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Hintergrund
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Tintenstrahldruckmechanismen
verwenden Stifte, die Tropfen eines flüssigen Farbmittels, das hierin
allgemein als „Tinte" bezeichnet ist,
auf eine Seite schießen.
Jeder Stift weist einen Druckkopf auf, der mit sehr kleinen Düsen gebildet
ist, durch die hindurch die Tintentropfen abgefeuert werden. Um
ein Bild zu drucken, wird der Druckkopf über die Seite hin und her angetrieben,
wobei Tintentropfen in einem. erwünschten Muster abgeschossen
werden, wenn sich derselbe bewegt. Die speziellen Tintenausstoßmechanismen
innerhalb des Druckkopfs können
eine Vielfalt unterschiedlicher Formen annehmen, wie beispielsweise
diese, die eine piezoelektrische oder thermische Druckkopftechnologie
verwenden. Zum Beispiel wurden zwei frühere thermische Tintenausstoßmechanismen
in den US-Patenten Nr. 5,278,584 und 4,683,481 gezeigt, die beide
an die vorliegende Anmelderin, die Hewlett-Packard Company, übertragen
sind. Bei einem thermischen System ist eine Barriereschicht, die
Tintenkanäle
und Verdampfungskammern umfasst, zwischen einer Düsenöffnungsplatte
und einer Substratschicht positioniert. Diese Substratschicht umfasst
typischerweise lineare Arrays von Heizelementen, wie beispielsweise
Widerständen,
die mit Energie versorgt werden, um Tinte innerhalb der Verdampfungskammern
zu erwärmen. Auf
ein Erwärmen
hin wird ein Tintentröpfchen
aus einer Düse
ausgestoßen,
die dem mit Energie versorgten Widerstand zugeordnet ist. Durchein
selektives Versorgen der Widerstände
mit Energie, wenn sich der Druckkopf über die Seite bewegt, wird
die Tinte in einem Muster auf das Druckmedium ausgeworfen, um ein
erwünschtes
Bild (z. B. ein Bild, ein Diagramm oder Text) zu erzeugen.
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Um
den Druckkopf zu reinigen und zu schützen, kann ein q„Wartungsstation"-Mechanismus innerhalb
des Druckerchassis befestigt sein, so dass der Druckkopf für eine Instandhaltung über die
Station bewegt werden kann. Für
eine Lagerung, oder während
Nicht-Druck-Perioden, umfassen die Wartungsstationen für gewöhnlich ein
Abdeckungssystem, das die Druckkopfdüsen vor Verunreinigungsstoffen
und einem Trocknen abdichtet. Um eine gute Abdichtung zu bilden,
kann die Abdeckung konform zu dem Druckkopf sein und genügend Kraft
gegen den Druckkopf liefern, um eine Luftübertragung zu begrenzen.
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Druckersysteme
können
einen Motor einsetzen, um eine Bewegung des Druckkopfwagensystems
zu betätigen.
Zusätzlich
können
Druckersysteme einen zweiten, zweckgebundenen Motor oder ein Getriebe
verwenden, um eine Betätigung
des Abdeckungssystems in einen Kontakt mit dem Druckkopf zu betätigen, um
die Druckkopfdüsen
abzudecken. Eine Integration dieses zweiten, zweckgebundenen Motors
in den Druckerentwurf fügt
erhebliche Kosten zu den Gesamtkosten des Druckers hinzu. Druckersysteme,
die von einem einzigen Motor Gebrauch machen, könnten deshalb Kosteneinsparungen
gegenüber
diesen realisieren, die von zwei Motoren Gebrauch machen.
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In
der
US 6,260,943 ist
ein Abdeckungssystem zum Abdichten um Tintenausstoßdüsen eines Druckkopfs
herum gezeigt, wobei das System einen Träger, der eine Trageebene definiert,
eine Abdeckung, die beweglich an dem Träger zwischen einer Ruhestellung
und einer Abdichtstellung befestigt ist, und eine Feder umfasst,
die die Abdeckung in die Ruhestellung vorspannt. Der Träger umfasst
eine erste Ausnehmung, die eine erste Kontaktoberfläche umfasst,
die im Wesentlichen parallel zu der Trageebene positioniert ist,
und eine zweite Ausnehmung, die eine zweite Kontaktoberfläche umfasst,
die mit Bezug auf die Trageebene geneigt ist. Die Abdeckung in der
Abdichtstellung umgibt die Düsen
des Druckkopfs. Die Abdeckung umfasst einen ersten Vorsprung, der
durch die erste Ausnehmung gefangen wird, und einen zweiten Vorsprung,
der durch die zweite Ausnehmung gefangen wird. Die Feder spannt
die Abdeckung in eine Richtung senkrecht zu dem Tragerahmen vor,
wodurch bei dem Nichtvorhandensein eines Kontakts der Abdeckung
mit dem Druckkopf der erste Vorsprung in einem Kontakt mit der ersten
Kontaktoberfläche
vorgespannt wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der Erfindung
ist ein Abdeckungssystem zum Abdichten um Tintenausstoßdüsen eines
Druckkopfs in einem Tintenstrahldruckmechanismus des Typs vorgesehen,
der in dem zugehörigen Anspruch
1 dargelegt ist.
