DE19531352A1 - Rotierendes Mehrfachrippen-Abdeckungssystem für Tintenstrahldruckköpfe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tinten­ strahldruckvorrichtungen und insbesondere auf ein verbesser­ tes Abdeckungssystem zum Lagern von Tintenstrahldruckköpfen in demselben während Stillstandszeiten, welches eine neue Mehrfachrippen-Druckkopfabdeckung, eine neue rotierende Druckkopfwartungsvorrichtung und ein neues Druckkopfabdich­ tungsverfahren aufweist.

Tintenstrahldruckvorrichtungen verwenden Stifte, die Tropfen von flüssigem Färbemittel, das in dieser Anmeldung allgemein als "Tinte" bezeichnet wird, auf eine Seite schießen. Jeder Stift weist einen Druckkopf auf, der mit sehr kleinen Düsen gebildet ist, durch die die Tintentropfen gefeuert werden. Um ein Bild zu drucken, bewegt sich der Druckkopf über die Seite hin und her, indem er während seiner Bewegung Tropfen abschießt. Um den Druckkopf zu reinigen und zu schützen ist typischerweise eine Wartungsstation in dem Druckergehäuse befestigt. Zur Lagerung oder während der Zeitabschnitte, in denen nicht gedruckt wird, weisen Wartungsstationen gewöhn­ lich ein Abdeckungssystem auf, welches die Druckkopfdüsen gegen Verunreinigungen und gegen das Austrocknen feuchtig­ keitsmäßig abdichtet. Einige Abdeckungen sind ferner ent­ worfen, um eine Initialisierung zu erleichtern, indem sie z. B. mit einer Pumpeneinheit verbunden sind, die ein Vakuum über den Druckkopf anlegt.

Während des Betriebs wird der Druckkopf periodisch durch Abfeuern einer Anzahl von Tintentropfen durch jede der Düsen in einem Verfahren, das als Ausspritzen ("spitting") bekannt ist, von Verstopfungen gereinigt. Die Abfalltinte wird typi­ scherweise in einem festen Behälterabschnitt der Wartungs­ station, welche oft als Auffangbecken ("spittoon") bezeich­ net wird, gesammelt. Nach dem Ausspritzen, nach dem Entfer­ nen der Abdeckung oder gelegentlich während des Druckvor­ gangs wischen die meisten Wartungsstationen, die einen elastischen Polymerwischer aufweisen, die Druckkopfober­ fläche ab, um sowohl Tintenreste als auch jeden Papierstaub oder andere Ablagerungen, die sich auf dem Druckkopf ange­ sammelt haben, zu entfernen.

Um die Klarheit und den Kontrast des gedruckten Bildes zu verbessern, konzentrierte sich die neueste Forschung darauf, die Tinte selbst zu verbessern. Um schnelleres wasserechte­ res Drucken mit dunklerem Schwarz und klarere Farben zu schaffen, wurden Pigment-basierte Tinten entwickelt. Diese Pigment-basierten Tinten weisen einen höheren Gehalt an Feststoffen als die früheren Farbstoff-basierten Tinten auf, was bei den neuen Tinten eine höhere optische Dichte zur Folge hat. Beide Tintenarten trocknen schnell, wodurch er­ möglicht wird, daß Tintenstrahldruckvorrichtungen unbe­ schichtetes Papier verwenden. Ungünstigerweise macht die Kombination von kleinen Düsen und schnell trocknenden Tinten die Druckköpfe nicht nur wegen getrockneter Tinte und winzi­ gen Staubpartikeln oder Papierfasern sondern auch wegen der Feststoffe innerhalb der neuen Tinten selbst verstopfungs­ anfällig.

Teilweise oder vollständig blockierte Düsen können entweder zu fehlenden oder fehlgeleiteten Tropfen auf dem Druckmedium führen, wobei beides die Druckqualität verschlechtert. Somit wird das Ausspritzen zum Reinigen der Düsen noch wichtiger, wenn Pigment-basierte Tinten verwendet werden, da der höhere Gehalt an Feststoffen mehr als die früheren Farbstoff-ba­ sierten Tinten zum Verstopfungsproblem beiträgt. Während ortsfeste Auffangbecken für die früheren Farbstoff-basierten Tinten geeignet waren, weisen sie ungünstigerweise verschie­ dene Nachteile auf, wenn sie mit neu entwickelten Pigment­ basierten Tinten verwendet werden.

In Fig. 8 ist beispielsweise eine vertikale Querschnittan­ sicht eines herkömmlichen Auffangbeckens S gezeigt, welches ein bestimmte Zeitspanne Abfalltinte der neueren Art aufge­ nommen hat. Die schnell festwerdende Abfalltinte hat sich schrittweise in einen Stalagmiten I angehäuft. Der Tinten­ stalagmit I kann schließlich derart wachsen, daß er den Druckkopf H berührt, was die Druckkopfbewegung und die Druckqualität stören und/oder zum Verstopfen der Düsen bei­ tragen kann. In der Tat wachsen Tintenablagerungen entlang der Seiten des Auffangbeckens oft in Stalagmiten, was zur einen oder anderen Form einer brückenmäßigen Blockierung des Eingangs des Auffangbeckens führen kann. Um dieses Phänomen zu vermeiden, müssen herkömmliche Auffangbecken breit sein, oft über 8 mm in der Breite, um mit diesen neuen, Pigment­ basierten Tinten umzugehen. Diese zusätzliche Breite erhöht die gesamte Druckerbreite, was eine Verteuerung des Druckers aufgrund von Material- und Transportkosten zur Folge hat.

Dieses Stalagmitenproblem ist besonders akut bei einer Poly­ mer- oder Wachs-basierten Tinte, wie z. B. einer Tinte, die auf Karnaubawachs oder Polyamid basiert. In der Vergangen­ heit wurde bei Tintenstrahldruckern, die Polyamid-basierten Tinte verwendeten, das herkömmliche Auffangbecken aus Fig. 8 durch eine flache Kunststoffplatte ersetzt. Die Düsen werden durch Abspritzen der heißen Wachstinte auf die Kunststoff­ platte periodisch gereinigt. Zu regelmäßigen Intervallen muß ein Betreiber diese Kunststoffplatte von dem Drucker entfer­ nen, die Platte über einem Abfallbehälter biegen, um die Ab­ falltinte zu entfernen, und dann die gereinigte Platte wie­ der in den Drucker plazieren. Für Betreiber ist es besonders störend, diesen Reinigungsschritt auf einer regulären Basis durchzuführen, wobei derselbe für die neue Pigmenttinte nicht geeignet ist. Im Vergleich zu den Wachs- oder Poly­ mer-basierten Tinten hinterlassen diese neuen Tinten auf­ grund der großen Menge an Feststoffen, die verwendet werden, um den Kontrast und die Qualität der gedruckten Seiten zu verbessern, einen schmutzigen, zähen Rest. Somit könnte das Eingreifen des Betreibers, um ein Auffangbecken für eine pigmentierte Tinte regelmäßig zu reinigen, zu einer teueren Verschmutzung von Kleidung, Bodenbelägen, Polstermöbeln und dergleichen führen.

Zusätzlich zum Erhöhen des Feststoffgehalts wurden gegensei­ tig ausfällende Tinten entwickelt, um den Farbkontrast zu verbessern. Ein Farbtintentyp bewirkt beispielsweise, daß eine schwarze Tinte aus einer Lösung ausfällt. Dieses Aus­ fällen befestigt die schwarzen Feststoffe sofort auf der Seite, was verhindert, daß die schwarzen Feststoffe in die Farbregionen des gedruckten Bildes verlaufen. Wenn die ge­ genseitig ausfällende farbige und schwarze Tinte in einem herkömmlichen Auffangbecken zusammengemischt werden, fließen sie nicht zu einem Abfluß oder einem Absorbiermaterial. Statt dessen koagulieren die schwarze und die farbige Tinte sofort in ein Gel, sobald sie vermischt worden sind, wobei sich etwas Restflüssigkeit bildet.

Somit weisen die vermischte schwarze und farbige Tinte die Nachteile von heiß geschmolzenen Tinten, welche einen sofor­ tigen Feststoffaufbau aufweisen, und die von wäßrigen Tin­ ten auf, die dazu tendieren, zu fließen und dochtmäßig an unerwünschte Positionen zu gelangen (ein Fluß durch Kapil­ larwirkung). Um das Mischproblem zu lösen, werden zwei her­ kömmliche ortsfeste Auffangbecken benötigt, eines für die schwarze Tinte und eines für die farbigen Tinten. Wie oben erwähnt wurde, müssen diese herkömmlichen Auffangbecken breit sein, um eine Verstopfung von den Stalagmiten, die von den Seiten des Auffangbeckens nach innen wachsen, zu vermei­ den. Darüberhinaus erhöht die Verwendung von zwei Auffang­ becken die Gesamtbreite des Druckers weiter, was auf uner­ wünschte Weise sowohl die Gesamtgröße des Tintenstrahl­ druckers als auch das Gewicht und die Materialkosten zur Herstellung erhöht.

Um eine hohe Druckqualität in der Ausdruckausgabe beizube­ halten, benötigen Stifte, die die neuen Pigment-basierten Tinten enthalten, neue Abdeckungsstrategien. Die Pigment-ba­ sierten Tinten haben neue Herausforderungen zum wirkungsvol­ len Abdecken der Druckköpfe aufgestellt. Um die gewünschten Druckcharakteristika beizubehalten, muß der Bereich um die Druckkopfdüsen sauber und feucht gehalten werden, um ein Austrocknen oder eine Ablagerung der Tinte während der Druckerstillstandszeiten zu verhindern. Diese Prinzipien sind auf gleiche Weise auf Stifte anwendbar, die Farbstoff­ basierte Tinten enthalten.

In der Vergangenheit wurde eine Vielzahl von verschiedenen Systemen verwendet, um einen Tintenstrahldruckkopf während der Druckerstillstandszeiten abzudichten. Diese Abdeckungs­ systeme können in drei allgemeine Kategorien aufgeteilt wer­ den, welche auf der Bewegungsrichtung zum Ineingriffnehmen der Druckköpfe basieren. Das sind:

• (1) lineare Abdeckungen,
• (2) vertikale Abdeckungen und
• (3) rotierende Abdeckungen.

Die erste Gruppe, die linearen Abdeckungen, benötigen ungün­ stigerweise ein übermäßiges Fahren des Wagens weit über die Druckzone hinaus, um die Druckköpfe abzudichten. Die Mecha­ nismen, die von diesen linearen Abdeckungssystemen verwendet werden, weisen einen seriellen Viergliedverbindungsmechanis­ mus, einen rampenbefestigten Schlitten, eine Viergliedver­ bindung, die einen Federmechanismus aufweist, und eine Kom­ bination von Rampen- und Federmechanismen auf. Typischerwei­ se werden diese linearen Abdeckungen durch den Druckkopf in eine Richtung gedrückt, die parallel zur Druckkopfbewegungs­ achse liegt, wobei die Abdeckungen während dieser Lateral­ bewegung angehoben werden, um die Druckkopfdüsen abzudich­ ten.

