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Anwendungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Tintenstrahldrucker aufweisend ein Chassis, einen bewegbaren
Wagen, der einen oder mehrere Druckköpfe trägt und in einer Vorschubrichtung
bewegbar ist, und eine Wartungsstationsanordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei Tintenstrahldruckern ist es allgemein üblich, die
Tintenausstoßdüsen des
Druckkopfes zu schützen,
während
sie sich zwischen den Druckperioden für eine längere Zeitdauer in der Leerlaufposition
befinden, um ein Austrocknen und Verstopfen der Düsen zu verhindern.
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Zu diesem Zweck wird eine Kappe an
der vorderen Platte der Düsen
aufgebracht, wodurch ein bestimmter Feuchtigkeitsgrad aufrechterhalten
wird.
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Eine Wartungsstationsanordnung mit
einer Nockenwelle für
einen Tintenstrahldrucker mit mehreren Druckköpfen ist aus der EP-A-0 410
691 bekannt. Diese Station umfasst als bewegbare Teile vier Kappen
und vier Wischerblättergruppen
und die dazugehörigen
Kappenarme und Wischerhalter, die quer zu den Druckköpfen angebracht
sind. Die Nockenwelle betätigt
die Kappen und die Blätter
durch zwei benachbarte Nocken und Nockenfolger, die mit dem Kappenarm
und dem Wischerhalter verbunden sind und um eine unabhängige Achse
parallel zur Achse der Nockenwelle schwenkbar sind. Diese Wartungsstationsanordnung
hat neben den Kappen und Wischerblättern keine weiteren Teile.
Darüber
hinaus besitzt sie einen klobigen Aufbau und es können nicht
in einfacher . Weise weitere Funktionskomponenten der Station integriert
werden.
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Die US-Patentschrift Nr. 5,155,497
beschreibt eine Wartungsstationsanordnung für einen Drucker mit austauschbaren
Druckköpfen.
Diese Station umfasst eine Halterung, die sich um 180° um eine
Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Wagens dreht, auf dem zwei
Kappen an zwei gegenüberliegenden
Positionen durch zwei Schlitten befestigt sind, die entlang der
Bewegungsrichtung des bewegbaren Wagens bewegt werden können. Nach dem
Erfassen des Typs des auf dem Wagen angebrachten Druckkopfes dreht
sich die Halterung, um den Schlitten und die Kappe, die mit dem
Kopf übereinstimmen,
zu positionieren, und der Wagen bewegt anschließend den Schlitten in Längsrichtung,
um die Kappe an der Düsen-Trageplatte anzuordnen.
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Diese Wartungsstationsanordnung besteht aus
einer großen
Anzahl von Teilen und hat einen komplizierten Aufbau. Und was noch
wichtiger ist, sie kann nicht bei bereits bestehenden Druckern integriert
werden und kann nicht bei Druckern mit zwei oder mehreren Druckköpfen, die
gleichzeitig am Wagen angebracht sind, verwendet werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Drucker mit einer Wartungsstationsanordnung zu
schaffen, die einen einfachen Aufbau hat, zuverlässig arbeitet, kostengünstig ist,
bei bereits bestehenden Druckern integriert werden kann und bei Druckern
mit einem, zwei oder mehreren Druckköpfen verwendet werden kann.
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Die Erfindung ist zu diesem Zweck
dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsstationsanordnung weiterhin
wenigstens ein Saugteil, das mit den Abdichtteilen verbunden ist,
aufweist, um einen Saugeffekt darin zu erzeugen, wobei die Nockenwelle den
kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 betrifft.
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Durch diese Eigenschaften wird ein
Drucker mit einer Wartungsstationsanordnung geschaffen, die einfach
herzustellen und für
die auszuführende Funktion
bestens geeignet ist, die präzise
und zuverlässig
arbeitet und kostengünstig
ist. Die Wartungsstationsanordnung kann problemlos in bereits bestehenden
Druckern integriert werden und bei Druckern mit einem, zwei oder
mehreren Druckköpfen
verwendet werden, da eine große
Anzahl von bewegbaren Teilen durch einen komplizierten, präzisen Zeitsteuerungsmechanismus
betätigbar
sind.
