bewegt sich der Nockenfolger durch einen Abschnitt 61 mit dem kleinsten Radius der ersten Nockenfläche bzw. des ersten Nockenteils 13a und durch einen Abschnitt 49 mit dem größten Radius. Der Kappenhalter 7 dreht sich um die Führungswelle 8 als Mittelpunkt. Die Kappe 6 bewegt sich auf den Tintenstrahlkopf 1 zu oder von ihm weg.
Es ist zudem ein Hebel 79 bereitgestellt, der über einen Nockenfolger 80 arbeitet, der auf einer zweiten Nockenfläche bzw. einem Glied 13b aufliegt. Dabei handelt es sich um eine Nockenscheibe, die auf einer Außenfläche des Nockens 13 ausgebildet ist. Am Ende des Hebels 79 ist eine Gummischeibe 81 angebracht. Bei der Drehung des Hebels 79 um die Hebelwelle 82 als Mittelpunkt öffnet bzw. schließt die Gummischeibe 81 einen Lufteinlass 85. Ähnlich wie der erste Nocken 13a enthält der zweite Nocken 13b zwei radiale Abschnitte, nämlich einen Abschnitt mit dem kleinsten Radius und einen Abschnitt mit dem größten Radius.
Die Düsenplatte 35 mit den Düsenlöchern 34 ist an der Oberfläche des Tintenstrahlkopfs 1 gegenüber der Kappe 6 angeordnet. Der Nocken 13 und eine in einer Richtung wirkende Kupplung 43 werden einzeln in dieser Reihenfolge auf die Nockenhaltewelle 15 aufgesetzt. Der Nocken 13 kann sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 kann sich nur im Gegenuhrzeigersinn drehen. Die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 greift in die Antriebswelle 69 ein, auf der die exzentrische Welle 17 befestigt ist, und zwar um ein Stück L gegen den Drehpunkt der Kolbenantriebswelle 69 versetzt. Vier Zähne 44 sind mit 90º Abstand zueinander auf der Antriebswelle 69 des Kolbens bereitgestellt. Jeder Zahn 44 hat annähernd die Form eines rechtwinkligen Dreiecks. In die rechtwinklige Fläche greift eine Ratsche 45 ein, die über die nicht rechtwinklige Fläche weggleitet. Damit dreht sich die Kolbenantriebswelle 69, wenn die Ratsche über die rechtwinklige Fläche auf einen Zahn 44 drückt. Wird dagegen die Ratsche von der nicht rechtwinkligen Flächenseite bewegt, so läuft die Ratsche über den Zahn 44, und die Kolbenantriebswelle dreht sich nicht.
Auf der Ratschenwelle 47, die an der Seitenfläche des Nockens 13 befestigt ist, sind eine Ratsche 45 und eine Torsionsfeder 46 montiert. Die Ratsche 45 erfährt von der Torsionsfeder 46 relativ zum Nocken 13 stets eine Kraft im Gegenuhrzeigersinn. Die Halterung der Kolbenantriebswelle 69 verhindert jedoch eine Drehung der Ratsche. Die Ratsche 45 greift nur dann in die Zähne 44 ein, wenn sich der Nocken 13 im Gegenuhrzeigersinn dreht. In diesem Fall wird die Drehung des Nockens 13 über die Ratsche 45 und einen Zahn 44 auf die Kolbenantriebswelle 69 übertragen. Dreht sich der Nocken 13 im Uhrzeigersinn, so lösen sich die Ratsche 45 und der Zahn 44 voneinander, und die Kolbenantriebswelle 69 dreht sich nicht. Selbst wenn eine äußere Kraft auf die Kolbenantriebswelle 69 einwirkt und versucht, sie im Uhrzeigersinn zu drehen, verhindert die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 eine Drehung der Kolbenantriebswelle 69 im Uhrzeigersinn. Damit dreht sich die Kolbenantriebswelle 69 nicht im Uhrzeigersinn. Wird der Nocken 13 im Uhrzeigersinn gedreht, so läuft das Ende der Ratsche 45 über den folgenden Zahn 44, und die Ratsche bewegt sich zur Rückseite dieses Zahns. Dreht sich der Nocken 13 wieder im Gegenuhrzeigersinn, so greift die Ratsche 45 in einen Zahn 44 ein und dreht die Kolbenantriebswelle 69 im Gegenuhrzeigersinn. Damit kann man durch die Ansteuerung des Nockens 13 die Kolbenantriebswelle 69 aussetzend steuern.
Fig. 43 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kappe 6, die in der erfindungsgemäßen Wartungsstation verwendet wird. Ein Körper 87 ist hinreichend groß, so dass er sich verformt, wenn er gegen den Tintenstrahlkopf gedrückt wird. Am Körper 87 ist ein Dichtungsteil bzw. ein Dichtungsabschnitt 88 bereitgestellt, der die Düsenlöcher 34 umgibt, wenn die Kappe 6 fest gegen den Tintenstrahlkopf drückt. Das Dichtungsteil verjüngt sich, so dass sich ein Endabschnitt des Dichtungsteils leicht verformen kann, wenn es den Tintenstrahlkopf 1 berührt. Die Kappe 6 liegt damit eng am Tintenstrahlkopf 1 an. Das Innere des Dichtungsteils ist so ausgebildet, dass die Länge, Breite und Tiefe die kleinstmöglichen Werte annehmen, ohne dass die Kappe 6 die Düsenlöcher 34 berührt, wenn das Dichtungsteil 88 am Tintenstrahlkopf 1 anliegt. An der Rückseite des Körpers 87 befinden sich die Stiele 92 und 95.
Fig. 44 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 44-44 in Fig. 43. Das Dichtungsteil 88 ist vorn am Körper 87 bereitgestellt. Der Stiel 92 ist konvex geformt und an einer Seite angebracht, die der zur Düsenplatte 35 zeigenden Fläche gegenüberliegt. Durch den Stiel 92 läuft ein Saugloch 91, das mit der Saugöffnung 28 verbunden ist. Der Stiel 95 ist ebenfalls konvex geformt. Durch den Stiel 95 verläuft ein Luftloch 93, das über den Luftdurchgang bzw. das Luftdurchgangsloch 84 mit dem Lufteinlass 85 verbunden ist, siehe Fig. 33. Die Kappe 6 ist durch Vorsprünge 96 des Halters 7, die in die Stiele 92 und 95 passen, am Kappenhalter 7 befestigt. Der Druck, mit dem die Kappe 6 auf den Tintenstrahlkopf 1 drückt, wird vom Kappenhalter 7 über die Stiele 92 und 95 auf den Körper 87 übertragen. Der Körper drückt nun das Dichtungsteil 88 auf den Tintenstrahlkopf 1. Damit sich der Körper 87 durch die Gegenkräfte des Dichtungsteils 88 nicht verformt, ist eine Versteifung 89 an der Rückseite des Körpers 87 bereitgestellt. Die Versteifung 89 ist zwischen die Stiele 92 und 95 eingesetzt.
Es wird nun die Saugstärke der Pumpe beschrieben. Es sei angenommen, dass die Saugkapazität bei einem Kolbenzyklus den Wert K hat. Die innere Kapazität der Kappe 6 und die Totraumkapazität des Sauglochs 91, der Saugöffnung 28 usw. habe den Wert M. Damit gilt für den auf den Tintenstrahlkopf 1 ausgeübten Unterdruck N die Beziehung N = M/(K + M), wenn man davon ausgeht, dass beim in Gang setzen des Kolbens keine Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 1 läuft. Um den größtmöglichen Unterdruck bei festgelegter Saugkapazität zu erhalten, muss man M so klein wie möglich machen. Gemäß der Anordnung des Tintenstrahlkopfs 1 hat das Dichtungsteil 88 eine besonders lange und dünne Vorderseite. Das Dichtungsteil 88 muss weich sein, damit es gut am Tintenstrahlkopf 1 anliegt. Der Unterdruck auf das Dichtungsteil 88 wird auf den Körper 87 übertragen und versucht ihn zu verformen. Die Versteifung 89 an der Rückseite des Hauptkörpers 87 verhindert jedoch, dass dieser verformt wird. Daher verformt sich die Kappe durch den Unterdruck beim Ansaugen, wenn sie gegen den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt wird, und es entsteht ein zuverlässiger und fester Sitz auf dem Tintenstrahlkopf 1. Man erhält den größtmöglichen Unterdruck, wenn man das innere Volumen der Kappe so klein wie möglich macht.
Im Kappenhalter 7 befindet sich eine hohle zylindrische Öffnung oder Vertiefung, in die der Zylinder 24 drehbar eingesetzt ist. Deckel 25 verhindern eine axiale Bewegung des Zylinders 24. Ein Ende des Kolbens 27 greift in die exzentrische Welle 17 ein. Das andere Ende erstreckt sich in die hohle zylindrische Öffnung, die durch den Zylinder 24 quer zu dessen Achse verläuft. Beim Drehen der exzentrischen Welle 17 dreht sich der Zylinder 24 simultan mit dem Kolben 27, der sich in der Öffnung des Zylinders 24 ein- und auswärts bewegt. Die Drehung des Zylinders 24 ist eine Hin und Her gehende Drehbewegung, deren Mittelpunkt im oberen oder unteren Totpunkt des Kolbens 27 liegt. Das Entleerungsloch 29 ist nur während des Druckhubs mit der Öffnung des Zylinders 24 verbunden. Die Saugöffnung 28 ist nur während des Saughubs mit dem Loch 32 des Zylinders 24 verbunden. Die Saugöffnung 28 öffnet sich in die Öffnung im Halter 7 und zur Außenseite des Kappenhalters 7. Durch die Drehung des Zylinders 24 wird die Öffnung 28 mit dem Verbindungsloch 32 verbunden. Die Öffnung des Durchgangs 28 außen am Kappenhalter 7 erlaubt es der Kappe 6, Tinte anzusaugen. Das Entleerungsloch 29 besitzt ebenfalls Öffnungen in der hohlen Öffnung des Halters 7 und in dessen Außenseite. Die Öffnung 29 ist durch die Drehung des Zylinders 24 zum Rohr 66 mit der Druckkammer 31 verbunden.