In der zweiten Gruppe, den vertikalen Abdeckungsmechanismen, werden die Abdeckungen nach oben bewegt, um die Druckköpfe in Eingriff zu nehmen. Ein System verwendet einen vertikalen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus, der durch einen Motor ge­ trieben wird, um die Abdeckungen nach oben zu bewegen und die Druckköpfe abzudichten. Ein weiteres vertikales System verwendet einen federgespannten vertikalen Nockentriebmecha­ nismus, um die Druckköpfe abzudecken.

Das dritte Abdeckungssystem geht mit einem Rotieren der Ab­ deckungen in ihrer Position einher. Ein bekanntes rotieren­ des Abdeckungssystem dreht die Abdeckungen um eine Achse, die senkrecht zu der Bewegungsachse des Druckkopfs ist, und bewegt dann die Abdeckung nockenmäßig nach oben, um den Druckkopf in Eingriff zu nehmen. Ein weiteres rotierendes System dreht einen federvorgespannten Hebel, um die Ab­ deckung in eine Abdichtungsposition zu schwenken. Bei diesen speziellen Systemen ist die Abdeckung an dem Hebel karda­ nisch befestigt, um dieselbe bezüglich des Druckkopfs be­ grenzt winkelmäßig zu kippen.

Ungünstigerweise weist jedes dieser früheren Abdeckungssy­ steme eine Anzahl von Nachteilen auf. Viele von ihnen benö­ tigen beispielsweise eine zusätzliche Wagenbewegung über die zur Befestigung der Abdeckungen benötigte Breite hinaus. Diese zusätzliche Wagenbewegung resultiert in einem breite­ ren Produkt mit einem großen "Fußabdruck" (i.e. der Bereich der Arbeitsoberfläche, der durch das Produkt besetzt ist). Einige dieser Abdeckungssysteme haben beim Abdichten von im wesentlichen ungleichmäßigen oder unebenen oberflächen Schwierigkeiten, wie z. B. von denen, die auftreten, wenn sich Tintenreste oder andere Ablagerungen auf dem Druckkopf ange­ häuft haben. Diese früheren Systeme haben ferner beim Beibe­ halten kritischer Abdeckungstoleranzen Schwierigkeiten. Zu­ sätzlich sind viele dieser früheren Abdeckungssysteme für Tintenlecks von den Stiften und für Anhäufungen von Tinten­ aerosol innerhalb des Abdeckungsmechanismus empfindlich. Der zähe Aerosol- und/oder Tintenleckaufbau kann die Bewegung kritischer Komponenten behindern, was zu einer unwirksamen Abdeckung führt. Ferner blockierten oder verstopften Tinten­ lecks von den abgedeckten Stiften oft Belüftungseinlässe in­ nerhalb dieser früheren Abdeckungsmechanismen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wartungsstation für eine Tintenstrahldruckvorrichtung zu schaffen, die die Verwendung von schnelltrocknenden Pig­ ment-basierten Tinten erlaubt, um scharfe, klare Bilder mit hoher Qualität zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird durch eine Wartungsstation für eine Tin­ tenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wartungsstation für eine Tintenstrahldruckvorrichtung zu schaffen, welche einen ordnungsgemäßen Zustand der Stifte aufrechterhält und einen relativ kleinen physischen Raum be­ setzt, um ein kompaktes Produkt zu schaffen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht da­ rin, ein Verfahren zum Abdichten eines Tintenstrahldruck­ kopfs, der in einer Druckvorrichtung befestigt ist, während der Druckerstillstandszeiten zu schaffen, um die Unversehrt­ heit der Tintenzusammensetzung beizubehalten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Wartungsstation zum Warten eines Tintenstrahldruckkopfs einer Tintenstrahl­ druckvorrichtung geschaffen, wobei der Druckkopf Düsen auf­ weist, durch die selektiv Tinte herausgeschleudert wird. Diese Wartungsstation weist eine Trommel, die um eine erste Achse drehbar ist, und eine Plattform, die mit der Trommel gelenkig verbunden ist, auf, um dieselbe in eine Abdeckungs­ position zu bewegen. Die Druckkopfabdeckung wird von der Plattform getragen, um die Druckkopfdüsen in der Abdeckungs­ position zu umgeben und abzudichten.

Bei einem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Platt­ form einen Armabschnitt auf, der in eine Druckkopfstruktur eingreift, wenn die Trommel um die erste Achse gedreht wird. Eine zweifache Schwenkstruktur wird verwendet, um die Platt­ form in der Trommel zu betten. Ein Vorspannungsbauglied drängt die Plattform von der Trommel weg. Die Plattform wirkt mit einem elastischen Entlüftungs-Stopfenbauglied zu­ sammen, um einen nicht verstopfenden Entlüftungskanal zu de­ finieren, wodurch verhindert wird, daß der Tintenstrahlstift sowohl während der Abdeckung als auch während beliebiger Um­ weltveränderungen der Temperatur, des barometrischen Drucks und dergleichen seinen Betriebsbereit-Zustand verliert, wäh­ rend er bedeckt ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, um Tintenstrahldruckkopfdüsen ei­ ner Tintenstrahldruckvorrichtung abzudichten. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Tragens einer Druckkopfabdeckung mit einer Plattform auf. Die Abdeckung ist konfiguriert, um die Druckkopfdüsen zu umgeben und abzudichten, wenn sich diesel­ be in einer Abdeckungsposition befindet. Bei einem Umdreh­ ungsschritt wird die Plattform um eine erste Achse gedreht. Während des Umdrehungsschritts nimmt ein Abschnitt der Plattform eine Druckkopfstruktur in Eingriff. Bei einem Schwenkschritt wird die sich im Eingriff befindende Platt­ form in die Abdeckungsposition geschwenkt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Abdichten von Tintenstrahldruckkopfdüsen einer Tintenstrahldruckvorrichtung geschaffen, welches den Schritt des Schaffens einer Druckkopfabdeckung aufweist, die konfiguriert ist, um die Druckkopfdüsen zu umgeben und ab­ zudichten, wenn sich dieselbe in einer Abdeckungsposition befindet. Bei einem Bettungsschritt wird die Abdeckung in einer Trommel gebettet. Bei einem Bewegungsschritt wird die Abdeckung entlang eines nicht-linearen Wegs durch Drehen der Trommel in die Abdeckungsposition bewegt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Wartungsstation zum Warten eines Tintenstrahldruckkopfs einer Tintenstrahl­ druckvorrichtung geschaffen, bei der der Druckkopf eine Frontplatte aufweist, die eine Gruppe von Tinten ausschleu­ dernden Düsen definiert, die sich durch dieselbe erstrecken. Die Wartungsstation weist eine Plattform auf, die in eine Abdeckungsposition bewegbar ist. Eine Druckkopfabdeckung wird durch die Plattform getragen. Die Abdeckung weist eine Dichtungslippe auf, die die Düsen umgibt und die Frontplatte in Eingriff nimmt, wenn sie sich in der Abdeckungsposition befindet. Die Lippe weist zumindest einen Abschnitt mit be­ nachbarten mehrfachen Kontaktregionen auf, die in der Lage sind, über Oberflächenunebenheiten auf der Frontplatte ab­ zudichten.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Form einer Tintenstrahldruckvorrichtung der vorliegenden Erfindung, welche ein erstes Ausführungsbei­ spiel einer Selbstreinigungs-Wartungsstation der vorliegenden Erfindung aufweist.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Selbstreini­ gungs-Wartungsstation von Fig. 1.

Fig. 3 eine frontale vertikale Draufsicht, die ent­ lang der Linie 3-3 von Fig. 2 genommen ist.

Fig. 4 eine seitliche Draufsicht, die entlang der Linie 4-4 von Fig. 3 genommen ist.

Fig. 5 eine seitliche Draufsicht eines zweiten Aus­ führungsbeispiels einer Selbstreinigungs-War­ tungsstation der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 eine frontale Draufsicht, die entlang der Li­ nie 6-6 von Fig. 5 genommen ist.

Fig. 7 eine seitliche Draufsicht eines dritten Aus­ führungsbeispiels einer Selbstreinigungs-War­ tungsstation der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 eine seitliche Draufsicht eines herkömmlichen Auffangbeckenabschnitts einer Wartungsstation gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines alterna­ tiven Ausführungsbeispiels eines Abdeckungs­ systems mit einer rotierender Wartungsstation gemäß der vorliegenden Erfindung, die in ei­ ner Abdeckungsposition gezeigt ist, wobei dieselbe jedoch von dem Rahmen der Wartungs­ station entfernt ist.

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Trommelab­ schnitts des Systems von Fig. 9.

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Ab­ deckungsschlittens und eines Verbindungsge­ lenks des Systems von Fig. 9.

Fig. 12 eine teilweise Seitendraufsicht-Schnittdar­ stellung des Systems von Fig. 9, das vor der Abdeckungsoperation gezeigt ist.

Fig. 13A-13C und 14A-14C vergrößerte Seitendraufsicht- Schnittdarstellungen, die die relativen Po­ sitionen der Systemkomponenten von Fig. 9-12 zeigen, wobei die Fig. 14A, 14B und 14C An­ sichten sind, die entlang der jeweiligen Li­ nien A-A, B-B und C-C von Fig. 9 genommen sind und den Abdeckungszustand zeigen, wäh­ rend die Fig. 13A-13C den Zustand vor der Ab­ deckungsoperation zeigen.

Fig. 15 u. 16 schematische seitliche Draufsichten, die die Abdeckungsoperation des Ausführungsbeispiels der rotierenden Wartungsstation aus Fig. 9 darstellen.

Fig. 17 eine Seitendraufsicht-Schnittdarstellung ei­ ner Mehrfachrippen-Abdeckung, die entlang der Linie 17-17 in Fig. 11 genommen ist.

Fig. 18 eine vergrößerte Draufsicht von unten des Ab­ deckungsschlittens von den Fig. 9-11 und den Fig. 12-13.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Tintenstrahl­ druckvorrichtung dar, die hier als ein Tintenstrahldrucker 20 gezeigt ist, wobei derselbe gemäß der vorliegenden Erfin­ dung aufgebaut ist und zum Drucken von Geschäftsberichten, Korrespondenz, für Desktop-Publishing und dergleichen in ei­ nem industriellen, Büro-, Heim oder weiteren Umfeld verwen­ det werden kann. Eine Anzahl von Tintenstrahldruckvorrich­ tungen sind kommerziell erhältlich. Beispielsweise sind ei­ nige der Druckvorrichtungen, die die vorliegende Erfindung ausführen können, Drucker, tragbare Druckeinheiten, Kopie­ rer, Kameras, Videodrucker und Faxgeräte, um nur einige we­ nige zu nennen. Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden die Ideen der vorliegenden Erfindung in der Umgebung eines Tinten­ strahldruckers 20 dargestellt.

Während es offensichtlich ist, daß die Druckerkomponenten von Modell zu Modell variieren können, weist der typische Tintenstrahldrucker 20 ein Gehäuse 22 und ein System zum Handhaben eines Druckmediums 24 auf, um Blätter eines Druck­ mediums zu dem Drucker 20 zu liefern. Das Druckmedium kann irgendein Typ eines passenden Blattmaterials sein, wie z. B. Papier, Kartenmaterial, Diapositive, Mylar, Folien und der­ gleichen, aus Zweckmäßigkeitsgründen wird das dargestellte Ausführungsbeispiel jedoch unter Verwendung von Papier als das Druckmedium dargestellt. Das System 24 zum Handhaben des Druckmediums bewegt die Druckmedien in eine Druckzone 25 und von einer Zufuhrablage 26 zu einer Ausgabeablage 28, indem beispielsweise eine Serie von herkömmlichen Motor-getriebe­ nen Walzen (nicht gezeigt) verwendet wird.