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Die Wartungsstationsanordnung umfasst
in vorteilhafter Weise ein oder mehrere Abdichtteile, ein oder mehrere
Wischteile, ein oder mehrere Reinigungsteile, die zum Entfernen
der von den Wischteilen aufgenommenen Tinte dienen, und wenigstens ein
Saugteil, das mit den Abdichtteilen verbunden ist, um eine Saugwirkung
darin zu erzeugen, wobei sämtliche
Teile an diesem Modul nacheinander in dieser Reihenfolge angebracht
sind und jeweils durch Elemente, die in Form von Nocken einstückig mit
der Nockenwellen gebildet sind, betätigt werden.
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Folglich wird eine Wartungsstationsanordnung
geschaffen, die besonders wirkungsvoll und zuverlässig arbeitet
und einen oder mehrere Druckköpfe
gleichzeitig schützt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsstationsanordnung ein
Modul aufweist, das mit einer den Rumpf des Moduls bildenden Halterung
versehen ist, in welcher die Nockenwelle parallel zur Vorschubrichtung in
einer im Wesentlichen zentralen Position angeordnet ist, wobei die
Abdicht-, Wisch- und Reinigungsteile jeweils einen bewegbar an der
Halterung angebrachten Abschnitt mit einer mittleren Öffnung,
durch welche sich die Nockenwelle erstreckt, und einen Teil, der
mit der Nockenwelle zusammenarbeitet, aufweisen.
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Die Wartungsstationsanordnung hat
daher einen besonders kompakten Aufbau mit geringen Gesamtabmessungen,
während
gleichzeitig eine präzise
Steuerung der Wartungsfunktionen möglich ist.
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Gemäß einer bevorzugten Bauart
der Erfindung sind die aktiven Teile der Nockenwelle so angeordnet,
dass ein Arbeitszyklus der Wartungsstationsanordnung die folgenden
Schritte umfasst:
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- a) Leerlaufposition: die Abdichtteile befinden
sich in einer aktiven Position, das Saugteil wird gespannt, die
Wischteile und Reinigungsteile befinden sich in einer inaktiven
Position;
- b) das Saugteil wird von der gespannten Position in die nicht
gespannte Position bewegt und eine Saugwirkung wird in den Abdichtteilen
erzeugt;
- c) die Abdichtteile werden zurückbewegt und die Wischteile
werden zum Abwischen der Druckköpfe
in die aktive Position gebracht;
- d) das Saugteil wird wieder gespannt, die Reinigungsteile werden
in die aktive Position gebracht, während die Wischteile zurückgezogen
und gereinigt werden;
- e) die Reinigungsteile werden in die inaktive Position gebracht;
- f) wenn sich der Wagen in einer Wartungsstationsanordnung zugewandten
Position befindet, werden die Abdichtteile in die aktive Position
bewegt, um wieder die Leerlaufposition a) einzunehmen.
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Durch diese Eigenschaften ist ein
besonders präziser
und wirkungsvoller Betrieb der Wartungsstation des Druckers möglich.
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Vorzugsweise ist die Nockenwelle
einstückig aus
einem spritzgegossenen Kunststoffmaterial hergestellt.
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Dadurch ergeben sich geringe Kosten
während
gleichzeitig eine präzise
Steuerung der Wartungsfunktionen sichergestellt ist.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus
den in den jeweiligen Ansprüchen
festgelegten Merkmalen und aus der detaillierten Beschreibung der
Erfindung durch ein nicht einschränkendes Beispiel anhand der Zeichnungen,
die schematisch eine Ausführungsform
zeigen.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Teils des Druckers, in der die Wartungsstationsanordnung
gezeigt ist.
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2 ist
eine Draufsicht der Wartungsstationsanordnung.
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3 ist
eine Ansicht im Schnitt durch die Ebene II-III in 2.
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4 bis 7 sind Ansichten im Schnitt
durch die Ebenen IV-IV, V-V, VI-VI und VII-VII in 3.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Der in 1 gezeigte
Drucker umfasst einen Wagen 10, der mit zwei Druckköpfen 11 und 12 versehen
ist. Dieser Wagen sitzt gleitbeweglich auf einer Welle 14,
die an dem Chassis 15 des Druckers befestigt ist und bewegt
sich längs
eines Dokuments, das bedruckt werden soll, entsprechend einer Richtung 16 vor
und zurück.
