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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Tintenstrahldruckvorrichtung und betrifft insbesondere einen
Abdeckungsbetätigungsmechanismus zum Einsatz in der Druckvorrichtungs-
Wartungsstation für einen Druckkopf bei einer derartigen
Vorrichtung.
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Ein Tintenstrahldrucker des sog. "Tropfen auf Anforderung"-
Typs hat wenigstens einen Druckkopf, von dem Tintentröpfchen
auf ein Aufzeichnungsmedium geleitet werden. In dem Druckkopf
kann die Tinte in einer Vielzahl von Kanälen enthalten sein,
und Energieimpulse dienen dazu, die Tintentröpfchen je nach
Erfordernis über Düsen an den Enden der Kanäle auszustoßen.
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Bei einem Thermo-Tintenstrahldrucker werden die
Energieimpulse gewöhnlich durch Widerstände erzeugt, die sich jeweils in
einem entsprechenden der Kanäle befinden, und die durch
Stromimpulse einzeln angesteuert werden können, um Tinte in den
Kanälen zu erhitzen und zu verdampfen. Wenn eine Dampfblase
in einem der Kanäle wächst, wird Tinte aus der Kanaldüse
herausgedrückt, bis der Stromimpuls aufhört und die Blase
zusammenbricht. In diesem Stadium zieht sich die Tinte in dem
Kanal zurück und trennt sich von der ausgedrückten Tinte, die
ein Tröpfen bildet, das sich in einer Richtung von dem Kanal
weg und auf das Aufzeichnungsmedium zu bewegt. Anschließend
wird der Kanal durch Kapillarwirkung erneut gefüllt, so daß
Tinte aus einem Zuführbehälter angesaugt wird. Die Funktion
eines Thermo-Tintenstrahldruckers ist beispielsweise in US-A-
4,849,774 beschrieben.
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Eine spezielle Form des Thermo-Tintenstrahldruckers ist in
US-A-4,638,337 beschrieben. Der Drucker ist vom Wagen-Typ und
weist eine Vielzahl von Druckköpfen auf, die jeweils eine
eigene Tintenzufuhrkartusche aufweisen, die an einem sich
hinund
herbewegenden Wagen angebracht ist. Die Kanaldüsen in
jedem Druckkopf sind senkrecht zur Bewegungslinie des Wagens
ausgerichtet und eine Reihe von Informationen wird auf das
stationäre Aufzeichnungsmedium aufgedruckt, wenn der Wagen in
eine Richtung bewegt wird. Das Aufzeichnungsmedium wird dann
senkrecht zur Linie der Wagenbewegung um eine Strecke
weitergerückt, die der Breite der gedruckten Reihe entspricht, und
der Wagen wird anschließend in der umgekehrten Richtung
bewegt, um eine weitere Reihe an Informationen aufzudrucken.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Tintenausstoßdüsen eines
Tintenstrahldruckers gewartet werden müssen, indem
beispielsweise die Düsen regelmäßig gereinigt werden, wenn sich der
Drucker im Gebrauch befindet, und/oder, indem der Druckkopf
abgedeckt wird, wenn sich der Drucker nicht in Gebrauch
befindet oder längere Zeit leer läuft. Das Abdecken des
Druckkopfes soll dazu dienen, zu verhindern, daß die Tinte in dem
Druckkopf austrocknet. Des weiteren muß ein Druckkopf vor dem
ersten Einsatz vorgefüllt werden, um sicherzustellen, daß die
Druckkopfkanäle vollständig mit Tinte gefüllt sind und keine
Verunreinigungen oder Luftblasen enthalten. Nach häufigem
Drucken und nach Ermessen des Benutzers kann ein zusätzliches
Vorfüllen mit verringertem Volumen erforderlich sein, um
Teilchen oder Luftblasen zu entfernen, die sichtbare
Druckfehler bewirken. Wartungs- und/oder Vorfüllstationen für die
Druckköpfe verschiedener Typen von Tintenstrahldruckern sind
beispielsweise in US-A-4,394,065, 4,855,674, 4,853,717,
4,746,938 sowie 4,970,534 beschrieben, während die Entfernung
von Gas aus dem Tintenbehälter eines Druckkopfs beim Drucken
in US-A-4,679,059 beschrieben ist.