In der Druckzone 25 empfangen die Blattmedien Tinte aus ei­ ner Tintenstrahlkassette, wie z. B. einer Kassette 30 mit schwarzer Tinte und/oder einer Kassette 32 mit farbiger Tin­ te. Die Kassetten 30, 32 werden von Fachleuten auch als "Stifte" bezeichnet. Der dargestellte Farbstift 32 ist ein dreifarbiger Stift, obwohl in einigen Ausführungsbeispielen eine Gruppe von diskreten, einfarbigen Stiften oder ein ein­ zelner einfarbiger schwarzer Stift 30 verwendet werden kön­ nen. Obwohl der Farbstift 32 eine Pigment-basierte Tinte enthalten kann, wird der Stift aus Darstellungsgründen der­ art beschrieben, daß er drei Farbstoff-basierte Tintenfarben enthält, wie z. B. Zyan, Gelb und Magenta. Der Stift 30 mit schwarzer Tinte ist hierin derart dargestellt, daß er eine Pigment-basierte Tinte enthält. Es ist offensichtlich, daß auch weitere Tintentypen in den Stiften 30, 32 verwendet werden können, wie z. B. Paraffin-basierte Tinten und auch hybride oder zusammengesetzte Tinten, die sowohl Farbstoff­ als auch Pigment-Charakteristika aufweisen.

Die dargestellten Kassetten oder Stifte 30, 32 weisen jeder für sich Behälter auf, um die Tintenversorgung in denselben zu lagern, obwohl weitere Tintenversorgungs-Lageranordnungen verwendet werden können, wie z. B. die mit Behältern (nicht gezeigt), die entlang des Gehäuses befestigt sind. Die Kas­ setten 30, 32 weisen Druckköpfe 34 bzw. 36 auf. Jeder Druck­ kopf 34, 36 weist eine untere Oberfläche auf, die eine Öff­ nungsplatte mit einer Mehrzahl von Düsen aufweist, die auf eine Art und Weise durch dieselbe gebildet sind, welche Fachleuten wohlbekannt ist. Die dargestellten Druckköpfe 34, 36 sind thermische Tintenstrahldruckköpfe, obwohl weitere Typen von Druckköpfen verwendet werden können, wie z. B. pie­ zoelektrische Druckköpfe. Die Druckköpfe 34, 36 weisen typi­ scherweise eine Mehrzahl von Widerständen auf, die den Düsen zugeordnet sind. Wenn ein ausgewählter Widerstand unter Strom gesetzt wird, wird eine Gasblase gebildet, die ein Tintentröpfchen von der Düse auf ein Blatt Papier ausschleu­ dert, das sich in der Druckzone 25 unter der Düse befindet.

Die Kassetten oder Stifte 30, 32 werden durch einen Wagen 38 transportiert, der durch eine herkömmliche Antriebsrie­ men/Riemenscheiben-und-Motoranordnung (nicht gezeigt) ent­ lang einer Führungsstange 40 getrieben wird. Die Führungs­ stange 40 definiert eine Bewegungsrichtung oder Bewegungs­ achse 41 entlang der sich die Stifte 30, 32 über die Druck­ zone 25 bewegen. Die Stifte 30, 32 legen in Übereinstimmung mit Befehlen, die über einen Leiterstreifen 42 von einer Druckersteuerung empfangen werden, wie z. B. einem Mikropro­ zessor, der innerhalb des Gehäuses 22 in dem Bereich, der allgemein durch einen Pfeil 44 angezeigt ist, positioniert sein kann, eines oder mehrere Tintentröpfchen selektiv auf eine Seite eines Druckmediums ab, das in der Druckzone 25 positioniert ist. Die Steuerung 44 kann ein Befehlssignal von einem Hauptgerät empfangen, welches typischerweise ein Computer ist, wie z. B. ein Personalcomputer. Der Druckkopfwa­ genmotor und der Antriebsmotor für das System zum Papier­ handhaben wirken als Reaktion auf die Drucksteuerung 44, welche auf eine Art und Weise arbeiten kann, die Fachleuten wohlbekannt ist. Die Drucksteuerung kann ferner als Reaktion auf Benutzereingaben arbeiten, die durch ein Tastenfeld 46 geliefert werden. Ein Monitor, der mit dem Hauptcomputer ge­ koppelt ist, kann verwendet werden, um visuelle Informatio­ nen für einen Betreiber anzuzeigen, wie z. B. den Druckersta­ tus oder ein spezielles Programm, das gerade auf dem Compu­ ter läuft. Personalcomputer, deren Eingabegeräte, wie z. B. eine Tastatur und/oder ein Mausgerät, und Monitoren sind Fachleuten bekannt.

Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, weist das Druckerge­ häuse 22 eine Kammer 48 auf, die konfiguriert ist, um eine Wartungsstation 50 aufzunehmen, die an einem Ende des Bewe­ gungswegs des Wagens 38 positioniert ist. Vorzugsweise ist die Wartungsstation 50 als ein abnehmbares, modulares Gerät aufgebaut, das als Einheit in den Drucker 20 eingesetzt werden kann, um sowohl den anfänglichen Aufbau als auch die Instandhaltung und Reparatur beim Kunden zu vereinfachen. Die dargestellte Wartungsstation 50 weist einen Rahmen 52 auf, der innerhalb der Kammer 58 des Druckergehäuses 22 bewegbar aufgenommen sein kann. Es ist jedoch offensicht­ lich, daß die Wartungsstation 50 auch als Einheit aufgebaut sein kann, wobei der Stationsrahmen 52 einstückig in dem Ge­ häuse 22 gebildet ist.

Die Wartungsstation 50 weist einen Trommelabschnitt 54 auf, der an dem Rahmen 52 zur Rotation um eine erste Achse oder Trommelachse 55 mit tragenden Oberflächen 56, 58 befestigt ist. Die Trommelachse 55 ist im wesentlichen zu der Druck­ kopfbewegungsachse 41 parallel. Die Trommel 54 kann durch eine Motor-und-Getriebe- oder Riemenanordnung (nicht ge­ zeigt), oder durch einen getrennten Motor (nicht gezeigt) über ein Getriebe 60 angetrieben werden. Die Trommel 54 weist einen Hauptkörper 62 auf, auf dem herkömmliche Tinten­ strahlstift-Abdeckungen befestigt sein können, wie z. B. eine Farbtintenabdeckung 64 und eine Schwarzabdeckung 65. Der Körper 62 trägt ferner Wischvorrichtungen 66 und 68 für far­ bige und schwarze Tinte, um die jeweiligen Farb- und Schwarz-Druckköpfe 36, 34 abzuwischen. Weitere Funktionen können ebenfalls auf dem Hauptkörper 62 vorgesehen sein, wie z. B. Vorbereitungsvorrichtungen und dergleichen, welche Fach­ leuten wohlbekannt sind. Es ist offensichtlich, daß weitere Anordnungen verwendet werden können, um die Stiftab­ deckungs-, Wisch-, usw. - Funktionen und nicht den Hauptkör­ per 62 vorzuschieben. Beispielsweise können Getriebe oder Verbindungsvorrichtungen (nicht gezeigt), die Fachleuten be­ kannt sind, verwendet werden, um die Wartungsstationsausrü­ stung 64, 65 und 66, 68 mit den jeweiligen Druckköpfen 36, 34 selektiv in Eingriff zu bringen. Das Trommelkonzept, das in den Fig. 1-4 dargestellt ist, wird jedoch wegen der Leichtigkeit der Implementierung und der Anpaßbarkeit zur modularen Verwendung bevorzugt.

Selbstreinigungs-Wartungsstation - erstes Ausführungs­ beispiel

Die Fig. 1-4 stellen das erste Ausführungsbeispiel der Selbstreinigungs-Wartungsstation 50 dar, welche ein rotie­ rendes ringförmiges Wannen- oder Aufbereitungsförderrad-Auf­ fangbecken 70 ("ferris-wheel"-Auffangbecken) aufweist. Das Auffangbecken 70 nimmt Tinte auf, die von dem Stift 30 mit schwarzer Tinte und dem Stift 32 mit farbiger Tinte ausge­ spritzt wird, wenn dieselben über dem Auffangbecken positio­ niert sind. Das Auffangbecken 70 wird durch ein Getriebe 60 über eine Walze, eine Spindel oder einen Achsenabschnitt 72 getrieben, welcher sich von dem Hauptkörper 62 erstreckt. Die Rahmenstruktur 52 weist eine Bodenwand 73 und eine Zwi­ schenwand 74 auf. Die Wand 74 trennt die Wartungsstation 50 in eine Auffangbeckenkammer 75 und eine Hauptwartungskammer 76. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Auffangbeckenkammer 75 zwischen der Wand 74 und einer Außenwand 78 des Rahmens 52 positioniert.

Das Aufbereitungsförderrad-Auffangbecken 70 weist eine be­ wegbare Plattform auf, die durch eine ringförmige Wanne oder ein Aufbereitungsförderrad 80 geschaffen ist. Das Rad 80 weist einen ringförmigen Bodenabschnitt 82 und zwei Seiten­ wände 84, 85 auf und ist an der Achse 72 zur Rotation um die Trommelachse 55 befestigt. Das Rad 80 nimmt durch eine Öff­ nung 86 Tinte auf, die von den Druckköpfen 34 und 36 bei der Reinigung abgegeben wurde. Die Öffnung 86 ist durch eine obere Wand oder durch einen Deckel 88 definiert, der ein Teil des Rahmens 52 sein kann, oder an einer Drehbefestigung 89 mit demselben gelenkig verbunden ist. Vorzugsweise be­ steht das Rad 80 aus einem elastischen Polymer oder aus ei­ nem anderen elastischen und flexiblen Material, wie z. B. Neo­ pren. Die Verwendung eines elastischen Polymers wird bevor­ zugt, um das Abdichten des Bereichs zwischen den Seitenwän­ den 84, 86 des Rads und den Rahmenwänden 74 und zu 78 er­ leichtern. Es ist jedoch offensichtlich, daß auch andere Ma­ terialtypen für das Rad 80 verwendet werden können, wie z. B. verschiedene Kunststoffe, die flexibel und elastisch sind, um eine sichere Abdichtung zwischen dem Rad 80 und den Wän­ den des Rahmens 52 zu schaffen.