Ein Ende des Verbindungslochs 32 ist an die Öffnung im Zylinder 24 angeschlossen; das andere Ende öffnet sich zur zylindrischen Außenfläche des Zylinders 24. Durch die Drehung des Zylinders 24 kann es mit der Saugöffnung 28 verbunden werden. Durchläuft der Kolben 27 den oberen Totpunkt, so dass der Saughub beginnt und der Unterdruck in der Druckkammer 31 stärker wird, die durch die hohle Öffnung im Kappenhalter 7, die hohle Öffnung im Zylinder 24 und den Kolben 27 bestimmt ist, und erreicht die Spitze des Kolbens 27 das Verbindungsloch 32, so bewirkt der Kolben 27 über das Verbindungsloch 32 und die Saugöffnung 28 einen Saugvorgang in der Kappe 6. Nach Abschluss des Saughubs beginnt der Druckhub, und die Verbindung zwischen der Saugöffnung 28 und dem Verbindungsloch 32 wird unterbrochen. Vom Entleerungsloch 29 fließt Tinte über das Rohr 66 zur Tintenaufnahme 67.
Fig. 34 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils C in Fig. 33 und stellt die Form der Zähne 44, der Ratsche 45, der Torsionsfeder 46 und der Ratschenwelle 47 dar. Die Zähne 44 in Fig. 33 bestehen aus einem ersten Zahn 44a, einem zweiten Zahn 44b, einem dritten Zahn 44c und einem vierten Zahn 44d. Der erste Zahn 44a und die exzentrische Welle 17 sind in dem gleichen Querschnitt angeordnet, der die Mittenwelle bzw. -achse enthält. Die Zähne 44a, 44b, 44c und 44d sind mit 90º- Abständen angeordnet. Die Ratsche 45 ist an der Seite des Nockens drehbar auf der Ratschenwelle 47 montiert. Ein Ende der Torsionsfeder 46 ist am Nocken 13 befestigt, das andere Ende ist an der Ratsche 45 montiert. Die Torsionsfeder 46 erteilt der Ratsche 45 ein Moment im Gegenuhrzeigersinn um die Ratschenwelle als Mittelpunkt.
Die Arbeitsweise der Wartungsstation 5 in dieser Ausführungsform wird nun anhand von Fig. 1 und 33-42 beschrieben. In Fig. 41 befindet sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 61 des ersten Nockens 13a mit dem kleinsten Radius. Der Schlitten 2 bewegt sich in die Ruhelage 37 und der Motor 38 wird angesteuert und dreht den Nocken 13 und die exzentrische Welle 17. Beim Anlauf des Motors 38 bewegt sich der Nockenfolger 26 zum Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius, und die Kappe 6 drückt fest auf den Tintenstrahlkopf 1. Nun wird der Nockenfolger 80 betätigt, der dem zweiten Nocken 13b folgt. Der Hebel 79 wird geschwenkt, und die Gummischeibe 81 verschließt den Lufteinlass 85. Die Ratsche 45 greift in den ersten Zahn 44a ein, und der Nocken 13 treibt die exzentrische Welle 17 an.
Fig. 35 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, in der der Nocken 13 um 90º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ursprungslage gedreht ist. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius. Die Kappe 6 drückt fest auf den Tintenstrahlkopf 1. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und die Gummischeibe 81 verschließt den Lufteinlass 85. Das Innere der Kappe 6 ist luftdicht abgeschlossen. Wird der Tintenstrahldrucker in diesem Zustand angehalten, so kann man eine Viskositätsänderung der Tinte im Tintenstrahlkopf 1 durch Verdampfung verhindern. Bei einem normalen Saugvorgang dreht sich der Nocken 13 weiter in Richtung des Pfeils 62. Die Ratsche 45 greift in den ersten Zahn 44a ein.
Fig. 36 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, in der der Nocken 13 um 150º im Gegenuh rzeigersinn aus der Ursprungslage gedreht ist. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius. Die Kappe 6 drückt fest auf den Tintenstrahlkopf 1. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und die Gummischeibe 81 verschließt den Lufteinlass 85. Der Kolben 27 durchläuft den oberen Totpunkt und beginnt einen Saughub, und die Druckkammer 31 wird erzeugt. Steuert eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) den Motor 38 um, so bewegt sich der Nocken rückwärts in Richtung des Pfeils 63. Aufgrund der in einer Richtung wirkenden Kupplung 43 bewegt sich die exzentrische Welle 17 nicht mit. Dreht sich der Nocken 13 um 100º, so bewegt sich die Ratsche 45 über den zweiten Zahn 44b. Da sich in dieser Zeitspanne der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, bleibt die Kappe 6 auf den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Steuert die (nicht dargestellte) Steuervorrichtung den Motor 38 wieder in Vorwärtsrichtung, so beginnt sich der Nocken 13 in Richtung des Pfeils 62 zu drehen und die Ratsche 45 greift in den zweiten Zahn 44b ein, so dass sich die exzentrische Welle 17 dreht.
Fig. 37 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 gegen den Zustand in Fig. 36 um 100º rückwärts im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º vorwärts im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, bleibt die Kappe 6 auf den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und die Gummischeibe 81 verschließt den Lufteinlass 85. Da von den Düsenlöchern 34 über die Saugöffnung 28 und das Verbindungsloch 32 ein Durchgang zur Druckkammer 31 besteht, saugt der Kolben aus dem Tintenstrahlkopf 1 über das Verbindungsloch 32 und die Saugöffnung 28 Tinte in die Kammer 31, wenn die Spitze (Oberseite) des Kolbens 27 am Verbindungsloch 32 vorbeiläuft. Zum Überwinden der Tinten- Oberflächenspannung in den Düsenlöchern 34 während eines Saugvorgangs wird die Druckkammer 31 mit der Kappe 6 verbunden, nachdem der Druck in der Kammer genügend angestiegen ist. Auf diese Weise wird die Ausstoßbarkeit von Tintentröpfchen wiederhergestellt, indem Luftblasen im Tintenstrahlkopf 1 ausgestoßen und gleichzeitig alte Tinte aus Düsenlöchern 34 entfernt wird, die lange nicht benutzt worden sind. Der Nocken 13 dreht sich nun um 100º rückwärts in der Richtung 63. Die Ratsche 45 läuft über den dritten Zahn 44c. Der Nocken 13 dreht sich Richtung des Pfeils 62, und die Ratsche 45 greift in den dritten Zahn 44c ein.
Fig. 38 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 gegen den Zustand in Fig. 37 um 100º rückwärts im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º vorwärts im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, bleibt die Kappe 6 auf den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und die Gummischeibe 81 verschließt den Lufteinlass 85. Der Kolben 27 durchläuft den unteren Totpunkt und beginnt mit dem Druckhub. Das Entleerungsloch 29 wird mit der Druckkammer 31 verbunden, und Tinte wird über das Rohr 66 in die Tintenaufnahme 67 ausgestoßen. Der Nocken 13 dreht sich nun um 100º rückwärts in der Richtung des Pfeils 63. Die Ratsche 45 läuft über den vierten Zahn 44d. Der Nocken 13 dreht sich Richtung des Pfeils 62, und die Ratsche 45 greift in den vierten Zahn 44d ein.
Fig. 39 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 gegen den Zustand in Fig. 38 um 100º rückwärts im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º vorwärts im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Die Tinte im Zylinder 24 wird über das Rohr 66 und das Entleerungsloch 29 in die Tintenaufnahme 67 ausgestoßen. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, bleibt die Kappe 6 auf den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Das Innere der Kappe 6, die Saugöffnung 28 und das Verbindungsloch 32 sind mit Tinte gefüllt. Der Nocken 13 dreht sich nun um 100º rückwärts in der Richtung des Pfeils 63. Die Ratsche 45 läuft über den ersten Zahn 44a. Der Nocken 13 dreht sich Richtung des Pfeils 62, und die Ratsche 45 greift in den ersten Zahn 44a ein. Beim Drehen der exzentrischen Welle 17 durchläuft der Kolben 27 den oberen Totpunkt. Die Verbindung zwischen dem Entleerungsloch 29 und der Druckkammer 31 wird unterbrochen, und der Kolben 27 erzeugt wieder die Druckkammer 31. Die Saugöffnung 28 ist mit dem Verbindungsloch 32 verbunden.
Fig. 40 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7 nachdem sich der Nocken 13 gegen den Zustand in Fig. 39 um 100º rückwärts im Uhrzeigersinn und anschließend um 150º vorwärts im Gegenuhrzeigersinn und 200º aus der Ursprungslage gedreht hat. Der Radius des zweiten Nockens 13b ändert sich in der Position 180º (bezogen auf die Ausgangslage des Nockens), und der Hebel 79 wird am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem kleinsten Radius angeordnet. Damit bewegt sich die Gummischeibe 81 vom Lufteinlass 85 weg. Dreht sich der Nocken um 50º weiter, und durchläuft der Kolben 27 das Verbindungsloch 32, so entsteht über die Saugöffnung 28 und das Verbindungsloch 32 ein Durchgang vom Luftanschlussloch 84 zur Druckkammer 31. Über den Lufteinlass 85 wird Luft eingesaugt, siehe den Pfeil 65. Tinte auf der Oberfläche des Düsenlochs 34 und in der Kappe 6 wird entfernt. Gleichzeitig wird die Tinte in der Saugöffnung 28 und im Verbindungsloch 32 ebenfalls abgesaugt. Die Düsenoberfläche muss abgewischt werden, um Tinte oder Papierstaub zu entfernen, die an der Düsenplatte 35 kleben. Dadurch verbessert sich die Druckqualität, da die ausgestoßenen Tintentropfen in die korrekte Richtung gespritzt werden. Beim Abwischen der Düsenplatte 35, an der Tinte haftet, wird die Tinte jedoch zum Düsenloch 34 hin gedrückt. Dadurch staut