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Es hat sich herausgestellt, daß vom Vorfüllvorgang, bei dem
gewöhnlich Tinte durch den Druckkopf entweder gedrückt oder
gesaugt wird, Tintentröpfchen auf der Vorderseite des
Druckkopfes zurückbleiben können, und es schließlich zur
Anlagerung von Tintenrückständen an der Vorderseite des Druckkopfes
kommt. Diese Rückstände können sich nachteilig auf die
Druckqualität auswirken. Es hat sich weiterhin
herausgestellt, daß sich Papierfasern und andere Fremdkörper an der
Durckkopfvorderseite beim Drucken ansammeln können und wie
die Tintenrückstände nachteilige Auswirkungen auf die
Druckqualität haben können. In US-A-4,853,717 ist bereits
vorgeschlagen worden, einen Druckkopf zum Ende eines
Druckvorgangs über ein Abwischblatt zu bewegen, so daß Papierstaub
und andere Verunreinigungen von der Düsenplatte abgewischt
werden, bevor der Druckkopf abgedeckt wird, und daß die
Druckkopfdüse durch Bewegung des Druckerwagens abgedeckt
werden sollte, der auf einen Schlitten wirkt, so daß kein
separater Mechanismus für die Abdeckung erforderlich ist. Die
Abdeckung stellt eine abgeschlossene Umgebung her, um zu
verhindern, daß in den Düsen freiliegende Tinte austrocknet. In
US-A-4,746,938 ist des weiteren vorgeschlagen worden, daß ein
Tintenstrahldrucker mit einer Spüleinheit versehen werden
sollte, die am Ende eines Druckvorgangs Wasser auf die Fläche
des Druckkopfs richtet, um letzteren zu reinigen, bevor er
abgedeckt wird.
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Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung einen
Abdeckungs-Betätigungsmechanismus, wie er in den beigefügten
Ansprüchen definiert ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Abdeckungs-Betätigungsmechanismus für eine bewegliche
Abdekkung zu schaffen, die sich an einem Abdeckungswagen in einem
Tintenstrahldrucker-Wartungssystem befindet, wobei das
Wartungssystem die Funktionen des Abdeckens, Vorspülens,
Reinigens und Auffrischens des Tintenkopfs sowie der
Tintenentsorgung ausführt.
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Bei der vorliegenden Erfindung weist eine Wartungsstation für
einen Tintenstrahldrucker einen Abdeckungswagen mit einer
Abdeckung und einem Abdeckungsbetätigungsmechanismus auf, die
daran angebracht sind. Der Drucker weist einen Druckkopf mit
Düsen in einer Düsenfläche sowie eine Tintenzufuhrkartusche
auf, die an einem verschiebbaren Wagen angebracht sind und
sich damit bewegen. Wenn sich der Drucker in einem Nicht-
Druckzustand befindet, wird der Wagen zu der Wartungsstation
transportiert, die sich außerhalb und auf einer Seite eines
Druckbereiches befindet und in der je nach der Position des
auf dem Wagen angebrachten Druckkopfes in der Wartungsstation
verschiedene Wartungsfunktionen ausgeführt werden. In einer
Abdeckungsposition bewegt der Abdeckungs-Betät
igungsmechanismus die Abdeckung, die beweglich auf einem Abdeckungswagen
angebracht, in dichtenden Eingriff mit der
Druckkopf-Düsenfläche und umschließt die Düse, um eine abgeschlossene
Umgebung für selbige herzustellen. Eine Vakuumpumpe ist über
einen flexiblen Schlauch mit der Abdeckung verbunden, wobei
sich ein Tintenabscheider dazwischen befindet. Das Vorfüllen
wird ausgeführt, wenn durch fortgesetzte Bewegung des auf dem
Wagen abgebrachten Druckkopfes an eine vorgegebene Stelle ein
Quetschventil betätigt wird und den Abscheider über einen
vorgegebenen Zeitraum von der Abdeckung trennt, so daß ein
vorgegebenes Vakuum darin durch Betätigung der Vakuumpumpe
erzeugt werden kann. Wenn der auf dem Wagen angebrachte
Druckkopf in die Abdeckungssstation zurückkehrt, wird das
Quetschventil geöffnet, so daß das Abscheidervakuum auf den
Druckkopf wirkt, und Tinte aus der Druckkopfdüse in den
Abscheider gesaugt wird. Bewegung des auf dem Wagen
angebrachten Druckkopfes von der Abdeckungsstation weg legt die
Düsenfläche frei, so daß das Vorfüllen unterbrochen wird, und
ermöglicht die Entfernung von Tinte aus der Abdeckung zu dem
Abscheider und reinigt die Düse. Die Vakuumpumpe wird
abgeschaltet, und der Druckkopf wird in die Abdeckungsstation
zurückgeführt und erwartet den Druckbetrieb des Druckers.