Der Drucker weist eine Wartungsstationsanordnung 18 auf,
die an einer Seite außerhalb
des Druckbereichs angeordnet ist. Diese Station besteht aus einem
kompakten Modul, das die beiden Druckköpfe wartet, so dass sichergestellt
ist, dass diese gereinigt werden und zudem abgedichtet sind, wenn
sie sich in der Ruheposition befinden, um zu verhindern, dass die
Tinte in den Düsen
der Druckköpfe
austrocknet und die Düsen
verstopfen.
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In Bezug auf die 2 und 3 umfasst
die Wartungsstationsanordnung 18 zwei Abdichtteile 20 in
Form von Kappen 21, die zum Abdecken des vorderen Abschnitts
des Druckkopfes dienen, zwei Wischteile 22, die jeweils
ein flexibles Latzteil 23 aufweisen, das mit dem Vorderteil
des Druckkopfes und dessen Düsen
in Kontakt gebracht wird, um letztere abzuwischen, zwei Reinigungsteile 24 für die Latzteile 23 mit
einem Schaber 25, der so angeordnet ist, um die von den
Latzteilen 23 aufgenommene Tinte zu beseitigen, und ein
Saugteil 26 zum Erzeugen eines Unterdrucks und einer Saugwirkung
an den Düsen des
Druckkopfes. Sämtliche
Teile 20, 22, 24 und 26 sind
an einer Halterung 30 angeordnet, die den Rumpf des Wartungsstationsanordnungsmoduls
bildet.
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Diese sind hintereinander in Richtung 16 angeordnet
und werden alle durch eine einzige Nockenwelle 31 betätigt, die
mittels einer Friktionskupplung 32 mit einem nicht gezeigten
Antriebsmotor verbunden. Die Nockenwelle 31 ist drehbar
an der Halterung 30 des Moduls befestigt und parallel zur
Bewegungsrichtung 16 des Wagens 10 angeordnet.
Die Welle 31 und deren sieben Nocken sind zusammen, z.
B. aus einem spritzgegossenen Kunststoffmaterial, einstückig gebildet.
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Die Wartungsstationsanordnung 18 hat
folglich zwei Wartungsanordnungen 27, 28, die
jeweils aus einem Wischteil 22, einem Reinigungsteil 24 und einem
Abdichtteil 20 bestehen, die nacheinander in Richtung 16 angebracht
sind, wobei das Saugteil 26 zwischen den beiden Anordnungen 27, 28 angeordnet
ist.
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Der Abdichtteile 20 (4) haben jeweils ein Gleitteil 35,
das in Nuten 36 in der Halterung 30 angeordnet
ist. Dieses Gleitteil 35 weist im oberen Bereich eine Wand 37 zum
Aufnehmen der Kappe 21 auf, die aus einem flexiblen Elastomer
besteht und so angeordnet ist, dass sie fest gegen das Vorderteil
eines der beiden Druckköpfe 11, 12 gedrückt werden kann.
Die Wand 37 bildet mit der Kappe 21 eine Kammer 39 mit
einem abgehenden Ende 40, das durch eine flexible Leitung 41 oder 42 (2, 3) mit dem Saugteil 26 verbunden
ist. Im mittleren Bereich des Gleitteils 35 ist eine mittlere Öffnung 44 vorgesehen, durch
welche sich die Nockenwelle 31 erstrecken kann. Eine Mittelkante 45 arbeitet
mit der Nocke 55 der Welle 31 zusammen und eine
Feder 43 ist so angeordnet, um die Mittelkante 45 gegen
die Nocke 55 zu drücken.
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In der in 4 gezeigten Position befindet sich das
Gleitteil 35 in der unteren Position. Wenn sich die Welle
31 um 180° gedreht
hat, befindet sich das Gleitteil 35 in der oberen Position,
in der die flexible Kappe 21 an der Seite der Düsen von
einem der Druckköpfe 11, 12 anliegt,
die somit abgedichtet ist, um zu verhindern, dass Tinte austrocknet,
wenn sich der Drucker in der Leerlaufposition befindet.