sich Tinte, die Luftblasen enthält. Da die Tinte im Tintenstrahlkopf 1 einen niedrigeren Druck hat, wird die blasenhaltige Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 gesaugt. Dadurch werden aus dem Düsenloch 34, das blasenhaltige Tinte angesaugt hat, keine Tintentropfen ausgestoßen. Ein Mechanismus zum Bewegen des Wischers 39 ist nicht erforderlich. Nach der Aufnahme von Luft in Richtung des Pfeils 65 und dem Absaugen von Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 1 wird die Ausstoßrichtung durch im Bereich der Düse 34 verbleibende Tinte nicht gestört, weil die Tinte auf der Oberfläche entfernt wird. Auch nach dem Abwischen wandern keine Luftblasen in den Tintenstrahlkopf 1. Da zudem die Tinte entfernt wird, die die Kappe 6 und die Saugöffnung 28 füllt, kann man ein Hineindrücken der blasenhaltigen Tinte in der Kappe 6 oder der Saugöffnung 28 in den Tintenstrahlkopf 1 durch den Kapillardruck der Tinte in Tintenstrahlkopf 1, wodurch Schwierigkeiten beim Ausstoßen der Tintentropfen entstehen, verhindern. Drehen sich der Nocken und die exzentrische Welle 17 weiter, so läuft der Kolben 27 durch den unteren Totpunkt, und das Entleerungsloch 29 wird mit der Druckkammer 31 verbunden. Der Kolben 27 beginnt einen Druckhub, d. h. Tinte und Luft werden aus dem Entleerungsloch 29 ausgestoßen.
Fig. 41 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters in der Ausgangslage des Nockens. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 61 des ersten Nockens 13a mit dem kleinsten Radius. Die Kappe 6 hat einen Abstand gegen den Tintenstrahlkopf 1. Der Hebel 79 wird am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem kleinsten Radius angeordnet. Damit hat die Gummischeibe 81 Abstand zum Lufteinlass 85. Die exzentrische Welle 17 befindet sich in der Mitte des Arbeitswegs des Kolbens 27. Daher stören sich die Spitze des Kolbens 27 und der Kappenhalter 7 auch dann nicht, wenn sich dieser nach hinten bewegt. Der Tintenstrahlkopf 1 bewegt sich zwischen die Ruhelage 37 und die Druckposition, und der Wischer 39 wischt die Oberfläche der Düsenlöcher 34 ab. Der Tintenstrahlkopf 1 kehrt in seine Ruhelage 37 zurück, so dass der Arbeitsablauf der Wartungsstation von neuem beginnt.
Fig. 42 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 45º im Gegenuhrzeigersinn aus der Nockenausgangslage gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius, und die Kappe 6 liegt fest am Tintenstrahlkopf 1 an. Nachdem die Kappe 6 beim Abdeckvorgang den Tintenstrahlkopf 1 berührt hat, wird sie noch um etwa 0,3 Millimeter weiter an den Kopf gedrückt. Das Volumen in der Kappe 6 nimmt ab. Da sich der Hebel 79 am Abschnitt des zweiten Nockens mit dem kleinsten Radius befindet, hat die Gummischeibe Abstand zum Lufteinlass 85. Der Druck in der Kappe 6 nimmt nicht zu, und es werden keine Luftblasen in den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Nach dem Abdeckvorgang bewegt sich der Hebel 79 zum Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und die Gummischeibe verschließt den Lufteinlass 85. Bei der in dieser Weise betriebenen Wartungsstation kann man die Pumpe während eines Öffnungs/Verschlussvorgangs der Kappe mehrmals betätigen. Daher kann man auch ein geeignetes Ansaugverfahren zum Einfüllen von Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 verwirklichen, wenn eine verbrauchte Tintenpatrone durch eine neue Patrone ersetzt wird.
Da es bei der Wartungsstation gemäß dieser Ausführungsform zudem möglich ist, die Pumpe während eines Öffnungs/- Verschlussvorgangs der Kappe mehrmals zu betätigen, wird ein geeignetes Ansaugen zum Füllen des Tintenstrahlkopfs mit Tinte möglich. Dreht sich beispielsweise der Nocken um 150º gegen den Uhrzeigersinn aus der Ausgangslage nach vorn, und dreht er sich dann um 100º zurück, so dass er eine Position von 50º gegen die Ausgangslage einnimmt, und dreht er sich dann weiter im Bereich zwischen 50º und 150º Hin und Her, so dass sich die exzentrisch Welle mehrmals vorwärts dreht, so berührt die Kappe 6 den Tintenstrahlkopf 1, und die Gummischeibe 81 am Hebel 79 verschließt den Lufteinlass. In diesem Zustand ist das Kappeninnere gegen die Luft abgeschlossen, und der Kolben wird so gesteuert, dass er die Saug/Druck-Vorgänge wiederholt und wirksam Luft aus dem Tintenstrahlkopf absaugt. Damit kann man den Tintenstrahlkopf 1 mit Tinte füllen. Auf diese Weise kann man einen Tintenstrahldrucker mit einer Wartungsstation erhalten, die den Kopf zuverlässig in Gang setzt.
Wie beschrieben wird in dieser Ausführungsform, neben dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Effekt, durch das Bereitstellen der Saugöffnung und der Öffnung an der Kappenseite des Luftverbindungslochs an zueinander beabstandeten Positionen und durch das Öffnen der Kappenseite des Luftverbindungslochs beim Saugen aus den Düsen des Tintenstrahlkopfs die Luft in den Raum gesaugt, der zwischen dem Düsenloch des Tintenstrahlkopfs und der Kappe ausgebildet ist, die die Düse abdeckt. Zudem wird Tinte auf der Düsenoberfläche und in der Kappe abgesaugt, und die Tinte in der Saugöffnung und dem Verbindungsloch wird gleichzeitig abgesaugt. Durch das Entfernen der Tinte auf der Düsenoberfläche nach dem Absaugen wird die Ausstoßrichtung durch die Spannung von in Düsennähe verbleibender Tinte nicht gestört. Luftblasen gelangen selbst nach dem Abwischen nicht in den Tintenstrahlkopf, und ein Mechanismus zum Bewegen des Wischers ist nicht erforderlich. In diesem Zustand ist das Kappeninnere gegen die Luft abgeschlossen, und der Kolben wird so gesteuert, dass er die Saug/Druck-Vorgänge wiederholt und wirksam Luft aus dem Tintenstrahlkopf absaugt. Daher kann man auch ein geeignetes Ansaugverfahren zum Einfüllen von Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 verwirklichen, wenn eine verbrauchte Tintenpatrone durch eine neue Patrone ersetzt wird. Auf diese Weise kann man einen Tintenstrahldrucker mit einer Wartungsstation erhalten, die den Kopf zuverlässig in Gang setzt.
Im weiteren wird eine siebte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 45 zeigt eine perspektivische Darstellung der Wartungsstation dieser Ausführungsform. Der Kappenhalter 7 ist an der Führungswelle 8 befestigt und weist eine Kappe 6 auf. Der Motor 38 und die Nockenhaltewelle 15 sind an einer Montageplatte 40 der Wartungsstation 5 montiert. Der Nocken 13 mit dem daran befestigten Zahnrad 12 ist drehbar auf der Nockenhaltewelle 15 angebracht. Ein spitzes Ende der in den Nocken 13 geschraubten Druckschraube 16 ragt in eine Nut der Nockenhaltewelle 15 und verhindert, dass sich der Nocken 13 in axialer Richtung gegen die Nockenhaltewelle 15 bewegt. Das kleine Zahnrad 11 hat eine feste Lage gegen die Motorwelle und greift in das Zahnrad 12 ein, das in einem Stück mit dem Nocken 13 ausgebildet ist. Die Drehung des Nockens 13 wird dadurch gesteuert, dass sich der Motor 38 vorwärts oder rückwärts dreht oder anhält. Der Nockenfolger 26 ist an einer Seitenfläche des Kappenhalters 7 befestigt. Der Kappenhalter 7 wird um die Führungswelle 8 geschwenkt. Die Kappe 6 bewegt sich auf den Tintenstrahlkopf 1 zu oder von ihm weg, wenn das spitze Ende des Nockenfolgers 26 in eine Nut eintritt, die in der Endfläche des Nockens 13 bestimmt ist, und wenn sich der Nocken 13 so dreht, dass der Nockenfolger durch einen Abschnitt 61 des ersten Nockens 13a mit kleinstem Radius und einen Abschnitt 49 dieses Nockens mit größtem Radius läuft. Der Hebel 79 weist den Nockenfolger 80 auf, der den zweiten Nocken 13b berührt, der in der Seitenfläche des Nockens 13 als Nockenscheibe vorgegeben ist. Der Hebel 79 ist an seinem spitzen Ende mit einem Gummisitz 81 versehen. Ein Ende der Zugschraubenfeder 83 ist in einen Federhaken 86 eingehängt, der am Hebel 79 bestimmt ist. Das gegenüberliegende Ende der Zugschraubenfeder 83 ist in der Montageplatte 40 eingehängt. Damit wird auf den Hebel 79 ein Moment im Uhrzeigersinn ausgeübt. Beim Schwenken des Hebels 79 um die Hebelwelle 82 kann der Gummisitz 81 das Lufteinlassloch 85 öffnen oder schließen. Der zweite Nocken 13b weist zwei Durchmesser auf, nämlich einen Abschnitt mit kleinstem und einen Abschnitt mit größtem Radius.
