Vorrichtung zum Spülen eines Tintendruckkopfes

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spülen der Düsen und der Tintenkanäle im Schreibkopf einer Tinten­schreibeinrichtung; eine Schlauchpumpe besteht aus einem Drehkörper (9), der durch ein Antriebselement (12) zum Zweck der Spülung angetrieben wird; dazu greift die Wel­le (13) des Antriebselementes (12) über ein Steckkupp­lung (11) ein und treibt den Drehkörper (9) an; im Man­telbereich des Drehkörpers (9) ist mindestens eine Andruckrolle (10) drehbar gelagert; durch sie wird bei jeder Drehung im Uhrzeigersinn Tinte in die Tintenka­näle und Düsen des Schreibkopfes (1) gepumpt; der Antrieb kann motorisch oder manuell erfolgen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spülen der Tintenkanäle und Düsen des Schreibkopfes in Tinten­schreibeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patent­anspruches 1.

[0002] Für den sicheren Betrieb eines nach dem sogenannten Un­terdruckverfahren arbeitenden Schreibkopfes einer Tinten­schreibeinrichtung ist es sehr wesentlich, daß die Tin­tenkanäle stets vollkommen mit Tinte gefüllt sind. Ver­unreinigungen und Luft- oder Gasbläschen im Kanal- und/­oder im Düsenbereich führen zu erheblichen Störungen der Funktionen und sind nicht selten Grund für den völligen Ausfall des Schreibkopfes. Mittels eines Spülvorganges, bei dem durch einen zeitlich begrenzten Überdruck Tinte durch den Kanal- und Düsenbereich gedrückt wird, kann diese Funktionsstörung behoben werden.

[0003] Es ist bereits eine Spülvorrichtung bekannt (DE-PS 26 10 518), bei der manuell durch Betätigung eines Druckstem­pels im Schreibkopf kurzzeitig ein Überdruck erzeugt wird. Beim Wiederherstellen des statischen Unterdrucks bildet sich in jeder Düsenöffnung erneut der gewünschte negative Tintenmeniskus aus. Die durch den Spülvorgang verbrauchte Tintenmenge kann jedoch in weiten Grenzen schwanken und zu erheblichen Verlusten und Entsorgungs­problemen führen.

[0004] Weiterhin ist eine mechanische Vorrichtung zum Entfernen von Schmutzteilchen und Luftbläschen aus dem Schreibkopf einer Tintenschreibeinrichtung bekannt (DE-OS 29 14 986), bei der ein elastischer Tintenförderschlauch einen als Schlauchpumpe ausgebildeten Abschnitt aufweist, der zum Fördern von Tinte in Richtung des Schreibkopfes mit einem Quetschkörper in Berührung gebracht werden kann. Von der Schlauchpumpe zum Schreibkopf führt ein verhält­nismäßig langer Verbindungsschlauch, um dessen Bewegung nicht zu behindern. Neben der Gefahr einer mechanischen Beschädigung des Förderschlauches sind zusätzlich noch Maßnahmen gegen ein Verdrillen und Knicken vorzusehen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlauch­pumpe zum Spülen eines Schreibkopfes anzugeben, die so­wohl eine Reduzierung der Förderschlauchlänge als auch einen steuerbaren Spülvorgang ermöglicht.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0007] Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Schlauch­pumpe bestehen darin, daß die Verbindung zwischen Schlauch­pumpe und Schreibkopf nur kurz ist, daß die Spülvorrich­tung kompakt ausgeführt werden kann und daß die Verbin­dungsschläuche vor mechanischer Beschädigung geschützt sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrich­tung, die in den Unteransprüchen angegeben sind, bestehen darin, daß der Antrieb der Schlauchpumpen durch einen mo­torischen Antrieb oder manuell erfolgen kann.

