WO1999004975A2 - Verfahren und vorrichtung zum abdecken und reinigen der düsen eines tintendruckkopfes - Google Patents

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print head
mouthpiece
printer
piston
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Guenter Baitz
Joachim Burchart
Wolfgang Malke
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Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
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    • B41J2/17556—Means for regulating the pressure in the cartridge
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    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566—Ink level or ink residue control

Definitions

  • the invention relates to a method for covering and cleaning the nozzles, which end at a nozzle exit surface, of an ink print head provided with an ink chamber and which can be adjusted into a so-called parking position outside the printing area, the nozzles being cleaned by flushing with ink.
  • a method of the type mentioned above is known, for example, from DE-OS 27 25 727.
  • the outlet surface and the nozzles are cleaned by flushing with ink under excess pressure.
  • the known device leads not only to ink consumption, but also to problems with the disposal of the waste ink. It is also difficult to ensure that the ink under pressure does not contaminate remaining parts of the printer.
  • the invention is based on the object of specifying a method of the type mentioned at the outset which is simple to carry out, keeps the risk of contamination for the printing device low, does not cause disposal problems and keeps ink loss to a minimum.
  • nozzle exit surface of the ink print head is coupled liquid-tight in the park position of the same with a suction device which sucks the ink from the ink chamber through the nozzles of the ink print head into an ink reservoir.
  • the solution according to the invention eliminates in a simple manner the problems which occur in the known solution.
  • This ink used for flushing cannot get into other areas of the printer and contaminate it, since it is conveyed directly into the ink reservoir by the suction device. From there, the ink can be reused after a filtering process.
  • the suction device is actuated by an actuating movement of the ink print head, so that no separate drive is required for the suction device.
  • the invention further relates to an ink printer for carrying out the method described above, comprising a printer frame, an ink print head adjustable in the print line direction between two side walls of the printer frame with an ink chamber and a nozzle exit surface in which at least one nozzle ends, a print head drive and an extension of the Cover and cleaning device for covering and cleaning the nozzle located outside the printing area on the printer frame.
  • the covering and cleaning device has a suction device which can be coupled in a liquid-tight manner to the nozzle outlet surface of the ink printer and which is connected to an ink reservoir.
  • the suction of the ink from the ink chamber through the nozzles of the ink print head can be done in a simple manner in that the covering and cleaning device has a mouthpiece with a mouthpiece channel intended for liquid-tight contact with the nozzle outlet surface and that the suction device has a variable-size cavity connected to the mouthpiece channel with at least one adjustable wall.
  • the cavity of be formed in a cylinder in which a displaceable piston forming the adjustable wall is arranged. When the piston is moved in order to enlarge the cavity, ink is sucked in.
  • the cylinder is divided by the piston into two chambers, of which a first chamber with the mouthpiece channel and the second with the ink reservoir is connected, wherein a one-way valve is arranged in the piston so that it is closed when the first cylinder chamber is enlarged and is opened when the cylinder chamber is reduced.
  • the return stroke of the piston in the sense of a reduction in the size of the first cylinder chamber, the ink that is sucked in is conveyed through the piston into the second cylinder chamber and is not pressed back under pressure into the nozzles of the ink print head.
  • the ink in the second cylinder chamber which originates from a previous suction stroke, is conveyed into the ink reservoir.
  • the mouthpiece can be connected to the piston rod of the piston.
  • the inkjet print head is then first moved against the mouthpiece until the nozzle exit surface lies against the mouthpiece in a liquid-tight manner.
  • the piston rod is then moved over the mouthpiece in the sense of an enlargement of the first cylinder chamber, i.e. shifted in the sense of a suction stroke.
  • the ink print head can preferably be adjusted between a printing position in which the nozzle outlet surface faces a printing medium and a rest and cleaning position in which the nozzle outlet surface is perpendicular to the axis of the piston rod and the actuating direction of the ink print head.
  • the nozzle exit surface is pressed firmly against the mouthpiece during the suction stroke, so that the liquid-tight contact with the mouthpiece is ensured.
  • the liquid-tight coupling of the nozzle outlet surface and the mouthpiece can be further improved in that the mouthpiece has a sealing lip which is intended for contact with the nozzle outlet surface and surrounds the opening of the mouthpiece channel.
  • the mouthpiece channel can expediently be connected to the ambient air via a vent valve.
  • the vent valve is shut off before the suction process begins.
  • the mouthpiece is guided in a pot-shaped base part connected to the piston rod so as to be displaceable in the adjusting direction of the ink print head, wherein it moves between an inserted position, in which the mouthpiece rests on the base part and the vent valve is closed, and an extended position is adjustable in which the vent valve is open.
  • the ink print head first moves with the nozzle exit surface against the sealing lip, deforming it until a liquid-tight seal with the mouthpiece is reached.
  • the mouthpiece is inserted into the base part, the vent valve being closed.
  • the actuating movement is then transferred to the piston rod and the piston, so that the suction stroke can be carried out with the vent valve closed.
  • the piston on the one hand and the mouthpiece on the other hand are each biased into their starting positions, from which cleaning can be carried out the nozzles of the ink print head can be done.
  • Ink printheads have a limited ink supply, which is usually sufficient to print approximately 1 to 4 million characters.
  • ink printers that have to be available day and night, on weekends and also during holiday periods, such as such as in fax machines, as well as in applications with a high permanent load, such as with POS printers, the ink supply stored in the ink print head is not sufficient.
  • JP-A-90 29 991 has therefore already proposed refilling an ink print head in the state installed in an ink printer.
  • the ink print head is equipped with level indicators that report its minimum and maximum permitted ink level. If the minimum fill level is undershot, the ink printhead with its feed opening is transported under an ink refill device, where, with the help of an electromagnet, a nozzle connected to a higher-level ink reservoir is lowered into the feed opening and, after reaching the maximum fill level, is lifted off the latter. This arrangement ensures that the ink printhead is always ready to print.
  • the amount of ink transferred into the ink printhead is determined using electrically controlled means and, depending on only one level indicator.
  • US Pat. No. 4,178,595 already describes an ink printer in which the ink print head is displaceable in the print line direction between side walls of the printer frame, the feed opening is arranged on a side wall of the ink print head, and a discharge opening of an ink filling device is arranged on a side wall of the printer frame in a coaxial orientation to the feed opening .
  • the feed opening can be connected to the discharge opening in a liquid-tight manner by displacing the ink print head in the direction of the print line.
  • the discharge opening of the ink filling device is attached to a variable-volume cylinder, which takes up ink from an ink reservoir when the volume is increased and releases it through the discharge opening when the volume is reduced.
  • the cylinder is dimensioned so that it only receives and dispenses a small amount of ink.
  • a connecting line between the cylinder and the ink reservoir is closed, so that no ink can flow from the latter into the cylinder or from this back into the ink reservoir.
  • the cylinder is reduced in volume by means of a piston which can be displaced with the aid of an electromagnet, and the volume is increased by a spring which pushes the piston back.
  • the amount of ink to be transferred into the ink print head is determined by the energization time of the electromagnet.
  • the known ink filling device also requires an electromagnet and additional control effort for this.
  • the electromagnet must be designed strong, since this must generate the flow pressure for the ink and overcome the friction of the piston in the cylinder and the restoring force of the spring.
  • Another object of the invention is therefore to provide an ink printer in which filling the ink chamber of the ink print head is only possible with a certain amount of ink without additional drive effort.