Die Düsenplatte 35 mit den Düsenlöchern 34 ist an der Fläche des Tintenstrahlkopfs 1 gegenüber der Kappe 6 befestigt. Der Nocken 13 und die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 werden in dieser Reihenfolge auf die Nockenhaltewelle 15 aufgesetzt. Der Nocken 13 kann sich bezogen auf die Nockenhaltewelle 15 in entgegengesetzten Richtungen drehen. Die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 kann sich jedoch bezogen auf die Nockenhaltewelle 15 nur im Gegenuhrzeigersinn drehen. Die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 umfasst zudem die Kolbenantriebswelle 69, die in ihrer Lage befestigt ist. Die exzentrische Welle 17 ist an der Kolbenantriebswelle 69 befestigt und gegen den Drehpunkt der Kolbenantriebswelle 69 um eine Exzentrizität L versetzt. Vier Zähne oder Klinken 44 sind mit 90º Abstand auf der Antriebswelle 69 des Kolbens bereitgestellt. Jeder Zahn oder jede Klinke 44 hat annähernd die Form eines rechtwinkligen Dreiecks. In die rechtwinklige Fläche kann die Ratsche 45 eingreifen, in die nicht rechtwinklige Fläche kann sie nicht eingreifen. Damit kann sich die Kolbenantriebswelle 69 drehen, wenn die Ratsche 45 in die rechtwinklige Fläche des Zahns 44 eingreift. Die Kolbenantriebswelle 69 wird jedoch vom nicht rechtwinkligen Abschnitt nicht gedreht, und zwar auch dann nicht, wenn die Ratsche niedergedrückt ist, da die Ratsche über den Zahn 44 wegläuft. Auf der Ratschenwelle 47, die an der Seitenfläche des Nockens 13 befestigt ist, sind eine Ratsche 45 und eine Torsionsfeder 46 montiert. Die Ratsche 45 erfährt von der Torsionsfeder 46 relativ zum Nocken 13 stets ein Moment im Gegenuhrzeigersinn. Die Ratsche 45 greift nur dann in eine Klinke 44 ein, wenn sich der Nocken 13 im Gegenuhrzeigersinn dreht. In diesem Fall wird die Drehung des Nockens 13 über die Ratsche 45 und die Klinke 44 auf die Kolbenantriebswelle 69 übertragen. Dreht sich der Nocken 13 im Uhrzeigersinn, so lösen sich die Ratsche 45 und die Klinke 44 voneinander, und die Kolbenantriebswelle 69 dreht sich nicht. Selbst wenn eine äußere Kraft auf die Kolbenantriebswelle 69 einwirkt und versucht, sie im Uhrzeigersinn zu drehen, verhindert die in einer Richtung wirkende Kupplung 43 eine Drehung der Kolbenantriebswelle 69 im Uhrzeigersinn. Wird der Nocken 13 im Uhrzeigersinn gedreht, so läuft das spitze Ende der Ratsche 45 über die nachfolgende Klinke 44. Das spitze Ende der Ratsche 45 bewegt sich aufgrund der Einwirkung der Torsionsfeder 46 auf die Rückseite der Klinke 44 des Nockens 13. Dreht sich der Nocken 13 wieder im Gegenuhrzeigersinn, so greift die Ratsche 45 in eine Klinke 44 ein und dreht die Kolbenantriebswelle 69 im Gegenuhrzeigersinn. Daher kann eine Bedienperson die Kolbenantriebswelle 69 durch einen gesteuerten Ablauf mit Hilfe des Nockens 13 aussetzend antreiben.
Fig. 46 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils C in Fig. 45 und entspricht Fig. 18 und 34.
Der Kappenhalter 7 hat in sich eine hohle zylindrische Öffnung oder Kammer, in die ein Zylinder 24 passt, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie die hohle Kammer. Der Zylinder 24 kann sich gegen den Halter 7 drehen bzw. eine Schwenkbewegung ausführen. Eine Schaltplatte 75 ist über eine von zwei gegenüberliegenden Endöffnungen dieser Kammer gestülpt, und zwar auf der Seite des Nockens. Die gegenüberliegende Öffnung ist mit einem Deckel 25 verschlossen. Der Deckel 25 enthält eine Federführung 73 an einer Seite, die in die Öffnung eingesetzt wird, und dient dazu, den Zylinder 24 über eine Druckfeder 72 gegen die Schaltplatte 75 zu drücken. Ein Ende des Kolbens 27 ist frei beweglich in das Durchgangsloch im Zylinder 24 eingesetzt, das durch die Kolbenbohrung 68 im Kappenhalter 7 verläuft. Die auf der Kolbenantriebswelle 69 bereitgestellte exzentrische Welle 17 wird in das gegenüberliegende Ende des Kolbens 27 eingesetzt. Beim Drehen der Kolbenantriebswelle 69 verleiht die exzentrische Welle 17 dem Kolben eine Bewegung in den Zylinder 24 hinein bzw. aus ihm heraus, während sich die Drehlage des Zylinders 24 mit der Vergrößerung des Drehwinkels der exzentrischen Welle 17 ändert.
Der Kolben 27 führt bei der Bewegung vom oberen zum unteren Totpunkt einen Saughub aus, bei dem der Kolben 27 aus dem Zylinder 24 herausgezogen wird. Die Bewegung vom unteren zum oberen Totpunkt ist ein Druck- oder Ausstoßhub, bei dem sich der Kolben 27 in den Zylinder 24 hineinbewegt.
Im Zylinder 24 sind die Verbindungsöffnungen 70 und 71 jeweils vor dem unteren Totpunkt und im oberen Totpunkt des Kolbens 27 ausgebildet. Die Schaltplatte 75 ist so angeordnet, dass sie den Öffnungen der Verbindungen 70 und 71 an der Seitenendfläche des Zylinders 24 gegenüberliegt. Die Schaltplatte 75 weist die Saugöffnung 28 und das Entleerungsloch 29 an Stellen auf, an denen man sie während des Saug- und Druckhubs jeweils mit den Verbindungsöffnungen 70 bzw. 71 verbinden kann. Das entgegengesetzte Ende der Saugöffnung 28 ist mit dem Inneren der Kappe 6 verbunden. Das Entleerungsloch 29 ist mit dem Rohr 66 verbunden, das verbrauchte Tinte zum Aufnahmekissen führt.
Fig. 47 zeigt eine perspektivische Darstellung des Zusammenhangs zwischen dem Zylinder 24 und der Schaltplatte 75. Der Zylinder 24 stößt durch die elastische Kraft der Druckfeder 72 gegen die Schaltfläche 75a der Schaltplatte 75. Die Verbindungsöffnungen 70 und 71 sind so ausgerichtet, dass sie vom Durchgangsloch im Zylinder zur Schaltfläche 75a verlaufen. Damit kann die Öffnung 70 beim Saughub mit der Saugöffnung 28 verbunden werden, und die Öffnung 71 kann die Druckkammer 31 beim Druckhub des Kolbens 27 mit dem Entleerungsloch 29 verbinden. Die Schaltfläche 75a und der Zylinder 24 können relativ zueinander gleiten, so dass eine Öffnung wahlweise auch mit der Druckkammer 31 verbunden werden kann. Beim Drehen des Zylinders 24 kann Luft in die Druckkammer 31 strömen und dadurch den Unterdruck in der Druckkammer 31 verringern, wenn ein Abstand zwischen der Schaltplatte 75 und dem Zylinder 24 ausgebildet ist. Das Einströmen von Luft man kann dadurch verhindern, dass man den Zylinder 24 mit der elastischen Kraft der Druckfeder 72 gegen die Schaltfläche 75a drückt. Der Kolben 27 wird frei gleitfähig in das Durchgangsloch im Zylinder 24 eingesetzt. Der Zylinder 24 ist frei drehbar im Durchgangsloch im Kappenhalter 7 aufgenommen. Zwischen dem Zylinder 24 und dem Kolben 27 und zwischen dem Kappenhalter 7 und dem Zylinder 24 ist jeweils ein Abstand von ungefähr 0,01 Millimeter vorhanden, durch den Luft in die Druckkammer 31 strömen kann. Über die Außenseite des Kolbens 27, der dann in das Durchgangsloch im Zylinder 24 eingesetzt wird, wird eine Dichtung 76 aus nachgiebigem Material gezogen. Der Innendurchmesser des Zylinders 24 und der Außendurchmesser des Kolbens 27 sind so gestaltet, dass die Dichtung 76 geringfügig zusammengedrückt wird. Die zusammengedrückte Dichtung 76 verschließt den Spalt und verhindert, dass Luft über die Außenseite des Kolbens 27 fließt. Eine Scheibe 74, die dann am entgegengesetzten Ende des Durchgangslochs in den Zylinder 24 eingesetzt wird, wird mit einer Dichtung 77 überzogen. Der Innendurchmesser des Durchgangslochs des Zylinders 24 und der Außendurchmesser der Scheibe 74 sind so gestaltet, dass die Dichtung 77 zusammengedrückt wird. Die zusammengedrückte Dichtung 77 verschließt den Spalt und verhindert, dass Luft über die Außenseite des Zylinders 24 in die Druckkammer 31 fließt.
Damit man die Zusammenhänge beim Verbinden und Lösen der Öffnungen 70a, 71a der Verbindungsdurchgänge 70 und 71 von den Öffnungen 28a, 29a der Saugöffnung 28 und des Entleerungslochs 29 in der Fläche 75a besser versteht, zeigt Fig. 47 den Vorsprung 70b der Öffnung 70a der Durchgänge 70 und den Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Durchgangs 71. Die Vorsprünge befinden sich auf der Schaltfläche 75a.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Wartungsstation 5 wird nun beschrieben. Der Nockenfolger 26 liegt anfänglich auf dem Abschnitt 61 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius, und der Kolben 27 führt einen Druckhub aus, siehe Fig. 54(a). Der Schlitten 2 bewegt sich in die Ruhelage 37 und der Motor 38 wird angesteuert und dreht den Nocken 13 und die exzentrische Welle 17 im Gegenuhrzeigersinn. Unmittelbar nach dem Betätigen des Motors 38 läuft der Nockenfolger 26 zum Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius, und die Kappe 6 drückt fest auf den Tintenstrahlkopf 1. Der Nockenfolger 80 folgt dem zweiten Nocken 13b. Der Hebel 79 wird betätigt, und die Gummidichtung 81 verschließt den Lufteinlass 85. Dreht sich der Nocken 13, so dreht die Ratsche 45 im Eingriff mit der ersten Klinke 44a die Welle 69 und die exzentrische Welle 17. Der Kolben 27 bewegt sich weiter nach vorn; nach dem Abschluss des Druckhubs zieht er sich zurück und beginnt einen Saughub. Der Zylinder 24 dreht sich in dieser Zeitspanne betätigt durch den Kolben 27 im Uhrzeigersinn.