[0008] Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeich­nungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für ei­nen Schreibkopf nach der Erfindung mit motorischem An­trieb in Seitenansicht und in einer Schnittdarstellung,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung mit motorischem Antrieb,

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel mit manuellem An­trieb und

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel mit manuellem An­trieb.

[0009] Der in Fig. 1 dargestellte Schreibkopf 1 enthält eine Mehrzahl von Tintenkanälen 2, die an ihrem einen Ende mit einem Tintenverteilsystem 3 in Verbindung stehen und deren jeweils anderes Ende die Austrittsöffnungen 4 des Schreibkopfes 1 bilden. Das Tintenverteilsystem 3 ist mit einem Tintenreservoir 5 verbunden, das im Beispiel vier Tintenbehälter 6 aufweist. Die Tintenbehälter 6 können z.B. Tinte verschiedener Farbe enthalten. Zwischen den Tintenbehältern 6 und dem Tintenverteilsystem 3 sind Ver­bindungsschläuche 7 vorgesehen. Der Schreibkopf 1 und das Tintenversorgungssystem 6, 7 bilden eine konstruktive Einheit und sind auf einen sogenannten Schreibwagen 8 angeordnet, der vor einem Aufzeichnungsträger zeilenweise hin und her beweglich ist. Um die Tintenkanäle und die Düsen des Schreibkopfes 1 zu spülen, ist eine Schlauch­pumpe vorgesehen, die aus einem nahezu rotationssymmetri­schen Drehkörper 9 besteht. Der Drehkörper 9 besitzt eine Steckkupplung 11, über die er, wie später erläutert wird, mittels einer Welle von einem Antriebselement angetrieben wird. Die Verbindungsschläuche 7 kommen in seiner Ringnut zu liegen. Das kann ohne starke Krümmung geschehen, so daß sie in der Ruheposition der Schlauchpumpe nicht ge­quetscht werden. Am Umfang des Drehkörpers ist im Beispiel eine drehbare Andruckrolle 10 angebracht. Wird nun der Drehkörper 9 im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung in Fig. 1) gedreht, so quetscht die Andruckrolle 10 die Verbindungs­schläuche 7 gegen das Schlauchbett im Schreibwagen 8 und fördert durch weitere Drehung Tinte zu den Düsen im Schreib­kopf 1. Durch Anzahl und Geschwindigkeit der Umdrehungen läßt sich der Spülvorgang optimieren, d.h. auch das Spül­volumen steuern.

[0010] In Fig. 2 ist als Antriebselement ein Motor 12 vorge­sehen, der über eine Welle 13 in die Steckkupplung 11 eingreift und den Drehkörper 9 dreht. In diesem Beispiel ist der Motor 12 am Schreibwagen 8 befestigt.Diese Aus­führung stellt eine einfache und zuverlässig arbeitende Anordnung dar, die zudem noch über die Steuerung des Schreibkopfes betätigt werden kann und eine rationelle Spülung ermöglicht.

[0011] Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Motor 15 am sogenannten Druckerchassis 14 befe­stigt. Diese Lösung bietet sich bei Tintenschreibeinrich­tungen an, deren Schreibwagen im Ruhezustand oder in Schreibpausen eine sogenannte Parkposition anfährt. Fig.3 zeigt den Schreibkopf 1 in dieser Parkposition, in die er aus einer gestrichelt gezeichneten Druck- oder Schreibposition gelangt ist und in der, worauf hier nicht näher eingegangen wird, die Düsenaustrittsfläche des Schreibkopfes gesäubert und die Düsenaustrittsöffnungen für die Dauer der Schreib- oder der Betriebspausen ab­gedeckt und verschlossen werden. Das Durchspülen der Tintenkanäle und der Düsen des Schreibkopfes 1 vor dem Verschließen oder nach der Freigabe der Düsenaustritts­fläche des Schreibkopfes 1 erfolgt dadurch, daß der Motor 15 über die Welle 13 beim Erreichen der Parkposition in die Steckkupplung 11 eingreift. Durch die separate An­bringung des Motors 15 am Druckerchassis 14 wird das Gewicht des Schreibwagens vermindert, was sich positiv auf das Beschleunigungs- und Bremsverhalten während des Schreibvorganges auswirkt.