  • an ink filling device which has a volume-changing hollow body which is connected to the ink reservoir and provided with an ink delivery opening which is arranged on the inside of a side wall of the printer frame and which takes up ink from the ink reservoir when the volume is increased and releases ink through the discharge opening when the volume is reduced, that the discharge opening is arranged on a side wall of the printer frame in coaxial alignment with the feed opening, that the feed opening by moving the ink print head in the direction of the print line against the dispensing opening, it can be connected to it in a liquid-tight manner and that the volume reduction of the hollow body is counteracted by a further displacement of the ink print head the side wall extends beyond the point of connection of the feed opening of the ink print head with the discharge opening and vice versa.
  • the invention is based on the further consideration that the drive motor, which is required anyway for the displacement of the ink print head between the side walls of the ink printer along the printing line, can be used to influence the volume of the hollow body if the hollow body is on the inside of the side wall of the Printer frame is arranged.
  • the same drive motor is used to dock the ink printhead to the delivery port as it is used to dock the ink printhead. fes can be used on the cover and cleaning device and for actuating the suction device.
  • the volume is then reduced by a further displacement of the ink print head against the side wall beyond the point of connection of the feed opening of the ink print head with the discharge opening.
  • the volume is increased by moving the ink print head in the opposite direction.
  • the drive motor required for the print head displacement along the print line preferably a stepper motor, can therefore also be used for the volume influence of the hollow body in the sense of multiple use. So no additional drive elements are required.
  • the arrangement according to the invention has the advantage that only a well-dosed volume of ink can reach the ink printhead.
  • the arrangement has an intrinsically safe operating state with regard to the ink flow during each operating state of the ink printer: the dispensing opening is only opened if the hollow body is influenced in the sense of a volume reduction. If the volume is constant or the volume of the hollow body is enlarged, the discharge opening is securely closed so that no ink can flow out.
  • the amount of ink delivered by the ink filling device to the ink print head is determined by the size of the adjustment or the further displacement.
  • partially empty ink printheads can be filled with the required amount of ink, and the use of ink printheads with different capacities is possible without changing the arrangement.
  • the hollow body is now partially emptied. When the volume is increased, it is then only filled in accordance with the partial quantity removed.
  • the time and / or the amount of ink in an ink filling can be controlled depending on a predeterminable number since the ink print head was inserted into the ink printer and thereafter depending on the printed dots or printed characters since the last ink filling.
  • the ink consumption can be calculated from the number of nozzles that are activated when printing. The same applies to the number of printed characters if the average ink consumption is known for them. A refill of the ink print head with an amount of ink corresponding to the calculated consumption is thus easily possible. The time of a refill can also be determined in this way.
  • the discharge opening is preferably formed on a tubular connecting piece which, when the ink print head is displaced, dips into the feed opening of the ink print head against the discharge opening.
  • a valve spring-loaded in its closed position is installed in the nozzle, which opens when the pressure in the hollow body exceeds a predetermined value.
  • the nozzle When the ink print head is moved away from the hollow body, the nozzle initially remains connected to the feed opening, but a vacuum is formed in the area in front of the valve, which ensures that the ink still remaining in this area is sucked into the ink print head .
  • the volume-variable hollow body can optionally be used as a compressible balloon made of elastic plastic, as a bellows or be designed as a piston / cylinder arrangement.
  • the covering and cleaning device described above and the ink filling device can each be used individually in an ink printer.
  • the preferred solution combines both devices in one printer. If the cover and cleaning device and the ink filling device are arranged on the same side of the printer frame in such an ink printer, it is expedient if the feed opening of the ink chamber of the ink print head can be shut off by a valve if, as described above, the ink print head between a print position and a cover and cleaning position is adjustable, preferably pivotable. Otherwise there is a risk that ink may leak out of the ink chamber through the feed opening. Depending on the position, the valve can be actuated in such a way that it is open in the printing position of the printhead and closed in the rest and cleaning position.
  • FIG. 1 shows a schematic front view of an ink printer, initially only with an ink filling device
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the ink print head after docking on the ink filling device
  • FIG. 3 shows an illustration corresponding to FIG. 2 after the ink print head has been lifted off the ink filling device
  • FIG. 4 shows a representation corresponding to FIGS. 2 and 3 of a side wall of the printer frame now with an ink filling device and a covering and cleaning device when the ink print head is docked on the cleaning device
  • FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 4 after the cleaning process has ended and immediately before the ink print head is moved back
  • Figure 6 is a schematic sectional view of the cleaning device alone and
  • FIGS 7 to 9 of Figure 6 corresponding partial representations, which shows the cleaning device in different operating states.
  • Figure 1 shows a generally designated 10 ink printer in a schematic front view.
  • An ink print head 12 is slidably guided in both directions between a left side wall 14 and a right side wall 16 of a printer frame on a parallel guide 18 along a print line.
  • the ink print head 12 is displaced by means of a belt drive 22 which can be driven by a stepping motor 20.
  • the ink printer 10 has a print area P which can be occupied by a maximum of one recording medium.
  • the printing area P is followed by an ink filling area F, in which there is an ink filling device, designated overall by 23.
  • the ink filling device 23 is constructed as described below:
  • a bellows 24 is attached to the inside of the left side wall 14. This is due to its own elasticity with a restoring force acting in the direction of its maximum longitudinal expansion a hits.
  • the bellows 24 can be compressed parallel to the pressure line in the direction of arrow A against its restoring force.
  • a connecting line 26 opens into the bellows 24, the other end of which is connected to an ink reservoir 28.
  • a first valve 30 which is spring-loaded in its closed position is installed in the connecting line 26. This opens when the pressure in the bellows 24 is lower than the pressure in the ink reservoir 28 by a predetermined value.
  • a tubular connecting piece 34 is placed vertically, which continues in a nozzle-shaped delivery opening 36.
  • a second valve 38 which is spring-loaded in its closed position, is installed in the connecting piece 34. This opens when the pressure in the bellows 24 exceeds a predetermined value.
  • the discharge opening 36 is arranged in a coaxial alignment with a feed opening 40 which is introduced into a side wall 42 of the ink print head 12 facing the ink filling device 23.
  • the feed opening 40 can be connected to the discharge opening 36 in a liquid-tight manner by moving the ink print head 12 in the direction of arrow A.
  • This operating state of the ink printer 10 is shown in FIG. 2, the bellows 24 having already been compressed by a small amount compared to its maximum length a. The ink in the bellows 24 is thus under such an increased pressure that the first valve 30 is closed and the second valve 38 is open. If the ink print head 12 is moved further in the direction of arrow A, the bellows 24 is compressed to an increasing extent and the ink flows through the discharge opening 36 and the feed opening 40 into an ink chamber 44 located in the ink print head 12 Ink delivery reduces the pressure in the bellows 24 so far that the second valve 38 closes.
  • FIG. 3 shows this operating state, the ink print head 12 having already been moved away from the left side wall 14 by a small amount against the direction of the arrow A.
  • the bellows 24 begins to expand again, so that a vacuum is created in it. This opens the first valve 30, so that ink can flow from the ink reservoir 28 into the bellows 24.
  • This operating state is shown in Figure 1.
  • the solution shown in FIGS. 4 to 9 differs from the previously described solution in that the ink printer 10 contains, in addition to the ink filling device 23, a cover and cleaning device, generally designated 46, which will be explained in more detail below. Incidentally, all parts of the ink printer described so far are designated by the same reference numerals.
  • the cleaning device 46 comprises a suction device, generally designated 48, and a mouthpiece 50.