Das Auffangbecken 70 weist ferner einen Abstreiferabschnitt 90 auf, um bei der Reinigung abgegebene Tinte von dem Aufbe­ reitungsförderrad 80 zu entfernen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Neben dem Abstreifer 90 angeordnet kann die Hauptwar­ tungskammer 76 mit einer Flüssigkeit-absorbierenden Aufsaug­ vorrichtung 91 ausgelegt sein, die aus Filz, Preßpappe, Schaumstoff oder einem anderen Material bestehen kann. Die Aufsaugvorrichtung 91 absorbiert Flüssigkeiten, die von den Stiften 30, 32 ausgespritzt wurden. Wenn sowohl schwarze als auch farbige Tinte in dem Auffangbecken 70 abgelagert wird, koagulieren diese Tinten, sobald sie vermischt sind, sofort in ein Gel, wobei etwas Restflüssigkeit gebildet wird. Diese Restflüssigkeit kann ebenfalls durch die Aufsaugvorrichtung 91 absorbiert werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Ab­ streifer 90 im wesentlichen aus einem starren Plastikmate­ rial. Der Abstreifer 90 kann als Einheit mit dem restlichen Abschnitt des Rahmens 52 aus Zweckmäßigkeitsgründen gegossen werden, obwohl es offensichtlich ist, daß der Abstreifer 90 separat in den Rahmen 52 eingebaut werden kann. Der Abstrei­ ferabschnitt 90 weist vorzugsweise eine abstreifende Ober­ fläche 92 auf, die derart geformt ist, daß sie der Quer­ schnittsform des Rads einigermaßen entspricht, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Wie in den Fig. 3 bis 4 gezeigt ist, wird im Betrieb die zu­ letzt ausgespritzte Tinte 94 entlang der unteren Radoberflä­ che 82 gesammelt. Die Trommel 54 wird über eine Getriebean­ ordnung (nicht gezeigt), die mit dem Getriebe 60 in Kontakt ist, rotiert, bis die Mehrheit der abgegebenen Tinte 94 durch den Abstreifer 90 von der Walze 80 entfernt ist. Eine Anhäufung zuletzt entfernter Tinte 95 kann sich neben der oberen Kante 92 des Abstreifers 90 ansammeln. Diese ange­ sammelte Tinte 94 wird schließlich trocknen und von dem Ab­ streifer abfallen, um Haufen von getrockneten Tintenfest­ stoffen 96 an dem Boden der Auffangkammer 75 zu bilden. Tin­ te kann sich ferner entlang der Randoberfläche der Seiten­ wände 84, 85 des Aufbereitungsförderrads anhäufen, wie z. B. eine Tintenanhäufung 98, die in Fig. 4 gezeigt ist. Durch Wählen einer relativ nahen Beabstandung zwischen dem Deckel 88 und den Wänden 84, 85 streift der Deckel 88 auf vorteil­ hafte Weise die Tintenfeststoffe 98 von den Radrändern, um zu verhindern, daß die Feststoffe 98 die Druckköpfe- 34, 36 berühren. Wie beim Stand der Technik erwähnt wurde, könnten derartige Tintenreste 98, wenn sie unbeachtet bleiben, die Düsenplatte berühren, was zu einer potentiellen Zerstörung oder Verstopfung der Düsen der Druckköpfe 34, 36 führt.

Selbstreinigungs-Wartungsstation - zweites Ausführungs­ beispiel

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites alternatives Ausfüh­ rungsbeispiel eines Tintenstrahlauffangbeckens 100, das ge­ mäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, welches statt des Auffangbeckens 70 aus den Fig. 1-4, das das Aufberei­ tungsförderrad aufweist, eingesetzt werden kann. Das Auf­ fangbecken 100 weist ein Mehrfachwalzenauffangbecken auf, welches zwei oder mehr Walzen aufweist, wobei dasselbe in dieser Anmeldung vier Walzen 102, 104, 106 und 108 aufweist. Eine der Walzen 102 bis 108 kann durch das Getriebe 60 ange­ trieben werden, während die restlichen Walzen frei drehbar zwischen den Wänden 74 und 78 befestigt sind. Die Walzen 102 bis 108 tragen eine sich bewegende Plattform, die einen End­ losriemen 110 aufweist, welcher aus Elastomer, Polymer, Kunststoff, Textilware oder einem anderen flexiblen Material aufgebaut sein kann.

Bei dem Auffangbecken 100 weist der Mechanismus zum Entfer­ nen zuletzt ausgespritzter Tinte 112 von dem Riemen 110 ein Tintenentfernungsgerät auf, welches durch die Konturen der Walzen 102 und 106 und nicht durch die Verwendung eines Ab­ streifers 90 gebildet ist. Bei den dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen ist die Walze 102 unter der Öffnung 86 in dem Deckel 88 positioniert. Die Walze 102 weist eine konkave Oberfläche 114 auf, die eine Wanne 115 in dem Riemen 110 bildet, um die Tinte 112 aufzunehmen. Um die Tinte 112 von dem Riemen 110 zu entfernen, weist die untere Walze 106 eine konvexe Oberfläche 116 auf, die den Riemen 110 nach außen biegt, um die verbrauchten Tintenreste 112 in einen Abfall­ tintenhaufen 118 entlang der unteren Oberfläche der Auffang­ beckenkammer 75 abzuladen. Die Walzen 104 und 108 können zy­ lindrisch sein oder Konfigurationen aufweisen, die entweder konkav oder konvex sind, die Walze 104 ist jedoch konkav und die Walze 108 konvex, wie es dargestellt ist. Ferner ist es offensichtlich, daß ein Abstreifermechanismus, wie z. B. ein Abstreifer 90, ebenfalls in Verbindung mit den konturierten Walzen 102, 106 verwendet werden kann, um Tintenablagerungen von dem Riemen 110 zu entfernen. Der Rand der Walzen 102, die Dicke und Breite des Riemens 110 und die relative Posi­ tion des Deckels 88 zu den Kanten des Riemens 110 kann ge­ wählt werden, um Tintenanhäufungen 120 von den Riemenkanten zu entfernen, wie es oben bezüglich Fig. 4 für die Randan­ häufung 98 beschrieben wurde.

Selbstreinigungs-Wartungsstation - drittes Ausführungs­ beispiel

Ein drittes Ausführungsbeispiel eines Selbstreinigungs-Auf­ fangbeckens 150 ist im Querschnitt in Fig. 7 gezeigt. Das Auffangbecken 150 kann zwei oder mehr Walzen aufweisen, wie z. B. Walzen 152 und 154, die durch einen Endlosriemen 155 miteinander gekoppelt sind. Vorzugsweise kann die Walze 152 mit dem Trommelabschnitt 54 gekoppelt sein, um durch das Getriebe 60 angetrieben zu werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Walze 152 unter der Rahmen­ deckelöffnung (nicht gezeigt) in dem Rahmendeckel 88 posi­ tioniert, um die Tinte 156 von den Druckköpfen 34, 36 auf­ zunehmen. Die Tinte 156 läuft entlang der oberen Oberfläche des Riemens 155 und um die Walze 154 herum, wo sie einem Ab­ streifer 158 begegnet und als Tintenfeststoffe 160 abge­ streift wird. Alternativ können die dargestellten zylindri­ schen Walzen 152 und 154 durch eine konkave und eine konvexe Walze, wie z. B. die Walzen 102 und 106 aus den Fig. 5 bzw. 6, ersetzt werden. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel kann der Abstreifer 160 in Verbindung mit der Walze 154, die eine konvexe Form aufweist, verwendet werden, oder der Ab­ streifer 160 kann bei einem derartigen Ausführungsbeispiel mit konturierten Walzen weggelassen werden. Der Riemen 155 kann sich hinsichtlich der Biegung derart verhalten, wie es vorher bezüglich des Riemens 110 beschrieben wurde.

Ein Vorteils des Auffangbeckenausführungsbeispiels 150 be­ steht darin, daß Tinte an einem Abschnitt des Druckers auf­ genommen wird, der benachbart zur Walze 152 liegt, während die getrockneten Feststoffe an einer entfernten Position, die benachbart zur Walze 154 liegt, abgeworfen werden. Wäh­ rend der Riemen 155 beschrieben ist, als ob er ein im we­ sentlichen flacher Riemen wäre, ist es offensichtlich, daß er flexibel sein kann, um die Konturen der Walzen, wie vor­ her bezüglich den Fig. 5 und 6 beschrieben wurde, nachzubil­ den, oder derselbe kann Seitenwände aufweisen, die den Wän­ den 84 und 86 (Fig. 3) ähnlich sind.

Verfahren zum Reinigen eines Tintenstrahlstifts

Gemäß einem weiteren Aspekt des dargestellten Ausführungs­ beispiels wird ebenfalls ein Verfahren zum Reinigen eines Tintenstrahlstifts, wie z. B. des Stifts 30 oder 32, geschaf­ fen, wenn derselbe zur Verwendung in einem Tintenstrahl­ drucker, wie z. B. in dem Drucker 20, befestigt ist. Das Ver­ fahren weist die Schritte des Positionierens des Stifts 30 oder 32 über eine bewegbare Plattformoberfläche der War­ tungsstation 70 auf. Diese bewegbare Plattform kann durch das Aufbereitungsförderrad 80 oder durch die Riemen 110 oder 155 geschaffen sein. Ein Anteil der Tinte wird von dem Stift 30 oder 32 bei der Reinigung auf die Plattform abgelegt. Die Plattform wird dann zu einer Abladeposition bewegt, was hier dargestellt ist, indem die Plattform durch das rotierende Getriebe 60 oder durch mindestens eine der Walzen 102-108 und 152-154 angetrieben wird. Die Abladeposition ist als benachbart zu dem Abstreifer 90 (Fig. 3-4), benachbart zur Walze 106 (Fig. 5-6) und benachbart zu der Walze 154 und dem Abstreifer 158 dargestellt, wenn derselbe verwendet wird (Fig. 7).

Bei einem Abladeschritt wird die bei der Reinigung ver­ brauchte Tinte an der Abladeposition von der Plattformober­ fläche abgeladen. Wie in den Fig. 3-4 gezeigt ist, ist das Abladen durch den Abstreifer 90 dargestellt, der die Tinte von dem Aufbereitungsförderrad 80 abstreift. In den Fig. 5-6 wird das Abladen durch das Biegen des Riemens 110 unter Ver­ wendung der konvexen Kontur 116 der Walze 106 erreicht. In Fig. 7 schafft der Abstreifer 158 den Ablademechanismus, zu­ sätzlich zu oder als eine Alternative zu einem konvexen Pro­ fil für die Walze 154. D.h., daß das Konzept der konturier­ ten Walze mit dem Abstreiferkonzept (nicht gezeigt) durch Bilden einer konkaven Kontur an der oberen Abstreiferober­ fläche (Bezugszeichen 92 in Fig. 3) kombiniert werden kann, um beispielsweise die konvexe Kontur der Walze 106 zu ergän­ zen.

Vorteile der Selbstreinigungs-Wartungsstation

Somit wird mittels der Verwendung des Auffangbeckens mit be­ wegbarer Plattform der vorliegenden Erfindung, beispielswei­ se in den verschiedenen Ausführungsbeispielen, wie sie in den Fig. 1-7 dargestellt sind, eine Anzahl von Vorteilen er­ reicht. Tinte häuft sich beispielsweise nicht mehr in einem Stalagmiten I an, wie es in Fig. 8 für das frühere herkömm­ liche Auffangbecken S gezeigt wurde. Statt dessen wird die verbrauchte Tinte von einer Aufnahmeposition zu einer Abla­ deposition gebracht, an der sie zu kleinen Stücken 96, 118, 160 zerbrochen wird. Während des periodischen Wartens des Druckers 20 können diese verbrauchten Tintenfeststoffe 96, 118, 160 einfach entfernt werden, wobei sie für die Besei­ tigung kompakter sind als die großen Stalagmiten I, die beim Stand der Technik (Fig. 8) auftreten. Somit ist die Pac­ kungsdichte eines Haufens von kurzen Stalagmiten, die ge­ bildet sind, wie es in den Fig. 3-7 gezeigt ist, viel hö­ her als die für den großen Stalagmiten I, der in Fig. 8 ge­ zeigt ist.

