DE60303175T2

DE60303175T2 - Reinigungsvorrichtung und Montageverfahren dafür zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfes

Info

Publication number: DE60303175T2
Application number: DE60303175T
Authority: DE
Inventors: Steven W. San Diego Steinfield; Lidia San Diego Calvo; Benjamin H. San Diego Wood; Antonio Sant Cugat del Valles Monclus; Daniel San Diego Laborce
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: EP1350627A1; DE60303175D1; JP2003300329A; EP1350627B1; JP4072087B2; US6692100B2; US20030189614A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Druckkopfreinigungsvorrichtungen und auf -Verfahren und insbesondere bezieht sich dieselbe auf eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zur Anordnung derselben zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs.
Ein Tintenstrahldrucker erzeugt Bilder auf einem Aufzeichenmedium durch Ausstoßen von Tintentröpfchen auf das Aufzeichenmedium auf eine bildmäßige Weise. Die Vorteile einer anschlagfreien, geräuscharmen, Niedrigenergieverbrauchs- und Niedrigkosten-Operation, zusätzlich zu der Fähigkeit des Druckers, auf normales Papier zu drucken, sind weitgehend verantwortlich für die breite Akzeptanz von Tintenstrahldruckern auf dem Markt.
Genauer gesagt weist ein Tintenstrahldrucker eine Druckkopfkassette auf, die eine Mehrzahl von Tintenausstoßkammern und eine Mehrzahl von Tintenausstoßöffnungen in Kommunikation mit Entsprechenden der Tintenausstoßkammern umfasst. An jeder Öffnung wird eine Tintenausstoßeinrichtung verwendet, um ein Tintentröpfchen zu erzeugen. Diesbezüglich kann jede von zwei Typen von Tintenausstoßeinrichtungen verwendet werden. Diese zwei Typen von Tintenausstoßeinrichtungen sind durch Wärme betätigte Tintenausstoßeinrichtungen und piezoelektrisch betätigte Tintenausstoßeinrichtungen. Im Hinblick auf die piezoelektrisch betätigten Tintenausstoßeinrichtungen wird ein piezoelektrisches Material verwendet. Das piezoelektrische Material besitzt piezoelektrische Eigenschaften, derart, dass ein elektrisches Feld erzeugt wird, wenn eine mechanische Beanspruchung ausgeübt wird. Das Gegenteil gilt ebenfalls; d. h., ein angelegtes elektrisches Feld erzeugt eine mechanische Beanspruchung in dem Material. Wenn eine piezoelektrisch betätigte Tintenausstoßeinrichtung zum Tintenstrahldrucken verwendet wird, wird ein elektrischer Puls an das piezoelektrische Material angelegt, wodurch verursacht wird, dass das piezoelektrische Material sich biegt, wodurch ein Tintentröpfchen aus einem Tintenkörper, der in Kontakt mit dem piezoelektrischen Material ist, gequetscht wird. Das Tintentröpfchen bewegt sich nachfolgend durch die Tintenausstoßöffnung und landet auf dem Aufzeichenmedium. Ein solcher piezoelektrischer Tintenstrahldrucker wird offenbart durch das U.S.-Patent Nr. 3,946,398 mit dem Titel „Method And Apparatus For Recording With Writing Fluids And Drop Projection Means Therefor", erteilt am 23. März 1976 im Namen von Edmond L. Kyser u. a.
Im Hinblick auf durch Wärme betätigte Tintenausstoßeinrichtungen, wie sie in thermischen Tintenstrahldruckern angetroffen werden, erwärmt ein Heizer lokal den Tintenkörper und eine Quantität bzw. Menge der Tintenphase ändert sich zu einer gasförmigen Dampfblase. Die Dampfblase erhöht den internen Tintendruck ausreichend, so dass ein Tintentröpfchen durch die Tintenausstoßöffnung und hin zu dem Aufzeichenmedium ausgestoßen wird. Thermische Tintenstrahldrucker sind bekannt und werden erörtert, z. B. in den U.S.-Patenten Nr. 4,500,895 an Buck u. a.; 4,794,409 an Cowger u. a.; 4,771,295 an Baker u. a.; 5,278,584 an Keefe u. a. und dem Hewlett-Packard Journal, Band 39, Nr. 4 (August 1988).
Die Druckkopfkassette selbst kann eine am Wagen befestigte Druckkopfkassette sein, die sich hin und her quer im Hinblick auf das Aufzeichenmedium bewegt (d. h. über die Breite des Aufzeichenmediums), wenn eine Steuerung, die mit der Druckkopfkassette verbunden ist, selektiv Einzelne der Tintenausstoßkammern abfeuert. Jedes Mal, wenn der Druckkopf das Aufzeichenmedium überquert, wird ein Band aus Informationen auf das Aufzeichenmedium gedruckt. Nach dem Drucken des Bandes aus Informationen bewegt der Drucker das Aufzeichenmedium weiter um die Breite des Bandes und die Druckkopfkassette druckt ein weiteres Band aus Informationen, auf die Weise, die direkt hierin vorangehend erwähnt wurde. Dieser Prozess wird wiederholt, bis das gewünschte Bild auf das Aufzeichenmedium gedruckt ist. Alternativ kann die Druckkopfkassette eine Seitenbreiten-Druckkopfkassette sein, die stationär ist und eine Länge aufweist, die ausreichend ist, um über die Breite des Aufzeichenmediums zu drucken. In diesem Fall wird das Aufzeichenmedium während des Druckprozesses kontinuierlich und normal zu der stationären Druckkopfkassette bewegt.
Tinten, die mit piezoelektrischen und thermischen Tintenstrahldruckern verwendbar sind, egal ob diese Drucker am Wagen befestigte oder Seitenbreiten-Druckkopfkassetten aufweisen, sind speziell formuliert, um geeignete Bilder auf dem Aufzeichenmedium zu schaffen. Solche Tinten umfassen üblicherweise ein Farbmittel, wie z. B. ein Pigment oder einen Farbstoff, eine wässrige Flüssigkeit, wie z. B. Wasser und/oder ein Niedrigdampfdrucklösungsmittel. Genauer gesagt ist die Tinte eine Flüssigkeitszusammensetzung, die ein Lösungsmittel oder eine Trägerflüssigkeit, Farbstoffe oder Pigmente, Feuchthaltemittel, organische Lösungsmittel, Reinigungsmittel, Verdickungsmittel, Konservierungsstoffe und andere Komponenten aufweist. Ferner kann das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit Wasser allein oder Wasser vermischt mit wassermischbaren Lösungsmitteln, wie z. B. Polyalkoholen, oder organische Materialien, wie z. B. Polyalkohole, sein. Verschiedene Flüssigkeitstintenzusammensetzungen werden z. B. offenbart durch das U.S.-Patent Nr. 4,381,946 mit dem Titel „Ink Composition For Ink-Jet Recording", erteilt am 3. Mai 1983 im Namen von Masafumi Uehara u. a.
Solche Tinten für Tintenstrahldrucker, egal ob vom piezoelektrischen oder thermischen Typ, weisen eine Anzahl von speziellen Charakteristika auf. Zum Beispiel sollte die Tinte eine Nichttrocknungs-Charakteristik umfassen, so dass das Trocknen der Tinte in den Tintenausstoßkammern verhin dert oder verlangsamt wird, zu einem solchen Zustand, dass die Ausstoßkammern und entsprechende Öffnungen durch ein gelegentliches Auswerfen von Tintentröpfchen offen und frei von getrockneter Tinte gehalten werden. Wie jedoch beobachtet wurde, kann sich Tinte auf dem Druckkopf und der elektrischen Verbindung des Druckkopfs aufbauen. Dieser Tintenaufbau kann aus den nachfolgenden drei Hauptquellen resultieren: (1) Tintenpuddeln und Spritzen, wenn Tinte ausgestoßen wird; (2) Tintenaerosolkondensation an dem Druckkopf; und (3) Tinte, die durch eine Wartungsstations-Abdeckung und einen -Wischer wieder abgelagert wird. Ein solcher Tintenaufbau kann zu den nachfolgenden unerwünschten Ergebnissen führen: (1) einem Kurzschließen der elektrischen Verbindung des Druckkopfs durch nasse Tinte, wodurch eine elektrische Fehlfunktion des Druckkopfs verursacht wird; (2) Papierfaserspuren, die ungewollte Tintenlinien auf dem Aufzeichenmedium aufgrund des Ziehens von nassen Papierfasern verursachen, die an der Tinte des Druckkopfs haften; (3) schlechtem Tintenausstoßöffnungsverhalten, das Tintenausstoßfehler und eine Tropfengeschwindigkeits- oder Tropfenvolumen-Verschlechterung verursacht; und (4) Tintentropfen, die von dem Druckkopf fallen, was ungewollte Tintenflecken auf dem Aufzeichenmedium verursacht.
Zusätzlich dazu ist die Tintenstrahldruckkopfkassette der Umgebung ausgesetzt, wo das Tintenstrahldrucken auftritt. Das heißt, die vorangehend erwähnten Tintenausstoßöffnungen sind vielen luftübertragenen Partikeln ausgesetzt, wie z. B. Staub, Schmutz und den vorangehend erwähnten Papierfasern. Partikelteilchen können sich auf den Oberflächen ansammeln, die um die Öffnungen gebildet sind, und können sich in den Öffnungen und den Kammern selbst ansammeln. Das heißt, die Tinte kann sich mit solchen Partikelteilchen verbinden, um einen störenden Grat zu bilden, der die Öffnung blockiert oder die Oberflächenbenetzung ändert, um eine ordnungsgemäße Bildung des Tintentröpfchens zu verhindern. Ein Blockieren der Öffnungen stört den ordnungsgemä ßen Ausstoß von Tintentröpfchen, wodurch der Flugweg der Tintentröpfchen geändert wird und verursacht wird, dass die Tintentröpfchen auf das Aufzeichenmedium an unbeabsichtigten Positionen auftreffen. Der Partikelteilchen- und Tinten-Aufbau sollte von der Druckkopfoberfläche und der Öffnung gereinigt werden, um eine ordnungsgemäße Tröpfchenbildung und eine ordnungsgemäße Tintentröpfchenbahn wiederherzustellen.
Aus den gesamten vorangehenden Gründen ist es wichtig, den Druckkopf von ungewollter Tinte und Teilchen bzw. Schmutz zu reinigen. Bei einigen bekannten Vorrichtungen wird diese Reinigung durch Wischen des Druckkopfs oder durch Absorbieren von Tinte und Teilchen von dem Druckkopf erreicht.