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In Bezug auf 5 weisen die Wischteile 22 ein
Gleitteil 46 auf, das in Nuten 47 in der Halterung 30 angeordnet
ist. Das flexible Latzteil 23 ist am oberen Abschnitt dieses
Gleitteils befestigt, während eine
Feder 74 so angeordnet ist, um eine Mittelkante 49 diese
Gleitteils 46 gegen eine Nocke 48 der Welle 31 zu
drücken,
die sich aufgrund einer mittleren Öffnung 56 quer zum
Abschnitt 46 erstreckt.
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In der dargestellten Position befindet
sich das Wischteil 22 in seiner oberen Position und das flexible
Latzteil 23 wischt die Vorderseite des Druckkopfes und
die Düsen
ab, wenn letztere am Wischelement vorbeibewegt werden.
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Die Reinigungsteile 24,
die in 6 gezeigt sind,
weisen ein Schwenkteil 50 auf, das mit zwei Gelenkstiften 51 versehen
ist, die in Öffnungen
in der Halterung 30 eingreifen. Der obere Abschnitt dieses Schwenkteils
ist kanneliert, um den Schaber 25 zu bilden. In seinem
mittleren Abschnitt ist das Schwenkteil 50 mit einem Finger 52 versehen,
der in eine Nut 53 in Form einer Nocke der Welle 31 eingreift,
und eine Feder 54 ist so angeordnet, um diesen Finger 52 gegen
eine Seite dieser Nut zu drücken,
um eine sehr präzise
Positiön
des Schwenkteils 50 festzulegen. Die Nockenwelle 31 erstreckt sich
quer zum Schwenkteil 50 durch eine mittlere Öffnung 73.
In der dargestellten Position in 6 ist
der Schaber 25 vom Latzteil 22 rückgestellt. Infolge einer Drehung
um in etwa 90° in
Richtung nach rechts wird dieser Schaber 25 vorgeschoben
und sammelt die auf dem Latzteil 23 abgelagerte Tinte auf,
während letzteres
nach unten bewegt wird. Die Tinte fließt aufgrund des gewellten Abschnitts
des Schabers 25 nach unten.
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Das Abdichtteil 20, das
Wischteil 22 und das Reinigungsteil 24 bestehen
somit jeweils aus einem Abschnitt, der bewegbar an der Halterung 30 befestigt
ist, mit einer mittleren Öffnung 44, 56, 73,
durch welche sich die Nockenwelle 31 erstrecken kann, und aus
einem Abschnitt 45, 49, 52, der mit der
Nockenwelle 31 zusammenarbeitet.
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In Bezug auf 7 weist das Saugteil oder die Pumpe 26 ein
Zylinderteil 57, das durch drei Klauen 58 an der
Halterung 30 befestigt ist, und einen Kolben 59,
der im Zylinderteil 57 gegen die Federkraft einer in einer
Kammer 61 des Zylinderteils aufgenommenen Feder 60 gleitbeweglich
ist. Diese Kammer ist über
Auslassöffnungen 62 mit
flexiblen Leitungen 41, 42 verbunden, die mit
den Abdichtteilen 20 verbunden sind. Der Kolben 59 ist
mit zwei Aktivierungsstiften 63, 64 versehen.
Der erste Stift 63 ist kürzer und zwischen zwei Verzweigungen 65 des zweiten
Stiftes 64 angeordnet. Dieser erste Stift 63 weist
einen gestuften Abschnitt 66 auf, um mit einer Nase 67 der
Nockenwelle 31 zusammenzuarbeiten.
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Der zweite Stift 64 ist
länger
und elastisch und weist einen Endabschnitt 68 auf, der
mit den beiden Verzweigungen 65 verbunden ist, und ist
mit zwei Zähnen 69, 70 versehen.
In der nicht gespannten Position, wie in 7 gezeigt, arbeitet der erste äußere Zahn 69 mit
der Wand der Halterung 30 zusammen, um den Kolben 59 in
dieser Position gegen die Kraftwirkung der Feder 60 zu
halten. Wenn sich die Welle 31 nach rechts dreht, wird
der Kolben 59 durch die Nase 67, die am gestuften
Abschnitt 66 anliegt, nach rechts geschoben. Der zweite
elastische Stift 64 kann dann durch seinen zweiten Zahn 70 an der
Halterung 30 festgestellt werden, so dass sich die Pumpe
dann in der gespannten Position befindet.