  • the suction device 48 is designed as a piston pump with a cylinder 52 and a piston 54 which is displaceably arranged therein and divides the cylinder into a first cylinder chamber 56 and a second cylinder chamber 58 ( Figure 6).
  • the cylinder 52 is arranged on the same side wall 14 of the printer frame as the ink reservoir 28.
  • the second cylinder chamber is connected to the ink reservoir 28 via a line 60.
  • the piston 54 is connected to a piston rod 62 which passes through the first cylinder chamber 56 and carries at its free end a base part 64 in the form of a short cylinder in which the piston-shaped formed mouthpiece 50 is guided displaceably in the direction of the cylinder axis or piston rod.
  • the mouthpiece 50 has an axially extending mouthpiece channel 66, the opening facing away from the base part 64 is surrounded by a sealing lip 68.
  • a rubber valve 70 which closes the mouthpiece channel 66 when the mouthpiece 50 is pushed into the base part 64 up to the stop, as shown in FIG. 7 is shown.
  • the cylinder space of the base part 64 is connected to the ambient air via a ventilation opening 72.
  • the mouthpiece channel 66 is connected to the first cylinder chamber 56 of the suction device 48 via a line 74.
  • the piston 54 is biased by an axially acting helical compression spring 76 in the direction of arrow B in FIG.
  • the piston 54 also contains a passage channel 78 connecting the two cylinder chambers 56 and 58, in which a check valve 80 which is spring-loaded in the closed position is arranged such that it opens the passage channel 78 when the piston 54 moves in the direction of arrow B, and closes the passage 78 when the piston 54 moves in the direction of the arrow B.
  • the ink print head 12 is mounted on its guide in such a way that it can be pivoted by 90 ° about an axis 82 between a printing and filling position shown by dash-dotted lines and a covering and cleaning position shown by solid lines.
  • a nozzle plate 84 containing the nozzles to be cleaned lies in such a way that the nozzle outlet surface 86 is perpendicular to the direction of the arrow B, which is simultaneously parallel to the direction of movement of the ink print head 12 on the parallel guide 18. So that in this position ne ink can leak through the feed opening 40 in the side wall 42 of the ink print head 12, the feed opening 40 can be closed in this position by a valve 88.
  • the print head 12 When the nozzles in the nozzle plate 84 are to be cleaned, the print head 12 is pivoted about its axis 82 into its cleaning position. Subsequently, the print head 12 is moved against the mouthpiece 50 with the aid of its actuator, ie the stepping motor 20, in the opposite direction of the arrow B until it hits the sealing lip 68 which surrounds the nozzle exit surface 86. When the print head 12 is moved further in the same direction, the print head 12 is first pressed tightly against the sealing lip 68 and then the mouthpiece 50 is pushed into the base part 64. During this pressing of the ink print head 12 onto the mouthpiece 50, air or ink can escape from the mouthpiece channel 66 via the vent opening 72, so that an increase in the pressure in the mouthpiece channel 66 is avoided.
  • the spring 76 also pushes the piston 54 back in the direction of the arrow B into its starting position shown in FIG. 6, the valve 78 being opened and the valve in FIG the cylinder chamber 56 can suck ink through the passage 78 into the enlarging cylinder chamber 58. This prevents an increase in pressure in the mouthpiece channel 66.
  • the mouthpiece 50 is also displaced in the direction of arrow B by a helical compression spring 90 arranged between it and the base of the base part 64, so that it follows the movement of the ink print head 12 until the position shown in FIG. 6 is reached again. The cleaning process can be repeated several times.
  • the print head 12 can remain in a position in which the sealing lip 68 seals the nozzle exit surface. If, on the other hand, the ink print head is required, it is pivoted again about the axis 82 into its printing and filling position.

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Abdecken und Reinigen der an einer Düsenaustrittsfläche (86) endenden Düsen eines mit einer Tintenkammer (44) versehenen Tintendruckkopfes (12), der in eine sogenannte Parkposition außerhalb des Druckbereiches verstellbar ist, wird die Düsenaustrittsfläche (86) des Tintendruckkopfes (12) im Bereich der Parkposition desselben flüssigkeitsdicht mit einer Saugvorrichtung (48) gekoppelt, welche die Tinte aus der Tintenkammer (44) durch die Düsen des Tintendruckkopfes (12) in ein Tintenreservoir (28) saugt. Die Saugvorrichtung (48) wird dabei durch eine Stellbewegung des Tintendruckkopfes (12) betätigt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abdecken und Reinigen der Düsen eines Tintendruckkopfes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdecken und Reinigen der an einer Düsenaustrittsfläche endenden Düsen eines mit einer Tintenkammer versehenen Tintendruckkopfes, der in eine sogenannte Parkposition außerhalb des Druckbereiches verstellbar ist, wobei das Reinigen der Düsen durch Freispülen mit Tinte erfolgt .
Ein Verfahren der vorstehend genannten Art ist beispiels- weise aus der DE-OS 27 25 727 bekannt. Dabei erfolgt das Reinigen der Austrittsfläche und der Düsen durch Freispülen mit Tinte unter Überdruck. Die bekannte Vorrichtung führt nicht nur zu einem Tintenverbrauch, sondern zu Problemen hinsichtlich der Entsorgung der Verlusttinte. Zu- dem ist es schwierig, sicherzustellen, daß die unter Druck stehende Tinte nicht übrige Teile des Druckers verschmutzt .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das einfach durch- zuführen ist, die Verschmutzungsgefahr für die Druckeinrichtung gering hält, keine Entsorgungsprobleme verursacht und den Tintenverlust minimal hält .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düsenaustrittsfläche des Tintendruckkopfes im Bereich der Parkposition desselben flüssigkeitsdicht mit einer Saugvorrichtung gekoppelt wird, welche die Tinte aus der Tintenkammer durch die Düsen des Tintendruckkopfes in ein Tintenreservoir saugt .
Die erfindungsgemäße Lösung beseitigt auf einfache Weise die bei der bekannten Lösung auftretenden Probleme. Dadurch, daß die Tinte aus der Tintenkammer des Tintendruckkopfes durch die Düsen gesaugt wird, gelangt die Tinte nur dorthin, wo sie auch wirklich gebraucht wird, nämlich in die freizuspülenden Düsen. Dadurch wird nur eine minimale Tintenmenge für das Freispülen benötigt. Diese zum Freispülen benutzte Tinte kann nicht in andere Bereiche des Druckers gelangen und diesen verschmutzen, da sie von der Saugvorrichtung direkt in das Tintenreservoir gefördert wird. Von dort kann die Tinte nach einem Filtervorgang gegebenenfalls wieder verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Lösung wird die Saugvorrichtung durch eine Stellbewegung des Tintendruckkopfes betätigt, so daß kein eigener Antrieb für die Saugvorrichtung benötigt wird.
Die Erfindung betrifft ferner einen Tintendrucker zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, um- fassend ein Druckergestell, einen zwischen zwei Seitenwänden des Druckergestells in Druckzeilenrichtung verstellbaren Tintendruckkopf mit einer Tintenkammer und einer Düsenaustrittsfläche, in der mindestens eine Düse endet, einen Druckkopfantrieb und eine in Verlängerung des Druckkopfstellweges außerhalb des Druckbereiches am Druk- kergestell angeordnete Abdeck- und Reinigungsvorrichtung zum Abdecken und Reinigen der Düse. Erfindungsgemäß hat bei diesem Tintendrucker die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung eine mit der Düsenaustrittsflache des Tinten- druckers flüssigkeitsdicht koppelbare Saugvorrichtung, die mit einem Tintenreservoir verbunden ist .