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Die vorliegende Erfindung wird als Beispiel unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen weitergehend beschrieben,
wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile kennzeichnen, und
wobei:
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Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines teilweise
dargestellten Tintenstrahldruckers mit der
Wartungsstation ist, die den
Abdeckungs-Betätigungsmechanismus der vorliegenden Erfindung beinhaltet,
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Fig. 2 eine Schnittansicht der Wartungsstation entlang der
Schnittlinie 2-2 in Fig. 1 ist, die eine
Seitenansicht der Abdeckung, des Abdeckungswagens und des
Abdeckungsbetätigungsmechanismus zeigt,
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Fig. 3 eine Teilschnittansicht der Wartungsstation entlang
der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1 ist, die das vom
Wagen betätigte Klemmventil zeigt, und
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Fig. 4 eine Draufsicht auf die Wartungsstation ist, die
den Abdeckungswagen und den
Abdeckungs-Betätigungsmechanismus der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Der in Fig. 1 dargestellte Druckkopf weist einen Druckkopf 12
auf, der mit gestrichelten Linien dargestellt ist und an
Tintenzufuhrkartusche 14 befestigt ist. Die Kartusche ist lösbar
an Wagen 16 angebracht und kann auf Führungsschienen 18, wie
mit Pfeil 20 angedeutet, hin- und herverschoben werden, so
daß sich der Druckkopf und die Kartusche mit dem Wagen
bewegen. Der Druckkopf enthält eine Vielzahl von Tintenkanälen
(nicht dargestellt), die in Düsen 22 an Düsenfläche 23 (beide
in gestrichelten Linien dargestellt) enden, und Tinte von der
Kartusche zu entsprechenden Tintenausstoßdüsen 22
transportieren. Wenn sich der Drucker im Druckbetrieb befindet,
bewegt sich der Wagen hin und her und parallel zu dem
Druckbereich 24 (mit gestrichelten Linien dargestellt), und
Tintentröpfchen (nicht dargestellt) werden auf Anfordnung wahlweise
von dem Druckkopf auf ein Aufzeichnungsmedium (nicht
dargestellt), wie beispielsweise Papier, in dem Druckbereich
ausgestoßen, um Informationen darauf in jeweils einer Zeile
auszudrucken. Während jedes Durchlaufs bzw. jeder Verschiebung
des Wagens 16 in einer Richtung ist das Aufzeichnungsmedium
stationär, am Ende jedes Durchlaufs jedoch wird das
Aufzeichnungsmedium in derrichtung von Pfeil 26 um die Strecke der
Höhe einer gedruckten Zeile weitergedrückt. Eine
ausführlichere Erläuterung des Druckkopfs und des Druckens findet sich
in US-A-4,571,599 sowie Re.35 572, die hiermit durch Verweis
einbezogen werden.
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An einer Seite des Druckers außerhalb des Druckbereiches
befindet sich eine Wartungsstation 28. Am Ende eines
Druckvorgangs bzw. der Beendigung des Druckbetriebes des Druckers 10
wird der Wagen 16 an wenigstens einem stationären Wischblatt
30, und vorzugsweise einem Paar stationärer, jedoch
getrennter, paralleler, beabstandeter Wischblätter vorbeibewegt, so
daß Tinte und Rückstände immer dann von der
Druckkopfdüsenfläche 23 abgewischt werden, wenn der Druckkopf und die
Kartusche (im folgenden Druckkartusche genannt), in die
Wartungsstation eintritt oder sie verläßt. Neben dem
Abstreifblatt in der Richtung von dem Druckbereich weg und an einer
vorgegebenen Position auf dem Verschiebungsweg des
Druckwagens ist Auffangbehälter 32 fest angebracht. Der Wagen
positioniert die Druckkartusche an diesem Auffangbehälter, der
mitunter als Spuckstation oder Spucknapf bezeichnet wird,
nachdem die Druckkartusche über einen vorgegebenen Zeitraum
von der Wartungssstation auch bei fortgesetztem Drucken
ferngeblieben ist, da nicht alle Düsen genug Tintentröpfchen
ausgestoßen haben, um zu verhindern, daß die Tinte der Meniskus
in den wenig genutzten Düsen austrocknet und zu viskos wird.