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Gemäß der Erfindung
ist ein Verfahren zum Abdichten von Tintenausstoßdüsen eines Druckkopfs vorgesehen,
wie es in dem zugehörigen
Anspruch 4 dargelegt ist.
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Gemäß der Erfindung
ist ferner ein Abdeckungsschlitten zum Tragen einer Abdeckung vorgesehen,
die zum Abdichten um die Düsen
eines Tintenstrahldruckkopfs herum angepasst ist, wie es in dem
zugehörigen
Anspruch 7 dargelegt ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1A ist
eine perspektivische Ansicht einer Form eines Tintenstrahldruckmechanismus,
hier als ein Tintenstrahldrucker gezeigt, der eine Form des Abdeckungssystems
aufweist.
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1B ist
eine detaillierte Ansicht des Abdeckungssystems von 1A.
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2 ist
eine Seitenansicht einer Form einer Wartungsstation von 1 einschließlich des Abdeckungssystems.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Form einer Abdeckung und einer
Abdeckungsbasis von 1.
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4 ist
eine seitliche Querschnittsansicht entlang einer Linie 4-4 von 2 der
Abdeckungsbasis, die mit dem Abdeckungsschlitten in einer Anfangsstellung
gekoppelt ist, gerade vor einem Kontakt mit dem Druckkopf.
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5 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Abdeckungsbasis von 4,
die teilweise von dem Abdeckungsschlitten entkoppelt ist, wobei
die Abdeckung durch den Druckkopf berührt wurde und die Abdeckungsbasis
in die Druckmedienzufuhrrichtung verschoben ist und etwas gedreht
ist.
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6 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Abdeckungsbasis von 4,
die von dem Abdeckungsschlitten entkoppelt ist, wobei die Abdeckung durch
den Druckkopf berührt
wurde und die Abdeckungsbasis in die Druckmedienzufuhrrichtung verschoben
ist, leicht gedreht ist und die Abdeckungsbasisbeine sich nicht
mehr in Kontakt mit dem Abdeckungsschlitten befinden.
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Detaillierte
Beschreibung der Zeichnungen
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1A stellt
ein Ausführungsbeispiel
eines Tintenstrahldruckmechanismus dar, hier als ein Tintenstrahldrucker 20 gezeigt,
der zum Drucken von Geschäftsberichten,
einer Korrespondenz, Desktop-Publishing und dergleichen in einer
Industrie-, Büro-,
Heim- oder einer anderen Umgebung verwendet werden kann. Eine Vielfalt
von Tintenstrahldruckmechanismen ist im Handel erhältlich.
Zum Beispiel umfassen einige der Drucksysteme, die Ausführungsbeispiele
des Abdeckungssystems verwenden können, Plotter, tragbare Druckeinheiten,
Kopierer, Kameras, Videodrucker und Faksi milemaschinen, um einige
zu nennen. Der Zweckmäßigkeit
halber sind die Konzepte des Abdeckungssystems in der Umgebung eines
Tintenstrahldruckers 20 dargestellt.
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Während es
ersichtlich ist, dass die Druckerkomponenten von Modell zu Modell
variieren können,
umfasst der Tintenstrahldrucker 20 ein Chassis 22,
das durch ein Gehäuse
oder eine verkleidende Umhüllung 24,
typischerweise aus einem Kunststoffmaterial, umgeben ist. Blätter von
Druckmedien werden durch eine Druckzone 25 hindurch durch
ein adaptives Druckmedienhandhabungssystem 26 zugeführt. Die
Druckmedien können
irgendein Typ eines geeigneten Blattmaterials sein, wie beispielsweise Papier,
Kartenstoff, Transparentfolien, Mylar und dergleichen, aber der
Zweckmäßigkeit
halber ist das dargestellte Ausführungsbeispiel
unter Verwendung von Papier als dem Druckmedium beschrieben. Das Druckmedienhandhabungssystem 26 weist
typischerweise eine Zufuhrablage 28 zum Lagern von Blättern Papier
vor einem Drucken auf. Eine Reihe von motorangetriebenen Papierantriebsrollen
(nicht gezeigt) kann verwendet werden, um das Druckmedium von der
Ablage 28 in die Druckzone 25 zum Drucken zu bewegen.