Das Absaugen der Tinte aus der Tintenkammer durch die Düsen des Tintendruckkopfes kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung ein zur flüssigkeitdichten Anlage an der Düsenaustrittsfläche bestimmtes Mundstück mit einem Mundstückkanal hat und daß die Saugvorrichtung einen mit dem Mundstückkanal verbundenen Hohlraum variabler Größe mit mindestens einer verstellbaren Wand hat. Beispielsweise kann der Hohlraum von einem Zylinder gebildet sein, in dem ein die verstellbare Wand bildender verschiebbarer Kolben angeordnet ist . Beim Verschieben des Kolbens im Sinne einer Vergrößerung des Hohlraumes wird Tinte angesaugt. Um zu vermeiden, daß die Tinte beim Rückhub des Kolbens wieder in Richtung auf die Düsen gefördert wird, ist es zweckmäßig, wenn der Zylinder von dem Kolben in zwei Kammern unterteilt wird, von denen eine erste Kammer mit dem Mundstückkanal und die zweite mit dem Tintenreservoir verbunden ist, wobei in dem Kolben ein Einwegventil so angeordnet ist, daß es beim Vergrößern der ersten Zylinderkammer geschlossen und beim Verkleinern dieser Zylinderkammer geöffnet ist . Beim Rückhub des Kolbens im Sinne einer Verkleinerung der ersten Zylinderkammer wird also die angesaugte Tinte durch den Kolben hindurch in die zweite Zylinderkammer gefördert und nicht unter Druck zurück in die Düsen des Tintendruckkopfes gepreßt. Beim Ansaughub des Kolbens dagegen wird die in der zweiten Zylinderkammer befindliche Tinte, die von einem vorhergehenden Saughub stammt, in das Tintenreservoir gefördert.
Um die Saugvorrichtung durch eine Stellbewegung des Tintendruckkopfes zu betätigen, kann das Mundstück mit der Kolbenstange des Kolbens verbunden sein. Der Tintendruckkopf wird dann zunächst gegen das Mundstück gefahren, bis die Düsenaustrittsfläche flüssigkeitsdicht an dem Mundstück anliegt. Bei einer weiteren Stellbewegung des Tintendruckkopfes in derselben Stellrichtung wird dann die Kolbenstange über das Mundstück im Sinne einer Vergrößerung der ersten Zylinderkammer, d.h. im Sinne eines Saug- hubes verschoben.
Vorzugsweise ist der Tintendruckkopf hierzu zwischen einer Druckstellung, in der die Düsenaustrittsfläche einem Druckträger zugewandt ist, und einer Ruhe- und Reinigungsstellung verstellbar, in der die Düsenaustrittsflä- ehe senkrecht zur Achse der Kolbenstange und der Stell- richtung des Tintendruckkopfes gerichtet ist . Dadurch wird beim Saughub die Düsenaustrittsfläche fest gegen das Mundstück gedrückt, so daß der flüssigkeitsdichte Kontakt mit dem Mundstück sichergestellt ist.
Die flüssigkeitsdichte Kopplung von Düsenaustrittsfläche und Mundstück kann noch dadurch verbessert werden, daß das Mundstück eine zur Anlage an der Düsenaustrittsflache bestimmte, die Öffnung des Mundstückkanals umgebende Dichtlippe hat.
Um zu vermeiden, daß beim Anrücken der Düsenaustrittsfläche an die Dichtlippe ein Überdruck in dem Mundstückkanal entsteht, der den Flüssigkeitsmeniskus in den Düsen zerstören könnte, ist der Mundstückkanal zweckmäßigerweise über ein Entlüftungsventil mit der Umgebungsluft verbind- bar. Das Entlüftungsventil wird vor Beginn des Saugvorganges abgesperrt. Um sicherzustellen, daß der Saugvorgang erst dann beginnt, wenn die Düsenaustrittsfläche dicht an dem Mundstück anliegt, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform das Mundstück in einem mit der Kolben- Stange verbundenen topfförmigen Basisteil in Stellrichtung des Tintendruckkopfes verschiebbar geführt, wobei es zwischen einer eingeschobenen Stellung, in der das Mundstück an dem Basisteil anliegt und das Entlüftungsventil geschlossen ist, und einer ausgefahrenen Stellung ver- stellbar ist, in der das Entlüftungsventil geöffnet ist. Somit fährt der Tintendruckkopf mit der Düsenaustrittsfläche zunächst gegen die Dichtlippe, wobei er diese verformt, bis ein flüssigkeitsdichter Schluß mit dem Mundstück erreicht ist. Beim weiteren Verschieben wird das Mundstück in das Basisteil eingeschoben, wobei das Entlüftungsventil geschlossen wird. Bei einer weiteren Verschiebung des Tintendruckkopfes wird die Stellbewegung dann auf die Kolbenstange und den Kolben übertragen, so daß bei geschlossenem Entlüftungsventil der Saughub aus- geführt werden kann. Um bei der Rückkehr des Tintendruckkopfes in den Druckbereich eine selbsttätige Rückkehr des Mundstücks und des Kolbens in die jeweilige Ausgangslage zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn der Kolben einerseits und das Mund- stück andererseits jeweils in ihre Ausgangslagen vorgespannt sind, aus denen heraus eine Reinigung der Düsen des Tintendruckkopfes erfolgen kann.
Tintendruckköpfe haben einen begrenzten Tintenvorrat, der meist für den Abdruck von ca. 1 bis 4 Millionen Druckzei- chen ausreicht. Bei Tintendruckern, die Tag und Nacht, an Wochenenden und auch in Ferienzeiten verfügbar sein müssen, wie z.B. solche in Telefaxgeräten, sowie in Einsatzfällen mit einer hohen Dauerbelastung wie etwa bei Kassendruckern, reicht der im Tintendruckkopf gespeicherte Tintenvorrat nicht aus .
In der JP-A-90 29 991 ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, einen Tintendruckkopf im in einen Tintendrucker eingebauten Zustand nachzufüllen. Dazu ist der Tintendruckkopf mit Füllstandsmeldern ausgestattet, die dessen minimal und maximal zulässigen Tintenfüllstand melden. Bei Unterschreiten des Minimalfüllstandes wird der Tintendruckkopf mit seiner Zuführöffnung unter eine Tinten- nachfülleinrichtung transportiert, wo mit Hilfe eines Elektromagneten eine mit einem höhergelegenen Tintenre- servoir verbundene Düse in die Zuführöffnung abgesenkt und nach Erreichen des Maximalfüllstandes von dieser abgehoben wird. Mit dieser Anordnung wird sichergestellt, daß der Tintendruckkopf immer druckbereit ist . Andererseits wird die in den Tintendruckkopf übergeleitete Tin- tenmenge mit elektrisch gesteuerten Mitteln und abhängig nur von einem Füllstandsmelder bestimmt. Fällt während eines Füllvorganges die Spannungsversorgung aus oder versagt der Füllstandsmelder, kann der Tintenfluß aus dem Tintenreservoir nicht unterbrochen werden. In der US 4,178,595 ist bereits ein Tintendrucker beschrieben, bei dem der Tintendruckkopf in Druckzeilenrichtung zwischen Seitenwänden des Druckergestells ver- schieblich, die Zuführöffnung an einer Seitenwand des Tintendruckkopfes angeordnet und eine Abgabeöffnung einer Tintenfülleinrichtung an einer Seitenwand des Druckergestells in koaxialer Ausrichtung zu der Zuführöffnung angeordnet ist. Die Zuführöffnung ist dabei durch Verschieben des Tintendruckkopfes in Druckzeilenrichtung gegen die Abgabeöffnung mit dieser flüssigkeitsdicht verbindbar .