Ein repräsentativer Tintenstrahldruckkopfkassettenreiniger, der ein Wischerblatt verwendet, um den Druckkopf zu wischen, wird offenbart durch das U.S.-Patent Nr. 5,907,335 mit dem Titel „Wet Wiping Printhead Cleaning System Using A Non-Contact Technique For Applying A Printhead Treatment Fluid", erteilt am 25. Mai 1999 im Namen von Eric Joseph Johnson u. a., und das dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugewiesen ist. Das Patent von Johnson u. a. offenbart eine Reinigung bei Druckern, die ein „Wischer"-Blatt verwenden, das Schiebend eine Düsenöffnungsplattenoberfläche von einer Druckkopfkassette in Eingriff nimmt und wischt, um überschüssige Tinte und angesammelten Schmutz zu entfernen. Die Entfernung von überschüssiger Tinte und angesammelten Teilchen soll das Druckkopfverhalten und die Druckqualität verbessern. Gemäß der Offenbarung von Johnson u. a. weist das Reinigungssystem eine Druckkopfwartungsstation auf, die eine Quelle eines Behandlungsfluids umfasst, die in der Nähe einer Abdeckung angeordnet ist, die zu der Wartungsstation gehört. Die Abdeckung wird in abdichtenden Kontakt mit dem Druckkopf gebracht. Ein Wischer, der in einem Ausführungsbeispiel der Wartungsstation umfasst ist, kommt in Kontakt mit dem Druckkopf zum Entfernen von getrockneter Tinte und Teil chen. Das Behandlungsfluid schmiert den Wischer, um einen Verschleiß des Wischers zu reduzieren. Ferner löst das Behandlungsfluid einen Teil des getrockneten Tintenrests, der auf dem Druckkopf angesammelt ist. Zusätzlich dazu hinterlässt das Behandlungsfluid einen dünnen Film, der nicht ohne weiteres trocknet, so dass Tintenrest und andere Teilchen, der nachfolgend auf den Druckkopf über der Schicht des Fluids aufgebracht wird, einfacher abgewischt werden kann. Abstreifer sind innerhalb der Wartungsstation vorgesehen, um die Wischer zu reinigen.
Eine andere Technik zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs ist offenbart in dem japanischen Patent JP 3-189163 mit dem Titel „Ink Jet Recorder", erteilt am 19. August 1989 an Canon, Incorporated. Das Canon-Patent offenbart ein Verfahren zum Beseitigen von Papierpulver, Staub, Tinte oder ähnlichem von dem vorderen Auslassabschnitt eines Druckkopfs. Genauer gesagt, wenn der Druckkopf an einer Reinigungsposition in dem Drucker mit Hilfe eines Wagenmotors positioniert ist, wird der Druckkopf in Kontakt mit einem Band aus porösem Material gedrückt. Tinte, Blasen, etc. werden von dem Auslassabschnitt des Druckkopfs durch Kapillarwirkung zwischen dem Auslassabschnitt und dem porösem Material absorbiert. Die Mengen an Tinte, Blasen etc., die Papierpulver oder Staub enthalten können, werden im Verhältnis zur Kontaktzeit mit dem porösen Material absorbiert. Nach dem Reinigen wird der Druckkopf dann durch Betrieb des Wagenmotors zurück zu einer Druckposition gebracht. Nach dem Bestätigen, dass der Druckkopf nicht mehr an der Reinigungsposition ist, wird das poröse Material weiterbewegt, um einen anderen Abschnitt des porösen Materials für das nächste Reinigungsereignis vorzubereiten.
Obwohl bekannte Druckkopfkassetten-Reinigungstechniken, wie sie z. B. durch das Patent an Johnson u. a. offenbart sind, zufriedenstellend funktionieren können, wurde beobachtet, dass sich im Lauf der Zeit Tinte auf dem Wischer aufbaut. Dies führt zu einer verringerten Effektivität des Wischers über die Lebensdauer des Wischers. Obwohl Abstreifer, wie sie z. B. durch das Patent an Johnson u. a. offenbart werden, manchmal zum Reinigen des Wischers vorgesehen sind, beseitigt die Verwendung von Abstreifern die Wurzel des Problems nicht und dieselben können selbst einen Tintenaufbau erfahren, der die Abstreifereffektivität im Lauf der Zeit verringert. Ferner, obwohl das Canon-Patent ein poröses Material zur Entfernung von Tinte, Blasen etc. offenbart, die Papierpulver oder Staub enthalten können, besteht offensichtlich keine Offenbarung in dem Canon-Patent, dass das poröse Material faltenfrei bleibt, um die Reinigungseffektivität zu verbessern, wenn das poröse Material in Kontakt mit dem Druckkopf gebracht wird. Ferner muss gemäß dem Canon-Patent das poröse Material für eine bestimmte Zeit in Kontakt mit dem Druckkopf bleiben, um Tinte, Blasen, Papierpulver oder Staub zufriedenstellend durch den relativ langsamen Prozess der Kapillarwirkung zu absorbieren. Die Verwendung der Canon-Reinigungstechnik erhöht daher die Reinigungszeit.
Daher besteht ein Bedarf nach einer Reinigungsvorrichtung und einem Verfahren zum Anordnen derselben zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs, wobei die Vorrichtung und das Verfahren (1) den Bedarf nach Wischern und Abstreifern beseitigen, und trotzdem einen Tintenaufbau und Partikelteilchen von der äußeren Oberfläche des Druckkopfs beseitigen, um zu verhindern, dass nasse Tinte die elektrische Verbindung des Druckkopfs kurzschließt; (2) Papierfaserspuren beseitigen, die ungewollte Tintenlinien auf dem Aufzeichenmedium verursachen; (3) ein schlechtes Tintenausstoßöffnungsverhalten verbessern, das anderweitig Tropfenausstoßfehler, Tropfengeschwindigkeits- oder Tropfenvolumen-Verschlechterung verursachen würde; (4) das Risiko reduzieren, dass Tintentropfen, die von dem Druckkopf abfallen, ungewollte Tintenflecken auf dem Aufzeichenmedium verursachen; und (5) vermeiden, sich auf den relativ langsamen Prozess einer Kapillarwirkung zum Reinigen des Druckkopfs verlassen zu müssen.
In der US 5,969,731 ist eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs offenbart, wobei die Vorrichtung eine drehbare erste Spindel, um eine Bahn eines Bandes von derselben zu liefern, das Behandlungsfluid trägt, und eine drehbare zweite Spindel, die in der Nähe der ersten Spindel angeordnet ist, um die Bahn auf derselben aufzunehmen, umfasst. Die Bahn erstreckt sich von der ersten Spindel zu der zweiten Spindel, während sie schiebbar den Druckkopf zum Reinigen des Druckkopfs in Eingriff nimmt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Bahn durch eine Antriebsrolle getrieben, die die Bahn in Eingriff nimmt, und es ist ferner eine feder-vorgespannte Spanneinrichtung zum Spannen der Bahn bereitgestellt.
In jedem des EP 1080909 und der US 4,928,120 ist eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs offenbart, wobei die Vorrichtung ein endlosbandartiges Wischbauglied umfasst, das schiebbar den Druckkopf in Eingriff nimmt. Das Band wird durch eine Antriebsrolle getrieben, die das Band in Eingriff nimmt.
Zusammenfassung der Erfindung
In der umfassenden Form ist die Erfindung eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zur Anordnung derselben zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs. Die Reinigungsvorrichtung weist eine drehbare erste Spindel zum Liefern einer Bahn von derselben. Eine drehbare zweite Spindel ist in der Nähe der ersten Spindel zum Empfangen der Bahn angeordnet, wobei die Bahn in der Lage ist, sich von der ersten Spindel zu der zweiten Spindel zu erstrecken und schiebbar den Druckkopf zum Reinigen des Druckkopfs in Eingriff zu nehmen. Ein Bahnantrieb ist mit der ersten Spindel und der zweiten Spindel zum Treiben der Bahn von der ersten Spindel zu der zweiten Spindel gekoppelt. Der Bahnantrieb umfasst eine drehbare Antriebsrolle, die in der Nähe der ersten Spindel angeordnet ist, zum Ineingriffnehmen der Bahn, die von der ersten Spindel geliefert wird. Die Antriebsrolle zieht die Bahn mit einer vorbestimmten Rückspannungskraft von der ersten Spindel. Der Bahnantrieb umfasst ferner eine Kupplung, die mit der zweiten Spindel gekoppelt ist, um die Drehung der zweiten Spindel zu steuern. Die zweite Spindel zieht somit die Bahn mit einer vorbestimmten Vorwärtsspannungskraft auf die zweite Spindel, die größer ist als die Rückspannungskraft, so dass die Bahn faltenfrei ist, während die Bahn schiebbar den Druckkopf in Eingriff nimmt.
Diesbezüglich weist der Bahnantrieb eine Antriebsrolle auf, die konzentrisch an einer dritten Spindel befestigt ist, die in der Nähe der ersten Spindel angeordnet ist. Ein Abschnitt der Bahn, die sich von der ersten Spindel erstreckt, wickelt sich teilweise um die Antriebsrolle, so dass die Bahn von der ersten Spindel gezogen wird, wenn sich die Antriebsrolle dreht. Der Bahnantrieb ist ferner mit der zweiten Spindel gekoppelt. Das heißt, der Bahnantrieb zieht gleichzeitig die Bahn auf die zweite Spindel, während die Antriebsrolle, die zu dem Bahnantrieb gehört, die Bahn von der ersten Spindel zieht. Anders ausgedrückt, zieht der Bahnantrieb sowohl die Bahn von dem Bahnvorrat und zieht die Bahn auf den Bahnaufnehmer. Ferner nimmt der Abschnitt der Bahn, der teilweise um die Antriebsrolle gewickelt ist, die Druckkopfoberfläche in Eingriff, um die Druckkopfoberfläche zu reinigen.