Dementsprechend wird die Druckkartusche beispielsweise mit
einem Wagenmotor (nicht dargestellt) von der
Drucker-Steuerung (nicht dargestellt) gesteuert an den Druckerblättern
vorbeibewegt, so daß die Düsenfläche gereinigt wird, und zu
der vorgegebenen Position an dem Auffangbehälter bewegt, an
der die Durckersteuerung den Druckkopf eine Reihe von
Tintentröpfchen ausstoßen läßt. Bei der bevorzugten Ausführung
stößt der Druckkopf ungefähr 100 Tintentröpfchen in den
Auffangbehälter aus. Das Abstreifblatt bzw. die Abstreifblätter
werden vorzugsweise ebenfalls in dem Auffangbehälter
angeordnet, so daß Tinte von den Blättern ablaufen oder -tropfen und
in dem Auffangbehälter aufgefangen werden kann. Der
Auffangbehälter weist eine Fläche 33 auf, die im wesentlichen
parallel zu der Druckkopfdüsenfläche und so ausgerichtet ist, daß
die Schwerkraft bewirkt, daß sich die Tinte am Boden
desselben sammelt, an dem sich eine Öffnung 34 befindet, über die
die Tinte auf ein Kissen aus absorbierendem Material 27 (in
Fig. 1 nicht dargestellt) hinter dem Auffangbehälter abläuft.
Das Kissen aus absorbierendem Material absorbiert die Tinte
und liegt teilweise zum Umgebung hin frei, so daß der darin
absorbierte flüssige Teil der Tinte verdampft und ein
ausreichendes Tintenaufnahmevolumen für wiederholte folgende Zyklen
des Vorfüllens und der Düsenreinigungs-
Tröpfchenausstoßvorgänge aufrechterhalten wird.
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Wenn sich der Wagen 16 weiter an Führungsschienen 18 über
eine vorgegebene Strecke über den Auffangbehälter hinaus
bewegt, kommt die Wagenbetätigungskante 36 mit einer Nase 38 an
einem Arm 39 des Abdeckungswagens in Kontakt. Abdeckungswagen
40 weist einen Abdeckung 46 auf und ist an Führungssschiene
43 hin- und herbeweglich angebracht, so daß er in einer
Richtung parallel zu dem Wagen 16 und der daran angebrachten
Druckkartusche verschoben werden kann. Der Adeckungswagen
wird durch Feder 44, die Führungssschiene 42 umgibt, auf den
Auffangbehälter 32 zu gedrückt. Die Abdeckung 46 hat eine
geschlossene Wand 47, die sich von einem unteren Abschnitt 48
der Abdeckung aus erstreckt, und eine Innenvertiefung 49 mit
einem Stück absorbierenden Materials 50 darin bildet. Die
Oberkante 52 der Wand 47 und vorzugsweise die Außenflächen
von Wand 47 einschließlich der Oberkante sind mit einem
elastischen gummiartigen Material 43 überzogen, das als Dichtung
dient, wenn die Abdeckung mit der Druckkopfdüsenfläche in
Kontakt gebracht wird. Ein Beispiel für das gummiartige
Material 53 ist Krayton , ein Erzeugnis der Shell Chemical
Company, mit Shore-A-Durometer 45. Bei der bevorzugten
Ausführung wird das elastische Material 53 auf die Außenseitenwände
von Wand 47 geformt. Die Abdeckung bewegt sich in Reaktion
auf Bewegung durch den Abdeckungswagen von einer Position,
die von der Ebene, die die Druckkopfdüsenfläche einschließt,
beabstandet ist, zu einer Position, an der die
Abdeckungsdichtung die Ebene schneidet, die die Druckkopfdüse
einschließt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 und Fig. 4
ausführlicher erläutert wird. Nachdem die Wagenbetätigungskante 36
mit der Nase 38 in Kontakt gekommen ist, bewegen sich der
Druchkartuschenwagen und der Abdeckungswagen zusammen zu
einer Position, an der die Abdeckung dichtend an der
Druckkopfdüsenfläche anliegt. An dieser Position umschließen die
geschlossenen Wände der Abdeckung die Druckkopfdüsen, und die
Abdeckung dichtet die Abdeckungsvertiefung um die Düsen herum
fest ab. Bei dieser Positionierung der Abdeckung an der
Druckkopfdüsenfläche wird der Abdeckungswagen durch Klinke
54, die mit Klinkenarretierkante 56 an dem Wagen 16
zusammenwirkt, an der Druckkartusche arretiert. Diese Arretierung
durch die Klinke zusammen mit der Betätigungskante in Kontakt
mit Nase 38 verhindert zu starke Bewegung der Abdeckung 46
und der Druckkopfdüsenfläche 23 zueinander.