Die Abgabeöffnung der Tintenfülleinrichtung ist an einem volumenveränderlichen Zylinder angebracht, der bei Volumenvergrößerung Tinte aus einem Tintenreservoir entnimmt und bei Volumenverkleinerung durch die Abgabeöffnung abgibt. Der Zylinder ist so dimensioniert, daß er jeweils nur eine kleine Tintenmenge aufnimmt und abgibt . Bei Verkleinerung seines Volumens wird eine Verbindungsleitung zwischen dem Zylinder und dem Tintenreservoir verschlos- sen, so daß keine Tinte aus letzterem in den Zylinder oder aus diesem zurück in das Tintenreservoir fließen kann. Die Volumenverkleinerung des Zylinders erfolgt durch einen mit Hilfe eines Elektromagneten verschiebbaren Kolben, die Volumenvergrößerung durch eine den Kolben zurückschiebende Feder. Die in den Tintendruckkopf zu überführende Tintenmenge wird durch die Bestromungsdauer des Elektromagneten bestimmt.
Die bekannte Tintenfülleinrichtung benötigt zusätzlich einen Elektromagneten und zusätzlichen Steuerungsaufwand für diesen. Zudem muß der Elektromagnet kräftig ausgelegt werden, da dieser den Strömungsdruck für die Tinte erzeugen sowie die Reibung des Kolbens im Zylinder und die Rückstellkraft der Feder überwinden muß. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Tintendrucker anzugeben, bei dem ein Befüllen der Tintenkammer des Tintendruckkopfes ohne zusätzlichen Antriebsaufwand jeweils nur mit einer bestimmten Tintenmenge mög- lieh ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Tintendrucker beispielsweise der oben genannten Art dadurch gelöst, daß die Tintenkammer des Tintendruckkopfes an einer ihrer Seitenwände eine Zuführöffnung für Tinte hat, daß eine Tintenfüllein- richtung vorgesehen ist, die einen mit dem Tintenreservoir verbundenen und mit einer Tintenabgabeöffnung versehenen volumenveränderlichen Hohlkörper hat, der auf der Innenseite einer Seitenwand des Druckergestells angeordnet ist und der bei Volumenvergrößerung Tinte aus dem Tintenreservoir entnimmt und bei Volumenverkleinerung Tinte durch die Abgabeöffnung abgibt, daß die Abgabeöffnung an einer Seitenwand des Druckergestells in koaxialer Ausrichtung zu der Zuführöffnung angeordnet ist, daß die Zuführöffnung durch Verschieben des Tintendruckkopfes in Druckzeilenrichtung gegen die Abgabeöffnung mit dieser flüssigkeitsdicht verbindbar ist und daß die Volumenverkleinerung des Hohlkörpers durch eine weitere Verschiebung des Tintendruckkopfes gegen die Seitenwand über den Punkt der Verbindung der Zuführöffnung des Tintendruck- kopfes mit der Abgabeöffnung hinaus erfolgt und vice versa.
Die Erfindung geht von der weiteren Überlegung aus, daß der Antriebsmotor, der ohnehin für die Verschiebung des Tintendruckkopfes zwischen den Seitenwänden des Tinten- druckers entlang der Druckzeile erforderlich ist, zur Volumenbeeinflussung des Hohlkörpers benutzt werden kann, wenn der Hohlkörper auf der Innenseite der Seitenwand des Druckergestells angeordnet ist. Derselbe Antriebsmotor wird zum Andocken des Tintendruckkopfes an die Abgabeöff- nung benutzt, so wie er zum Andocken des Tintendruckkop- fes an die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung sowie zur Betätigung der Saugvorrichtung verwendet werden kann. Die Volumenverkleinerung erfolgt dann durch eine weitere Verschiebung des Tintendruckkopfes gegen die Seitenwand über den Punkt der Verbindung der Zuführöffnung des Tintendruckkopfes mit der Abgabeöffnung hinaus. Eine Volumenvergrößerung erfolgt durch Verschieben des Tintendruckkopfes in entgegengesetzter Richtung. Damit kann der für die Druckkopfverschiebung entlang der Druckzeile be- nötigte Antriebsmotor, vorzugsweise ein Schrittmotor, im Sinne einer Mehrfachnutzung auch für die Volumenbeeinflussung des Hohlkörpers benutzt werden. Es sind also keinerlei zusätzliche Antriebselemente erforderlich.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß nur ein wohldosiertes Tintenvolumen zum Tintendruckkopf gelangen kann. Die Anordnung hat hinsichtlich des Tintenflusses während jedes Betriebzustandes des Tintendruckers einen eigensicheren Betriebszustand: Nur wenn der Hohlkörper im Sinne einer Volumenverkleinerung beeinflußt wird, ist die Abgabeöffnung geöffnet. Bei konstantem Volumen oder einer Volumenvergrößerung des Hohlkörpers ist die Abgabeöffnung sicher verschlossen, so daß keine Tinte ausfließen kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die von der Tintenfülleinrichtung an den Tintendruckkopf abgegebene Tintenmenge durch die Größe der Verstellung oder der weiteren Verschiebung bestimmt. Dadurch können auch teilweise leergeschriebene Tintendruckköpfe mit der nötigen Tintenmenge gefüllt werden, und eine Verwendung von Tintendruckköpfen mit unterschiedlichem Fassungsvermögen wird ohne Änderung der Anordnung möglich. Der Hohlkörper wird nun teilweise entleert. Seine Befüllung erfolgt dann bei seiner Volumenvergrößerung auch nur entsprechend der entnommenen Teilmenge. Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Zeitpunkt und/oder die Tintenmenge einer Tintenfüllung abhängig von einer vorgebbaren Anzahl seit dem Einsetzen des Tintendruckkopfes in den Tintendrucker und danach abhängig von der seit der letzten Tintenfüllung gedruckter Druckpunkte oder Druckzeichen steuerbar. Da die von den Druckdüsen des Tintendruckkopfes ausgestoßenen Tintentröpfchen ein bekanntes Volumen haben, kann aus der Zahl der beim Druk- ken jeweils angesteuerten Düsen der Tintenverbrauch berechnet werden. Ähnliches gilt für die Zahl gedruckter Schriftzeichen, wenn für diese der durchschnittliche Tintenverbrauch bekannt ist. Eine Nachfüllung des Tintendruckkopfes mit einer dem errechneten Verbrauch entsprechenden Tintenmenge wird damit leicht möglich. Auch der Zeitpunkt einer Nachfüllung läßt sich auf diese Weise be- stimmen.
Die Abgabeöffnung ist vorzugsweise an einem rohrförmigen Stutzen ausgebildet, welcher beim Verschieben des Tintendruckkopfes gegen die Abgabeöffnung in die Zuführöffnung des Tintendruckkopfes eintaucht. In den Stutzen ist ein in seine Schließstellung federbelastetes Ventil eingebaut, welches öffnet, wenn der Druck in dem Hohlkörper einen vorgegebenen Wert übersteigt. Die Anordnung des Stutzens an dem Hohlkörper hat den Vorteil, daß bei einer Beendigung der Verschiebebewegung des Tintendruckkopfes gegen die Abgabeöffnung und damit gegen den Hohlkörper der Druck im letzteren sofort den vorgegebenen Wert unterschreitet und das Ventil schließt. Beim Verschieben des Tintendruckkopfes weg von dem Hohlkörper bleibt der Stutzen zunächst noch mit der Zuführöffnung verbunden, es bildet sich aber in dem vor dem Ventil gelegenen Bereich ein Unterdruck aus, der dafür sorgt, daß die noch in diesem Bereich verbliebene Tinte in den Tintendruckkopf gesaugt wird.