Der Bahnantrieb kann ferner ein Rädergetriebe zum steuerbaren Drehen der zweiten Spindel (Bahnaufnehmer) und der dritten Spindel (Antriebsrolle) aufweisen. Die Kupplung kann eine Überantriebs- bzw. Overdrive-Schlupfkupplung sein, die zum Ausüben eines vorbestimmten Betrags einer Schiebereibung auf die zweite Spindel einstellbar ist, um die Geschwindigkeit der Drehung der zweiten Spindel zu steuern. Das Steuern der Drehgeschwindigkeit der zweiten Spindel steuert die Vorwärtsspannung, die auf die Bahn wirkt. Diesbezüglich kann die Überantirebs-Rutschkupplung eingestellt sein, um eine gewünschte Vorwärtsspannungskraft auszuüben, die auf die Bahn wirkt. Ferner funktioniert der Abschnitt der Bahn, der teilweise um die Antriebsrolle gewickelt ist, effektiv als eine „Passive-Rutschkupplung"-Anordnung. Die Passive-Rutschkupplung-Anordnung übt einen vorbestimmten Reibungsbetrag zwischen der Antriebsrolle und der Bahn aus, abhängig von einem vorbestimmten „Wicklungswinkel" (d. h. Winkel, der durch die Bahn gebildet wird, wenn sie teilweise um die Antriebsrolle gewickelt wird), so dass die Antriebsrolle die Bahn ohne Schlupf bewegt. Diesbezüglich übt die Passive-Rutschkupplung-Anordnung eine gewünschte Rückspannungskraft aus, die auf die Bahn wirkt. Eine Einstellung der Überantriebs-Rutschkupplung und ein Vorhandensein der passiven Rutschkupplung ermöglicht, dass die Überantriebs-Rutschkupplung und die passive Rutschkupplung gemeinsam wirken, um die Bahn in Spannung zu halten, so dass die Bahn faltenfrei bleibt. Es ist wichtig, dass die Bahn faltenfrei bleibt. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Oberfläche der Bahn die Oberfläche des Druckkopfs ohne Zwischenräume in der Kontaktabdeckung kontaktiert. Dies verbessert die Reinigungseffektivität im Vergleich zu einer Bahn mit Falten.
Ferner kann ein Betätiger bzw. eine Betätigungseinrichtung vorgesehen sein, um das Rädergetriebe zu betätigen. Ein Betätigen des Rädergetriebes wiederum dreht die zweite Spindel und die Antriebsrolle um einen vorbestimmten Betrag. Diesbezüglich, nachdem der Druckkopf ausreichend durch die Bahn gereinigt ist, indexiert die Betätigungseinrichtung die Bahn durch Drehen der zweiten Spindel und der Antriebsrolle um den vorbestimmten Betrag, um einen unbenutzten Abschnitt der Bahn für das nächste Reinigungsereignis zu präsentieren.
Die Reinigungsvorrichtung kann ferner eine Mehrzahl von herkömmlichen Speibecken zum Empfangen von Tinte aufweisen, die aus den Kassettenöffnungen ausgestoßen oder „ausgespie en" wird, um die Öffnungen von getrockneter Tinte und Teilchen zu reinigen. Die Reinigungsvorrichtung kann ferner eine Mehrzahl von herkömmlichen Abdeckstationen zum Abdecken der Öffnungen umfassen, wenn der Druckkopf nicht in Verwendung ist, so dass das Risiko einer Tintenaustrocknung reduziert wird. Somit kann die Reinigungsvorrichtung erfindungsgemäß traditionelle Speibecken und/oder Abdeckstationen in Kombination mit der Bahn und dem Bahnantrieb für eine verbesserte Reinigungseffektivität umfassen.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Bahn, die in der Lage ist, den Druckkopfs zum Reinigen des Druckkopfs ist schiebbar in Eingriff zu nehmen.
Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bahnantriebs zum präzisen Treiben der Bahn, so dass die Bahn faltenfrei ist, während die Bahn schiebbar den Druckkopf in Eingriff nimmt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung derselben den Bedarf nach Wischern und Abstreifern beseitigt und trotzdem einen Tintenaufbau und Partikelteilchen von der äußeren Oberfläche des Druckkopfs entfernt.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung derselben (1) verhindert, dass nasse Tinte die elektrische Verbindung des Druckkopfs kurzschließt; (2) Papierfaserspuren beseitigt, die ungewollte Tintenlinien auf dem Aufzeichenmedium verursachen; (3) ein schlechtes Tintenausstoßöffnungsverhalten verbessert, das anderweitig Tropfenausstoßfehler, Tropfengeschwindigkeit- oder Tropfenvolumen-Verschlechterung verursacht; und (4) das Risiko reduziert, dass Tintentropfen von dem Druckkopf fallen, wodurch ungewollte Tintenflecken auf dem Aufzeichenmedium verursacht werden.
Ein wiederum weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung derselben die Reinigungszeit reduziert.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute auf dem Gebiet nach einem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen genommen wird, in denen darstellende Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Während die Beschreibung mit Ansprüchen endet, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung besonders herausstellen und gezielt beanspruchen, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung besser verständlich ist aus der nachfolgenden Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wird, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers ist, der einen Druckkopf und auch eine Reinigungsvorrichtung aufweist, die in demselben zum Reinigen des Druckkopfs angeordnet ist;
2 eine Ansicht im Teilaufriss des Druckkopfs ist, der einen Tintentropfen ausstößt und Partikelteilchen aufweist, die auf einer äußeren Oberfläche des Druckkopfs vorliegen;
3 eine fragmentarische Ansicht im Teilaufriss von einer einer Mehrzahl von Tintenkassetten ist, die zu dem Druckkopf gehören;
4 eine Ansicht ist, entnommen entlang der Schnittlinie 4-4 aus 2;
5 eine perspektivische Ansicht einer Bahn ist, die zu der Reinigungsvorrichtung gehört, die mit herkömmlichen Tintenspeibecken und Druckkopfabdeckstationen kombiniert ist;
6 eine perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung ist;
7 eine perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung im Aufriss ist, wobei diese Ansicht einen Bahnvorrat, eine Bahnaufnahmeeinrichtung und eine Bahnantriebsrolle zeigt;
8 eine perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung im Aufriss ist, wobei diese Ansicht ein erstes Getrieberad zeigt, das zu einem Rädergetriebe gehört, und ferner einen Betätiger zeigt, und einen Sperrhaken, der das erste Getrieberad in Eingriff nimmt;
9 eine perspektivische Ansicht des Rädergetriebes ist, wobei Teile der Klarheit halber entfernt sind;
10 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Reinigungsvorrichtung ist; und
11 eine perspektivische Ansicht eines Rädergetriebes eines zweiten Ausführungsbeispiels ist, bei dem Teile der Klarheit halber entfernt sind, das zu der Reinigungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels gehört.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die vorliegende Erfindung richtet sich insbesondere auf Elemente, die einen Teil der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden oder direkter mit derselben zusammenarbeiten. Es wird darauf hingewiesen, dass Elemente, die nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben werden, verschiedene Formen annehmen können, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind.
Daher ist Bezug nehmend auf 1 ein Tintenstrahldrucker gezeigt, der allgemein als 10 bezeichnet ist, zum Drucken eines Bildes 20 auf ein Aufzeichenmedium 30. Das Aufzeichenmedium 30 kann ein reflektierendes Aufzeichenmedium sein, wie z. B. Papier, Gewebe oder ähnliches, oder das Aufzeichenmedium 30 kann ein durchlässiges Aufzeichenmedium sein, wie z. B. Transparentmaterial.
Bezug nehmend auf 1, 2 und 3 weist der Drucker 10 einen thermischen Tintenstrahldruckkopf 40 auf, der eine Außenoberfläche 45 auf demselben aufweist. Der Druckkopf 40 umfasst eine Mehrzahl von benachbarten Tintenkassetten 50a, 50b, 50c und 50d, die Tinte mit den Farben Cyan, Magenta, Gelb bzw. Schwarz enthalten. Obwohl hierin vier Tintenkassetten 50a, 50b, 50c und 50d offenbart sind, sollte darauf hingewiesen werden, dass mehr oder weniger Tintenkassetten vorhanden sein können, abhängig von der spezifischen erforderlichen Druckanwendung. Jede Tintenkassette 50a/b/c/d weist zumindest eine Tintenausstoßkammer 60 auf, die in derselben gebildet ist, wobei die Kammer 60 einen Tintenkörper 65 enthält. Die Tintenausstoßkammer 60 endet in einer Mehrzahl von kolinear ausgerichteten Tintenausstoßöffnungen 70 (wobei nur einige derselben gezeigt sind), zum Ausstoßen einer Mehrzahl von Tintentropfen 80 auf ein Aufzeichenmedium 30, um ein Bild 20 auf dem Aufzeichenmedium 30 zu erzeugen. In der Kammer 60 ist eine im Allgemeinen rechteckige Form 90 horizontal angeordnet. Die Form 90 weist eine Unterseitenoberfläche 100 auf, aus Gründen, die gegenwärtig offenbart werden. Diesbezüglich ist an die Unterseitenoberfläche 100 der Form 90 eine Mehrzahl von thermischen resistiven Heizerelementen oder Dünnfilmwiderständen 110 angebracht, die mit Entsprechenden der Öffnungen 70 ausgerichtet sind, um den Tintenkörper 65 in der Nähe der Öffnungen 70 lokal zum Kochen zu bringen. Widerstände 110 sind jeweils elektrisch mit einer Steuerung (nicht gezeigt) verbunden, so dass die Steuerung selektiv den Fluss elektrischer Energie zu den Widerständen 110 steuert, ansprechend auf Ausgangssignale, die von einer Bildquelle empfangen werden, wie z. B. einem Scanner, Computer oder einer digitalen Kamera (alle nicht gezeigt). Diesbezüglich, wenn elektrische Energie momentan zu Jeglichen der Widerstände 110 fließt, erwärmt der Widerstand 110 den Tintenkörper 65 lokal, wodurch verursacht wird, dass sich eine Dampfblase (nicht gezeigt) benachbart zu dem Widerstand 110 bildet. Die Dampfblase setzt die Kammer 60 durch Verdrängen des Tintenkörpers 65 unter Druck, um einen Tintentropfen 80 aus dem Tintenkörper 65 zu drücken. Der Tintentropfen 80 bewegt sich durch die Öffnung 70, um durch das Aufzeichenmedium 30 abgefangen zu werden. Nach einer vorbestimmten Zeit beendet die Steuerung das Liefern elektrischer Energie zu dem Widerstand 110. Die Dampfblase fällt danach aufgrund der Abwesenheit von Energiezuführung in den Tintenkörper 65 zusammen, und Tinte füllt nachfolgend die Kammer 60 wieder auf, allgemein entlang der Flusslinien, die durch Doppelpfeile 115 dargestellt sind. Ein Volumentintenvorrat, der allgemein als 120 bezeichnet ist, kann zum Liefern von Tinte vorgesehen sein, um die Kammern 60 wieder aufzufüllen. Natürlich weist ein solcher Volumentintenvorrat 120 eine Mehrzahl von Tintenreservoirs 130a, 130b, 130c und 130d auf, die Tinte der Farben Cyan, Magenta, Gelb bzw. Schwarz enthalten. Jedes der Reservoirs 130a/b/c/d ist wie z. B. mit Hilfe flexibler Schläuche (nicht gezeigt) mit Entsprechenden der Kassetten 50a/b/c/d zum Wiederauffüllen der Kammern 60 in den Kassetten 50a/b/c/d verbunden. Die Reservoirs 130a/b/c/d können in einem Gehäuse 135 mit einem Deckel 137 vorliegen, der gedreht werden kann, wie z. B. in der Richtung des doppelköpfigen Pfeils 138, zum Öffnen und Schließen des Gehäuses 135. Ein thermischer Druckkopf 40 kann vorzugsweise von einem Typ sein, wie er offenbart wird durch das U.S.-Patent Nr. 6,231,168 mit dem Titel „Ink Jet Print Head With Flow Control Manifold Shape", erteilt am 15. Mai 2001 im Namen von Robert C. Maze, das dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugewiesen ist. Obwohl der Druckkopf 40 hierin vorangehend als ein thermischer Druckkopf offenbart ist, kann der Druckkopf 40 alternativ falls erwünscht ein piezoelektrischer Druckkopf sein.