Ferner ermöglicht die Verwendung eines Auffangbeckens mit beweglicher Plattform die Anhäufung einer größeren Menge von Tintenfeststoffen als die, die mit dem ortsfesten Auffang­ becken S aus Fig. 8 erreicht werden kann. Als Ergebnis kann der Drucker 20 zwischen dem Warten, um die angehäuften Tin­ tenfeststoffe zu entfernen, längere Zeitspannen betrieben werden. Zusätzlich wird die Anhäufung von Tintenfeststoffen 95 das Druckkopfverhalten nicht behindern, was bei den hohen Tintenfeststoffanhäufungen unter Verwendung des früheren ortsfesten Auffangbeckens S aus Fig. 8 der Fall sein würde.

Ferner können die dargestellten Auffangbecken der Fig. 1-7 eine sehr kleine Breite aufweisen, d. h. schmal in der axia­ len Richtung parallel zu der Trommelachse 55. In der Tat müssen das Aufbereitungsförderrad 80 oder der Riemen 110, 155 lediglich so breit sein, wie die Präzision ist, inner­ halb der die Tinte in dieselben ausgespritzt werden kann, z. B. in der Größenordnung von 2 mm, im Gegensatz zu 8 mm für das Auffangbecken S von Fig. 8. Somit kann eine schmälere Wartungsstation erreicht werden, was die Gesamtgröße des Druckers 20 reduziert, um Materialkosten, Transport- und Verpackungskosten zu reduzieren und um für den Verbraucher einen kompakteren Drucker 20 zu schaffen.

Die Verwendung eines elastomerischen oder eines anderen ela­ stischen Materials für das Aufbereitungsförderrad 80 der Fig. 1-4 schafft zusätzliche Vorteile. Der wäßrige Rest der abgeworfenen Tinte 84 tendiert beispielsweise dazu, unter der Schwerkraft nach unten zu laufen und sich dochtmäßig entlang von Ecken und Kanten der Auffangbeckenkammer 75 zu bewegen. Die elastomerischen Ränder 84 und 86 des Rads 80 schaffen aufvorteilhafte Weise eine Flüssigabdichtung gegen die Wände 74 bzw. 78. Selbst wenn durch die Ränder 84 und 85 eine Flüssigkeit von dem Bodenabschnitt der Kammer 85 nach oben zu dem Deckel 88 gehoben wird, werden die Randabdich­ tungen verhindern, daß diese Flüssigkeit die restliche Aus­ rüstung der Wartungsstation des Hauptkörpers 62 erreicht. D.h., daß der Rand 84 die Öffnung in der Wand 74, durch die die Welle 72 verläuft, abdichtet. Die Abdeckungen 64 und 65, die Abstreifer 66 und 68 und beliebige weitere Komponenten der Wartungsstation, die in dem Hauptkörper 62 befestigt sind, werden auf vorteilhafte Weise sauber gehalten, um die Druckqualität beizubehalten.

Eine Erzeugung von Tintenaerosol stellt ein weiteres Problem dar, dem durch das Auffangbeckensystem mit dem Aufberei­ tungsförderrad, das hierin beschrieben ist, begegnet wird. Tröpfchen von ausgespritzter Tinte und Tintenpartikel tref­ fen auf das Aufbereitungsförderrad und haften an demselben, statt Geschwindigkeit zu verlieren und zu empfindlichen Ab­ schnitten des Druckers getragen und auf denselben abgelagert werden. Diese eingefangenen Satelliten sind dann nicht in der Lage, Druckkopfkomponenten durch Reibung und Korrosion zu beschädigen. Außerdem sind sie nicht in der Lage, irgend­ welche optischen Codierkomponenten zu vernebeln und einen Verlust an Informationen über die Wagenposition zu verur­ sachen. Das Beseitigen eines beträchtlichen Anteils des Aerosols verringert ferner das Verunreinigen der Finger des Betreibers, der Kleidung oder weiterer nahegelegener Objek­ te.

Rotierendes Abdeckungssystem

Wie in den Fig. 9-12 gezeigt ist, ist ein alternatives Aus­ führungsbeispiel einer rotierenden Wartungsstation 200, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, dargestellt. Das rotierende Wartungssystem 200 weist einen Trommelkörper­ abschnitt 202 auf, der an gegenüberliegenden axialen Enden mit zwei Radabschnitten oder Rändern 204 und 205 begrenzt ist. Der Trommelkörper 202 kann schwenkbar an Naben 206 und 208 (siehe auch Fig. 12) in dem Wartungsstationsrahmen 52 durch Lageranordnungen, wie z. B. das Lager 58, das in Fig. 3 am Ort der Trommel 62 gezeigt ist, befestigt sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Nabe 208 den Spindelabschnitt 72 in Eingriff nehmen, der sich durch das Aufbereitungsförderrad 80 erstreckt. Alternativ kann die Wartungsstationswand 74 mit einem Lagerbauglied ausgestattet sein, das den Lagern 56 oder 58 ähnlich ist, um die Nabe aufzunehmen, wobei die Spindel dann die Nabe 206 in Eingriff nimmt, um eine Rotation um die Trommelachse 55 zu schaffen. In allen Fällen weist die äußere Umrandung des Trommelrands 204 vorzugsweise eine Getriebeverzahnung auf, die auf dem­ selben gebildet ist, um als das Antriebsgetriebe 60 zu wir­ ken, die Getriebeverzahnung wurde jedoch aus Übersichtlich­ keitsgründen aus den Fig. 9 und 10 weggelassen. Alternativ ist es offensichtlich, daß die rotierende Wartungsstation 200 ebenfalls mit einem herkömmlichen Auffangbecken verwen­ det werden kann, welches eines, zwei oder mehr befestigte Auffangbeckenkammern statt der Wartungsstation 80 mit Auf­ bereitungsförderrad, die in Fig. 1-4 gezeigt ist, aufweist.

Die rotierende Station 200 weist ein Druckkopfabdeckungssy­ stem 210 auf, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und den Trommelkörper 202 aufweist. Fig. 10 zeigt den Trommelkörper 202, der eine Auflagewand 212 und eine Ab­ deckungs- oder Anschlag-Wand 214 aufweist. Ein Schwenk-Dreh­ pfosten 215 erstreckt sich von der Anschlagwand 214 nach oben. Die Trommelränder 204 und 205 definieren beide halb­ mondgeformte Aussparungen 216 bzw. 218. Das Abdeckungssystem 210 weist ferner eine Abdeckungstrageplattform oder einen Schlitten 220 auf, der detailliert in Fig. 11 gezeigt ist. Der Schlitten 220 weist zwei sich erstreckende Ausrichtungs- oder Kontaktarme 222 und 224 auf, die konfiguriert sein kön­ nen, um eine Druckkopfstruktur, wie z. B. einen der Stifte 30 und 32 oder den Druckkopfwagen 38, in Eingriff zu nehmen, um eine Abdeckung möglich zu machen, wie es hierin nachfolgend eingehender beschrieben ist. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel sind die Arme 222, 224 in benachbarter Wirk­ verbindung positioniert, um eine Druckkopfstruktur in Ein­ griff zu nehmen, welche ein sich nach unten erstreckendes Ausrichtungsbauglied 225 des Wagens 38 während eines ausge­ wählten Abschnitts der Trommelrotation aufweist.

Der Schlitten 220 definiert ferner zwei Abdeckungsentlüftun­ gen oder Abflußlöcher 226 und 228. Die Abdeckungsanordnung 210 weist Druckkopfdichtungs-Abdeckungen 230 und 232 für schwarze und farbige Tinte auf, die durch den Schlitten 220 getragen werden und die entsprechenden Entlüftungslöcher 226 und 228 umgeben. Die Abdeckungen 230, 232 können auf eine herkömmliche Art und Weise mit dem Schlitten 220 verbunden sein, wie z. B. durch Verbinden mit Klebstoff, Schallschweißen oder vorzugsweise durch Oncert-Gießtechniken. Bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel können die Abdeckungen 230, 232 aus einem nicht-scheuernden, elastischen Material, wie z. B. aus einem Elastomer oder aus Kunststoff, einem Nitrilkaut­ schuk oder einem anderen gummiartigen Material sein, vor­ zugsweise bestehen die Abdeckungen 230, 232 jedoch aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), oder einem anderen in der Technik bekannten vergleichbaren Material. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel dichtet die Abdeckung 230 für schwarze Tinte den schwarzen Stift 30 ab, der eine Pigment­ basierte Tinte enthält, während die Abdeckung 232 für farbi­ ge Tinte den Farbstift 32 abdichtet, welcher drei Farb­ stoff-basierte Farbtinten enthält, wie z. B. Zyan, Magenta und Gelb.

Unter Bezug auf die Fig. 13A-16 ist ein Verfahren zum Kop­ peln des Schlittens 220 mit dem Trommelkörper 202 dargestellt, indem ein Verbindungs- oder Bügel-Bauglied 240 verwendet wird (aus Gründen der Einfachheit wurde der Bügel 240 in den Fig. 13C und 14C weggelassen). Der Bügel 240 ist eine zweifache Schwenkstruktur, welche zwei nach oben gerichtete Ohrenbauglieder 242 und 244 aufweist, die durch ein Brückenbauglied 245 miteinander verbunden sind. Jedes Ohr 242, 244 weist ein Drehbauglied am unteren Rand auf, welches sich durch die jeweiligen halbmondförmigen Schlitze 216, 218 der Trommelränder 204, 205 erstreckt, wie z. B. das Randdrehbauglied 246, das sich durch den Schlitz 218 in dem Trommelrand 205 erstreckt. Die halbmondförmigen Schlitze 216, 218 definieren beide Schwenkschultern 247, 248. Das Randdrehbauglied 246 nimmt die Schwenkschulter 248 in Ein­ griff und kippt während des Betriebs (vergleiche Fig. 13A mit Fig. 14A) um dieselben, um eine Schwenkbewegung um eine zweite Achse 249 zu erreichen, die im wesentlichen parallel zu der Trommelrotationsachse 55 ist. Der Vergleich der Fig. 13B und 14B zeigen die Kippwirkung des Bügels 240 um die Achse 249, sowie der Trommelkörper 202 gedreht wird, während der Schlitten 220 durch das Ineingriffnehmen der Arme 222, 224 mit dem Wagenpositionierer 225 gehalten wird. Bezüglich der Fig. 13B ist eine Drehung des Schlittens 220 in einer Uhrzeigersinnrichtung durch einen dreieckigen vorspringenden Abschnitt der Ohren 242, 244, die eine untere Oberfläche des Schlittens 220 in Eingriff nehmen, begrenzt.