Nach dem Drucken landet das Blatt dann auf einem Ausgabeablageabschnitt 30. Das
Medienhandhabungssystem 26 kann eine Reihe von Einstellungsmechanismen
zum Aufnehmen unterschiedlicher Größen von Druckmedien umfassen, einschließlich Letter,
Legal, A-4, Umschläge
etc., wie beispielsweise gleitende Längen- und Breiteneinstellhebel 32 und 33 für die Eingabeablage
und einen gleitenden Längeneinstellhebel 34 für die Ausgabeablage.
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Der
Drucker 20 weist ferner eine Druckersteuerung auf, die
schematisch als ein Mikroprozessor 35 dargestellt ist,
der Anweisungen von einer Host-Vorrichtung empfängt, typischerweise einem Computer,
wie beispielsweise einem Personalcomputer (nicht gezeigt). In der
Tat können
viele der Druckersteuerungsfunktionen durch den Host-Computer, durch
Elektronik an Bord des Druckers oder durch Wechselwirkungen zwischen
denselben durchgeführt
werden. Wie hierin verwen det, umfasst der Begriff „Druckersteuerung 35'' diese Funktionen, ob dieselben
durch den Host-Computer, den Drucker, eine Zwischenvorrichtung zwischen
denselben oder durch eine kombinierte Wechselwirkung derartiger
Elemente durchgeführt
werden. Die Druckersteuerung 35 kann ferner ansprechend
auf Benutzereingaben wirksam sein, die durch ein Tastenfeld (nicht
gezeigt) geliefert werden, das an dem Äußeren der Verkleidung 24 positioniert
ist. Ein Monitor, der mit dem Computer-Host gekoppelt ist, kann
verwendet werden, um visuelle Informationen einer Bedienperson anzuzeigen,
wie beispielsweise den Druckerstatus oder ein spezielles Programm,
das an dem Host-Computer ausgeführt
wird.
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1B stellt
einen Wagenführungsstab 36 dar,
der an dem Chassis 22 (1A) befestigt
ist, um eine Bewegungsachse 38 zu definieren. Der Führungsstab 36 trägt verschiebbar
einen sich hin- und herbewegenden Tintenstrahlwagen 40,
der sich über die
Druckzone 25 hin und her und in eine Wartungsregion 42 bewegt.
Innerhalb der Wartungsregion 42 ist eine Wartungsstation 44 gehäust, die
unten mit Bezug auf Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung detaillierter erörtert wird. Der dargestellte Wagen 40 trägt zwei
Tintenstrahlkassetten oder Stifte 50 und 52 über die
Druckzone 25 zum Drucken und in die Wartungsregion 42 für eine Druckkopfwartung. Jeder
der Stifte 50 und 52 weist einen Tintenstrahldruckkopf 54 bzw. 56 auf,
die selektiv Tintentröpfchen
ansprechend auf Abfeuerungssignale ausstoßen, die von der Steuerung 35 empfangen
werden.
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Ein
geeigneter Typ eines Wagentragesystems ist in dem US-Patent Nr. 5,366,305
gezeigt, das an die Hewlett-Packard Company übertragen ist, die Anmelderin
der vorliegenden Anmeldung. Es kann irgendein Wagenantriebssystem
verwendet werden, um den Wagen 40 anzutreiben, einschließlich eines Positionsrückkopplungssystems,
das Wagenpositionssignale zu der Steuerung 35 kommuniziert.
Zum Beispiel kann eine Wagenantriebsgetriebe- und DC-Motoranordnung
gekoppelt sein, um einen Endlosriemen anzutreiben, der an dem Stift wagen 40 gesichert
ist, wobei der Motor ansprechend auf Steuersignale wirksam ist,
die von der Druckersteuerung 35 empfangen werden. Um Wagenpositionsrückkopplungsinformationen
zu der Druckersteuerung 35 zu liefern, kann ein Optikcodiererlesegerät an dem
Wagen 40 befestigt sein, um einen Codiererstreifen zu lesen,
der sich entlang dem Weg einer Wagenbewegung erstreckt.
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Um
die Kosten eines Herstellens von Druckmechanismen zu reduzieren,
kann der Druckkopfmotor verwendet werden, um eine Bewegung eines
Abdeckungssystems zu betätigen.