Fig. 48(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 90º im Gegenuhrzeigersinn aus der Nockenausgangslage gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13 mit dem größten Radius. Die Kappe 6 liegt am Tintenstrahlkopf 1 an. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und der Gummisitz verschließt den Luftansaugeinlass 85. Der Kolben 27 hat seinen Druckhub beendet und befindet sich im oberen Totpunkt. Da die Saugöffnung 28 nicht mehr verbunden ist, siehe unten, hat das Innere der Kappe 6 Verbindung mit der Außenluft. Am Ende eines Druckvorgangs bleibt der Drucker in diesem Zustand stehen. Damit wird eine Viskositätsänderung der Tinte im Tintenstrahlkopf 1 verhindert, die sonst durch Verdunstung von Tintenkomponenten entsteht. Bei einem normalen Saugvorgang wird der Nocken 13 weiter in Richtung des Pfeils 62 gedreht, der die Nockendrehrichtung anzeigt. Die Ratsche 45 greift in die erste Klinke 44a ein.
Fig. 48 (b) zeigt die Schaltfläche 75a, nachdem sich der Nocken 13 um 90º im Gegenuhrzeigersinn aus der Nockenausgangslage gedreht hat. Die Schaltfläche 75a ist mit der Saugdurchgangsöffnung 28a und der Entleerungslochöffnung 29a dargestellt. Die Saugdurchgangsöffnung 28a und der Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 sind getrennt, und die Entleerungslochöffnung 29a und der Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 sind ebenfalls getrennt.
Fig. 49(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius. Die Kappe 6 liegt am Tintenstrahlkopf 1 an. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und der Gummisitz 81 verschließt den Luftansaugeinlass 85. Der Kolben 27 hat den oberen Totpunkt durchlaufen und mit dem Saughub begonnen, so dass die Druckkammer 31 gebildet wird. Steuert die Steuervorrichtung (nicht dargestellt) den Motor 38 um, so kann sich der Nocken 13 rückwärts bewegen. Aufgrund der in einer Richtung wirkenden Kupplung 43 dreht sich die Welle 69 nicht, und damit bleibt die exzentrische Welle 17 in Ruhe. Dreht sich der Nocken 13 rückwärts um 100º im Uhrzeigersinn, so bewegt sich die Ratsche 45 über die zweite Klinke 44b weg. Während dieses Vorgangs befindet sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius; daher bleibt die Kappe 6 auf den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Steuert die (nicht dargestellte) Steuervorrichtung den Motor 38 wieder in Normalrichtung, so beginnt sich der Nocken 13 in Richtung des Pfeils 62 zu drehen, und die Ratsche 45 greift in die zweite Klinke 44b ein, so dass sich die exzentrische Welle 17 im Gegenuhrzeigersinn dreht.
Fig. 49 (b) zeigt die Schaltfläche 75a, nachdem sich der Nocken 13 gegen den Zustand in Fig. 49(a) um 150º gegen den Uhrzeigersinn gedreht hat. Die Saugdurchgangsöffnung 28a ist mit dem Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 verbunden. Die Entleerungslochöffnung 29a ist nach wie vor nicht mit dem Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 verbunden.
Fig. 50(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage, dann einmal um 100º im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, liegt die Kappe 6 am Tintenstrahlkopf 1 an. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius; daher verschließt der Gummisitz 81 den Luftansaugeinlass 85. Der Verbindungsdurchgang 70 ist bereits an die Saugöffnung 28 angeschlossen. Durchläuft das Vorderende des Kolbens 27 den Verbindungsdurchgang 70, wird Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 1 über den Verbindungsdurchgang 70 und die Saugöffnung 28 in die Kammer 31 im Zylinder 24 gesaugt. Zum Absaugen der Tinte durch das Überwinden der Tinten- Oberflächenspannung in den Düsenlöchern 34 wird die Druckkammer 31 mit der Kappe 6 verbunden, nachdem in der Druckkammer 31 ein ausreichender Unterdruck erzeugt worden ist. Auf diese Weise werden beim Absaugen von alter Tinte durch die Düsenlöcher 34, die lange nicht mehr benutzt worden sind, im Tintenstrahlkopf 1 enthaltene Luftblasen gleich mit abgesaugt, damit die Zufuhr der Tintenflüssigkeit wieder funktioniert. Nun wird der Nocken 13 um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die Ratsche 45 läuft über die dritte Klinke 44c. Der Nocken 13 wird in Richtung des Pfeils 62 gedreht, der die Nockendrehrichtung anzeigt, und die Ratsche 45 greift in die dritte Klinke 44c ein. Die exzentrische Welle 17 dreht sich damit in normaler Richtung, und der Kolben 27 beginnt nach dem Druckhub mit dem Saughub. Während dieses Vorgangs kann sich der Zylinder 24 im Gegenuhrzeigersinn drehen.
Fig. 50(b) zeigt eine Querschnittsdarstellung der Schaltfläche 75a, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage, dann einmal um 100º im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Die Saugdurchgangsöffnung 28a ist mit dem Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 verbunden. Die Entleerungslochöffnung 29a ist nicht mit dem Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 verbunden.
Fig. 51(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage, dann zweimal um 100º im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, liegt die Kappe 6 fest am Tintenstrahlkopf 1 an. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius; daher verschließt der Gummisitz 81 den Luftansaugeinlass 85. Der Kolben 27 hat den unteren Totpunkt durchlaufen und befindet sich im Druckhub. Das Entleerungsloch 29 ist mit der Druckkammer 31 verbunden. Dadurch kann Tinte über das Rohr 66 in eine Tintenaufnahme (nicht dargestellt) ausgestoßen werden. Anschließend dreht sich der Nocken 13 um 100º im Uhrzeigersinn. Die Ratsche 45 läuft über die vierte Klinke 44d. Der Nocken 13 dreht sich in Richtung des Pfeils 62, und die Ratsche 45 greift in die vierte Klinke 44d ein.
Fig. 51 (b) zeigt eine Darstellung der Schaltfläche 75a, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage, dann zweimal um 100º im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Die Saugdurchgangsöffnung 28a ist nicht mehr mit dem Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 verbunden. Die Entleerungslochöffnung 29a ist mit dem Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 verbunden.
Fig. 52(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage, dann dreimal um 100º im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Die Tinte in der Druckkammer 31 wird in die Tintenaufnahme (nicht dargestellt) entleert und fließt dabei durch das Entleerungsloch 29 und das Rohr 66. Da sich der Nockenfolger 26 am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius befindet, liegt die Kappe 6 fest am Tintenstrahlkopf 1 an. Die Kappe 6, die Saugöffnung 28 und der Verbindungsdurchgang 70 sind mit Tinte gefüllt. Der Nocken 13 dreht sich nun um 100º im Uhrzeigersinn. Die Ratsche 45 läuft über die erste Klinke 44a. Der Nocken 13 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn, und die Ratsche 45 greift in die erste Klinke 44a ein. Die exzentrische Welle 17 dreht sich zusammen mit dem Nocken 13. Nachdem der Kolben 27 den oberen Totpunkt durchlaufen und dabei Tinte aus der Druckkammer 31 ausgestoßen hat, wird das Entleerungsloch 29 von der Druckkammer 31 abgetrennt, damit in der Druckkammer 31 ein Unterdruck entsteht. Die Saugöffnung 28 kann mit dem Verbindungsdurchgang 70 verbunden werden.
Fig. 52 (b) zeigt die Schaltfläche 75a, nachdem sich der Nocken 13 um 150º im Gegenuhrzeigersinn aus der Ausgangslage, dann dreimal um 100º im Uhrzeigersinn und anschließend um 100º im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Die Saugdurchgangsöffnung 28a ist nicht mehr mit dem Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 verbunden. Die Entleerungslochöffnung 29a ist mit dem Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 verbunden.
Fig. 53(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 gegen den Zustand in Fig. 52 (a) weiter in Normalrichtung gedreht hat, und zwar um 200º aus der Ursprungslage gegen den Uhrzeigersinn. Der Nockenradius ändert sich, wenn sich der Nocken um 180º aus dem Ursprung gedreht hat, und der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des Nockens 13b mit dem kleinsten Radius. Daher bewegt sich der Gummisitz 81 vom Luftansaugeinlass 85 weg. Dreht sich der Nocken 13 um 50º weiter, so läuft der Kolben 27 über den Verbindungsdurchgang 70 und saugt Luft durch den Luftansaugeinlass 85, siehe den Pfeil 65. Damit wird Tinte von der Saugöffnung 28 und dem Verbindungsdurchgang 70 abgesaugt, und ebenso die Tinte von der Düsenfläche 136 und aus dem Inneren der Kappe 6. Das Abwischen der Düsenfläche 136 ist erforderlich, um Tinte und Papierstaub zu entfernen, die sich auf der Düsenplatte 35 ablagern können. Damit ist sichergestellt, dass die Tinte in der korrekten Richtung fließt und die Druckqualität besser wird. Beim Abwischen der Düse 35, an der Tinte haftet, wird die Tinte jedoch zum Düsenloch 34 hin gedrückt. Dadurch staut sich Tinte und bildet eine Tintenansammlung, die Luftblasen enthält. Da die Tinte im Tintenstrahlkopf 1 einen niedrigeren Druck hat, wird die blasenhaltige Tinte in das Innere gesaugt. Dadurch werden aus dem Düsenloch 34, das blasenhaltige Tinte angesaugt hat, keine Tintentropfen ausgestoßen.