Der zweite Abschnitt der zweifachen Kippstruktur des Bügels 240 ist durch zwei keilförmige Schwenkhaken entlang der obe­ ren inneren Oberfläche der Ohren 242, 244 geschaffen, wie z. B. ein Schwenkhaken 250 auf dem Ohr 244 (siehe die Fig. 13B und 14B). Jeder Schwenkhaken 250 wird durch eine Tasche 252 des Schlittens 220 erfaßt und in demselben aufgenommen. Jede Tasche 252 ist durch ein Schienenpaar 254, 255 und eine un­ tere Auflageoberfläche 256 definiert. Wie in Fig. 13B ge­ zeigt ist, liegt der Schwenkhaken 250 gegen die untere Ober­ fläche 256 auf, wenn sich die Abdeckungsanordnung 210 im Ru­ hezustand befindet. Wenn sich dieselbe in der Abdeckungspo­ sition befindet, liegt der Haken 250 gegen eine beladene oder Abdeckungs-Taschenoberfläche auf, die durch die Schiene 255 geschaffen ist. Somit schwenkt der Schlitten 220 bezüg­ lich des Bügels 240 um eine dritte Achse 257. Während der Bügel 240 zwischen der Ruhe- und Vollabdeckungs-Position kippt, wird die Schwenkwirkung des Bügels 240 bezüglich des Trommelkörpers 202 um die Achse 249 durch das Schwenkglied 246 am unteren Rand gesteuert, wobei das Schwenken des Schlittens 220 bezüglich des Bügels 240 um die Achse 257 durch die keilförmigen Haken 250 geschaffen ist.

Wie in den Fig. 13C und 14C gezeigt ist, weist die Ab­ deckungsanordnung 210 ferner ein Vorspannungsbauglied 258 auf, welches den Schlitten 220 von dem Trommelkörper 202 wegdrängt, um den Schlitten 220 in einer Ruheposition rela­ tiv zu dem Trommelkörper 202 vorzuspannen. Um dies zu errei­ chen, weist das Vorspannungsbauglied 258 eine Schwenkfeder­ haltevorrichtung oder ein Haltebauglied 260 und eine Druck- Schraubenfeder 262 auf. Die Haltevorrichtung 260 weist ein Schwenkbauglied 264 auf, das auf dem Schwenk-Drehpfosten 215 aufliegt, welcher von der Trommelanschlagwand 214 vorsteht. Während des Auf- und Abbaus wird die Feder 262 durch die Schwenkarme 264 der Haltevorrichtung 260 an dem Schlitten befestigt.

Die Haltevorrichtung 260 weist zwei vorstehende Fingerbau­ glieder 266 und 268 auf, die an einem Ende Riegelvorrich­ tungen aufweisen, die einen Schwenkzapfen oder ein Pfosten­ bauglied 270 des Schlittens 220 fassen. Der Schlitten- Schwenkpfosten 270 ist innerhalb eines grob T-förmigen Schlitzes 272 ausgespart, der innerhalb des Abdeckungs-tra­ genden Plattformabschnitts des Schlittens 220 gebildet ist. Der T-förmige Schlitz 272 weist eine derartige Größe auf, damit er durch sich beispielweise die Spitzen der Haltevor­ richtungsfinger 266, 268 gleitfähig aufnehmen kann, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Vorzugsweise befindet sich die Feder 262 unter einem leichten Druck, um den Schlitz 222 von der Trommelanschlagwand 214 weg und zu der Aufsitzwand 212 hin vorzuspannen. Diese Vorspannung wird ferner durch das re­ lative seitliche Positionieren des Pfosten 270 und der Bü­ gel-zu-Schlitten-Schwenkachse 257 unterstützt. Vorzugsweise ist der Pfosten 270 innerhalb des Schlittens 222 positio­ niert, um (von vorne nach hinten) auf die Schwarzabdeckung 230 zentriert zu sein, wobei die Verbindungsschwenkachse 257 gegenüber den Armen 222, 224 etwas neben der Mitte positio­ niert ist (beispielsweise 2 mm neben der Mitte in dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel).

Um eine größere nach oben gerichtete Dichtungskraft der Abdeckung 230 gegen die Oberfläche 34 des schwarzen Stifts zu schaffen, als durch die Farbabdeckung 232 gegen die Farb­ stiftoberfläche 36 geschaffen wird, ist die Haltevorrichtung 260 von der Mittellinie des Schlittens 220 versetzt befe­ stigt. D.h., daß der T-förmige Schlitz 272 und der Schwenk­ pfosten 270 in einem Abstand D₁ von der Kante der Schlit­ tenplattform, die sich neben der Schwarzabdeckung 230 befin­ det, und in einem Abstand D₂ von der gegenüberliegenden Kan­ te der Plattform, die sich neben der Farbabdeckung 232 be­ findet, angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel beträgt der Abstand D₁ etwa 23 mm, während D₂ etwa 28 mm beträgt.

Die Feder 262 drückt eine untere Oberfläche des Schlittens 220 gegen die Schwenkarme 264, wobei die verschiedenen Kon­ taktpunkte in den Fig. 13C und 14C gezeigt sind. In Fig. 13C weist der Schlitten-Schwenkpfosten 270 eine winklige Lager­ oberfläche 274 auf, wenn er sich im Ruhezustand befindet, wobei derselbe auf der inneren Oberfläche des Haltevorrich­ tungsfingers 266 aufliegt. In Fig. 14C weist der Schlitten- Schwenkpfosten 270 eine nach oben gerichtete Seite 276 auf, die an der inneren Oberfläche des anderen Haltevorrichtungs­ finger 268 aufliegt. Es wird angemerkt, daß der erste Finger 266 viel breiter als der zweite Finger 268 ist, was beim Vorspannen des Schlittens 220 zur Ruheposition (Fig. 13C) hilft, und dazu ebenfalls eine im wesentlichen nach oben ge­ richtete Ausrichtung zum Abdecken (Fig. 14C) schafft.

Ferner ist zwischen den Haltevorrichtungsfingern 266 und 268 ein Schlitz 277 gebildet, durch den es in Zusammenwirkung mit dem T-förmigen Schlitz 272 des Schlittens ermöglicht wird, daß der Schlitten 220 die Feder 262 durch die nach un­ ten gerichtete Kraft der Druckköpfe 30, 32 weiter zusammen­ drückt. Dieses Spannen der Feder 262 schafft ein sichereres Abdichten der Druckkopfdüsenplatten 34, 36. D.h., daß, ob­ wohl die oberen Abschnitte der Fingers 266 und 268 derart gezeigt sind, daß sie mit der oberen, die Abdeckung-tra­ genden Oberfläche des Schlittens 220 in Fig. 14C eben sind, können sich die oberen Oberflächen der Finger 266, 268 auf­ grund des Drucks der Feder 262 über diese Oberfläche hinaus erstrecken können, wenn es zur Abdeckung benötigt wird.

Es wird bemerkt, daß das Zusammendrücken der Feder 262 be­ wirkt, daß die keilförmigen Schwenkhaken (siehe Fig. 13B und 14B) nach oben in die Schlittentaschen 252 rutschen, was es ermöglicht, daß sich der Schlitten 220 bezüglich des Bügels 240 bewegt, was ebenfalls schematisch in Fig. 16 gezeigt ist. Dieses Rutschen der Haken 250 erlaubt ein Kippen des Schlittens 220, wie es durch einen Pfeil 278 in Fig. 9 ge­ zeigt ist. In dieser Kippbewegung können die Haken 250 bis zu unterschiedlichen Tiefen in die Taschen 252 der Bügeloh­ ren 242, 244 eintauchen, um beispielsweise beliebige Varia­ tionen bei den Abdichtungskräften, die für die Stifte 30 und 32 benötigt werden, aufzunehmen. Ferner sind die Haken 250 hinsichtlich der Breite der Taschen 252, die durch die Beab­ standung der Schienen 254, 255 definiert ist, kleiner ausge­ führt, was es ermöglicht, daß der Schlitten 220 hinsichtlich des Bügels 240 etwas schiefliegt, wie es durch einen Pfeil 279 in Fig. 9 gezeigt ist.

In der folgenden Diskussion des Betriebs des rotierenden Abdeckungssystems 200 ist auch ein Verfahren zum Abdichten von Tintenstrahldruckkopfdüsen dargestellt. Ein Bezug auf die schematischen Zeichnungen der Fig. 15 und 16 ist hilf­ reich, um die relativen Kräfte und Positionen der Ab­ deckungsanordnung 210 in der Ruhezustands- bzw. in der Ab­ deckungsposition darzustellen. Der Drucker 20 kann einen herkömmlichen Schrittmotor, wie z. B. einen DC-Motor (DC = Direct Current = Gleichstrom), aufweisen, der gekoppelt ist, um die Wartungsstation um die erste Achse 55 über das An­ triebsgetriebe 60 anzutreiben (die Fig. 1-4 zeigen das An­ triebsgetriebe 60, welches eine Getriebeverzahnung aufweist, die den Trommelrand 204 umgibt). Der Trommelkörper 202 wird in die Richtung gedreht, die durch den gekrümmten Pfeil 330 angezeigt ist, bis die Wageneingriffarme 222, 224 die Wagen­ ausrichtungsbauglieder 225 (siehe die Fig. 12, 13A, 13C) kontaktieren. Eine fortgesetzte Drehung des Trommelkörpers 202 in der Richtung, die durch den Pfeil 330 angezeigt ist, bewirkt das Kippen, das durch einen Vergleich der Fig. 13A bis 13C mit den jeweiligen Fig. 14A bis 14C dargestellt ist, während die Abdeckungsanordnung 210 von einem Ruhezustand in einen Abdichtungszustand übergeht. In den Fig. 13A bis 13C befindet sich die Trommel 202 an einer Abdeckungseintritts­ position, die hier nominell als die Null-Grad-Position (0°) definiert ist, welche auch einer Abdeckungs-Austrittposition entspricht, um die Abdeckung aufzuheben, wonach weitere War­ tungsarbeiten (z. B. Wischen oder Vorbereiten) oder das Drucken folgt. In den Fig. 14A bis 14C befindet sich die Trommel 202 in einer voll abgedeckten, maximal aufsitzenden Position, die etwa 440 über der Abdeckungseintrittsposition (0°) liegt.

Die Fig. 13A und 14A stellen die Drehung des Bügels 240 be­ züglich des Trommelkörpers 202 dar. Die Fig. 13B und 14B stellen die Drehung des Trommelkörpers 202 bezüglich des Bügels 240 und des Schlittens 220 dar. Wie in Fig. 13B ge­ zeigt ist, dreht sich die Verbindungsvorrichtung 240, wäh­ rend der Trommelkörper in der Richtung rotiert, die durch einen Pfeil 330 gezeigt ist, um eine Achse 249 in eine Rich­ tung, die durch einen Pfeil 332 gezeigt ist, wobei sich der Schlitten 220 um eine Achse 247 nach oben in der Richtung dreht, die durch den Pfeil 334 gezeigt ist, um in die Ab­ deckungsposition von Fig. 14B einzuschwenken. Die Fig. 13C stellt die Drehung der einschwenkenden Feder-Haltevorrich­ tung 260 durch einen Pfeil 336 dar.