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In Fig. 2 ist im Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig.
1 eine Seitenansicht des Abdeckungswagens 40 mit der
beweglich daran abgebrachten Abdeckung 46 dargestellt. Der
Abdekkungswagen ist hin- und herbeweglich auf einer
Abdeckungswagen-Trägerstruktur 79 angebracht, die mit jeder beliebigen
bekannten Einrichtung, wie beispielsweise Schrauben (nicht
dargestellt), lösbar an dem Druckergehäuse 55 angebracht ist.
Die Trägerstruktur 79 weist aufrechtstehende
Endträgerelemente 43, 45 an einander gegenüberliegenden Seiten eines
Trägerstrukturunterteils 51 auf, zwischen denen eine
Führungsschiene 42 gehalten wird. Ein Sockel 80 erstreckt sich von dem
Trägerstrukturunterteil 51 aus und erstreckt sich zwischen
den Trägerelementen 43, 45. Integral mit der Trägerstruktur
53 ausgebildet erstreckt sich eine längliche lineare Gruppe
von Zähnen, die allgemein als Zahnstange 90 bezeichnet
werden.
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Der Abdeckungswagen 40 ist hin- und herbeweglich auf der
Führungsschiene 42 angebracht und weist eine längliche Nut 48
mit parallelen Seitenwänden auf, die gleitend um den
Trägerstruktursockel 80 herumpasssen, so daß, wenn der
Druckkartuschenwagen 16 mit der Nase 38 des Abdeckungswagens in Kontakt
kommt, sich die beiden Wagen zusammen bewegen, ohne daß der
Abdeckungswagen aus der Flucht gerät, wenn er sich an der
Führungsschiene 43 entlang bewegt, da der Sockel 80 in Nut 78
zusätzliche Führungsauflage gewährleistet. Ein Kurvenelement
82 mit einem integralen Zahnrad 84 und einer zylindrischen
Welle 86 mit zusammenfallenden Drehachsen 87 ist über ein
Ende von Welle 86, das sich in der zylindrischen Aussparung 88
befindet, die mit gestrichelten Linien dargestellt ist,
drehbar an dem Abdeckungswagen angebracht. Als Alternative dazu
kann das Ritzel eine zylindrische Aussparung (nicht
dargestellt) zum Einführen einer stationären zylindrischen Welle
(nicht dargestellt) aufweisen, die sich an der Position der
zylindrischen Aussparung 88 in Abdeckungswagen 88 befindet.
Die Abdeckung 46 ist in einer Abdeckungsführung 92 mit einem
Paar paralleler Arme 93 angebracht, die sich, in der Fig. 2
gesehen, nach rechts erstrenken und sich oberhalb und
unterhalb der Abdeckung 46 befinden. Wie unter Bezugnahme auf Fig.
4 zu sehen ist, weist der untere Abschnitt der Abdeckung 48
Verlängerungen 89 auf, die auf die Abdeckungsführungsarme
ausgerichtet sind und in Öffnungen 96 in den
Ausrichtungsführungsarmen passen, so daß die Abdeckung in allen Richtungen
Bewegungsfreiheit hat. Feder 100 hinter der Abdeckung, die in
der Abdeckungsführung positioniert ist, drückt die Abdeckung
nach vorne (in Fig. 2 nach rechts). Die Abdeckungsführung 92
weist ein Kurveneingriffsglied 91 auf, das von einem
Auslegerarm 94 vorsteht. Eine krummlinige Vertiefung 98 ist in
einer Fläche des Kurvenelementes ausgebildet, die als Kurve
wirkt, und das Abdeckungsführungs-Kurveneingriffsglied 21
befindet sich darin. Das integral ausgebildete Zahnrad ist mit
der Zahnstange 90 in Eingriff, so daß durch Bewegung des
Abdeckungswagens 40 in bezug auf die Trägerstruktur 79 Zahnrad
84 gedreht wird und sich an der Zahnstange 90 entlangbewegt.
