DE3051198C2 - Abdeck- und Absaugvorrichtung für Tintenstrahlschreiber - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abdeck- und Absaugvorrichtung für Tintenstrahlschreiber der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Tintenstrahlschreiber werden häufig in tragbaren elektroni­ schen Kleingeräten, beispielsweise in einem Tischrechner mit eingebautem Drucker verwendet. Hierbei ergeben sich verschie­ dene Probleme, wenn das tragbare Gerät z. B. unter dem Arm transportiert wird (diese Probleme treten kaum auf, wenn der Tintenstrahlschreiber in einem praktisch stationär angeordne­ ten elektronischen Gerät, beispielsweise einer Datenstation, montiert ist). Wird beispielsweise das tragbare elektronische Gerät unter dem Arm getragen, so ist der darin eingebaute Tin­ tenstrahlschreiber Stößen und/oder Erschütterungen und Schwin­ gungen ausgesetzt. Außerdem wird das Gerät manchmal geneigt oder gekippt. Durch derartige Stöße, Schwingungen und Schräg­ lagen entstehen Schwierigkeiten, so z. B. ein Zurückgehen oder Zurückziehen des Tintenmeniskus in den Düsenteil des Schreib­ kopfs, ein Ausfließen von Tinte aus der Düse oder die Erzeu­ gung von Luftblasen. All diese Schwierigkeiten sind Hauptur­ sachen für schwache Tintenstrahlen, verschlechterten Druck und eine Verschmutzung des Geräts. Ein weiteres Problem entsteht dann, wenn der Tintenstrahlschreiber über einen längeren Zeitraum hinweg nicht benutzt wird. In diesem Fall trocknet die Tinte im Düsenteil aus und es ist nicht mehr möglich, den Schreiber oder Drucker sofort bei Bedarf zu benutzen.

Eine Abdeck- und Absaugvorrichtung für Tintenstrahlschreiber der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist in der älteren, nicht vorveröffentlichen DE 29 29 742 A1 beschrieben.

Aus der DE 27 54 630 A1 ist es bekannt, zum Abdecken der Schreibkopfdüse eines Tintenstrahlschreibers ein saugendes Medium an die Düsenfläche anzulegen, so daß ein Saugvorgang erfolgt, solange die Tinte an der Düse anliegt.

Aus der US-PS 40 45 802 ist eine Tintenstrahldruckvorrichtung bekannt, die eine Abdeck- und Absaugvorrichtung enthält, bei der in einer Kappenvorrichtung zum Abdichten der Schreibkopfdüse ein Betätigungsorgan für eine Kolbenpumpe vorgesehen ist, das in der Kappenvorrichtung verschieblich gelagert ist und über Schrägflächen auf den Kolben einwirkt. Eine ähnliche Anordnung ist in der nicht vorveröffentlichten DE 30 30 340 A1 beschrieben, bei der die Schrägfläche als äquivalente Spiralfläche ausgebildet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdeck- und Absaugvorrichtung für Tintenstrahldrücker der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die bei besonders einfacher Ausbildung eine zuverlässige Abdeckung der Schreibkopfdüse gewährleistet, um eine Trocknung der Tinte in der Schreibkopfdüse auch bei längerer Nichtbenutzung des Tintenstrahlschreibers zu verhindern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittansicht einer Schreibkopf- Kappenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Querschnittansicht des bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel von Fig. 1 verwendeten Verriegelungsmechanismus,

Fig. 3 eine Querschnittansicht ähnlich wie Fig. 1 zum Ver­ anschaulichen der Arbeitsweise des Ausführungs­ beispiels,

Fig. 4 eine Außenansicht des Ausführungsbeispiels von Fig. 1,

Fig. 5 eine Querschnittansicht entlang der Linie C-C gemäß Fig. 3, und

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung veranschaulicht.

Fig. 1 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung. Die Kappenvorrichtung gemäß diesem Ausführungs­ beispiel funktioniert als Tintenansaugvorrichtung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung trägt ein Basisteil 38 eine Welle 39 an deren beiden Enden. Entlang der Welle 39 ist ein Kappengleitstück 40 gleitend angeordnet. Hierzu ist ein Teil des Kappengleitstücks lose auf die Welle gepaßt. Eine auf der Welle 39 angeordnete Schraubenfeder 41 spannt das Kap­ pengleitstück in seine Ruhestellung vor. Das Kappengleitstück hat grundsätzlich die Form eines Hohlzylinders, und auf der Innenwand des Kappengleitstücks 40 ist eine zylindrische Kappe 42 befestigt. Sie ist elastisch und tinteabsorbierend. Die Kappe 42 bildet einen Zylinder, in den ein Kolben 43 eingesetzt ist. Der Kolben besitzt einen halbkugelförmigen Kopf. Wenn der Kolben innerhalb der zylindrischen Kappe 42 gleitend nach vorne und hinten bewegt wird, entsteht innerhalb der Kappe ein Un­ terdruck zum Ansaugen von Tinte aus der Düse 46a. Dies soll im folgenden noch näher erläutert werden. Eine zwischen dem Kappengleitstück 40 und dem Kolben 43 angeordnete Feder 44 spannt den Kolben in die dem Kappengleitstück abgewandte Rich­ tung vor.