Wie am besten in 1 und 4 ersichtlich ist, ist der Druckkopf 40 schiebbar auf einer Schiene 140 befestigt, die sich zumindest die Breite des Aufzeichenmediums 30 erstreckt, so dass der Druckkopf 40 die Schiene 140 hin und her in einer Richtung des doppelköpfigen Pfeils 145 quer bewegt. Der Druckkopf 40 überquert die Schiene 140 mit Hilfe eines ersten Motors 150, der mit dem Druckkopf 40 und der Eingriffsschiene 140 verbunden ist. Obwohl der Druckkopf 40 derart gezeigt ist, dass er durch den ersten Motor 150 getrieben wird, der mit dem Druckkopf 40 und der Eingriffsschiene 140 verbunden ist, kann es sein, dass der Druckkopf 40 statt dessen falls erwünscht durch eine Riemenscheibenanordnung (nicht gezeigt) getrieben wird. Ein Trägerbauglied, wie z. B. eine Platte 160, ist von dem Druckkopf 40 beabstandet und gegenüberliegend zu demselben zum Tragen des Aufzeichenmediums 30 angeordnet. Eine Platte 110 kann als eine längliche zylindrische Rolle konfiguriert sein, die durch einen zweiten Motor 170 zum Drehen der Platte 160 betreibbar ist, so dass das Aufzeichenmedium 30 sich in der Richtung eines Pfeils 175 bewegt.
Aus der hierin vorangehenden Beschreibung ist verständlich, dass verursacht wird, dass der Druckkopf 40 die Schiene 140 in einer ersten Druckrichtung überquert, um ein erstes einer Mehrzahl von Druckbändern zu drucken, die das Bild 20 erzeugen. Wenn das erste Druckband gedruckt wird, wird die Platte 160 nicht gedreht, so dass die Platte 160 stationär bleibt. Dann, nachdem das erste Band gedruckt ist, wird die Platte 160 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, um das Aufzeichenmedium 30 um eine vorbestimmte Distanz in der Richtung des Pfeils 175 weiterzubewegen. An diesem Punkt wird verursacht, dass der Druckkopf 40 die Schiene 140 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Druckrichtung überquert, um ein Zweites der Druckbänder zu drucken. Anders ausgedrückt überquert der Druckkopf 40 hin und her die Schiene 140 in der Richtung des Pfeils 145. Die Platte 160 wird nur gedreht, nachdem der Druckkopf 40 einen Endabschnitt der Schiene 140 während jeder Hin- und Herbewegung des Druckkopfs 40 erreicht. Dieser Prozess des Hin- und Herbewegens des Druckkopfs 40 und Drehens der Platte 160 wird wiederholt, bis alle Druckbänder gedruckt sind und das Aufzeichenmedium 30 das gesamte erwünschte Bild 20 erhält.
Wie jedoch am besten in 2 und 3 ersichtlich ist, kann sich Tinte aufbauen und ungewollte Tintenverkrustungen oder Ablagerungen 180 auf der Druckkopfoberfläche 45 und der elektrischen Verbindung (nicht gezeigt) des Druckkopfs 40 bilden. Diese Tintenablagerungen 180 können aus den nachfolgenden drei Hauptquellen resultieren: (1) Tintenpuddeln und Spritzen; (2) Tintenaerosolkondensation an dem Druckkopf; und (3) Tinte, die erneut auf eine Oberfläche 45 durch eine Wartungsstations-Abdeckung und einen -Wischer abgelagert wird. Solche Tintenablagerungen können zu den nachfolgenden unerwünschten Ergebnissen führen: (1) einem Kurzschließen der elektrischen Verbindung des Druckkopfs durch nasse Tinte, wodurch eine elektrische Fehlfunktion des Druckkopfs 40 verursacht wird; (2) Papierfaserspuren, die ungewollte Tintenlinien auf dem Aufzeichenmedium 30 aufgrund des Ziehens von nassen Papierfasern verursachen, die an der Tinte auf der Oberfläche 45 haften; (3) schlechtem Tintenausstoßöffnungsverhalten, das Tintenausstoßfehler und eine Tropfengeschwindigkeits- oder Tropfenvolumen- Verschlechterung verursacht; und (4) Tintentropfen, die von der Oberfläche 45 fallen, was ungewollte Tintenflecken auf dem Aufzeichenmedium 30 verursacht.
Zusätzlich dazu sind Tintenkassetten 50a/b/c/d vielen Arten von luftübertragenen Partikelteilchen ausgesetzt, wie z. B. Staub, Schmutz und den vorangehend erwähnten Papierfasern. Solche Partikelteilchen können sich ansammeln, um Partikelablagerungen 180 auf der Oberfläche 45 um die Öffnungen 70 zu bilden, und können sich schließlich in den Öffnungen 70 und den Kammern 60 selbst ansammeln. Das heißt, solche Partikelablagerungen 180 können sich akkumulieren, um einen störenden Grat zu bilden, der die Öffnung 70 blockiert oder der die Oberflächenbenetzung ändert, um eine ordnungsgemäße Bildung eines Tintentröpfchens 80 zu hemmen. Ein Blockieren der Öffnung 70 stört das ordnungsgemäße Ausstoßen von Tintentröpfchen 80, wodurch der Flugweg der Tintentröpfchen 80 verändert wird und verursacht wird, dass die Tintentröpfchen 80 auf das Aufzeichenmedium 30 an nicht vorgesehenen Positionen auftreffen. Die Partikel- und Tintenaufbau-Ablagerungen 180 sollten von der Oberfläche 45 und der Öffnung 70 gereinigt werden, um eine ordnungsgemäße Tröpfchenbildung und eine ordnungsgemäße Tintentröpfchenbahn wiederherzustellen.
Zurück zu 1 weist der Druckkopf 10 ferner ein einstückig angebrachtes, offenes Gestell 190 zum entfernbaren Aufnehmen einer Druckkopfreinigungsvorrichtung auf, die im Allgemeinen als 200 bezeichnet ist. Das Gestell 190 weist eine Rückwand 192 auf. Das Gestell 190 weist ferner eine Öffnung 195 auf, um zu ermöglichen, dass sich der Druckkopf 40 entlang der Schiene 140 und in das Gestell 190 bewegt, so dass der Druckkopf 40 durch die Reinigungsvorrichtung 200 gereinigt werden kann. Die Öffnung 195 ermöglicht ferner, dass sich der Druckkopf 40 nach dem Reinigen durch die Reinigungsvorrichtung 200 entlang der Schiene 140 und aus dem Gestell 190 bewegt. Wie hierin nachfolgend detaillierter beschrieben wird, ist die Reinigungsvorrichtung 200 in der Lage, Partikelablagerungen 180 von der Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 zu reinigen. Das Gestell 200 kann eine Positionierungsausnehmung 210 umfassen, die in dem Gestell 190 zum präzisen schiebbaren Positionieren der Reinigungsvorrichtung 200 in dem Gestell 190 gebildet ist. Das Gestell 190 kann ferner eine Abdeckung 220 umfassen, die, wie z. B. in der Richtung des doppelköpfigen Pfeils 225 zum Öffnen und Schließen des Gestells 190 gedreht werden kann, um das Innere des Gestells 190 vor Schmutz, Staub und ähnlichem zu schützen.
Bezug nehmend auf 5, 6 und 7 weist die Reinigungsvorrichtung 200 einen Bahnvorrat auf, der allgemein als 230 bezeichnet ist, um eine Reinigungsbahn 240 von demselben zu liefern. Material, das die Bahn 240 aufweist, sollte vorzugsweise eine niedrige Tendenz aufweisen, frei bewegliche Fasern zu erzeugen, um das Risiko zu reduzieren, dass die Bahn 240 selbst Fasern auf die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 aufbringt. Diesbezüglich kann das Material, das die Bahn 240 aufweist, Freudenberg Evolon 100^TM sein, mit einer Dicke von ungefähr 0,32 mm, oder Contac EXNW0039^TM mit einer Dicke von ungefähr 0,23 mm, oder ein ähnliches Bahnmaterial, das von Freudenberg Vliesstoffe KG, angesiedelt in Weinheim, Deutschland, erhältlich ist. Der Vorrat der Bahn 240 ist um eine frei drehbare erste Spindel 250 gewickelt, die einen Durchmesser von ungefähr 0,348 Zoll (8,84 mm) haben kann. In der Nähe der ersten Spindel 250 ist ein Bahnaufnehmer angeordnet, der eine drehbare zweite Spindel 260 aufweist, die einen Durchmesser von ungefähr 0,350 Zoll (8,89 mm) zum Aufnehmen der Bahn 240 auf derselben aufweisen kann. Die Bahn 240 ist in der Lage, sich von der ersten Spindel 250 zu der zweiten Spindel 260 zu erstrecken, und ist ferner in der Lage, die Außenoberfläche 45 des Druckkopfs 40 schiebbar in Eingriff zu nehmen, um die Oberfläche 45 auf eine Weise zu reinigen, die hierin nachfolgend umfassender offenbart wird.