Der volumenveränderliche Hohlkörper kann wahlweise als kompressibler Ballon aus elastischem Kunststoff, als Fal- tenbalg oder auch als eine Kolben/Zylinderanordnung ausgebildet sein.
An sich sind die vorstehend beschriebene Abdeck- und Reinigungsvorrichtung sowie die Tintenfülleinrichtung jede für sich allein bei einem Tintendrucker einsetzbar. Die bevorzugte Lösung vereinigt jedoch beide Vorrichtungen in einem Drucker. Sind bei einem solchen Tintendrucker die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung sowie die Tintenfülleinrichtung auf derselben Seite des Druckergestells angeordnet, so ist es zweckmäßig, wenn die Zuführöffnung der Tintenkammer des Tintendruckkopfes durch ein Ventil absperrbar ist, wenn, wie oben beschrieben, der Tintendruckkopf zwischen einer Druckstellung und einer Abdeck- und Reinigungsstellung verstellbar, vorzugsweise ver- schwenkbar ist. Sonst bestünde die Gefahr, daß eventuell Tinte durch die Zuführöffnung aus der Tintenkammer auslaufen kann. Das Ventil kann lageabhängig derart betätigbar sein, daß es in der Druckstellung des Druckkopfes geöffnet und in der Ruhe- und Reinigungsstellung geschlos- sen ist .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Frontansicht eines Tinten- druckers zunächst allein mit einer Tintenfülleinrichtung,
Figur 2 eine schematische Darstellung des Tintendruckkopfes nach dem Andocken an der Tintenfülleinrichtung,
Figur 3 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung nach dem Abheben des Tintendruckkopfes von der Tintenfülleinrichtung, Figur 4 eine den Figuren 2 und 3 entsprechende Darstellung einer Seitenwand des Druckergestells nun mit einer Tintenfülleinrichtung und einer Abdeck- und Reinigungsvorrichtung beim Andocken des Tintendruckkopfes an der Reinigungsvorrichtung,
Figur 5 eine der Figur 4 entsprechende Darstellung nach Beendigung des Reinigungsvorganges und unmittelbar vor dem Zurückfahren des Tintendruckkop- fes,
Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung der Reinigungsvorrichtung allein und
Figuren 7 bis 9 der Figur 6 entsprechende Teildarstellungen, welche die Reinigungsvorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen zeigt.
Figur 1 zeigt einen allgemein mit 10 bezeichneten Tintendrucker in schematischer Vorderansicht . Ein Tintendruckkopf 12 ist zwischen einer linken Seitenwand 14 und einer rechten Seitenwand 16 eines Druckergestells auf einer Parallelführung 18 entlang einer Druckzeile in beiden Richtungen verschieblich geführt . Die Verschiebung des Tintendruckkopfes 12 erfolgt durch ein von einem Schrittmotor 20 antreibbares Riemengetriebe 22. Der Tintendrucker 10 hat einen Druckbereich P, der maximal von einem Aufzeichnungsträger eingenommen werden kann. In Figur 1 links schließt sich an den Druckbereich P ein Tin- tenfüllbereich F an, in dem sich eine insgesamt mit 23 bezeichnete Tintenfülleinrichtung befindet.
Die Tintenfülleinrichtung 23 ist wie nachfolgend be- schrieben aufgebaut : An der Innenseite der linken Seitenwand 14 ist ein Faltenbalg 24 befestigt . Dieser ist durch seine eigene Elastizität mit einer in Richtung seiner maximalen Längenausdehnung a wirkenden Rückstellkraft be- aufschlagt . Der Faltenbalg 24 ist parallel zur Druckzeile in Pfeilrichtung A gegen seine Rückstellkraft zusammendrückbar. In den Faltenbalg 24 mündet eine Verbindungs- leitung 26 ein, deren anderes Ende mit einem Tintenreser- voir 28 verbunden ist. In die Verbindungsleitung 26 ist ein in seine Schließstellung federbelastetes erstes Ventil 30 eingebaut. Dieses öffnet, wenn der Druck in dem Faltenbalg 24 um einen vorgegebenen Wert niedriger als der Druck in dem Tintenreservoir 28 ist.
Auf die dem Tintendruckkopf 12 zugewandte Stirnfläche 32 des Faltenbalgs 24 ist senkrecht ein rohrförmiger Stutzen 34 aufgesetzt, der sich in einer düsenförmigen Abgabeöffnung 36 fortsetzt. In den Stutzen 34 ist ein in seine Schließstellung federbelastetes zweites Ventil 38 einge- baut. Dieses öffnet, wenn der Druck in dem Faltenbalg 24 einen vorgegebenen Wert übersteigt. Die Abgabeöffnung 36 ist in koaxialer Ausrichtung zu einer Zuführöffnung 40 angeordnet, die in eine der Tintenfülleinrichtung 23 zugewandte Seitenwand 42 des Tintendruckkopfes 12 einge- bracht ist .
Die Zuführöffnung 40 ist durch Verschieben des Tintendruckkopfes 12 in Pfeilrichtung A gegen die Abgabeöffnung 36 mit dieser flüssigkeitsdicht verbindbar. In Figur 2 ist dieser Betriebszustand des Tintendruckers 10 darge- stellt, wobei der Faltenbalg 24 bereits um ein geringes Maß gegenüber seiner maximalen Länge a zusammengedrückt ist. Die in dem Faltenbalg 24 befindliche Tinte steht damit unter einem so weit erhöhten Druck, daß das erste Ventil 30 geschlossen und das zweite Ventil 38 geöffnet ist . Wird der Tintendruckkopf 12 weiter in Richtung des Pfeils A bewegt, wird der Faltenbalg 24 in zunehmendem Maße zusammengedrückt und die Tinte strömt durch die Abgabeöffnung 36 und die Zuführöffnung 40 in eine im Tintendruckkopf 12 befindliche Tintenkammer 44. Durch die Tintenabgabe vermindert sich der Druck in dem Faltenbalg 24 so weit, daß das zweite Ventil 38 schließt.
Figur 3 zeigt diesen Betriebszustand, wobei der Tintendruckkopf 12 bereits um ein geringes Maß entgegen der Richtung des Pfeils A von der linken Seitenwand 14 wegbewegt worden ist. In diesem Moment beginnt sich der Faltenbalg 24 wieder auszudehnen, so daß in ihm ein Unterdruck entsteht. Dieser öffnet das erste Ventil 30, so daß Tinte aus dem Tintenreservoir 28 in den Faltenbalg 24 strömen kann. Dieser Betriebszustand ist in Figur 1 dargestellt .