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In einer weiter vorne befindlichen
Position der Nockenwelle 31 wird durch die Drehung um einen Winkel
von in etwa 180° ein
Vorsprung 72 der letzteren der zweite Stift 64 angehoben,
wodurch ein teilweise Entspannen der Feder 60 und das Verschieben
des Kolbens 59 nach links auslöst wird, bis der erste, äußere Zahn 69,
der weiter als der zweite Zahn 70 vorsteht, an der Halterung 30 fest
anliegt. Während
dieser Verschiebung nimmt das Volumen der Kammer 61 plötzlich zu,
so dass eine Saugwirkung in den Kammern 39 der Abdichtteile 20 entsteht.
Das Saugteil 26 kann somit einen Unterdruck auf die Düsen der
Druckköpfe
aufbringen, so dass nur eine geringe Menge an Tinte an der Seite
der Düsen
verbleibt, wodurch ein Vorbereiten der letzteren möglich ist
und das Reinigen der Vorderseite der Druckköpfe 11, 12 und
der Düsen
erfolgen kann, während
sie über
die Latzteilen 23 bewegt werden.
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Die aktiven Elemente der Nockenwelle 31 sind
so angeordnet, dass der vollständige
Arbeitszyklus der Wartungsstationsanordnung, die durch die Nockenwelle 31 gesteuert
wird, wie folgt ist:
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- a) Leerlaufposition: die Kappen 21 befinden
sich in der oberen Position, das Saugteil 26 wird gespannt,
die Latzteile 23 und die Schaber 25 befinden sich
in einer zurückgezogenen
Position, der Wagen 10 befindet sich unbewegt vor der Wartungsstationsanordnung 18;
- b) das Saugteil 26 wird aktiviert, eine Saugwirkung
wird in den Kammern 39 der Kappen erzeugt, die Düsen werden
durch Unterdruck vorbereitet;
- c) die Kappen 21 bewegen sich nach unten und die Latzteile 23 bewegen
sich nach oben in die aktive Position, der Wagen 10 wird
in Richtung zum Druckbereich bewegt; beim Vorbeibewegen werden der
vordere Teil des Druckkopfes und die Düsen durch die Latzteile 23 gereinigt;
- d) der Saugteil 26 ist wieder gespannt; die Schaber 25 berühren die
Latzteile 23, so dass sie während ihrer Bewegung nach unten
gereinigt werden können;
- e) die Latzteile 23 erreichen die untere Position und
die Schaber 25 sind zurückgezogen;
der Wagen ist freigegeben, um sich vor- und zurückzubewegen;
- f) befindet sich der Wagen 10 in einer der Wartungsstationsanordnung 18 zugewandten
Position, werden die Kappen 21 so angeordnet, dass sie
gegen die Druckköpfe 11, 12 gedrückt werden, wodurch
die Konfiguration im Leerlauf von a) entsprechend wiederhergestellt
ist.
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Selbstverständlich ist die beschriebene
Ausführungsform
nicht einschränkend
und es können alle
denkbaren Veränderungen
durchgeführt
werden ohne den Schutzumfang, wie in Anspruch 1 festgelegt, zu verlassen.
Insbesondere kann die Wartungsstationsanordnung für einen
oder drei oder mehreren Druckköpfe,
die von dem Wagen getragen werden, verwendet werden und weist dann
einen oder drei oder mehrere Wartungsanordnungen auf.
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Die an der Welle 31 vorgesehenen
Nocken können
unterschiedlich verwendet werden, z. B., um ein Wischen beim Weg-
und Zurückbewegen
des Wagens durchzuführen.
Der Wischer kann dann so gebildet sind, um zwei Seiten der Latzteile
zu bearbeiten.
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Andere Funktionen, wie z. B. ein
Befeuchten der Vorderseite der Köpfe,
können
in der Wartungsstationsanordnung integriert sein und durch die Drehung
der Nockenwelle gesteuert werden.