Bezug nehmend auf 6, 7, 8 und 9 weist die Reinigungsvorrichtung 200 ferner einen Bahnantrieb auf, der allgemein als 270 bezeichnet ist. Der Bahnantrieb 270 ist mit der zweiten Spindel 260 gekoppelt (Bahnaufnehmer), um die Bahn 240 von der ersten Spindel 250 (Bahnvorrat) zu der zweiten Spindel 260 zu treiben. Der Bahnantrieb 270 weist eine drehbare, zylindrische Antriebsrolle 280 auf, die konzentrisch an einer dritten Spindel 290 befestigt ist, die in der Nähe der ersten Spindel 250 angeordnet ist. Die Antriebsrolle 280 kann eine Wanddicke von ungefähr 0,157 Zoll (4 mm) aufweisen. Das Material der Antriebsrolle 280 kann ein Schaum sein, der weich genug ist, um sich an die Oberfläche 45 anzupassen, um ein gutes Wischverhalten zu liefern, jedoch steif genug ist, um die Bahn 240 effektiv ohne Schlupf zu treiben. Die Antriebsrolle 280 ist angepasst, um die Bahn 240 in Eingriff zu nehmen, die von der ersten Spindel 250 geliefert wird, derart, dass die Antriebsrolle 280 die Bahn 240 von der ersten Spindel 250 auf die Weise zieht, die hierin nachfolgend offenbart wird. Es wird verursacht, dass sich die Bahn 240 teilweise um die Antriebsrolle 280 wickelt, wie gezeigt ist. Das heißt, die Bahn 240 wickelt sich teilweise um die Antriebsrolle 280, um einen vorbestimmten „Wickelwinkel" ∅ zu definieren. Der Betrag oder Wert des Wickelwinkels ∅ ist derart vorbestimmt, dass der Wickelwinkel ∅ sicherstellt, dass eine Reibung zwischen der Bahn 240 und der Antriebsrolle ausreichend ist, um die Bahn 240 zu bewegen, wenn sich die Antriebsrolle 280 dreht. Auf diese Weise wird eine „Passive-Rutschkupplung"-Anordnung bereitgestellt, wenn sich die Bahn 240 teilweise um die Antriebsrolle 280 wickelt, um den Wickelwinkel ∅ zu definieren. Ferner, um den Wickelwinkel ∅ beizubehalten, ist zwischen dem Bahnvorrat 230 und der Antriebsrolle 280 und die Bahn 240 in Eingriff nehmend ein im Allgemeinen zylindrischer erster Spannstab 300 positioniert. Der erste Spannstab 300 hilft beim Ausüben einer Rückspannungskraft auf einen Abschnitt der Bahn 240, der zwischen der Antriebsrolle 280 und dem Bahnvorrat 230 vorliegt. Die Rückspannungskraft wirkt in einer Richtung 305 weg von der Antriebsrolle hin zu dem Bahnvorrat 230. Zusätzlich dazu ist gegenüberliegend zu dem ersten Spannstab 300 und positioniert zwischen der Antriebsrolle 280 und der zweiten Spindel 260 und die Bahn 240 in Eingriff nehmend ein im Allgemeinen zylindrischer zweiter Spannstab 310 positioniert. Der zweite Spannstab 310 hilft beim Ausüben einer Vorwärtsspannungskraft auf einen Abschnitt der Bahn 240, der zwischen der Antriebsrolle 280 und der zweiten Spindel 260 vorliegt. Ferner ist ungefähr zwischen der ersten Spindel 250 und der zweiten Spindel 260 ein im Allgemeinen zylindrischer dritter Spannstab 320 positioniert, um ebenfalls beim Ausüben einer Vorwärtsspannungskraft auf den Abschnitt der Bahn 240 zu helfen, der zwischen der Antriebsrolle 280 und der zweiten Spindel 260 vorliegt. Die Vorwärtsspannungskraft wirkt in einer Richtung 315 weg von der Antriebsrolle 280 und hin zu der zweiten Spindel 260. Somit ist aus der hierin vorangehenden Beschreibung Bezug nehmend auf die verschiedenen Figuren verständlich, dass die Bahn 240 einen Bahnweg definiert, der sich von dem Bahnvorrat 230 unter dem ersten Spannstab 300, über die Antriebsrolle 280 und unter dem zweiten Spannstab 310, über den dritten Spannstab 320 und dann auf die zweite Spindel 260 erstreckt. Zusätzlich dazu sind die erste Spindel 250, die zweite Spindel 260, die dritte Spindel 290, der erste Spannstab 300, der zweite Spannstab 310 und der dritte Spannstab 320 jeweils mit einem leichten Rahmen 330 gekoppelt, der aus Kunststoff, Aluminium oder ähnlichem zum Tragen dieser Komponenten hergestellt ist. Ferner, wie hierin nachfolgend umfassend beschrieben wird, nimmt der Abschnitt der Bahn 240, der teilweise um die Antriebsrolle 280 gewickelt ist, die Druckkopfoberfläche 45 in Eingriff, um die Druckkopfoberfläche 45 zu reinigen.
Bezug nehmend wiederum auf 6, 7, 8 und 9 ist der Querschnitt der Antriebsrolle 280 als kreisförmig dargestellt. Die Antriebsrolle 280 kann jedoch einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wie z. B. oval, dreieckig oder quadratisch, falls dies erwünscht ist. Ferner könnten Ecken eines solchen nicht kreisförmigen Querschnitts für die Antriebsrolle 280 der Oberfläche 45 auf eine Weise präsentiert werden, um einen „schärferen" Rand der Antriebsrolle 280 zu liefern, um die Reinigung der Oberfläche 45 zu verbessern.
Bezug nehmend wiederum auf 6, 7, 8 und 9, weist der Bahnantrieb 270 ferner ein Rädergetriebe auf, das allgemein als 340 bezeichnet ist. Das Rädergetriebe 340 ist mit einer zweiten Spindel 260 (Bahnaufnehmer) und einer dritten Spindel 290 (Antriebsrolle 280) zum steuerbaren Drehen der zweiten Spindel 260 und der dritten Spindel 290 gekoppelt. Das Rädergetriebe 340 wird nun detailliert beschrieben. Diesbezüglich weist das Rädergetriebe 340 ein erstes Getrieberad 350 auf, das durch die erste Spindel 250 des Bahnvorrats 240 getragen wird. Obwohl das erste Getrieberad 350 durch die erste Spindel 250 getragen wird, dreht das erste Getrieberad 350 die erste Spindel 250 nicht. Statt dessen ist die erste Spindel 250 frei drehbar. Anders ausgedrückt ist das erste Getrieberad 350 frei drehbar. Das erste Getrieberad 350 kann einen Durchmesser von ungefähr 1,000 Zoll (25,4 mm) aufweisen. Mit dem ersten Getrieberad 350 ist ein zweites Getrieberad 360 gekoppelt, das einen Durchmesser von ungefähr 0,833 Zoll (21,2 mm) aufweisen kann. Ferner ist mit dem ersten Getrieberad ein drittes Getrieberad 370 gekoppelt, das einen Durchmesser von ungefähr 0,833 Zoll (21,2 mm) aufweisen kann. Mit der zweiten Spindel 260 und das zweite Getrieberad 360 in Eingriff nehmend ist ein viertes Getrieberad 380, das einen Durchmesser von ungefähr 0,563 Zoll (14,3 mm) aufweisen kann, so dass sich das vierte Getrieberad 380 dreht, während sich das zweite Getrieberad 360 dreht. Natürlich dreht sich die zweite Spindel 260, während sich das vierte Getrieberad 380 dreht, um die Bahn 240 auf die zweite Spindel 260 aufzunehmen. Eine einstellbare Überantriebs-Rutschkupplung 390 ist schiebbar mit der zweiten Spindel 260 gekoppelt und an das vierte Getrieberad 380 angebracht. Die Überantriebs-Rutschkupplung 390 weist ein Gewindeloch 395 durch dieselbe in Kommunikation mit einem Schlitz 397 auf, der in der Überantriebs-Rutschkupplung 390 gebildet ist. Der Zweck des Lochs 395 ist das Aufnehmen einer Schraube (nicht gezeigt) zum einstellbaren Festziehen und Lockern der Überantriebs-Schlupfkupplung 390 an der zweiten Spindel 260. Das heißt, ein Festziehen der Schraube neigt dazu, den Schlitz 397 zu schließen, wodurch die Kupplung 390 gezwungen wird, sich radial zu verengen und sich um die zweite Spindel 260 festzuziehen. Umgekehrt neigt ein Lockern der Schraube dazu, den Schlitz 397 zu öffnen, wodurch ermöglicht wird, dass sich die Kupplung 390 radial ausdehnt und um die zweite Spindel 260 lockert. Somit ist die Überantriebs-Rutschkupplung 390 zum Ausüben eines vorbestimmten Betrags einer Schiebereibung auf die zweite Spindel 260 einstellbar. Auf diese Weise kann die Überantriebs-Rutschkupplung 390 eingestellt werden, um eine gewünschte Vorwärtsspannungskraft auszuüben, die auf die Bahn 240 in einer Richtung wirkt, die im Allgemeinen durch Pfeil 315 dargestellt ist.
Weiterhin Bezug nehmend auf 6, 7, 8 und 9 weist das Rädergetriebe 340 ferner ein fünftes Getrieberad 400 auf, das einen Durchmesser von ungefähr 0,563 Zoll (14,3 mm) aufweisen kann. Ein fünftes Getrieberad 400 nimmt das dritte Getrieberad 370 in Eingriff, so dass sich das fünfte Getrieberad 400 dreht, während sich das dritte Getrieberad 370 dreht. Mit dem fünften Getrieberad 400 ist ein sechstes Getrieberad 410 gekoppelt, das einen Durchmesser von ungefähr 0,188 Zoll (4,76 mm) aufweisen kann. In Eingriff mit einem sechsten Getrieberad 410 und verbunden mit einer dritten Spindel 290 (Antriebsrolle 280) ist ein siebtes Getrieberad 420, das einen Durchmesser von ungefähr 0,188 Zoll (4,76 mm) aufweisen kann, so dass sich das siebte Getrieberad 420 dreht, während sich das sechste Getrieberad 410 dreht. Natürlich dreht sich die dritte Spindel 290, während sich das siebte Getrieberad 420 dreht, um die Antriebsrolle 280 zu drehen. Eine Einstellung der Überantriebs-Rutschkupplung 390 und das Vorhandensein der voran gehend erwähnten passiven Rutschkupplung (d. h. vorgesehen durch die Antriebsrolle 280 und die Bahn 240, wenn sich die Bahn 240 teilweise um die Antriebsrolle 280 wickelt, um den Wickelwinkel ∅ zu definieren), ermöglichen, dass die Überantriebs-Rutschkupplung 390 und die passive Rutschkupplung gemeinsam wirken, um die vorangehend erwähnte Rückspannungskraft und Vorwärtsspannungskraft zu erzeugen. Eine richtige Verwaltung der Rückspannungskraft und der Vorwärtsspannungskraft hält die Bahn 240 in Spannung. Auf diese Weise bleibt die Bahn 240 in Spannung und faltenfrei. Es ist wichtig, dass die Bahn 240 faltenfrei bleibt. Dies ist wichtig, da eine faltenfreie Bahn 240 sicherstellt, dass die Bahn 240 die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 ohne Zwischenräume in de Kontaktabdeckbereich kontaktiert. Dies verbessert die Reinigungseffektivität im Vergleich zu einer Bahn mit Falten.