[0012] Die Erfindung ist jedoch nicht auf Verwendung eines Mo­tors als Antriebselement beschränkt. Es liegt vielmehr im Rahmen der Erfindung, die Schlauchpumpe auch manuell zu betätigen. Ausführungsbeispiel dazu sind in den Fi­guren 4 und 5 dargestellt.

[0013] Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, das wiederum einen Schreibkopf 1 mit einem die einzelnen Tintenbehälter 6 enthaltenden Tintenreservoir 5 zeigt,ist ein mit dem in dieser Darstellung verdeckten Drehkörper verbundenes Klinkenrad 16 vorgesehen, dessen im Beispiel drei Klin­kenzähne 20 gleichmäßig, über den Umfang des Klinkenrades 16 verteilt sind. Die Anzahl der Klinkenzähne 20 entspricht der Anzahl der über den Umfang des Drehkörpers verteilten Andruckrollen 10. Das Klinkenrad 16 ist über ein Kopplungs­system 17, 18 mit einem Bedienarm 19 verbunden. Der Bedien­arm 19 kann dabei zugleich als Betätigungselement für ei­ne hier gestrichelt dargestellte Reinigungs- und Abdeck­vorrichtung für die Düsenaustrittsöffnungen 4 des Schreib­kopfes 1 dienen. Wird das Ende des Bedienarmes 19 nach links in die gestrichelt gezeichnete Lage verschwenkt, so wird über das Kopplungssystem 17, 18 jeweils eine Andruck­rolle 10 bewegt, die dabei eine Teilstrecke der Verbin­dungsschläuche 7 erfaßt und diese sozusagen zusammen­q uetscht. Dadurch wird jeweils eine dem abgequetschten Volumen entsprechende Tintenmenge in den Schreibkopf gefördert, d.h. die Tintenkanäle und die Düsen des Schreibkopfes werden durchgespült. Bei der Rückbewegung des Bedienhebels 19 in die Ausgangslage erfolgt keine Bewegung des Klinkenrades 16.

[0014] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt ebenfalls eine manuell betätigbare Spülvorrichtung für den Schreibkopf 1. Der Antrieb ist hier durch zwei Tasten 22, 23 realisiert, die auf einen drehbar gelagerten Hebel 24 einwirken, an dem eine Schubstange 25 angelenkt ist. Der Antrieb kann zugleich zur manuellen Betätigung einer Reinigungs- und Abdeckvorrichtung, wie in Fig. 5 gestrichelt darge­stellt, dienen. Der Drehkörper der Schlauchpumpe ist beispielsweise mittels einer gemeinsamen Welle mit ei­nem Stiftenrad 26 verbunden, auf dem im Ausführungsbei­spiel drei gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Übertragungsstifte 27 angeordnet sind. Die Anzahl der Übertragungsstifte 27 entspricht dabei der Anzahl der über den Umfang des hier verdeckten Drehkörpers verteilt angeordneten Andruckrollen 10. Wird nun, ausgehend von der in Fig. 5 dargestellten Lage die linke Taste 22 betätigt, so nimmt der Hebel 24 und die Schubstange 25 die gestrichelt angedeutete Lage ein. Dabei greift die Schubstange 25 in einen der Übertragungsstifte 27 des Stiftenrades 26 ein und verdreht dadurch das Stiftenrad 26 sowie den mit diesem verbundenen Drehkörper. Eine der Andruckrollen 10 erfaßt dabei eine Teilstrecke der Ver­bindungsschläuche 7, wodurch eine dem abgequetschten Volumen entsprechende Tintenmenge in den Schreibkopf 1 gefördert wird. Durch Betätigung der rechten Taste 23 wird die Schubstange 25 in die Ausgangslage zurückbewegt, ohne daß dadurch das Stiftenrad 26 bewegt wird.