Durch Drehung des Zahnrades wird das Kurvenelement gedreht,
so daß die krummlinige Aussparungskurve 98 bewirkt, daß sich
das Kurveneingriffsglied 91 darin bewegt und je nach der
Bewegungsrichtung des Abdeckungswagens die Abdeckungsführung
nach rechts auf die Druckkopfdüsenfläche zu und in dichtenden
Kontakt damit drückt oder die Abdeckungsführung nach links
von der Druckkopfdüsenfläche wegzieht. Der Abdeckungswagen
weist integrale, sich nach oben erstreckende parallele Wände
95, 97 auf, die auf jeder Seite der Abdeckungsführung 92
beabstandet angeordnet sind. Die Wände 95, 97 haben parallele
Nuten 102, 103 (in gestrichelten Linien in Fig. 4
dargestellt) an einander zugewandten Flächen derselben, die
senkrecht zur Bewegungsrichtung der Wagen 16 und 40 sind. Die
Abdeckungsführung weist koplanare Arme 106, 107 an einander
gegenüberliegenden Seiten der Kappenführung auf, die sich in
den Nuten 102, 103 in der Abdeckungswagenwand 95, 97
befinden. Daher wird die Abdeckungsführung dadurch, daß die
Abdekkungsführungsarme in den Abdeckungswagen-Wandnuten unter der
von dem Kurveneingriffsglied 91, das in der krummlinigen
Vertiefungskurve 82 läuft, erzeugten Kraft gleiten, auf die
Düsenkopff läche zu und von ihr weg geleitet. Feder 100 in der
Abdeckungsführung, die auf die Abdeckung 46 drückt, dichtet
die Abdeckung an der Düsenfläche ab. Stärkere Flexibilität
und Nachgiebigkeit bei Fehlausrichtung sowie geringere
Abmessungstoleranzen sind durch den Bewegungsspielraum der
Abdekkungsarme in den Öffnungen 96 der Abdeckungsführungsarme 93
möglich.
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Wenn die Druckkopfdüsenfläche abgedeckt ist und die Abdeckung
an der Druckkartusche arretiert ist, kann die
Druckersteuerung den Druckkopf eine vorgegebene Anzahl von Tintentröpfen
in die Abdeckungsvertiefung 49 und das darin befindliche
absorbierende Material 50 ausstoßen lassen, um die Feuchtigkeit
in dem abgedichteten Raum der Abdeckungsvertiefung zu
erhöhen.
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Eine typische Membran-Vakuumpumpe 58 ist an dem
Druckergehäuse 55 angebracht und wird von jeder beliebigen
Antriebseinrichtung betätigt, bei der bevorzugten Ausführung jedoch wird
die Vakuumpumpe durch den Druckpapier-Transportmotor 60 über
Motorwelle 61 betätigt, da dieser Motor bei der
Druckkopfwartung kein Papier transportieren muß und diese doppelte
Nutzung einen separaten speziellen Motor für die Vakuumpumpe
überflüssig macht. Die Vakuumpumpe ist über flexible
Schläuche 62, 63 mit der Abdeckung 46 verbunden, und ein
Tintenabscheider 64 befindet sich zwischen der Kappe und er
Vakuumpumpe.
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In Fig. 3, einem Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig.
2, ist zu sehen, daß Unterteil 51 längliche Schlitze 57
aufweist, durch die der flexible Schlauch 63 hindurchtritt und
die die Bewegung des flexiblen Schlauchs darin ermöglichen.
Ein Quetschventil 66 mit einem U-förmigen Aufbau ist über
eine stationäre zylindrische Welle 73 an Schenkel 68 der U-
förmigen Struktur, die schwenkbar in Flanschen 77 gelagert
ist, drehbar an dem Abdeckungswagen 40 angebracht, so daß
Bewegung des Abdeckungswagens auf das aufrechtstehende
Stützelement 45 zu, wie sie durch Pfeil 59 angedeutet ist,
schließlich den anderen Schenkel 57 der U-förmigen Struktur mit dem
stationären Stützelement 45 in Kontakt bringt, und den
flexiblen Schlauch 63 zuquetscht. Das Quetschventil ist
vorzugsweise einheitlich aufgebaut und besteht aus
Kunststoffmaterial. Es ist so aufgebaut, daß Toleranzen bei der
Positionierung des Druckwagens des Quetschventilschenkels 67
aufgefangen werden können, der als Federarm wirkt. Diese Armkrümmung
durch Schenkel 67 liegt innerhalb der Spannungsgrenzen des
Materials und kann bei der bevorzugten Ausführung 0,8 mm
Fehlausrichtung des Wagens gegenüber der normalen
Quetschposition ausgleichen.