Zurück zu 1 und 5 umfasst die Reinigungsvorrichtung 200 ferner ein Chassis 440, das einstückig mit dem Rahmen 330 aus Gründen verbunden ist, die gegenwärtig offenbart werden. Diesbezüglich umfasst das Chassis 440 eine Mehrzahl von herkömmlichen Speibecken 442, die mit Tintenausstoßöffnungen 70 der Kassetten 50a/b/c/d zum Aufnehmen von Tinte ausrichtbar sind, die aus den Kassetten 50a/b/c/d ausgestoßen oder „gespieen" wird. Dieses gelegentliche „Speien" von Tinte aus Öffnungen 70 der Kassetten 50a/b/c/d soll die Öffnungen 70 frei von ungewollter getrockneter Tinte und Partikelteilchen halten. Das Chassis 440 umfasst ferner eine Mehrzahl von herkömmlichen Abdeckstationen 444, die mit Öffnungen 70 zum Abdecken der Öffnungen 70 ausrichtbar sind, wenn der Druckkopf 40 nicht in Verwendung ist. Das Abdecken der Öffnungen 70 reduziert das Risiko, dass Tinte austrocknet. Ferner umfasst das Chassis 440 auch eine Mehrzahl von Barrierewänden 446, die in der Lage zu einem Anstoßen mit Entsprechenden der Kassetten 50a/b/c/d sind, um eine Barriere gegen eine Beschädigung an den Kassetten 50a/b/c/d einzurichten, während die Kassetten 50a/b/c/d abgedeckt sind. Das Chassis 440 und der einstückig ange brachte Rahmen 330 sind im Allgemeinen in der Richtung eines doppelköpfigen Pfeils 447 zum Ausrichten von Speibecken 442 oder Abdeckstationen 444 mit Öffnungen 70 der Kassetten 50a/b/c/d bewegbar. Das Chassis 440 und der einstückig angebrachte Rahmen 330 sind mit Hilfe eines Motormechanismus (nicht gezeigt) bewegbar, der das Chassis 440 in Eingriff nimmt. Somit ist die Bahn 240 der Reinigungsvorrichtung 200 erfindungsgemäß mit herkömmlichen Speibecken 442 und Abdeckstationen 444 für eine verbesserte Reinigungseffektivität kombiniert.
Weiterhin Bezug nehmend auf 1 und 5 wird die Reinigungstechnik unter Verwendung der Reinigungsvorrichtung 200 nun beschrieben. Diesbezüglich bewegt ein erster Motor 150, der die Schiene 140 und den Druckkopf 40 in Eingriff nimmt, den Druckkopf 40 entlang der Schiene 140 durch die Öffnung 195 und in das Gestell 190, um das Reinigungsereignis zu beginnen. Zuerst positioniert der Motor 150 den Druckkopf 40 an einer vorbestimmten Position innerhalb des Gestells 190, derart, dass die Oberfläche 45 durch die Bahn 240 gereinigt werden kann. Der vorangehend erwähnte Motormechanismus (nicht gezeigt), der das Chassis 440 in Eingriff nimmt, bewegt dann das Chassis 440 hin und her rückwärts und vorwärts entlang einer Positionierungsausnehmung 210 in der Richtung des Pfeils 447. Das Hin- und Herbewegen des Chassis 440 rückwärts und vorwärts ein einzelnes Mal ist hierin als ein Reinigungszyklus definiert. Wenn das Chassis 440 in der Vorwärtsrichtung verschoben wird (d. h. hin zu der Vorderseite des Druckers 10), nimmt der Abschnitt der Bahn 240, der teilweise um die Antriebsrolle 280 gewickelt ist, die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 in Eingriff, um die Oberfläche 45 zu reinigen. Wenn das Chassis 440 in der Rückwärtsrichtung verschoben wird (d. h. hin zu der Rückseite des Druckers 10), nimmt der Abschnitt der Bahn 240, der teilweise um die Antriebsrolle 280 gewickelt ist, wiederum die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 in Eingriff, um die Oberfläche 45 zu reinigen. Diese Bewegung des Chassis 440 verursacht, dass die Bahn 240 die Oberfläche 45 abreibt und Partikelteilchen 180 von der Oberfläche 45 entfernt, um die Oberfläche 45 zu reinigen. Die Partikelteilchen 180, die somit entfernt werden, haften an der Bahn 240 aufgrund der Zusammensetzung der Bahn 240, die das vorangehend erwähnte Freudenberg Evolon 100^TM oder Contac EXNW0039^TM sein kann. Ungefähr sieben Reinigungszyklen werden vorzugsweise verwendet, um die Oberfläche 45 zu reinigen. An dem Ende jedes Reinigungszyklus jedoch bewegt der erste Motor 150, der den Druckkopf 40 und die Schiene 140 in Eingriff nimmt, den Druckkopf 40 durch die Öffnung 195 und aus dem Gestell 190, um das Drucken des Bildes 20 fortzusetzen. Dieser Prozess wird wiederholt, bis alle Reinigungszyklen (z. B. sieben Reinigungszyklen), die das Reinigungsereignis aufweist, fertiggestellt sind. Nach einer vorbestimmten Zeit während der Operation des Druckers 10 wird der Druckkopf 40 wieder auf die Weise gereinigt, die hierin direkt vorangehend beschrieben ist. Zwischen jedem Reinigungsereignis wird die Bahn 240 jedoch auf die Weise weiterbewegt, die hierin nachfolgend offenbart ist. Ein Weiterbewegen der Bahn 240 präsentiert einen sauberen und unbenutzten Abschnitt der Bahn 240 zum Reinigen des Druckkopfs 40 vor jedem Reinigungsereignis.
Die Weise, auf die die Bahn 240 weiterbewegt wird, wird nun beschrieben. Wie am besten in 1 und 8 ersichtlich ist, weist die Reinigungsvorrichtung 200 ferner einen elastischen Hebel oder Betätiger 448 auf, der mit dem Rahmen 330 verbunden ist und angepasst ist, um die Rückwand 192 zum Indexieren des ersten Getrieberads 350 um einen vorbestimmten Betrag in Eingriff zu nehmen. Wenn das erste Getrieberad 330 indexiert ist, werden die zweite Spindel 260 und die Antriebsrolle 280 jeweils einen vorbestimmten Betrag proportional zu ihren entsprechenden Durchmessern indexiert. Die zweite Spindel 260 und die Antriebsrolle 280 indexieren dann, wenn das erste Getrieberad 330 indexiert ist, da das erste Getrieberad 330 mit der zweiten Spindel 260 und der Antriebsrolle 280 auf die oben beschriebene Weise gekoppelt ist. Diesbezüglich weist der Betätiger 440, der ein relativ dünnes Bauglied aus Edelstahl sein kann, einen auswärts vorstehenden ellbogenförmigen Abschnitt 450 für eine Ineingriffnahme mit der Rückwand 192 auf eine Weise auf, die hierin nachfolgend umfassender beschrieben wird. Diesbezüglich, wenn der vorangehend erwähnte Motormechanismus (nicht gezeigt) das Chassis 440 nach dem letzten Reinigungszyklus (z. B. dem siebten Reinigungszyklus) hin- und herbewegt, bewegt der Motormechanismus das Chassis 440 hin zu der Rückwand 192, bis der ellbogenförmige Abschnitt 450 die Rückwand 192 in Eingriff nimmt. Wenn der ellbogenförmige Abschnitt 450 die Rückwand 192 in Eingriff nimmt, bewegt sich der Betätiger 440 elastisch im Allgemeinen in einer Richtung, die durch den Pfeil 455 dargestellt ist. Wenn sich der Betätiger 440 in der Richtung bewegt, die durch den Pfeil 455 dargestellt ist, nimmt ein Endabschnitt 460 des Betätigers 440 das erste Getrieberad 350 in Eingriff, um das erste Getrieberad 350 um den vorbestimmten Betrag zu indexieren. Ein Indexieren des ersten Getrieberads 350 indexiert auch die Getrieberäder 360, 370, 380, 400, 410 und 420, da das erste Getrieberad 350 und die Getrieberäder 360, 370, 380, 400, 410 und 420 alle Bauglieder des Rädergetriebes 340 sind, die in Wechselwirkung stehen. Natürlich indexiert das Indexieren des ersten Getrieberads 350 und der Getrieberäder 360, 370, 380, 400, 410 und 420 die Antriebsrolle 280, die zweite Spindel 260 und die dritte Spindel 290, um die Bahn 240 um einen vorbestimmten Betrag weiterzubewegen. Wie vorangehend erwähnt wurde, präsentiert das Weiterbewegen der Bahn 240 einen sauberen und unbenutzten Abschnitt der Bahn 240 zum Reinigen des Druckkopfs 40 vor einem Reinigungsereignis. Nachdem das erste Getrieberad 350 indexiert ist, verschiebt die Steuerung (nicht gezeigt), die den Motormechanismus steuert, das Chassis 440 weg von der Rückwand 192, so dass der ellbogenförmige Abschnitt 450 des Betätigers 440 von der Rückwand 192 außer Eingriff gebracht wird. Aufgrund der elastischen Eigenschaft des Betätigers 440 wird der Betätiger 440 dann zurückgesetzt oder kehrt in seine Originalpo sition zurück, um auf das nächste Reinigungsereignis zu warten.