[0015] Wie bei der Beschreibung der Figuren 4 und 5 bereits er­wähnt, ist es bei Verwendung eines manuellen Antriebs vorteilhaft, diesen mit der Abdeck- und Reinigungsvor­richtung für die Düsenaustrittsfläche des Schreib­kopfes zu kombinieren. In den Figuren 4 und 5 ist diese Möglichkeit gestrichelt dargestellt worden.

[0016] Eine solche Abdeck- und Reinigungsvorrichtung besteht aus einer Verschlußschwinge 28, die mittels des Bedien­armes 19 (Fig. 4) oder der Bedientasten 22 und 23 (Fig. 5) verschwenkbar ist. Stirnseitig, also der Düsenaus­trittsfläche 4 des Schreibkopfes 1 zugewandt, trägt die Verschlußschwinge 28 ein Abdichtelement 29, ein Abstreif­element 30 sowie ein Abspritzschild 31. Die Vorrichtung kann durch eine Abdeckung 32 ergänzt sein. Durch Ver­schwenken der Verschlußschwinge 28, zwischen einer so­genannten Warteposition, während der sich die stirnsei­tige Fläche der Verschlußschwinge 28 innerhalb der Ab­deckung befindet, und einer Abdeck- oder Verschlußposi­ tion, während der das Abdichtelement 29 die Düsenaustritts­fläche 4 des Schreibkopfes 1 abdeckt, wird sowohl die Dü­senaustrittsfläche 4 als auch das Abdichtelement 29 gesäubert. Das funktionelle Zusammenwirken der Betäti­gung der Verschlußschwinge 28 mit der Betätigung der Schlauchpumpe ermöglicht es in vorteilhafter Weise, den Schreibkopf 1 stets dann durchzuspülen oder freizu­spritzen, wenn sich die Verschlußschwinge 28 in einer oberen Endposition befindet, da die aus den Düsen des Schreibkopfes 1 austretende Verlusttinte dann durch den Abspritzschild 31 abgeleitet wird.

[0017] Es ist vorteilhaft, die Grundstellung der Schlauchpumpe so zu wählen, daß die Andruckrollen 10 von den Verbin­dungsschläuchen 7 entfernt ist, so daß sich der für den Schreibbetrieb nötige Unterdruck ungehindert im Schreib­kopf 1 einstellen kann.

[0018] Die Erfindung ist weder auf eine bestimmte Ausgestaltung der Steckkupplung 11 noch auf eine bestimmte Ausgestal­tung des Drehkörpers 9 beschränkt. Beispielsweise kann im Falle, daß das Antriebselement am Schreibwagen mon­tiert ist, auch eine dauerhafte Verbindung der Welle mit dem Drehkörper eingesetzt werden. Der Drehkörper kann beispielsweise eine zylindrische Form aufweisen. In diesem Fall wird die Andruckrolle im Bereich des Zylindermantels drehbar gelagert, so daß sie mit einem Teil ihres Umfanges über den Drehkörper hinausragt. Durch ausgebildete Nuten im Träger des Schreibwagens im Bereich der quetschbaren Verbindungsschläuche können diese etwas versenkt geführt werden. Dadurch kann eine Anpassung an Materialien des Verbindungsschlauches unterschiedlicher Elastizität erfolgen. Selbstverständ­ lich ist die Erfindung auch nicht auf die in den Ausfüh­rungsbeispielen gezeigte Anzahl von vier Verbindungs­schläuchen beschränkt.