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Dadurch bewirkt an einer vorgegebenen Position entlang der
Führungsschienen 8 der Druckwagen über den Eingriff der
Wagenbetätigungskante 36 und der Nase 38 des Abdeckungswagens,
daß die Druckkopfdüsenfläche abgedeckt wird, der Schlauch 63
jedoch nicht zugeklemmt wird. Dies wird als die abgedeckte
Position bezeichnet, und die Düsenfläche wird über die
Kartuschenbelüftungsöffnung (nicht dargestellt) und
Vakuumpumpenventile 70, 71 über Abscheider 64 befeuchteter Luft mit
Umgebungsdruck ausgesetzt.
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Wenn es erforderlich ist, den Druckkopf vorzufüllen, wird der
Wagen 16 aus der abgedeckten Position auf das stationäre
Stützelement 45 zu bewegt, bis Schenkel 67 des U-förmigen
Quetschventils 66 mit Stützelement 45 in Kontakt kommt und
bewirkt, daß sich das U-förmige Quetschventil dreht, so daß
Schenkel 68 der U-förmigen Struktur an den flexiblen Schlauch
63 geschwenkt wird und ihn zuklemmt, das heißt, Quetschventil
66 schließt den flexiblen Schlauch 63 durch Bewegung des
Wagens 16. Papiertransportmotor 60 wird in Gang gesetzt, und
Membran-Vakuumpumpe 58 saugt die Abscheiderkammer 69, die
teilweise mit einem absorbierenden Material, wie einem
vernetzten Polyurthanschaum 72, gefüllt ist, auf einen
Unterdruck von ungefähr -305 cm (120 inch) Wassersäule aus. Dieser
Unterdruck wird je nach der Pumpenkonstruktion in ungefähr 10
Sekunden hergestellt. In der Zwischenzeit befindet sich die
Abdeckungsvertiefung nach wie vor auf Umgebungsdruck, da das
Quetschventil geschlossen ist. Wenn der gewünschten
Abscheiderunterdruck nach ungefähr 10 Sekunden erreicht ist, wird
der Wagen an eine Stelle zurückgeführt, an der die
Düsenfläche abgedeckt ist, der flexible Schlauch 63 wird jedoch nicht
mehr zugequetscht. Zu diesem Zeitpunkt dichtet die Abdeckung
die Druckkopfdüsenfläche nach wie vor ab und das
Quetschventil wird geöffnet, so daß die Innenvertiefung der
abgedichteten Abdeckung einem Unterdruck von -305 cm 120 (inch)
Wassersäule ausgesetzt wird und Tinte aus den Düsen gesaugt wird.
Die Druckkartusche bleibt ungefähr 1 Sekunde lang in dieser
Position. Dieser Zeitraum ist so festgelegt, daß eine
bestimmte Beziehung des Drucks in der Kappe und des
Strömungswiderstandes der Tinte durch die Düsen und des Luftvolumens
des Wartungssystems erzielt wird, um einen Vorfüll-Zielwert
von 0,2 cc ± 0,05 cc Tinte zu erreichen. Nach ungefähr einer
Sekunde bewegt sich der Wagen 16, öffnet die
Abdeckungsdichtung und unterbricht das Vorfüllen. Der Abdeckungsdruck fällt
und kehrt auf Umgebungswert zurück. Die Druckkartusche wird
an dem/den Wischerin 30 vorbeigeführt, und, verbleibt über
einen vorgegebenen Zeitraum an dem/den Wischerin in einer
Position zwischen demin Wischer/n und dem Druckbereich, während
die Tinte und Luft aus der Abdeckung zu dem Abscheider
abgesaugt oder gespült werden. Wenn dies ausgeführt ist, führt
der Wagen die Druckkartusche zu der abgedeckten Position
zurück und erwartet einen Druckbetriebsbefehl von der
Druckersteuerung.