Die in den Figuren 4 bis 9 dargestellte Lösung unterscheidet sich von der bisher beschriebenen Lösung dadurch, daß der Tintendrucker 10 neben der Tintenfüllein- richtung 23 noch eine allgemein mit 46 bezeichnete Abdeck- und Reinigungsvorrichtung enthält, die im folgenden näher erläutert werden soll. Im übrigen werden alle bisher beschriebenen Teile des Tintendruckers mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Die Reinigungsvorrichtung 46 umfaßt eine allgemein mit 48 bezeichnete Saugvorrichtung und ein Mundstück 50. Die Saugvorrichtung 48 ist als Kolbenpumpe ausgebildet mit einem Zylinder 52 und einem darin verschieblich angeordneten Kolben 54, der den Zylinder in eine erste Zylinder- kammer 56 und eine zweite Zylinderkammer 58 unterteilt (Figur 6) . Der Zylinder 52 ist an derselben Seitenwand 14 des Druckergestells angeordnet, wie das Tintenreservoir 28. Die zweite Zylinderkammer ist mit dem Tintenreservoir 28 über eine Leitung 60 verbunden.
Der Kolben 54 ist mit einer Kolbenstange 62 verbunden, welche die erste Zylinderkammer 56 durchsetzt und an ihrem freien Ende ein in Form eines kurzen Zylinders ausgebildetes Basisteil 64 trägt, in dem das kolbenförmig aus- gebildete Mundstück 50 in Richtung der Zylinderachse bzw. Kolbenstange verschieblich geführt ist. Das Mundstück 50 hat einen axial verlaufenden Mundstückkanal 66, dessen vom Basisteil 64 wegweisende Öffnung von einer Dichtlippe 68 umgeben ist. In der zum Boden des Basisteils 64 hinweisenden Öffnung des das Mundstück 50 axial durchsetzenden Mundstückkanales 66 befindet sich ein Gummiventil 70, welches den Mundstückkanal 66 verschließt, wenn das Mundstück 50 in das Basisteil 64 bis zum Anschlag eingescho- ben wird, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. Der Zylinderraum des Basisteils 64 steht über eine Entlüftungsöffnung 72 mit der Umgebungsluft in Verbindung. Der Mundstückkanal 66 ist mit der ersten Zylinderkammer 56 der Saugvorrichtung 48 über eine Leitung 74 verbunden.
Der Kolben 54 wird durch eine axial wirkende Schraubendruckfeder 76 in Richtung des Pfeiles B in Figur 6 vorgespannt. Der Kolben 54 enthält ferner einen die beiden Zylinderkammern 56 und 58 verbindenden Durchtrittskanal 78, in dem ein in Schließstellung federbelastetes Rückschlag- ventil 80 derart angeordnet ist, daß es den Durchtrittskanal 78 öffnet, wenn sich der Kolben 54 in Richtung des Pfeiles B bewegt, und den Durchtrittskanal 78 verschließt, wenn sich der Kolben 54 entgegen der Richtung des Pfeiles B bewegt.
Gemäß den Figuren 4 und 5 ist der Tintendruckkopf 12 an seiner Führung derart gelagert, daß er um eine Achse 82 zwischen einer durch strichpunktierte Linien wiedergegebenen Druck- und Füllstellung und einer durch ausgezogene Linien wiedergegebenen Abdeck- und Reinigungsstellung um 90° verschwenkt werden kann. In dieser Reinigungsstellung liegt eine die zu reinigenden Düsen enthaltende Düsenplatte 84 so, daß die Düsenaustrittsflache 86 senkrecht zur Richtung des Pfeiles B liegt, die gleichzeitig parallel zur Bewegungsrichtung des Tintendruckkopfes 12 auf der Parallelführung 18 ist. Damit in dieser Stellung kei- ne Tinte durch die Zuführöffnung 40 in der Seitenwand 42 des Tintendruckkopfes 12 auslaufen kann, kann in dieser Lage die Zuführöffnung 40 durch ein Ventil 88 verschlossen werden.
Die soweit beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Wenn die Düsen in der Düsenplatte 84 gereinigt werden sollen, wird der Druckkopf 12 um die Achse 82 in seine Reinigungstellung verschwenkt. Anschließend wird der Druckkopf 12 mit Hilfe seines Stellantriebes, d.h. des Schrittmotors 20 entgegen der Richtung des Pfeiles B gegen das Mundstück 50 gefahren, bis er auf die Dichtlippe 68 trifft, welche die Düsenaustrittsfläche 86 umschließt. Beim weiteren Verschieben des Druckkopfes 12 in der glei- chen Richtung, wird zunächst der Druckkopf 12 eng an die Dichtlippe 68 angepreßt und anschließend das Mundstück 50 in das Basisteil 64 hineingeschoben. Während dieses An- drückens des Tintendruckkopfes 12 an das Mundstück 50 kann Luft oder Tinte aus dem Mundstückkanal 66 über die Entlüftungsöffnung 72 entweichen, so daß ein Ansteigen des Druckes in dem Mundstückkanal 66 vermieden wird. Ein Überdruck in dem Mundstückkanal 66 könnte die Flüssigkeitsmenisken in den Düsen zerstören. Wenn das Mundstück 50 an dem Boden des Basisteils 64 anstößt (Figur 7) wird das Gummiventil 70 geschlossen. Beim weiteren Verschieben des Tintendruckkopfes in derselben Richtung wird nun der Kolben 54 über das Basisteil 64 und die Kolbenstange 62 durch den Tintendruckkopf 12 gegen die Kraft der Feder 76 verschoben, so daß sich die Zylinderkammer 56 vergrößert. Dabei wird Tinte aus der Tintenkammer 44 des Tintendruckkopfes 12 durch die Düsen, den Mundstückkanal 66, die Leitung 74 in die Zylinderkammer 56 gesaugt, wobei die Düsen freigespült werden. Gleichzeitig wird, da das Ventil 78 im Kolben 54 bei dieser Bewegung geschlossen ist, Tinte, die sich von einem vorhergehenden Reinigungsvor- gang noch in der Zylinderkammer 58 befindet, über die Leitung 60 in das Tintenreservoir 28 gefördert (Figur 8) .
Wird die Bewegungsrichtung des Tintendruckkopfes 12 umgekehrt und dieser in Richtung des Pfeiles B zurückgefah- ren, so drückt die Feder 76 den Kolben 54 ebenfalls in Richtung des Pfeiles B in seine in Figur 6 dargestellte Ausgangslage zurück, wobei das Ventil 78 geöffnet wird und die in die Zylinderkammer 56 gesaugte Tinte durch den Durchtrittskanal 78 in die sich vergrößernde Zylinderkam- mer 58 treten kann. Dadurch wird ein Druckanstieg in dem Mundstückkanal 66 vermieden. Das Mundstück 50 wird ebenfalls durch eine zwischen ihm und dem Boden des Basisteils 64 angeordnete Schraubendruckfeder 90 in Richtung des Pfeiles B verschoben, so daß es der Bewegung des Tin- tendruckkopfes 12 folgt, bis die in Figur 6 dargestellte Stellung wieder erreicht ist. Der Reinigungsvorgang kann mehrere Male wiederholt werden. Wird der Tintendruckkopf nicht benötigt, d.h. wenn kein Druckvorgang erfolgen soll, kann der Druckkopf 12 in einer Stellung verbleiben, in der die Dichtlippe 68 die Düsenaustrittsfläche dicht abschließt. Wird der Tintendruckkopf dagegen benötigt, wird er wieder um die Achse 82 in seine Druck- und Füllstellung verschwenkt .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abdecken und Reinigen der an einer Düsenaustrittsfläche (86) endenden Düsen eines mit einer Tintenkammer (44) versehenen Tintendruckkopfes (12), der in eine sogenannte Parkposition außerhalb des Druckbereiches verstellbar ist, wobei das Reinigen der Düsen durch Freispülen mit Tinte erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenaustrittsfläche
(86) des Tintendruckkopfes (12) im Bereich der Park- position desselben flüssigkeitsdicht mit einer Saugvorrichtung (48) gekoppelt wird, welche die Tinte aus der Tintenkammer (44) durch die Düsen des Tintendruckkopfes (12) in ein Tintenreservoir (28) saugt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugvorrichtung (48) durch eine Stellbewegung des Tintendruckkopfes (12) betätigt wird.