Nach dem Absaugen von Tinte aus dem Tintenstrahlkopf 1 wird die Ausstoßrichtung durch im Bereich der Düse 34 verbleibende Tinte nicht gestört, und im Tintenstrahlkopf 1 werden auch dann keine Luftblasen eingeschlossen, wenn der Wischvorgang erfolgt. Ein Mechanismus zum Bewegen des Wischers 39 ist daher nicht erforderlich. Da zudem die Tinte entfernt werden kann, die die Kappe 6 und die Saugöffnung 28 füllt, kann man die Tinte in das Innere des Tintenstrahlkopfs 1 drücken und dadurch verhindern, dass Tintentropfen ausfließen, und zwar mit Hilfe des Kapillardrucks der Tinte in der Kappe 6 und der Saugöffnung 28 bei einem nachfolgen Abdeckvorgang.
Fig. 53(b) zeigt eine Darstellung der Schaltfläche 75a im Zustand gemäß Fig. 53(a). Die Saugdurchgangsöffnung 28a ist mit dem Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 verbunden. Die Entleerungslochöffnung 29a ist nicht mit dem Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 verbunden.
Beim Weiterdrehen des Nockens 13 hat der Nocken 13 bezogen auf seine Ausgangslage eine vollständige Umdrehung zurückgelegt und kehrt in diese zurück. In dieser Zeitspanne hat sich die exzentrische Welle 17 zweimal aus ihrer Ausgangslage gedreht und ist in diese zurückgekehrt.
Fig. 54(a) zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7 in der Nockenausgangslage. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 61 des ersten Nockens 13a mit dem kleinsten Radius. Die Kappe 6 hat sich von der Düsenfläche 136 wegbewegt. Der Hebel 79 befindet sich am Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem kleinsten Radius. Damit hat die Gummidichtung 81 Abstand zum Luftansaugeinlass 85. Die exzentrische Welle 17 befindet sich in der Mitte des Arbeitswegs des Kolbens 27 und stört daher die Spitze des Kolbens 27 auch dann nicht, wenn sich der Kappenhalter 7 nach hinten bewegt. Der Kappenhalter 7 bewegt sich weg von der Düsenfläche 136 in seine am weitesten zurückgezogene Stellung, wenn sich der Nocken um ungefähr 20º dreht. Die Druckkammer 31 kann jedoch gleichzeitig und plötzlich zusammengedrückt werden. Da der Verbindungsdurchgang 71 mit dem Entleerungsloch 29 verbunden ist, kann die Tinte aus der Druckkammer 31 über das Rohr 66 ausgestoßen werden. Der Tintenstrahlkopf 1 kann sich zwischen der Ruhelage 37 und der Druckposition Hin und Her bewegen, damit der Wischer 3 9 die Düsenfläche 13 6 abwischt. Der Tintenstrahlkopf 1 kann seine Hin und Her gehende Bewegung beenden und damit den Druckvorgang fortsetzen oder beenden. Wird der Tintenstrahldrucker angehalten, so kehrt der Kopf in seine Ruhelage 37 zurück und betätigt dabei die Wartungsstation 5.
Fig. 54 (b) zeigt die Schaltfläche 75a in der Ausgangslage des Nockens. Die Saugdurchgangsöffnung 28a ist nicht mit dem Vorsprung 70b der Öffnung 70a des Verbindungsdurchgangs 70 verbunden. Die Entleerungslochöffnung 29a ist mit dem Vorsprung 71b der Öffnung 71a des Verbindungsdurchgangs 71 verbunden.
Fig. 55 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Kappenhalters 7, nachdem sich der Nocken 13 um 45º im Gegenuhrzeigersinn aus der Nockenausgangslage gedreht hat. Der Nockenfolger 26 befindet sich am Abschnitt 49 des ersten Nockens 13a mit dem größten Radius, und die Kappe 6 liegt fest an der Düsenfläche 136 des Tintenstrahlkopfs 1 an. Nachdem die Kappe 6 beim Abdeckvorgang die Düsenfläche 136 berührt hat, wird sie noch um etwa 0,5 Millimeter zusammengedrückt.
Das Volumen in der Kappe 6 nimmt ab. Da sich der Hebel 79 am Abschnitt des zweiten Nockens mit dem kleinsten Radius befindet, hat die Gummischeibe Abstand zum Luftansaugeinlass 85. Der Druck in der Kappe 6 nimmt damit nicht zu, und es werden keine Luftblasen in den Tintenstrahlkopf 1 gedrückt. Nach dem Abdeckvorgang bewegt sich der Hebel 79 zum Abschnitt des zweiten Nockens 13b mit dem größten Radius, und die Gummidichtung verschließt den Luftansaugeinlass 85.
Bei der in dieser Weise entworfenen Wartungsstation kann man die Pumpe während eines Öffnungs/Verschlussvorgangs der Kappe 6 mehrmals betätigen. Daher kann man auch ein geeignetes Ansaugverfahren zum Einfüllen von Tinte in den Tintenstrahlkopf 1 verwirklichen, wenn eine verbrauchte Tintenpatrone durch eine neue Patrone ersetzt wird. So dreht sich beispielsweise der Nocken um 150º in Normalrichtung gegen den Uhrzeigersinn aus der Ausgangslage, und dann um 100º zurück, so dass er eine Position von 50º gegen die Ausgangslage einnimmt, und dann weiter im Bereich zwischen 50º und 150º Hin und Her, so dass sich die exzentrische Welle mehrmals in Normalrichtung dreht. Dabei berührt die Kappe 6 den Tintenstrahlkopf 1, und die Gummidichtung 81 am Hebel 79 verschließt den Luftansaugeinlass 85. Das Innere der Kappe 6 ist gegen die Luft abgeschlossen, und der Kolben 27 wird so gesteuert, dass er die Saug/Druck-Vorgänge wiederholt und wirksam Luft aus dem Tintenstrahlkopf absaugt. Damit kann man den Tintenstrahlkopf mit Tinte füllen.
Die Beschreibung dieses Ablaufs erfolgt anhand der Zeichnungen. Dreht sich der Nocken 13 um 150º aus dem Ursprung im Uhrzeigersinn, so kann man die Wartungsstation in den in Fig. 49(a) dargestellten und oben beschriebenen Zustand bringen. Der Nocken 13 wird dann um 100º im Uhrzeigersinn zurückgedreht und anschließend um 100º in der Normalrichtung gedreht. Man kann den in Fig. 50(a) gezeigten und oben beschriebenen Zustand einstellen. Durch das aufeinanderfolgende Wiederholen ähnlicher Vorgänge kann man den Nocken in einen Zustand nach Fig. 52(a) bringen, wobei er den Modus in Fig. 51(a) durchläuft. Den in Fig. 49(a) gezeigten Zustand kann man dadurch erreichen, dass man den Nocken 13 vorwärts und rückwärts ansteuert. Bei diesem Vorgang muss sich die exzentrische Welle 17 um eine vollständige Umdrehung drehen, und der Kolben 27 wird so angetrieben, dass er Saug- und Druckhübe der Pumpe vollendet. Durch das wiederholte Vorwärts- und Rückwärtsdrehen des Nockens 13 in ähnlicher Weise kann man die Kappe 6 gegen den Tintenstrahlkopf 1 drücken und den Luftansaugeinlass 85 mit der Gummidichtung 81 des Hebels 79 verschließen. Damit kann die exzentrische Welle 17 mehrmals gedreht werden und Saug- und Druckvorgänge der Pumpe wiederholen, während das Innere der Kappe 6 von der Außenluft abgeschlossen ist.
Die Ausführungsform hat wie beschrieben ähnliche Vorteile wie die sechste Ausführungsform. Zudem kann das Anstoßen des Zylinders 24 an der Oberfläche der Schaltplatte 75 den Abstand beseitigen, der zwischen der Saugdurchgangsöffnung 28a, der Öffnung 29a im Entleerungsloch und dem Zylinder 24 besteht. Bringt man die Dichtung 76 am Kolben 27 an, so kann man die Luftdichtheit der Pumpe verbessern und die Saugleistung steigern.
Erfindungsgemäß wird die Pumpe mit einer Konstruktion in den Kappenhalter 7 eingebaut, die dem Stand der Technik unbekannt ist. Verglichen mit der herkömmlichen Anordnung früherer Tintenstrahldrucker, die eine gleichbleibende Druckqualität gewährleisten soll, und bei der die Kappe für die Wartungsstation, der Kappenhalter, das Öffnungsventil zur Atmosphäre, die Saugpumpe und der Nocken einzeln bereitgestellt sind, kann man hier eine einfache und kompakte Anordnung bereitstellen. Man kann die Kappe mit dem Zylinder verbinden, nachdem sich im Zylinder ein geeigneter Unterdruck aufgebaut hat. Damit kann man Tinte aus dem Düseninneren mit einen verstärkten Unterdruck absaugen, der größer ist als der Kapillardruck der Düsen. Damit kann man die Tinte stärker absaugen, indem man die Tinten-Oberflächenspannung überwindet. Auf diese Weise kann man alte Tinte aus dem Tintenstrahlkopf absaugen, auch wenn der Kopf lange nicht benutzt worden ist, und der Ausgangszustand ist zuverlässig wiederherstellbar. Verglichen mit dem herkömmlichen Ansatz kann die Länge und das Volumen des Saugwegs verringert werden. Damit nimmt der Absaug-Unterdruck zu, und man erhält eine kräftige Saugwirkung. Da die Tinte, die nach dem Absaugen von Tinte aus dem Tintenstrahlkopf auf der Düsenfläche verbleibt, ohne äußeren Eingriff wirkungsvoll entfernbar ist, kann man die Düsenfläche reinigen und Schwierigkeiten aus dem Weg gehen, die sonst durch den Wischvorgang entstehen würden. Da man bei jedem Öffnen oder Schließen der Kappe die Pumpe mehrmals betätigen kann, ist es möglich, die Tinte in einer geeigneten Weise abzusaugen, so dass der Tintenstrahlkopf nach dem Ersetzen einer Tintenpatrone mit Tinte gefüllt wird.