Weiterhin Bezug nehmend auf 8 ist es wünschenswert, zu verhindern, dass das erste Getrieberad 350 seine Richtung wechselt, wie z. B. aufgrund einer Schwingung, nachdem es indexiert ist. Dies ist wünschenswert, um eine Rückwärtsbewegung der Bahn 240 und ein erneutes Aufbringen der Partikelteilchen 180 auf die Oberfläche 45 durch die Bahn 240 zu verhindern. Daher ist ferner eine längliche Sperrhakenverriegelung 470 vorgesehen, um zu verhindern, dass das erste Getrieberad 350 seine Richtung umkehrt, nachdem es indexiert ist. Die Sperrhakenverriegelung 470 ist mit dem Rahmen 330 verbunden und weist einen Endabschnitt 475 auf, der angepasst ist, um das erste Getrieberad 350 in Eingriff zu nehmen. Die Sperrhakenverriegelung 470 ermöglicht einem ersten Getrieberad 350, in seine beabsichtigte Richtung zu indexieren, aber nach dem Indexieren nicht die Richtung zu wechseln.
Aus der hierin vorangehenden Beschreibung ist verständlich, dass die erste Spindel 250 einen vorbestimmten Betrag einer geradlinigen Bewegung Δ S₁ erfährt, der gleich dem Radius des ersten Getrieberads 350 mal dem Winkel der Drehung des ersten Getrieberads 350 ist, wenn das erste Getrieberad 350 durch den Betätiger 440 indexiert wird. Ein vorbestimmter Betrag der Bahn 240 wird von dem Bahnvorrat 230 jedes Mal zugeführt, wenn das erste Getrieberad 350 durch den Betätiger 440 indexiert wird. Zum Beispiel kann ein einmaliges Indexieren des ersten Getrieberads 350, was ungefähr 0,0524 Zoll (1,33 mm) einer Bewegung des Betätigers 440 entspricht, gleich einer 3°-Drehung des ersten Getrieberads 350 sein. Dies wiederum kann ungefähr 0,0269 Zoll (0,685 mm) einer Bewegung der Bahn 240 entsprechen. Ferner ist gemäß der Erfindung die Rate, mit der die Bahn 240 durch die zweite Spindel 260 aufgenommen wird, schneller als die Rate der Bahn 240, die von dem Bahnvorrat 230 zugeführt wird. Dies ist der Fall, um eine Spannung bei der Bahn 240 ohne Spiel beizubehalten, so dass die Bahn 240 faltenfrei ist. Anders ausgedrückt ist Δ S_E > Δ S₁ oder (Δ S_E)/(Δ S₁) > 1, wobei Δ S_E gleich dem Radius des vierten Getrieberads 380 mal dem Winkel der Drehung des vierten Getrieberads 380 ist, wenn das vierte Getrieberad 380 indexiert wird. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die zweite Spindel 260 mit dem vierten Getrieberad 380 gekoppelt ist und daher sich Δ S_E erhöht, wenn die Bahn 240 auf die zweite Spindel 260 gewickelt wird.
Bezug nehmend nun auf 10 und 11 ist dort ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Reinigungsvorrichtung ist, die allgemein als 480 bezeichnet wird. Die Reinigungsvorrichtung 480 des zweiten Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen ähnlich zu der Reinigungsvorrichtung 200 des ersten Ausführungsbeispiels, außer dass eine Pressplatte 490 eines vorbestimmten Querschnitts mit dem Rahmen 330 verbunden und zwischen den Bahnvorrat 230 und die Antriebsrolle 280 positioniert ist. Das Material der Pressplatte 490 kann ein Schaum sein, der weich genug ist, um sich an eine Oberfläche 45 anzupassen, um ein gutes Wischverhalten zu liefern. Die Verwendung der Reinigungsvorrichtung 480 des zweiten Ausführungsbeispiels erzielt einen Vorteil, der durch die Reinigungsvorrichtung 200 des ersten Ausführungsbeispiels nicht geliefert wird. Diesbezüglich kann der Querschnitt der Pressplatte 490 praktisch jegliches gewünschte Querschnittsprofil besitzen. Dies wiederum liefert eine größere Flexibilität beim Entwerfen der Wechselwirkungen zwischen der Bahn 240 und der Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 im Vergleich zu dem kreisförmigen Querschnitt der Antriebsrolle 280, wenn nur die Antriebsrolle 280 verwendet wird, um die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 zu reinigen.
Bezug nehmend wiederum auf 10 und 11 kann die Reinigungsvorrichtung 480 ferner ein Rädergetriebe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aufweisen, das allgemein als 500 bezeichnet wird. Das Rädergetriebe 500 ist mit der ersten Spindel 250 (Bahnvorrat 230), der zweiten Spindel 260 (Bahnaufnehmer) und der dritten Spindel 290 (Antriebsrolle 280) zum steuerbaren Drehen der ersten Spindel 250, der zweiten Spindel 260 und der dritten Spindel 290 auf die Weise gekoppelt, die hierin nachfolgend offenbart ist. Diesbezüglich wird nun das Rädergetriebe 500 des zweiten Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben. Genauer gesagt weist das Rädergetriebe 500 ein achtes Getrieberad 510 auf, das durch die frei drehbare erste Spindel 250 getragen wird. Das achte Getrieberad 510 kann einen Durchmesser von ungefähr 1,000 Zoll (25,4 mm) aufweisen. Mit dem achten Getrieberad 510 ist ein neuntes Getrieberad 520 gekoppelt, das einen Durchmesser von ungefähr 0,833 Zoll (21,2 mm) aufweisen kann. Ebenfalls ist mit dem achten Getrieberad 510 ein zehntes Getrieberad 530 gekoppelt, das einen Durchmesser von ungefähr 0,667 Zoll (16,9 mm) aufweisen kann. Mit einer zweiten Spindel 260 verbunden und das zehnte Getrieberad 530 in Eingriff nehmend ist ein elftes Getrieberad 540, das einen Durchmesser von ungefähr 0,563 Zoll (14,3 mm) aufweisen kann, so dass das elfte Getrieberad 540 sich dreht, während sich das neunte Getrieberad dreht. Schiebbar mit der zweiten Spindel 260 gekoppelt und befestigt an dem elften Getrieberad 540 ist die vorangehend erwähnte Überantriebs-Rutschkupplung 390 zum Ausüben eines vorbestimmten Betrags einer Schiebereibung auf die zweite Spindel 260.
Weiterhin Bezug nehmend auf 10 und 11 weist das Rädergetriebe 500 des zweiten Ausführungsbeispiels ferner ein zwölftes Getrieberad 550 auf, das einen Durchmesser von ungefähr 0,438 Zoll (11,1 mm) aufweisen kann. Das zwölfte Getrieberad 550 nimmt das zehnte Getrieberad 530 in Eingriff, so dass das zwölfte Getrieberad 550 sich dreht, während sich das zehnte Getrieberad 530 dreht. Mit dem zwölften Getrieberad 550 ist ein dreizehntes Getrieberad 560 gekoppelt, das einen Durchmesser von ungefähr 0,209 Zoll (5,31 mm) aufweisen kann. In Eingriff mit dem dreizehnten Getrieberad 560 und verbunden mit der dritten Spindel 290 ist ein vierzehntes Getrieberad 570, das einen Durchmesser von ungefähr 0,229 Zoll (5,82 mm) aufweisen kann, so dass sich das vierzehnte Getrieberad 570 dreht, während sich das dreizehnte Getrieberad 560 dreht. Ferner wickelt sich die Bahn 240 teilweise um die Antriebsrolle 280, um die vorangehend erwähnte Passive-Rutschkupplung-Anordnung zu definieren. Es ist aus der hierin vorangehenden Beschreibung verständlich, dass gemäß dieser Reinigungsvorrichtung 480 des zweiten Ausführungsbeispiels, die erste Spindel 250 einen vorbestimmten Betrag einer geradlinigen Bewegung Δ S₁ erhält, der gleich dem Radius des achten Getrieberads 510 mal dem Winkel der Drehung des achten Getrieberads 510 ist, wenn das achte Getrieberad 510 indexiert ist. Ein vorbestimmter Betrag der Bahn 240 wird von dem Bahnvorrat 230 jedes Mal zugeführt, wenn das achte Getrieberad 510 durch den Betätiger 440 indexiert wird. Zum Beispiel kann das einmalige Indexieren des achten Getrieberads 510, das einer Bewegung von ungefähr 0,0524 Zoll (1,33 mm) des Betätigers 440 entspricht, gleich 3° der Drehung des achten Getrieberads sein. Dies wiederum kann ungefähr 0,0182 Zoll (0,0462 mm) der Bewegung der Bahn 240 entsprechen. Die Einstellung der Überantriebs-Rutschkupplung 390 und das Vorhandensein der vorangehend erwähnten Passive-Rutschkupplung-Anordnung (d. h. bereitgestellt durch die Antriebsrolle 280 und die Bahn 240, wenn sich die Bahn 240 teilweise um die Antriebsrolle 280 wickelt, um einen Wickelwinkel ∅ zu definieren), ermöglichen, dass die Überantriebs-Rutschkupplung 390 und die Passive-Rutschkupplung-Anordnung zusammenwirken, um die Bahn 240 in Spannung zu halten, so dass die Bahn 240 faltenfrei bleibt. Ferner umfasst diese Reinigungsvorrichtung 500 des zweiten Ausführungsbeispiels das vorangehend erwähnte Chassis 440, das einstückig mit dem Rahmen 330 verbunden ist, aus Gründen, die hierin vorangehend offenbart wurden.
Es ist aus der hierin vorangehenden Beschreibung offensichtlich, dass es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung derselben den Bedarf nach Wischern und Abstreifern beseitigt und trotzdem einen Tintenaufbau und Partikelteilchen von der Außenoberfläche 45 des Druckkopfs 40 reinigt. Dies liegt daran, dass die Erfindung die Bahn 240 verwendet, um die Oberfläche 45 abzureiben, um den Druckkopf 40 zu reinigen.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung derselben die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 gründlich reinigt, um (1) ein Kurzschließen der elektrischen Verbindung zwischen dem Druckkopf und der Steuerung durch nasse Tinte zu verhindern; (2) Papierfaserspuren, die ungewollte Tintenlinien auf dem Aufzeichenmedium verursachen, zu entfernen; (3) schlechtes Tintenausstoßöffnungsverhalten, das anderweitig Tintenausstoßfehler und eine Tropfengeschwindigkeits- oder Tropfenvolumen-Verschlechterung verursacht, zu verbessern; und (4) das Risiko zu reduzieren, dass Tintentropfen, die von dem Druckkopf fallen, ungewollte Tintenflecken auf dem Aufzeichenmedium verursachen. Der Grund dafür ist, dass die Bahn 240 faltenfrei bleibt, um die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 ohne Zwischenräume in dem Abdeckbereich zu kontaktieren, um Partikelteilchen 180 effektiver im Vergleich zu einer Bahn mit Falten zu entfernen.