3. Tintendrucker zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend ein Druckergestell, ei- nen zwischen zwei Seitenwänden (14, 16) des Druckergestells in Druckzeilenrichtung verstellbaren Tintendruckkopf (12) mit einer Tintenkammer (44) und einer Düsenaustrittsfläche (86), in der mindestens eine Düse endet, einen Druckkopfantrieb (20) und eine in Verlängerung des DruckkopfStellweges außerhalb des Druckbereiches am Druckergestell angeordnete Abdeck- und Reinigungsvorrichtung (46) zum Abdecken und Reinigen der Düse, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung eine mit der Düsen- austrittstlache (86) des Tintendruckkopfes (12) flüssigkeitsdicht koppelbare Saugvorrichtung (46) hat, die mit einem Tintenreservoir (28) verbunden ist.
4. Tintendrucker nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Saugvorrichtung (48) durch eine Stellbewegung des Tintendruckkopfes (12) betätigbar ist.
5. Tintendrucker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- net, daß die Abdeck- und Reinigungsvorrichtung (46) ein zur flüssigkeitsdichten Anlage an der Düsenaustrittsfläche (86) bestimmtes Mundstück (50) mit einem Mundstückkanal (66) hat und daß die Saugvorrichtung (48) einen mit dem Mundtstückkanal (66) ver- bundenen Hohlraum (56) variabler Größe mit mindestens einer verstellbaren Wand (54) hat.
6. Tintendrucker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (56) von einem Zylinder (52) und die verstellbare Wand von einem in diesem ver- schiebbaren Kolben (54) gebildet ist.
7. Tintendrucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (52) von dem Kolben (54) in zwei Kammern (56, 58) unterteilt wird, von denen eine erste Kammer (56) mit dem Mundstückkanal (66) und die zweite Zylinderkammer (58) mit dem Tintenreservoir (28) verbunden ist, und daß in dem Kolben (54) ein Einwegventil (80) so angeordnet ist, daß es beim Vergrößern der ersten Zylinderkammer (56) geschlossen und beim Verkleinern dieser Zylinderkammer (56) ge- öffnet wird.
8. Tintendrucker nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (50) mit einer Kolbenstange (62) des Kolbens (54) verbindbar ist.
9. Tintendrucker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich- net, daß der Tintendruckkopf (12) zwischen einer
Druckstellung, in der die Düsenaustrittsfläche (86) einem Druckträger zugewandt ist, und einer Ruhe- und Reinigungsstellung verstellbar ist, in der die Düsenaustrittsfläche (86) senkrecht zur Achse der Kolbenstange (62) und der Stellrichtung (A,B) des Tintendruckkopfes (12) gerichtet ist.
10. Tintendrucker nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (50) eine zur
Anlage an der Düsenaustrittsfläche (86) bestimmte, die Öffnung des Mundstückkanals (66) umgebende Dichtlippe (68) hat.
11. Tintendrucker nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mundstückkanal (66) über ein Entlüftungsventil (70) mit der Umgebungsluft verbindbar ist, das vor Beginn des Saugvorganges absperrbar ist .
12. Tintendrucker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (50) in einem mit der Kolbenstange (62) verbundenen topfförmigen Basisteil (64) in Stellrichtung (A, B) des Tintendruckkopfes (12) verschiebbar geführt ist, daß es zwischen einer ein- geschobenen Stellung, in der das Mundstück (50) an dem Basisteil (64) anliegt und das Entlüftungsventil (70) geschlossen ist, und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, in der das Entlüftungsventil (70) geöffnet ist.
13. Tintendrucker nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (54) in dem Zylinder (52) im Sinne einer Verkleinerung der ersten Zylinderkammer (56) vorgespannt ist.
14. Tintendrucker nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Mundstück (50) in seine ausgefahrene Stellung vorgespannt ist .
15. Tintendrucker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenkammer (44) des Tintendruckkopfes (12) an einer ihrer Seitenwände (42) eine Zuführöffnung (40) für Tinte hat, daß eine Tintenfülleinrichtung (23) vorgesehen ist, die einen mit dem Tintenreservoir (28) verbundenen und mit einer Tintenabgabeöffnung (36) versehenen volumenveränderlichen Hohlkörper (24), der auf der Innenseite einer Seitenwand (14) des Druckergestells angeordnet ist und der bei Volumenvergrößerung Tinte aus dem Tintenreservoir (28) entnimmt und bei Volumenverkleinerung Tinte durch die Abgabeöffnung (36) abgibt, daß die Abgabeöffnung (36) an einer Seitenwand (14) des Druckergestells in koaxialer Ausrich- tung zu der Zuführöffnung (40) angeordnet ist, daß die Zuführöffnung (40) durch Verschieben des Tintendruckkopfes (12) in Druckzeilenrichtung (A) gegen die Abgabeöffnung (36) mit dieser flüssigkeitsdicht verbindbar ist und daß die Volumenverkleinerung des Hohlkörpers (24) durch eine weitere Verschiebung des Tintendruckkopfes (12) gegen die Seitenwand (14) über den Punkt der Verbindung der Zuführöffnung (40) des Tintendruckkopfes (12) mit der Abgabeöffnung (36) hinaus erfolgt und vice versa.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Tintenfülleinrichtung (23) an den Tintendruckkopf (12) abgegebene Tintenmenge durch die Größe der Verstellung oder der weiteren Verschiebung bestimmt wird.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt und/oder die Tintenmenge einer Tintenfüllung abhängig von einer vorgebbaren Anzahl seit dem Einsetzen des Tintendruckkopfes (12) in den Tintendrucker (10) und danach seit der letzten Tinten- füllung gedruckter Druckpunkte oder Druckzeichen steuerbar ist.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenverkleinerung und - Vergrößerung mehrfach unmittelbar nacheinander durchführbar ist .
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeöffnung (36) an einem rohrförmigen Stutzen (34) ausgebildet ist, welcher beim Verschieben des Tintendruckkopfes (12) gegen die Abgabeöffnung (36) in die Zuführöffnung (40) des Tintendruckkopfes (12) eintaucht, und daß in den Stutzen (34) ein in seine Schließstellung federbelastetes Ventil (38) eingebaut ist, welches öffnet, wenn der Druck in dem Hohlkörper (24) einen vorgegebenen Wert übersteigt .
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenveränderliche Hohlkörper ein kompressibler Ballon aus elastischem Kunst- stoff ist.
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenveränderliche Hohlkörper ein Faltenbalg (24) ist.
22. 22. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, da- durch gekennzeichnet, daß der volumenveränderliche
Hohlkörper eine Kolben-/Zylinderanordnung ist.
23. Tintendrucker nach einem der Ansprüche 9 bis 14 in Verbindung mit einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeck- und Reinigungssvor- richtung (46) sowie die Tintenfülleinrichtung (23) auf derselben Seite des Druckergestells eingeordnet sind und daß die Zuführöffnung (40) der Tintenkammer (44) durch ein Ventil (88) absperrbar ist.
24. Tintendrucker nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (88) lageabhängig derart betätigbar ist, daß es in der Druckstellung des Druckkopfes (12) geöffnet und in der Ruhe- und Reinigungsstellung geschlossen ist.
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