Claims

1. Wartungsstation (5) zum Gebrauch in einem Tintenstrahldrucker, die an einem Tintenstrahlkopf (1) des Druckers einen Wartungs- und Instandsetzungsvorgang ausführt, wobei die Wartungsstation (5) umfaßt:

a) eine Kappe (6) zum Abdecken mindestens eines Düsenlochs (34) des Tintenstrahlkopfs (1);

b) einen Kappenhalter (7), der für eine Bewegung hin zum Tintenstrahlkopf (1) und von ihm weg montiert ist, wobei der Kappenhalter (7) die Kappe (6) in einer Stellung hält, in der das mindestens eine Düsenloch (34) abgedeckt wird, wenn der Kappenhalter (7) zum Tintenstrahlkopf (1) hin bewegt wird, und die Abdeckung entfernt wird, wenn der Kappenhalter (7) vom Tintenstrahlkopf (1) weg bewegt wird;

c) eine in den Kappenhalter (7) eingebaute Pumpe, wobei die Pumpe umfaßt:

i) einen Zylinder und einen Kolben (27), der im Zylinder für Saug- und Kompressionshübe in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist;

ii) getrennte Saug- und Entleerungslöcher (28, 29) in der Pumpe;

d) eine Energiequelle für die Pumpe; und

e) einen Kolbenantrieb, der funktional mit der Energiequelle und dem Kolben (27) verbunden ist und den Kolben (27) im Zylinder in den entgegengesetzten Richtungen bewegt, damit während des Saughubs eine Druckkammer (31) in der Pumpe über das Saugloch (28) mit der Kappe (6) verbunden wird, und während des Kompressionshubs die Druckkammer (31) über das Entleerungsloch (29) mit der Umgebung verbunden wird.

2. Wartungsstation (5) nach Anspruch 1, wobei die Pumpe zudem ein Gehäuse (7) enthält, in dem sich eine zylindrische Führungsöffnung befindet, und der Zylinder ein zylindrisches Teil (24) umfaßt, das in der zylindrischen Führungsöffnung montiert ist, und das zylindrische Teil (24) einen zylindrischen Durchgang in sich hat, und der Kolben (27) im zylindrischen Durchgang in den entgegengesetzten Richtungen gleitet.

3. Wartungsstation (5) nach Anspruch 2, wobei die Energiequelle ein Glied (13) umfaßt, das um eine Längsachse drehbar ist, und der Kolbenantrieb ein exzentrisches Teil (17) enthält, das exzentrisch zur Achse angeordnet ist und auf einer Kreisbahn um die Achse drehbar ist.

4. Wartungsstation (5) nach Anspruch 3, wobei sich das erste Ende des Kolbens (27) in den zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) erstreckt, und das zweite Ende des Kolbens (27) mit dem exzentrischen Teil (17) verbunden ist und sich damit auf der Kreisbahn drehen kann, wodurch sich das erste Ende des Kolbens (27) in den entgegengesetzten Richtungen im zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) bewegt und sich das zylindrische Teil (24) Hin und Her gehend in entgegengesetzten Richtungen innerhalb der zylindrischen Führungsöffnung im Gehäuse (7) dreht.

5. Wartungsstation (5) nach Anspruch 4, wobei die Saug- und Entleerungslöcher (28, 29) von der zylindrischen Führungsöffnung im Gehäuse (7) durch das Gehäuse nach außen verlaufen, und zwar an Stellen, die entlang des Umfangs der zylindrischen Führungsöffnung Abstand zueinander haben.

6. Wartungsstation (5) nach Anspruch 2, wobei der zylindrische Durchgang quer zur zylindrischen Führungsöffnung verläuft.

7. Wartungsstation (5) nach Anspruch 1, wobei die Energiequelle ein Nockenteil (13) enthält, das sich um eine Achse drehen kann, und eine Nockenfläche (48) aufweist, die mehrere Abschnitte mit unterschiedlichem Abstand zur Achse hat.

8. Wartungsstation (5) nach Anspruch 7, zudem umfassend einen Nockenfolger (26) auf dem Kappenhalter (7), der in die Nockenfläche (48) eingreift, so daß die Drehung des Nockenteils (13) um die Achse den Kappenhalter (7) auf den Tintenstrahlkopf (1) zu bzw. davon weg bewegt.

9. Wartungsstation (5) nach Anspruch 1, wobei im Kappenhalter (7) eine zylindrische Führungsöffnung ausgebildet ist, und der Zylinder ein zylindrisches Teil (24) enthält, das in der zylindrischen Führungsöffnung montiert ist, und ein zylindrischer Durchgang durch das zylindrische Teil (24) verläuft, und der Kolben (27) in den entgegengesetzten Richtungen im zylindrischen Durchgang gleitet.

10. Wartungsstation (5) nach Anspruch 9, wobei die Energiequelle ein Glied (13) enthält, das sich um eine Längsachse drehen kann, und der Kolbenantrieb ein exzentrisches Teil (17) enthält, das exzentrisch zur Achse angeordnet ist und sich auf einer Kreisbahn um die Achse drehen kann.

11. Wartungsstation (5) nach Anspruch 10, wobei sich das erste Ende des Kolbens (27) in den zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) erstreckt, und das zweite Ende des Kolbens (27) mit dem exzentrischen Teil (17) verbunden ist und sich damit auf der Kreisbahn drehen kann, wodurch sich das erste Ende des Kolbens (27) in den entgegengesetzten Richtungen im zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) bewegt und sich das zylindrische Teil (24) Hin und Her gehend in entgegengesetzten Richtungen innerhalb der zylindrischen Führungsöffnung im Kappenhalter (7) dreht.

12. Wartungsstation (5) nach Anspruch 11, wobei die Saug- und Entleerungslöcher (28, 29) von der zylindrischen Führungsöffnung im Kappenhalter (7) durch den Kappenhalter nach außen verlaufen, und zwar an Stellen, die entlang des Umfangs der zylindrischen Führungsöffnung Abstand zueinander haben.

13. Wartungsstation (5) nach Anspruch 12, wobei die Druckkammer (31) im zylindrischen Durchgang durch die Bewegung des Kolbens (27) in einer Richtung im Durchgang während des Saughubs erzeugt wird, zudem umfassend ein Verbindungsloch (32), das vom zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) durch dieses hindurch zu einer äußeren zylindrischen Fläche verläuft, wobei eine Bewegung des zylindrischen Teils (24) in einer Richtung in der zylindrischen Führungsöffnung das Verbindungsloch (32) mit dem Saugloch (28) verbindet und den Anschluß der Druckkammer (31) an das Entleerungsloch (29) unterbricht, und wobei eine Bewegung des zylindrischen Teils (24) in einer entgegengesetzten Richtung in der zylindrischen Führungsöffnung den Anschluß des Verbindungslochs (32) an das Saugloch (28) unterbricht und die Druckkammer (31) mit dem Entleerungsloch (29) verbindet.

14. Wartungsstation (5) nach Anspruch 13, zudem umfassend eine Verbindungsvertiefung (33) in der äußeren zylindrischen Fläche des zylindrischen Teils (24), und einen Atmosphärendurchlaß (30), der von der zylindrischen Führungsöffnung im Kappenhalter (7) durch den Kappenhalter ins Freie führt, wobei das zylindrische Teil (24) in der zylindrischen Führungsöffnung beweglich ist, um das Saugloch (28) über die Verbindungsvertiefung (33) mit dem Atmosphärendurchlaß (30) zu verbinden.

15. Wartungsstation (5) nach Anspruch 11, zudem umfassend eine Schaltplatte (75), die ein Ende der zylindrischen Führungsöffnung verschließt und das zylindrische Teil (24) darin hält, wobei die Saug- und Entleerungslöcher (28, 29) von einer Innenfläche der Schaltplatte (75) durch diese hindurch nach außen verlaufen.

16. Wartungsstation (5) nach Anspruch 15, wobei die Druckkammer (31) im zylindrischen Durchgang durch die Bewegung des Kolbens (27) in einer Richtung im Durchgang während des Saughubs erzeugt wird, zudem umfassend ein Verbindungsloch (32), das vom zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) durch dieses hindurch zu einer äußeren zylindrischen Fläche verläuft, wobei eine Bewegung des zylindrischen Teils (24) in einer Richtung in der zylindrischen Führungsöffnung das Verbindungsloch (32) mit dem Saugloch (28) verbindet und den Anschluß der Druckkammer an das Entleerungsloch (29) unterbricht, und wobei eine Bewegung des zylindrischen Teils (24) in einer entgegengesetzten Richtung in der zylindrischen Führungsöffnung den Anschluß des Verbindungslochs (32) an das Saugloch (28) unterbricht und die Druckkammer (31) mit dem Entleerungsloch (29) verbindet.

17. Wartungsstation (5) nach Anspruch 16, wobei die Innenseite der Schaltplatte (75) und die Außenseite des zylindrischen Teils (24) aneinander stoßende ebene Flächen enthalten.