Bezugszeichenliste

[0019] 

1 Schreibkopf

2 Tintenkanäle

3 Tintenverteilsystem

4 Austrittsöffnungen

5 Tintenreservoir

6 Tintenbehälter

7 Verbindungsschläuche

8 Schreibwagen

9 Drehkörper

10 Andruckrolle

11 Steckkupplung

12 Motor

13 Welle

14 Druckerchassis

15 Motor

16 Klinkenrad

17, 18 Kopplungssystem,

19 Bedienarm

20 Klinkenzähne

22, 23 Tasten

24 Hebel

25 Schubstange

26 Stiftenrad

27 Übertragungsstifte

28 Verschlußschwinge

29 Abdichtelement

30 Abstreifelement

31 Abspritzschild

32 Abdeckung

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Spülen der Tintenkanäle und Düsen eines Schreibkopfes in Tintenschreibeinrichtungen un­ter Verwendung einer zwischen dem Tintenreservoir und dem Tintenverteilsystem des Schreibkopfes angeordneten Schlauchpumpe.
dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Schreibkopf (1) fest verbundene Schlauchpumpe aus einem nahezu rotationssymmetrischen Drehkörper (9) besteht, in dessen Mantelbereich mindestens eine An­druckrolle (10) um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, wobei im Abrollbereich der Andruckrolle oder der An­druckrollen (10) mindestens ein quetschbarer Verbindungs­schlauch (7) an der Lagerfläche eines Trägers (8) anliegt und daß ein Antriebselement (12; 15; 17, 18, 19; 22, 23, 24, 25) vorgesehen ist, durch das der Drehkörper (9) verdrehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dreh­körper (9) mindestens eine Ringnut aufweist, in der die Andruckrollen (10) um ihre Längsrichtung drehbar gelagert sind, wobei sie sich vollständig innerhalb der Ringnut befinden und daß der Verbindungsschlauch bzw. die Ver­bindungsschläuche (7) in einen Sektor der Ringnut hin­einragen.

3. Vorrichtung Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (9) zylinderförmig ausgebildet ist und eine bzw. mehrere Andruckrollen (10) in ihm um ihre Längsrich­tung drehbar gelagert sind, wobei sie in radialer Rich­tung über dessen Mantelbereich hinausragen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche des Trägers (8) abgerundet ist und der Länge der Andruckrollen (10) entsprechende Nuten aufweist, in denen jeweils ein Verbindungsschlauch (7) verlegt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Be­tätigung des Drehkörpers (9) ein Motor (12) vorgesehen ist, der auf dem den Schreibkopf (1) und das Tintenreser­voir (5) tragenden Schreibwagen (8) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Be­tätigung des Drehkörpers (9) ein Motor (15) vorgesehen ist, der auf dem Chassis (14) der Tintenschreibeinrich­tung angeordnet ist, daß der Drehkörper (9) eine zen­trische Steckkopplung (11) aufweist, in die eine Welle (13) des Antriebselementes (12, 15) eingreift, wenn der Schreibkopf (1) eine sogenannte Parkposition anfährt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Be­tätigung des Drehkörpers (9) ein manuell betätigbarer Bedienarm (19) vorgesehen ist, der über ein Kopplungs­system (17, 18) in ein mit dem Drehkörper (9) verbun­denes Klinkenrad (16) eingreift, dessen über den Um­fang verteilte Anzahl von Klinken (20) der Anzahl der über den Umfang des Drehkörpers (9) verteilt angeordneten Andruckrollen (10) entsprechen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Drehkörpers (9) eine manuell betätigbare Tastenanordnung (22, 23) vorgesehen ist,
daß jeweils eine Taste (22, 23) auf einem drehbar gela­gerten Hebel (24) einwirkt und eine mit dem Hebel (24) verbundene Schubstange (25) verschiebt,
und daß ein mit dem Drehkörper (9) verbundenes Stiftenrad (26) vorgesehen ist, an dessen über seinen Umfang ver­teilte Übertragungsstifte (27) die Schubstange (25) an­greift.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchpumpe (9, 10) und eine Abdeck- und Reinigungs­vorrichtung (28, 29, 30, 31, 32) durch einen gemeinsamen Antrieb betätigt werden.

Zeichnung