Wie in den Fig. 14B und 14C gezeigt ist, sind die jeweiligen Schwarz- und Farbstifte 30, 32 abgedeckt, wobei die Feder 262 zusammengedrückt ist. Die Druckkraft, die durch die Feder 262 von der Trommelanschlagwand 214 nach oben gelie­ fert wird, zwingt den Schlitten 220 und die Abdeckungen 230, 232 dahingehend, daß sie gegen die Stiftoberflächen 34, 36 drücken. Das kardanische Befestigen, das durch die lockere Einpassung der keilförmigen Schwenkbügelhaken 250 in den Schlittentaschen 252 geschaffen ist, und die kardanische Wirkung, die durch die Befestigung des Schlittens 220 mit der Haltevorrichtung 260 geschaffen ist, ermöglichen es, daß der Schlitten bezüglich einer Ebene, die durch die Stift­ oberflächen 34, 36 definiert ist, kippt. Dieses Kippen kann Ungleichmäßigkeiten auf der Druckkopfoberfläche, wie z. B. die Tintenaufhäufungen oder Wülste 280, 282, die den schwarzen Stift einkapseln, ausgleichen, während eine druckdichte Ab­ dichtung neben den Stiftdüsen beibehalten wird.

In der Abdeckungsposition, die in den Fig. 14A bis 14C ge­ zeigt ist, hält die Federkraft, die durch die Feder 262 ge­ liefert wird, einen gesteuerten Druck gegen die Stiftflächen aufrecht, selbst wenn die Druckereinheit ausgeschaltet wor­ den ist. Eine bestimmte Energie, die durch den Schrittmotor, der entgegengesetzt der Rotationsrichtung des Pfeils 330 läuft, geschaffen wird, wird benötigt, um die Abdeckungsan­ ordnung 210 von den Stiften 30, 32 zu lösen. Wenn die Arme 222, 224 nicht länger von dem Druckkopfwagen-Bauglied 225 berührt werden, spannt die kleine Restspanung der Feder 262 den Schlitten 220 von der Trommelanschlagwand 214 weg, was dazu dient, die Abdeckungsanordnung 210 von der Abdeckungs­ position zurück zu der Ruheposition zu ziehen. Das nicht­ zentrierende Merkmal der Haltevorrichtung 260 zwingt den Schlitten ferner gegen die Auflagewand 212. Somit zwingt dieses Dezentrierungsmerkmal des Vorspannungsbauglieds 258 den Abdeckungsschlitten in eine Ruheposition, die an die Wand 212 angrenzt, wodurch es ermöglicht wird, daß die Ab­ deckungsanordnung 210 in die Richtung, die dem Pfeil 330 entgegengesetzt ist, gedreht wird, ohne die Druckköpfe 30, 32 zu bewegen. Diese Ruheposition oder dieser zurückgezogene Zustand ermöglicht es, daß sich die Stifte frei über die Wartungsstation 200 zu der Druckzone 25 bewegen können.

Mehrfachrippen-Abdeckungsanordnung

Die Fig. 17 und 18 stellen ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel einer Mehrfachrippen-Abdeckungsanordnung 230 dar, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Um eine hö­ here Auflösung der ausgedruckten Druckbilder zu schaffen, konzentrierten sich neuere Fortschritte in der Druckkopf­ technologie auf eine Erhöhung der Düsendichte, mit Werten, die etwa in der Größenordnung von 300 Düsen pro Druckkopf liegen, wobei dieselben für den schwarzen Stift 30 in zwei linearen Arrays mit 150 Düsen ausgerichtet sind. Dieser An­ stieg der Düsendichte, gegenwärtige Begrenzungen bei der Druckkopfsiliziumgröße, Überlegungen hinsichtlich des Stift-Papierabstands und Beschränkungen bei der Handhabung von Medien, haben alle die Größe des Raums begrenzt, der auf der Stiftoberfläche für eine Abdeckung übrig bleibt. Während der Druckkopf und die flexible Schaltung im Wesen herkömm­ lich sein können, macht die erhöhte Düsendichte eine Opti­ mierung des Abdeckungsverhaltens erforderlich, einschließ­ lich des Abdichtens bei oft unebenen Abdichtungsbereichen. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die Druckkopfdüsenoberfläche 34 beispielsweise an jedem Ende durch zwei Wülste 280, 282 aus einem Kapselmaterial, wie z. B. ein Epoxid- oder Kunst­ stoffmaterial, begrenzt, welches die Verbindung zwischen einer herkömmlichen flexiblen Schaltung und dem Druckkopf, der die Tintenabfeuer-Kammern und -Düsen aufweist, bedeckt. Die schützenden Endwülste 280, 282 besetzen einen großen Anteil des gesamten Druckkopfbereichs, derart, daß das Schaffen einer festen, im wesentlichen feuchtigkeitsdichten Abdichtung um die Druckkopfdüsen herum unter Verwendung ei­ ner herkömmlichen einzelnen Abdichtungsrippe oder Lippe, wie z. B. einer Lippe 284 der Farbabdeckung 232 (Fig. 11), schwie­ rig ist.

Um jedoch über die Unebenheit der Schutz-Endwülste 280, 282 abzudichten, besitzt die schwarze Abdeckung 230 vorzugsweise eine Lippe mit mindestens einem Abschnitt, der benachbarte mehrfache oder überschüssige Kontaktbereiche aufweist. Jede überschüssige Kontaktregion ist vorzugsweise in der Lage, durch Bilden einer luftdichten Abdichtung in den flachen Bereichen, die an die Ungleichmäßigkeiten angrenzen, über Oberflächenungleichmäßigkeiten auf der Frontplatte abzu­ dichten. Bei dem dargestellen Ausführungsbeispiel sind zwei derartige überschüssige Abdichtungsabschnitte der Lippe als Mehrfachrippen-Abdeckungszonen 290 und 292 gezeigt, welche den Druckkopf neben den Endwülsten 280 bzw. 282 abdichten. Die Mehrfachrippen-Abdeckungbereiche 290, 292 können benach­ barte mehrfache Kontaktregionen aufweisen, die als zwei oder mehr im wesentlichen parallele Rippen oder Rücken darge­ stellt sind, wobei das dargestellte Ausführungsbeispiel drei Rippen 294, 295 und 296 aufweist, die durch zwei Wannen oder Talabschnitte 297, 298 getrennt sind. Die schwarze Abdeckung 230 weist entlang der longitudinalen Lippenregion, die pa­ rallel zu den linearen Düsenarrays liegt, einfach gerippte Abdichtungsoberflächen 286, 288 auf (siehe Fig. 11).

Die Abdichtungsfähigkeit des Mehrfachrippen-Abdeckungsbe­ reichs 292 ist in Fig. 17 gezeigt, wobei die Stiftvordersei­ te 34 über den Endwulst 282 abgedichtet wird, indem der mittlere Rücken 295 mehr als die Rücken 294 und 296 zusam­ mengedrückt werden. Diese breiten Abdichtungsregionen 290, 292 können vorteilhaft über Tintenreste oder andere Ablage­ rungen, die sich auf der Stiftvorderseite angehäuft haben, abdichten. Obwohl die aneinander angrenzenden Kontaktberei­ che als zueinander parallele Rippen dargestellt sind, ist es zusätzlich offensichtlich, daß auch andere geometrische Mu­ ster verwendet werden können, wie z. B. verbundene Ovale, Kreise oder beispielsweise ein Labyrinthmuster.

Die Abdeckungsanordnung 210 weist eine ferner eine Abdeckung oder einen Anschlag 300 der Abdichtungskammerbelüftung für den schwarzen Stift auf, welche sich in einer Aussparung 302 befindet, die entlang der Unterseite des Abdeckungsschlit­ tens 220 gebildet ist. Vorzugsweise besteht die Entlüftungs­ abdeckung 300 aus einem Santoprengummi®, der von der Monsan­ to Company, Inc., verkauft wird, oder aus einem anderen tin­ tenabweisenden elastischen Material, das demselben struktu­ rell gleichwertig ist, wie es Fachleuten bekannt ist. Der Abdeckungsschlitten 200 besteht aus Polysulfon-Kunststoff oder aus einem anderen, vom Aufbau her gleichwertigen, Kunststoff, der Fachleuten bekannt ist. Die Rippen 286, 288, 294-296 definieren eine Hauptabdichtungskammer oder einen Hohlraum 304, der mit dem Entlüftungsloch 226 in fluidmäßi­ ger Verbindung ist, wenn dieselben die Druckkopfoberfläche abdichten.

Die Entlüftungs-Abdeckungs-Aussparung 302 weist eine obere Oberfläche 305 auf, die eine Druckausgleichsrille oder einen Kanal 306 aufweist, der in derselben gebildet ist, um einen druckausgleichenden Entlüftungskorridor von der Hauptabdich­ tungskammer 304 zur Atmosphäre zu schaffen, wenn der Entlüf­ tungsanschlag 300 eingebaut ist. Um beim Druckabsenken wäh­ rend der Abdeckung zu helfen, definiert der Anschlag 300 ferner eine Absenkungskammer 308 in demselben, die in Ver­ bindung mit dem Korridor ist, der durch den Druckausgleichs­ kanal 306 geschaffen ist. Der Druckausgleichskanal 306 schafft einen Ausweg für Luft, die zwischen dem Druckkopf 34 und der Abdeckung 230 während des Abdeckens eingefangen wor­ den ist. Wenn die Entlüftung 306 während ausgedehnter Druckerstillstandszeiten abgedeckt ist, hält dieselbe 306 ebenfalls auf vorteilhafte Weise einen gleichen Druck zwi­ schen der Abdeckungskammer 304 und den Umgebungsbedingungen der Umwelt aufrecht, selbst bei Veränderungen des barometri­ schen Drucks, der Temperatur und dergleichen. Ohne eine der­ artige Entlüftung könnte die in der Hauptabdichtungskammer 304 eingefangene Luft in die Druckkopfdüsen gedrückt werden, was einen Verlust des Bereit-Zustandes bewirkt. Die Verwen­ dung des Entlüftungskorridors 306 verhindert auf vorteilhaf­ te Weise den Verlust des Bereit-Zustandes.

Die Druckausgleichsrille 306 setzt sich unter der unteren Oberfläche 305 fort, bis sie eine vertikale Oberfläche 310 der Aussparung 302 schneidet. Der Druckausgleichskanal setzt sich durch eine Rille 312 fort, die durch die Wand 310 defi­ niert ist. Um beim Ziehen von Tinte durch den Druckaus­ gleichskanal 306, 312 zu helfen, weist die Entlüftungsab­ deckung 300 einen Entlüftungsabdeckungs-Abflußstab 314 auf, der aus den gleichen Materialien wie der Hauptkörper des An­ schlags 300 gebildet ist.