18. Wartungsstation (5) nach Anspruch 16, zudem umfassend ein weiteres Verbindungsloch (71), das vom zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) durch dieses hindurch zur Außenseite des zylindrischen Teils (24) verläuft, damit es mit dem Entleerungsloch (29) verbunden wird.

19. Wartungsstation (5) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Verbindungsloch durch den Kappenhalter (7) von der Kappe (6) zu einem Lufteinlaß, der ins Freie führt, und einen Verschluß (81), der den Lufteinlaß verschließt, wenn die Kappe (6) die mindestens eine Düse (34) abdeckt.

20. Wartungsstation (5) nach Anspruch 19, wobei die Energiequelle ein Nockenteil (13) enthält, das sich um eine Achse drehen kann und eine erste und eine zweite Nockenfläche aufweist, die jeweils mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Abständen von der Achse haben, und sich der Verschluß (81) auf einem Hebel (79) befindet, der schwenkbar auf einer Montageplatte (40) montiert ist, wobei der Hebel (79) einen Nockenfolger hat, der in eine der Nockenflächen eingreift, so daß eine Drehung des Nockenteils (13) um die Achse den Hebel (79) so schwenkt, daß er den Verschluß (81) zum Lufteinlaß hin bzw. von ihm weg bewegt.

21. Wartungsstation (5) nach Anspruch 1, wobei die Energiequelle ein Nockenteil (13) enthält, das in entgegengesetzten Richtungen um eine Achse drehbar ist, und der Kolbenantrieb ein Antriebsteil enthält, das sich zusammen mit dem Nockenteil (13) in einer ersten Richtung um die Achse drehen kann, und eine in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43), die die Drehung des Nockenteils (13) in der ersten Richtung auf das Antriebsteil überträgt und eine Übertragung der Drehung des Nockenteils (13) in einer zweiten entgegengesetzten Richtung auf das Antriebsteil verhindert.

22. Wartungsstation (5) nach Anspruch 21, wobei der Kolbenantrieb auch eine exzentrische Welle (17) auf dem Antriebsteil umfaßt, die exzentrisch zur Achse liegt, und die exzentrische Welle (17) mit dem Antriebsteil in der ersten Richtung auf einer Kreisbahn um die Achse drehbar ist, und der Kolben (27) mit der exzentrischen Welle (17) verbunden ist.

23. Wartungsstation (5) nach Anspruch 21, wobei die in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43) eine Einwegkupplung umfaßt, die zwischen dem Nockenteil (13) und dem Antriebsteil (17) montiert ist.

24. Wartungsstation (5) nach Anspruch 23, wobei die in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43) zudem eine Anzahl Zähne (44) enthält, die um das Antriebsteil (17) herum verteilt sind, und eine auf dem Nockenteil (13) montierte Ratsche, die in der ersten Drehrichtung des Nockenteils (13) in einen der Zähne (44) eingreifen kann, und die über die Zähne (44) weglaufen kann, wenn sich das Nockenteil (13) in der zweiten Drehrichtung dreht.

25. Wartungsstation (5) nach Anspruch 21, wobei die in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43) eine Anzahl Zähne (44) enthält, die um das Antriebsteil (17) herum verteilt sind, und eine auf dem Nockenteil (13) montierte Ratsche, die in der ersten Drehrichtung des Nockenteils (13) in einen der Zähne (44) eingreifen kann, und die über die Zähne (44) weglaufen kann, wenn sich das Nockenteil (13) in der zweiten Drehrichtung dreht.

26. Wartungsstation (5) nach Anspruch 25, wobei die in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43) weiterhin eine fest montierte Blattfeder (171) umfaßt, die in einen der Zähne (44) eingreift, wenn sich das Antriebsteil (17) in der zweiten Drehrichtung dreht.

27. Wartungsstation (5) nach Anspruch 23, wobei die in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43) weiterhin enthält: eine Antriebsfeder (274), die einen Längsabschnitt hat, der sich außen um das Antriebsteil (17) herum erstreckt, und deren gegenüberliegende Enden am Nockenteil (13) befestigt sind; eine fest angeordnete Platte; und eine Steuerfeder (278), die einen Längsabschnitt hat, der sich außen um das Antriebsteil (17) herum erstreckt, und deren gegenüberliegende Enden an der Platte befestigt sind.

28. Wartungsstation (5) nach Anspruch 21, wobei die in einer Richtung wirkende Antriebsübertragungsvorrichtung (43) enthält: eine Antriebsfeder, die einen Längsabschnitt hat, der sich außen um das Antriebsteil (17) herum erstreckt, und deren gegenüberliegende Enden am Nockenteil (13) befestigt sind; eine fest angeordnete Platte; und eine Steuerfeder, die einen Längsabschnitt hat, der sich außen um das Antriebsteil (17) herum erstreckt, und deren gegenüberliegende Enden an der Platte befestigt sind.

29. Tintenstrahldrucker, der enthält: einen Papierzuführmechanismus sowie einen Tintenstrahlkopf (1), der auf einem Wagen (2) montiert ist und sich dadurch über Druckpapier im Papierzuführmechanismus bewegen kann und Tinte über mindestens ein Düsenloch ausstößt und dadurch druckt, und der in eine Halte-Ruhe-Position (37) gefahren werden kann; und eine Wartungsstation (5) in der Ruheposition, die am Tintenstrahlkopf (1) einem Wartungs- und Instandsetzungsvorgang ausführt, wobei die Wartungsstation (5) eine Wartungsstation (5) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 28 ist.

30. Verfahren zum Betreiben einer Wartungsstation (5), die am Tintenstrahlkopf (1) eines Tintenstrahldruckers einem Wartungs- und Instandsetzungsvorgang ausführt, wobei die Wartungsstation (5) enthält: eine Kappe (6), mit der das mindestens eine Düsenloch (34) des Tintenstrahlkopfs (1) abgedeckt wird; einen Kappenhalter (7), der für eine Bewegung zum Tintenstrahlkopf (1) hin bzw. von ihm weg montiert ist, wobei der Kappenhalter (7) die Kappe (6) in einer Stellung hält, in der sie das mindestens eine Düsenloch (34) abdeckt, wenn der Kappenhalter (7) zum Tintenstrahlkopf (1) hin bewegt wird, und die Abdeckung freigegeben wird, wenn der Kappenhalter (7) vom Tintenstrahlkopf (1) weg bewegt wird; eine Pumpe im Kappenhalter (7), umfassend eine zylindrische Führungsöffnung, die im Kappenhalter (7) ausgebildet ist, ein zylindrisches Teil (24), das in der zylindrischen Führungsöffnung montiert ist, wobei durch das zylindrische Teil (24) ein zylindrischer Durchgang verläuft, der eine Druckkammer (31) bestimmt, und einen Kolben (27), der in entgegengesetzten Richtungen im zylindrischen Durchgang gleiten kann und dabei Saug- und Kompressionshübe der Pumpe ausführt; getrennte Saug- und Entleerungslöcher (28, 29) in der Pumpe; eine Energiequelle und einen funktional mit der Energiequelle und dem Kolben (27) verbundenen Kolbenantrieb, der den Kolben (27) im zylindrischen Durchgang in den entgegengesetzten Richtungen bewegt, damit die Druckkammer (31) im zylindrischen Durchgang während des Saughubs über das Saugloch (28) mit der Kappe (6) verbunden wird, und damit die Druckkammer (31) während des Kompressionshubs über das Entleerungsloch (29) mit der Umgebung verbunden wird, wobei das Verfahren umfaßt:

das Ausführen des Saughubs, wenn der Kappenhalter (7) zum Tintenstrahlkopf (1) hin bewegt wird und das mindestens eine Düsenloch (34) abdeckt, um damit Resttinte aus dem Tintenstrahlkopf (1) über das Saugloch (28) in die Druckkammer (31) zu saugen; und

das Ausführen des Kompressionshubs, wenn der Kappenhalter (7) vom Tintenstrahlkopf (1) weg bewegt wird und die Abdeckung abgenommen wird, um damit die Resttinte aus der Druckkammer (31) über das Entleerungsloch (29) in die Umgebung zu entlassen.

31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei die Energiequelle ein Nockenteil (13) enthält, das sich um eine Achse drehen kann und eine Nockenfläche (48) aufweist, die mehrere Abschnitte mit unterschiedlichem Abstand zur Achse hat, und der Kappenhalter (7) zum Tintenstrahlkopf (1) hin bzw. von ihm weg bewegt wird, indem ein Nockenfolger (26) auf dem Kappenhalter (7) in die Nockenfläche (48) eingreift, so daß eine Drehung des Nockenteils (13) um die Achse den Kappenhalter (7) zum Tintenstrahlkopf (1) hin bzw. von ihm weg bewegt.

32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Kolbenantrieb ein exzentrisches Teil (17) enthält, das exzentrisch zur Achse angeordnet ist und sich auf einer Kreisbahn um sie drehen kann, und sich ein erstes Ende des Kolbens (27) in den zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) erstreckt, und ein zweites Ende des Kolbens (27) mit dem exzentrischen Teil (17) verbunden ist und sich mit ihm auf der Kreisbahn drehen kann, wodurch sich das erste Ende des Kolbens (27) im zylindrischen Durchgang im zylindrischen Teil (24) in den entgegengesetzten Richtungen bewegt, und sich das zylindrische Teil (24) Hin und Her gehend in entgegengesetzten Richtungen in der zylindrischen Führungsöffnung im Kappenhalter (7) dreht.

33. Verfahren nach Anspruch 30, umfassend das Drehen des exzentrischen Teils (17) auf der Kreisbahn um die Achse während der Drehung des Nockenteils (13) in einer ersten Richtung um die Achse, und das ausgewählte Drehen des Nockenteils (13) in einer entgegengesetzten zweiten Richtung um die Achse, wobei eine Drehung des exzentrischen Teils (17) um die Achse verhindert wird.