Ein wiederum weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verwendung derselben die Reinigungszeit reduziert. Der Grund dafür ist, dass die Bahn 240 die Oberfläche 45 abreibt, um Partikelteilchen 180 zu entfernen, und es vermeidet, sich auf den relativ langsamen Prozess einer Kapillarwirkung zu verlassen, um die Oberfläche 45 des Druckkopfs 40 durch Tintenabsorption zu reinigen. Ferner reduziert die Verwendung der Erfindung die Reinigungszeit im Vergleich zum Verwenden von Wischern, da ein Abreiben der Oberfläche 45 zum Reinigen der Oberfläche 45 schneller erreicht werden kann als das Bewegen eines flexiblen (z. B. Gummi-) Wischers über die Oberfläche 45. Der Grund dafür ist, dass ein solcher Wischer relativ langsam entlang der Oberfläche 45 bewegt wird, so dass dem flexiblen Wischer Zeit gelassen wird, sich an die Kontur (z. B. Oberflächenunregelmäßigkeiten) der Oberfläche 45 anzupassen. Das Schaummaterial der Antriebsrolle 280 (oder der Platte 490) andererseits passt sich ohne weiteres an Unregelmäßigkeiten der Oberfläche 45 an.
Während die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Entsprechungen für Elemente der bevorzugten Ausführungsbeispiele eingesetzt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen offenbart ist. Zum Beispiel können falls erwünscht Konfigurationen von Rädergetrieben, die unterschiedlich zu dem Rädergetriebe 340 und dem Rädergetriebe 500 des zweiten Ausführungsbeispiels sind, verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann die Erfindung, obwohl die Erfindung hierin zum Reinigen eines thermischen Tintenstrahldruckkopfs offenbart ist, ebenfalls zum Reinigen eines piezoelektrischen Tintenstrahldruckkopfs verwendet werden.
Daher wird eine Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zur Anordnung derselben zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs geschaffen.
Teileliste

∅: Wicklungswinkel
10: Tintenstrahldrucker
20: Bild
30: Aufzeichenmedium
40: Druckkopf
45: Außenoberfläche
50a/b/c/d: Tintenkassetten
60: Tintenausstoßkammern
65: Tintenkörper
70: Tintenausstoßöffnungen
80: Tintentropfen
90: Form
100: Unterseitenoberfläche der Form
110: thermische Widerstände
115: Pfeil (Flusslinien)
120: Volumentintenvorrat
130a/b/c/d: Tintenreservoire
135: Gehäuse
137: Deckel
138: Pfeil (Richtung der Drehung des Deckels 137)
140: Schiene
145: Pfeil (Richtung der Bewegung des Druckkopfs 40)
150: erster Motor
160: Platte
170: zweiter Motor
175: Pfeil (Richtung der Bewegung des Aufzeichenme
: diums 30)
180: Ablagerungen
190: Gestell
192: Rückwand
195: Öffnung
200: Druckkopfreinigungsvorrichtung
210: Positionierungsausnehmung
220: Abdeckung
225: Pfeil (Richtung der Drehung der Abdeckung 220)
230: Bahnvorrat
240: Bahn
250: erste Spindel
260: zweite Spindel
270: Bahnantrieb
280: Antriebsrolle
290: dritte Spindel
300: erster Spannstab
305: Pfeil (Richtung der Rückspannungskraft)
310: zweiter Spannstab
315: Pfeil (Richtung der Vorwärtsspannungskraft)
320: dritter Spannstab
330: Rahmen
340: Rädergetriebe
350: erstes Getrieberad
360: zweites Getrieberad
370: drittes Getrieberad
380: viertes Getrieberad
390: Überantriebs-Rutschkupplung
395: Gewindeloch
397: Schlitz
400: fünftes Getrieberad
410: sechstes Getrieberad
420: siebtes Getrieberad
440: Chassis
442: Speibecken
444: Abdeckstationen
446: Barrierewände
447: Pfeil (Richtung der Bewegung des Chassis)
448: Betätiger
450: ellbogenförmiger Abschnitt des Betätigers
455: Pfeil (Richtung der Bewegung des Betätigers)
460: Endabschnitt (des Betätigers)
470: Sperrhakenverriegelung
475: Endabschnitt (der Sperrhakenverriegelung)
480: Reinigungsvorrichtung des zweiten Ausführungs
: beispiels
490: Pressplatte
500: Rädergetriebe des zweiten Ausführungsbeispiels
510: achtes Getrieberad
520: neuntes Getrieberad
530: zehntes Getrieberad
540: elftes Getrieberad
550: zwölftes Getrieberad
560: dreizehntes Getrieberad
570: vierzehntes Getrieberad

Claims

Eine Reinigungsvorrichtung (200; 480) zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs (40), die folgende Merkmale aufweist: a. eine drehbare erste Spindel (250) zum Liefern einer Bahn (240) von derselben; b. eine drehbare zweite Spindel (260), die in der Nähe der ersten Spindel angeordnet ist, zum Empfangen der Bahn auf derselben, wobei die Bahn (240) in der Lage ist, sich von der ersten Spindel (250) zu der zweiten Spindel (260) zu erstrecken, während sie den Druckkopf zum Reinigen des Druckkopfs (40) schiebbar in Eingriff nimmt; c. einen Bahnantrieb (270), der mit der ersten Spindel (250) und der zweiten Spindel (260) zum Treiben der Bahn (240) von der ersten Spindel zu der zweiten Spindel gekoppelt ist, wobei der Bahnantrieb folgendes umfasst: i. eine drehbare Antriebsrolle (280), die in der Nähe der ersten Spindel (250) angeordnet ist, zum Ineingriffnehmen der Bahn, die von der ersten Spindel geliefert wird, so dass die Antriebsrolle die Bahn von der ersten Spindel mit einer vorbestimmten Rückspannungskraft zieht; und ii. eine Kupplung (390), die mit der zweiten Spindel (260) zum Steuern der Drehung der zweiten Spindel gekoppelt ist, so dass die zweite Spin del die Bahn auf die zweite Spindel mit einer vorbestimmten Vorwärtsspannungskraft zieht, die größer ist als die Rückspannungskraft, so dass die Bahn (240) faltenfrei ist, während die Bahn den Druckkopf (40) schiebbar in Eingriff nimmt.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Bahnantrieb (270) ein Rädergetriebe (240; 500) aufweist, gekoppelt mit der zweiten Spindel (260) und der Antriebsrolle (280), zum Drehen der zweiten Spindel und der Antriebsrolle.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der das Rädergetriebe (340) eine Mehrzahl von Getrieberädern (350–380; 510–540) aufweist, die mit der zweiten Spindel (260) bzw. der Antriebsrolle (280) gekoppelt sind.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, die ferner einen Betätiger (448) aufweist, der angepasst ist, um die Getrieberäder (350–380; 510–540) in Eingriff zu nehmen, zum Indexieren der Getrieberäder, so dass die Getrieberäder einen vorbestimmten Betrag indexieren.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner ein Speibecken (442) aufweist, das mit dem Druckkopf (40) ausrichtbar ist und angepasst ist, um Tinte zu empfangen, die aus dem Druckkopf ausgestoßen wird.
Die Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Abdeckstation (444) aufweist, die mit dem Druckkopf (40) zum Abdecken des Druckkopfs ausrichtbar ist.
Ein Verfahren zum Anordnen einer Reinigungsvorrichtung (200; 480) zum Reinigen eines Tintenstrahldruckkopfs (40), das folgende Schritte aufweist: a. Bereitstellen einer drehbaren ersten Spindel (250) zum Liefern einer Bahn (240) von derselben; b. Anordnen einer drehbaren zweiten Spindel (260) in der Nähe der ersten Spindel zum Empfangen der Bahn auf derselben, wobei die Bahn (240) in der Lage ist, sich von der ersten Spindel (250) zu der zweiten Spindel (260) zu erstrecken, während sie den Druckkopf (40) schiebbar zum Reinigen des Druckkopfs in Eingriff nimmt; c. Koppeln eines Bahnantriebs (270) mit der ersten Spindel (250) und der zweiten Spindel (260) zum Treiben der Bahn (240) von der ersten Spindel zu der zweiten Spindel, wobei der Schritt des Koppelns des Bahnantriebs folgende Schritte umfasst: i. Anordnen einer drehbaren Antriebsrolle (280) in der Nähe der ersten Spindel (250), zum Ineingriffnehmen der Bahn, die von der ersten Spindel geliefert wird, so dass die Antriebsrolle die Bahn von der ersten Spindel mit einer vorbestimmten Rückspannungskraft zieht; und ii. Koppeln einer Kupplung (390) mit der zweiten Spindel (260) zum Steuern einer Drehung der zweiten Spindel, so dass die zweite Spindel die Bahn auf die zweite Spindel mit einer vorbestimmten Vorwärtsspannungskraft zieht, die größer ist als die Rückspannungskraft, so dass die Bahn (240) faltenfrei ist, während die Bahn den Druckkopf (40) schiebbar in Eingriff nimmt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der Schritt des Koppelns des Bahnantriebs den Schritt des Koppelns eines Rädergetriebes (340; 500) mit der zweiten Spin del (260) und der Antriebsrolle (280) zum Drehen der zweiten Spindel und der Antriebsrolle aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem der Schritt des Koppelns des Rädergetriebes (340; 500) den Schritt des Koppelns einer Mehrzahl von Getrieberädern (350–380; 510–540) mit der zweiten Spindel (260) bzw. der Antriebsrolle (280) aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, das ferner den Schritt des Bereitstellens eines Betätigers (448) aufweist, der zum Ineingriffnehmen der Getrieberäder (350–380; 510–540) angepasst ist, zum Indexieren der Getrieberäder, so dass die Getrieberäder einen vorbestimmten Betrag indexieren.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, das ferner den Schritt des Bereitstellens eines Speibeckens (442) aufweist, das mit dem Druckkopf (40) ausrichtbar ist und angepasst ist, um Tinte zu empfangen, die aus dem Druckkopf ausgestoßen wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7, das ferner den Schritt des Bereitstellens einer Abdeckstation (444) aufweist, die mit dem Druckkopf (40) zum Abdecken des Druckkopfs ausrichtbar ist.