Eine Verstopfung des Entlüftungskanals 306 durch eine Tin­ tenanhäufung wird auf vorteilhafte Weise durch Verwendung von Santopren® oder einer weiteren Tinten-abweisenden Ver­ bindung für den Entlüftungsanschlag 300 verhindert. In den Bereichen, an denen der Anschlag 300 auf den Schlitten 220 trifft, sind kleine Korridore gebildet, die durch Kapillar­ wirkung jede angehäufte Tinte aus dem Kanal 306 ziehen. Durch die Kapillarzugwirkung füllt die dochtmäßig angezogene Tinte die scharfen Ecken und kleinen Räume auf, an denen der Anschlag 300 auf den Schlitten 220 trifft, wie z. B. entlang der oberen Oberfläche 305 der Aussparung und dann entlang der Seitenwände der Aussparung 302, wie z. B. bei 316. Vor­ zugsweise weist der Anschlag 300 abgerundete Ecken 316 auf, wie es z. B. durch gestrichelte Linien 318 in Fig. 18 gezeigt ist.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist, weist die Abdeckungsanordnung ferner einen Farbentlüftungsanschlag 320 auf, der sich in einer Aussparung 322 unter der Farbabdeckung 232 befindet. Die Aussparung 322 weist ferner eine Druckausgleichsrille oder einen Kanal 323 auf, der entlang der unteren und oberen Oberfläche gebildet ist, um zu ermöglichen, daß Druck aus einer Hauptabdichtungskammer 326 (siehe Fig. 11), die durch den Farbstift 32 definiert ist, entweicht, wenn derselbe durch die Abdeckung 232 abgedichtet worden ist. Die Entlüf­ tung durch den Kanal 323 ermöglicht es, daß der während der Abdeckung gebildete Druck aus dem Abdeckungsbereich ent­ weicht, um einen Verlust des Bereit-Zustandes des Stifts 32 zu vermeiden. Um das Verstopfen des Druckausgleichkanals 323 zu vermeiden, ist die Kapillarwirkungsbeziehung zwischen dem Farbanschlags 320 und der Aussparung 322 die gleiche, die vorher für den Anschlag 300 für den schwarzen Tintenstift und die Aussparung 302 beschrieben worden ist. Vorzugsweise weist der Farbanschlag 320 ebenfalls einen Abflußstab 324 (Fig. 9) auf, der an den Ausgleichskanal 323 angrenzt.

Vorzugsweise sind die Abdeckungen 230 und 232 mittels On­ cert-Gießen an dem Schlitten 220 befestigt. Bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel weist der Schlitten 220 eine Mehrzahl von Oncert-Guß-löchern auf, wie z. B. die Löcher 325, die durch denselben gebildet sind, welche mit einem Ab­ schnitt des Abdeckungsmaterials in einer Stöpselform 326 gebildet sind, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Vorzugsweise sind die Gußlöcher 325 untereinander entlang der oberen, die Abdeckung-tragenden Oberfläche des Schlittens 220 durch eine Guß-Bahn 328 untereinander verbunden, welche beim Befestigen der Abdeckungen 230, 232 an dem Schlitten 220 hilft. Es wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung erstmals Oncert- Guß-Techniken beim Befestigen von Stiftabdeckungen an Schlitten verwendet, wobei dieselben besonders vorteilhaft sind, um die engen Toleranzen und Abdichtungsabmessungen, die beim Schaffen eines Druckers 20 von hoher Qualität er­ wünscht sind, einzubehalten.

Vorteile des rotierenden Mehrfachrippen-Abdeckungssystem

Als ein erster Vorteil ist eine verbesserte Stiftausrichtung und eine Ausrichtung der Abdeckungen 230, 232 mit den Stif­ ten 30, 32 aufgrund des Ineingriffnehmens der Arme 222, 224 mit dem Druckkopfwagenaufbau 225 realisiert. Dieses Verfah­ ren des Ausrichtens der Abdeckungen mit den Stiften verhin­ dert ein versehentliches Bedecken der Druckkopfdüsen mit ei­ nem beliebigen Abschnitt der Abdeckungslippe oder der Ab­ dichtungsrippen, welches andererseits ein Lecken oder Trock­ nen der Tinte in dem Stift ermöglichen würde, und/oder eine Verstopfung der Düsen zur Folge haben könnte.

Ein weiterer Vorteil der kardanischen Wirkung des Schlittens 220, die durch die lockere Paßausrichtung des Bügels 240 und des Schlittens 220 und ebenso durch die Schwenkvorrichtung 264, die den Schlitten 220 mit dem Trommelkörper 202 kop­ pelt, geschaffen ist, ermöglicht eine kardanische- oder Kippwirkung des Schlittens 220 bezüglich des Trommelkörpers 202. Das Wesen des losen Einpassens dieser Schwenkglieder macht sie ferner im Grunde genommen immun gegen irgendeine Tintenverschmutzung aus einem Leck des Stifts, welche an­ drerseits die Wartungsstation blockieren und den Betrieb in einer fest sitzenden Wartungsstationssystem verhindern wür­ de. Diese Immunität gegen Tintenverschmutzungen ist beson­ ders wichtig bezüglich der neueren Pigment-basierten Tinten, die die Reibung auf den gleitenden Oberflächen verschiedener Teilsysteme innerhalb des Druckers erhöhen können, wobei dieses Problem durch die rotierende Wartungsstation 200 ver­ hindert wird.

Ein weiterer Vorteil des Abdeckungssystems 200 ist die Fä­ higkeit, fest an einem Platz verriegelt zu sein, wenn abge­ deckt ist (Fig. 14A bis 14C), ohne eine Reibung entlang gleitender Oberflächen zu verwenden, was viele früheren Ab­ deckungssystemen benötigten. Wie oben beschrieben wurde, sind lange gleitende Oberflächen anfällig für Tintenver­ schmutzungen, die die Abdichtung behindern oder übermäßige Reibung bewirken, was die Abdichtung behindert. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Systems 200 ist die Fähigkeit, den schwarzen Druckkopf 30 sicher abzudecken, einschließlich des Schaffens der Abdeckung entlang der Endabdeckungswülste der Schutzdichtungsmasse 280, 282, indem die mehrfach gerippten Oberflächen 290, 292 der Schwarzabdeckung 230 verwendet wur­ den.

Ein zusätzlicher Vorteil der Abdeckungsanordnung 210 ist die Verwendung einer einzelnen Schraubenfeder 262, um unter­ schiedliche Kräfte an die Stiftvorderseiten anzulegen. Wäh­ rend eine alternative Art und Weise des Schaffens eines dif­ ferenziellen Drucks darin bestehen würde, die Schwarzab­ deckung höher als die Farbabdeckung zu machen, würde eine derartige Lösung eine Anzahl von praktischen Problemen, ein­ schließlich des Fehlens der Stift-zu-Papier (oder Druckmedi­ um)-Beabstandung für eine optimale Druckqualität aufwerfen. Statt dessen werden differenzielle Kräfte auf vorteilhafte Weise an die Stifte angelegt, indem die Position des Feder­ schwenkpfostens 270 bezüglich der Gesamtlänge der Schlitten­ plattform 220 versetzt wird. Somit wird aufgrund des kürze­ ren Abstands D₁ der Haltevorrichtung 260 zu der Schwarzab­ deckung 230 während der Abdeckung eine größere Kraft an die Frontseite des schwarzen Stifts 34 als an die Frontseite des Farbstifts 36 angelegt.

Claims (10)

1. Wartungsstation (200) zum Warten eines Tintenstrahl­ druckkopfs (34) einer Tintenstrahldruckvorrichtung (20), wobei der Druckkopf eine Frontplatte aufweist, die eine Gruppe von Tinten-ausschleudernden Düsen de­ finiert, die sich durch dieselbe erstrecken, mit fol­ genden Merkmalen:
einer Plattform (220), die in eine Abdeckungsposition bewegbar ist; und
einer Druckkopfabdeckung (230), die von der Plattform (220) getragen wird, wobei die Abdeckung (230) eine Ab­ dichtungslippe aufweist, die die Düsen umgibt und die Frontplatte in Eingriff nimmt, wenn sich dieselbe in der Abdeckungsposition befindet, wobei die Lippe minde­ stens einen Abschnitt (290, 292) mit aneinander angren­ zenden mehrfachen Kontaktregionen aufweist, welche in der Lage sind, über Oberflächenunregelmäßigkeiten der Frontplatte abzudichten.

2. Wartungsstation (200) gemäß Anspruch 1, bei der die Ab­ dichtungslippe ebenfalls einen einzelnen Rippenabschnitt (286, 288) aufweist.

3. Wartungsstation (200) gemäß Anspruch 2, bei der jeder der aneinander angrenzenden mehrfachen Kontaktregionen eine Breite aufweist, die kleiner als eine Breite des Einzelrippenabschnitts (286, 288) der Abdichtungslippe ist.

4. Wartungsstation (200) gemäß einem beliebigen der An­ sprüche 1 bis 3, bei der die aneinander angrenzenden mehrfachen Kontaktbereiche (290, 292) mindestens zwei Rippenabschnitte (294, 295; 295, 296) aufweisen, die durch einen Wannenabschnitt (297; 298) getrennt sind.

5. Wartungsstation (200) gemäß einem beliebigen der An­ sprüche 1 bis 4, bei der die Rippenabschnitte (294, 295, 296) im wesentlichen zueinander parallel sind.

6. Wartungsstation (200) gemäß einem beliebigen der An­ sprüche 1 bis 5, bei der die Abdichtungslippe zwei ge­ genüberliegende Endabschnitte (290, 292) aufweist, die durch zwei gegenüberliegende Beinabschnitte (286, 288) gekoppelt sind, wobei jeder der Endabschnitte (290, 292) mindestens zwei Rippenabschnitte (294, 295; 295, 296) aufweist.

7. Wartungsstation (200) gemäß Anspruch 6, bei der jeder Endabschnitt (290, 292) drei Rippenabschnitte (294, 295, 296) aufweist, wobei jeder der Beinabschnitte (286, 288) jeweils einen einzelnen Rippenabschnitt auf­ weist.

8. Wartungsstation (200) gemäß einem beliebigen der An­ sprüche 1 bis 7, bei der:
ein Abdichtungshohlraum (304) zwischen der Abdeckung (230) und dem Druckkopf (34) gebildet ist, wenn sich dieselbe in der Abdeckungsposition befindet;
eine Plattform (220) eine erste und eine zweite gegen­ überliegende Oberfläche aufweist, wobei die erste Ober­ fläche die Abdeckung trägt und die zweite Oberfläche eine Anschlagaussparung (302) und einen Entlüftungsweg (306) aufweist und die Plattform (220) ferner einen Korridor (226) definiert, der den Abdichtungshohlraum (204) mit dem Entlüftungsweg (306) koppelt; und
die Wartungsstation (200) ferner einen Entlüftungsan­ schlag (300) aus einem elastischen Material aufweist, der in der Plattform-Anschlagaussparung (302) aufgenom­ men ist, um einen Entlüftungskorridor zu bilden, der den Abdichtungshohlraum (304) mit der Atmosphäre kop­ pelt.

9. Wartungsstation (200) gemäß Anspruch 8, bei der der Entlüftungsanschlag (300) und die Plattform-Anschlag­ aussparung (302) zusammenwirken, um einen Kapillarkor­ ridor zwischen denselben zu definieren, der jede ange­ häufte überschüssige Tinte unter Verwendung der Kapil­ larwirkung durch den Kapillarkorridor zieht.

10. Wartungsstation (200) gemäß Anspruch 8 oder 9, bei der:
der Entlüftungsanschlag (300) und die Plattform-An­ schlagaussparung (306, 312) zusammenwirken, um ein Aus­ laßtor des Entlüftungskorridors zu bilden; und
der Entlüftungsanschlag (300) einen Abtropffinger (314) aufweist, der sich über die zweite Plattformoberfläche hinaus erstreckt, die an das Auslaßtor des Entlüftungs­ korridors (312) angrenzt.