Zum Bewegen der Kappe 42 und des Kolbens 43 ist ein Hebel 45 vorgesehen. Der Hebel wird von Hand nach oben und unten in eine zur Bewegung des Kolbens 43 und des Kappengleit­ stücks 40 senkrechte Richtung bewegt. Normalerweise befindet sich der Hebel in einer Stellung, in der seine Schrägfläche 45a an einer entsprechend ausgebildeten Schrägfläche 40a des Kappengleitstücks 40 zur Anlage kommt. Wird der Hebel durch die Bedienungsperson nach unten gestoßen, wird das Kappengleit­ stück 40 in die durch den Pfeil A angedeutete Richtung bewegt, um die Kappe 42 in Druckkontakt mit der Spitze des Schreib­ kopfs 46 zu bringen. Auf diese Weise wird die Spitze des Schreibkopfs mit der Kappe abgedeckt. Wenn die Bedienungsper­ son den Hebel 45 nach oben zieht, bewegt sich das Kappengleit­ stück 40 durch die Wirkung der Feder 41 in die der Pfeilrich­ tung A entgegengesetzte Richtung zurück. Der Hebel 45 besitzt außerdem eine Steuerfläche 45b, die in Kontakt mit dem halbku­ gelförmigen Kopf des Kolbens 43 bringbar ist, um diesen in Richtung des Pfeils A und die hierzu entgegengesetzte Richtung zu bewegen, wenn der Hebel nach unten bzw. nach oben bewegt wird. Wird der Hebel 45 aus der Stellung gezogen, in welcher sicher die Kappe 42 in Kontakt mit der Spitze des Schreib­ kopfs 46 befindet, so bewegt sich zuerst der Kolben 43 in die dem Pfeil A entgegengesetzte Richtung und erzeugt einen Unter­ druck innerhalb der Kappe 42, danach beginnt das Kappenstück 40 sich in die dem Pfeil A entgegengesetzte Richtung zu bewe­ gen. Der zeitliche Bewegungsablauf wird durch die Steuerfläche 45b vorgegeben.

Die Abwärtsbewegung des Hebels 45 wird durch einen Vorsprung 45c beschränkt, die Aufwärtsbewegung wird durch einen weiteren Vorsprung 45b begrenzt. Die Vorsprünge 45c und 45b arbeiten mit einem einstückig mit dem Basisteil 38 ausgebildeten Anschlag 38b zusammen. Wie deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt der Hebel 45 einen unteren Vorsprung 45e, der mit einem sperr­ hakenähnlichen Teil 38c des Basisteils 38 in Eingriff bringbar ist, um den Hebel 45 in seiner untersten Stellung zu halten.

Der Schreibkopf 46 ist in an sich bekannter Weise auf einer Tintenstrahlschreibvorrichtung (nicht gezeigt) montiert. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Düse 46a des Schreibkopfs von einem piezoelektrischen Element 47 lagernd umschlossen. Das vordere Ende des Kopfs ist so geformt, daß ein fester Kontakt mit der Kappe 42 möglich ist.

Fig. 3 zeigt die Kappenanordnung in der Stellung, in welcher der Schreibkopf 46 als Ergebnis des Herabstoßens des Hebels 45 abgedeckt ist. Fig. 4 zeigt eine Außenansicht dieser Anordnung.

Wie man in Fig. 5 erkennt, besitzt die Kappe 42 eine Abfluß­ bohrung 48 in der mittleren Seitenwand. Auf dem Auslaßstück der Abflußbohrung 48 ist ein in Form eines Films ausgebildetes Druckregulierventil 49 vorgesehen. Die aus der Düse 46a abge­ saugte Tinte wird durch das Ventil 49 von einer Entleerungs­ düse 50 nach außen befördert. Wenn sich der Kolben 43 in Rich­ tung des Pfeils A bewegt, öffnet das Ventil 49 das Auslaßstück der Abflußbohrung 48, bewegt sich der Kolben in die entgegen­ gesetzte Richtung, so verschließt das Ventil das Auslaßstück.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 6 darge­ stellte Zeitdiagramm die Arbeitsweise des oben erläuterten Aus­ führungsbeispiels beschrieben:

Um die Düse abzudecken, stößt die Bedienungsperson den Hebel 45 nach unten. Die Schrägfläche 45a des Hebels wird hierdurch nach unten gestoßen und bewegt über die Schrägfläche 40a das Kappengleitstück 40 in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 1, und die Kappe 42 wird in Anlage mit dem vorderen flachen Oberflä­ chenabschnitt des Schreibkopfs 46 gebracht. In dieser Anlage­ stellung hält die Bewegung des Kappengleitstücks an. Dann be­ ginnt sich der Kolben 43 in Richtung des Pfeils A zu bewegen.