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Die vorgegebene Zeit, über die sich die Druckkartusche an
einer Position befindet, in der der flexible Schlauch 63
zugequetscht ist, und die vorgegebene Zeit, über die sich die
Druckkartusche in der abgedeckten Position befindet (von der
Steuerungssoftware gesteuert), bestimmt Druckprofile und
Tintenverlustvolumen. Diese Steuerung ermöglicht ein Spektrum
von Tintenverlusten und Druckprofilen, von denen zwei bei der
anfänglichen Installation der Druckkartusche (längere
Wartezeit an der abgedeckten Position, um alle Tintenflußwege
zwischen der Düse und der Zuführkartusche vorzufüllen) bzw. bei
dem Auffrisch- oder manuellen Vorfüllen vorliegen, das unten
erläutert ist (kürzere Wartezeiten an der abgedeckten
Position zum Vorfüllen des Druckkopfes).
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Wahlweise ist ein Knopf (nicht dargestellt) zum manuellen
Vorfüllen an dem Drucker vorhanden, der von einer
Druckerbedienungsperson betätigt wird, wenn die
Druckerbedienungsperson schlechte Druckqualität bemerkt, die beispielsweise
dadurch verursacht wird, daß eine Düse keine Tintentröpfchen
ausstößt. Dieses manuelle Vorfüllen durch Betätigung des
Knopfes zum manuellen Vorfüllen läuft im wesentlichen auf die
gleiche Weise wie der oben beschriebene automatische
Vorfüllvorgang ab, der im allgemeinen bei der anfänglichen
Installation der Druckkartusche oder bei allen anderen erfaßten
Ereignissen,
die in der Druckersteuerung programmiert sind,
ausgeführt wird. Der einzige Unterschied besteht darin, daß
die verstrichene Zeit nach dem Öffnen des Quetschventils auf
0,5 Sek. verringert wird, um die Menge an Tinte, die aus der
Druckkartusche gesaugt wird, auf ungefähr 0,1 cc zu
verringern und so den Tintenverbrauch zu reduzieren und geringere
Druckkapazität pro Druckkartusche zu vermeiden. Gelegentlich
kann eine manuelle Auffrischungsvorfüllung nicht ausreichen,
um die Druckqualität zu verbessern. Daher setzt die Steuerung
mit entsprechender Software die Anfangsvorfüllvolumen ein,
wenn mehrere Versuche unternommen wurden, Verbesserung mit
einer manuellen Auffrischungsvorfüllung zu erreichen. So wird
beispielsweise nach zwei aufeinanderfolgenden Versuchen
manueller Auffrischungsvorfüllung innerhalb eines Zeitraums von
zwei Minuten der dritte Versuch von der Druckersteuerung mit
Anfangsvorfülltintenvolumen ausgefüllt.
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Wenn die Tinte aus der Abdeckung gespült wird und sich die
Druckkartusche in der Standposition befindet, betätigt der
Papiertransportmotor die Vakuumpumpe, um Luft und Tinte aus
der Abdeckung in den Abscheider zu pumpen. Die Tinte wird,
wenn sie sich im Abscheider befindet, von dem Schaumstoff
absorbiert, der die Tinte aufnimmt und verhindert, daß Tinte in
die Pumpe eintritt (Tinte in der Pumpe könnte Pumpenventile
beschädigen). über dem Abscheiderschaumstoff befindet sich
eine Kammer mit einen schlangenförmigen Luftdurchlaß, der den
Einlaß 74 und Auslaß 75 verbindet, der das Eindringen von
Tinte in die Pumpe verhindert. Der Boden 76 des Abscheiders
besteht aus einem Material, das bewußt aufgrund seiner
Dampfdurchlässigkeitszahl (Moisture Vapor Transfer Rate - MVTR)
ausgewählt wird. Bei monatelangem Gebrauch geht Flüssigkeit
durch diese Wanderungserscheinung verloren. Jedesmal, wenn
sich der Papiertransportmotor nicht aus Wartungsgründen
dreht, muß die Druckkartusche von der Abdeckung entfernt
sein, da ansonsten unerwünschte Tinte in die Abdeckung
gesaugt würde. Wenn sich der Papiertransportmotor nicht aus
Wartungsgründen dreht, und die Druckerkartusche von der
Abdeckung entfernt ist, läuft die Pumpe und pumpt weiter Luft
durch das Wartungsstationssystem und spült so Tinte aus der
Abdeckung zu dem Abscheider. Dadurch wird zusätzlich
verhindert, daß sich Tinte in dem flexiblen Schlauch 63 ansammelt,
austrocknet und Fluß durch selbigen verhindert.
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Viele Abwandlungen und Veränderungen sind aus der
obenstehenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich, und alle
derartigen Abwandlungen und Veränderungen sind als innerhalb des
Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche liegend zu
betrachten.