Während dieser Phase des Herabdrückens des Hebeis bleibt das Ventil 49 geöffnet, so daß der Druck an der Spitze des Auf­ zeichnungskopfs auf dem Niveau des Atmosphärendrucks bleibt. Unmittelbar bevor der Hebel 45 seine niedrigste Stellung er­ reicht, erreicht der Kolben 43 den Bereich der Abflußbohrung 48 und verschließt diese. Vorzugsweise hält jetzt die Bewegung des Kolbens an und wird der Hebel 45 durch das In-Eingriff- Kommen des Hebelvorsprungs 45e mit dem sperrhakenähnlichen Ab­ schnitt 38c des Basisteils an dem Basisteil 38 festgemacht. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch setzt der Kolben seine Bewegung noch etwas über die Abflußbohrung 48 hinaus fort, so daß der Druck an der Spitze des Schreibkopfs ge­ ringfügig ansteigt. Dann hält der Kolben an und wird in dieser Stellung verriegelt.

Um die Kappe von der Düse zu entfernen, zieht die Bedienungs­ person den Hebel nach oben und löst dadurch den unteren Vor­ sprung 45e aus der Sperrhakenanordnung 38c. Auf diese Weise wird der Hebel gelöst. Zuerst beginnt der Kolben 43 aufgrund der in den Federn 41 und 44 gespeicherten Federkraft mit seiner Be­ wegung in die dem Pfeil A entgegengesetzte Richtung. Jetzt wird das Ventil 49 geschlossen, so daß der in der Kappe 42 herr­ schende Druck, nämlich der Druck an der Spitze des Schreib­ kopfs, negativ wird. Durch diesen Unterdruck werden in der Dü­ se 46a befindliche Luft und Tinte angesaugt. Dann beginnt das Kappengleitstück 40, sich ebenfalls in die dem Pfeil A ent­ gegengesetzte Richtung zu bewegen. Auf diese Weise wird die Kappe 42 vom Schreibkopf 46 entfernt.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, hat dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung einen einfachen Aufbau und eine einfache Arbeitsweise. Sowohl das Anbringen der Kappe auf dem Schreibkopf und das Entfernen der Kappe als auch das Entfernen von Luft aus der Düse können durch einen einfachen Bewegungsablauf des Hebels, der nach unten gestoßen oder nach oben gezogen wird, durchgeführt werden. Da hier das Druckregulierventil die Eigenschaften einer idealen Diode hat, braucht der Kolben die Abflußboh­ rung 48 nicht länger zu verschließen.

Claims (4)

1. Abdeck- und Absaugvorrichtung für Tintenstrahlschreiber mit einem Schreibkopf (46) zur signalgesteuerten Tintenabgabe, mit

• - einer Kappenvorrichtung (40) zum abdichtenden Ansetzen an die Schreibkopfdüse (46a) während Schreibpausen und
• - einer in der Kappenvorrichtung untergebrachten Kolbenpumpe (42, 43) zum Ansaugen von Tinte aus der Schreibkopfdüse bei angesetzter Kappenvorrichtung, wobei der Kolben der Pumpe von außen betätigbar und durch die Kraft einer ersten Vorspanneinrichtung (44) in eine Endlage vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Kappenvorrichtung (40) an einem schreiberseitigen Basisteil (38) verschieblich gelagert und für ein Abheben von der Schreibkopfdüse (46a) durch die Kraft einer zweiten Vorspanneinrichtung (41) vorgespannt ist,
• - die erste Vorspanneinrichtung (44) zwischen dem Kolben (43) der Pumpe und der Kappenvorrichtung (40) angreift und den Kolben in seine Ausgangslage vorspannt, und
• - ein zwischen zwei Stellungen bewegbares Betätigungsorgan (45) zur Einwirkung auf den Kolben (43) und damit zugleich auch, über die erste Vorspanneinrichtung (44), auf die Kappenvorrichtung (40) so vorgesehen und ausgebildet ist sowie des weiteren die beiden Vorspanneinrichtungen so bemessen sind, daß
• - bei seiner Betätigung zwecks Abdeckens zuerst die Kappenvorrichtung (40) unter Spannen der zweiten Vorspanneinrichtung (41) zur dichtenden Anlage gebracht und dann der Kolben (43) unter Spannen der ersten Vorspanneinrichtung (44) in Richtung Schreibdüse vorgeschoben wird und
• - bei seiner Betätigung zwecks Absaugens von Tinte aus der Schreibkopfdüse (46a) zuerst der Kolben (43) unter Entspannen der ersten Vorspanneinrichtung (44) seinen Saughub ausführt und sich dann die Kappenvorrichtung (40) unter Entspannen der zweiten Vorspanneinrichtung (41) von der Schreibspitze abhebt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Betätigungsorgan (45) an der Kappenvorrichtung (40) verschieblich gelagert ist und über eine Schrägflächen- Steuerkurve (45b) auf den Kolben (43) einwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Betätigungsorgan (45) in der Stellung, in der die Kappenvorrichtung (40) an der Schreibkopfdüse dichtend anliegt, arretierbar ist (bei 45e, 38c).

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Kolbenzylinder der Kolbenpumpe (42, 43) als elastisches, tintenabsorbierendes und hohlzylindrisches Kappenstück (42) ausgebildet ist.