Eine Verwendung des Druckkopfmotors, um eine Bewegung des Abdeckungssystems
zu betätigen,
stellt mehrere Probleme dar. Erstens ist durch ein Verwenden der
Bewegungsachsenrichtungsbewegung des Druckkopfwagens, um den Abdeckungsschlitten
zu betätigen,
der Schlitten nicht in der Papierachsenrichtung mit dem Wagen gekoppelt.
Dies macht es schwieriger, eine Ausrichtung zwischen den Abdeckungen
und den Druckköpfen
in die Papierachsenrichtung beizubehalten. Zweitens kann sich, weil
der Druckkopfwagen typischerweise ein gewisses Spiel um den Wagenstab
herum aufweist, der Wagen typischerweise drehen und sich während eines
Abdeckens von dem Wagenstab abheben. Es wäre deshalb für Abdeckungsentwürfe vorteilhaft,
in der Lage zu sein, einen beträchtlichen
Grad an Bewegung aufzunehmen, um während einer Drehbewegung des
Druckkopfwagens um den Wagenstab herum mit den Druckköpfen gekoppelt
zu bleiben, obwohl das Abdeckungssystem eventuell keinen eigenen
zweckgebundenen Motor umfasst.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 1B empfängt in der
Druckzone 25 das Medienblatt Tinte von den Tintenkassetten 50 und 52,
wie beispielsweise einer Schwarztintenkassette 50 und/oder
einer Farbtintenkassette 52. Es kann irgendeine Anzahl von
Kassetten verwendet werden. Die Kassetten 50 und 52 werden
durch Fachleute auf dem Gebiet häufig
auch „Stifte" genannt. Es ist
ersichtlich, dass irgendein Typ von Tinten und/oder Farben bei den
Stiften 50 und 52 verwendet werden kann, wie beispielsweise
farbstoffbasierte Tinten, pigmentbasierte Tinten, thermoplastische
wachs- oder paraffinbasierte Tinten, sowie Hybrid- oder Komposittinten,
die sowohl Farbstoff- als auch Pigmentcharakteristika aufweisen.
Die dargestellten Stifte 50 und 52 umfassen jeweils
Reservoire zum Speichern eines Tintenvorrats.
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Die
Druckköpfe 54 und 56 weisen
jeweils eine Öffnungsplatte
mit einer Mehrzahl von Düsen auf,
die durch dieselbe hindurch gebildet sind. Die dargestellten Druckköpfe 54 und 56 sind
thermische Tintenstrahldruckköpfe,
obwohl andere Typen von Druckköpfen
verwendet werden können,
wie beispielsweise piezoelektrische Druckköpfe. Die Druckköpfe 54 und 56 umfassen
typischerweise eine Substratschicht, die eine Mehrzahl von Widerständen aufweist,
die den Düsen
zugeordnet sind. Auf ein Versorgen eines ausgewählten Widerstands mit Energie
hin wird eine Gasblase erzeugt, um ein Tintentröpfchen aus der Düse und auf
Medien in der Druckzone 25 auszustoßen. Die Druckkopfwiderstände werden
selektiv mit Energie versorgt, ansprechend auf Freigabe- oder Abfeuerbefehlssteuersignale,
die durch einen Mehrleiterstreifen (nicht gezeigt) von der Steuerung 35 zu
dem Druckkopfwagen 40 und durch Verbindungen zwischen dem
Wagen und den Stiften 50 und 52 zu den Druckköpfen 54 und 56 geliefert werden
können.
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1A, 1B und 2 zeigen
die Wartungsstation 44 als ein Ausführungsbeispiel eines Abdeckungssystems,
ein Abdeckungssystem 60 umfassend, das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Wartungsstation 44 umfasst
einen Abdeckungstragerahmen 62, der einen unteren Basisabschnitt 63 und
sich nach oben erstreckende Seitenwände 64 aufweist. Die
Seitenwände 64 umfassen
rampenartige Aperturen oder Rillen 66 in denselben zum
Aufnehmen von sich nach außen
erstreckenden Vorsprüngen 74 des Abdeckungsschlittens 68.
Der Abdeckungsschlitten 68 umfasst einen mittleren Basisabschnitt 70 und Seitenwände 72.
Der mittlere Basisabschnitt 70 definiert eine Ebene 71, auch
eine Basisebene und eine Trageebene genannt, die bei diesem Ausführungsbeispiel
parallel zu der x-y-Ebene (in 2 in einer Seitenansicht
gezeigt) ist. Die Seitenwände 72 umfassen
typischerweise vier sich nach außen erstreckende Vorsprünge 74,
die innerhalb der rampenartigen Rillen 66 des Abdeckungsrahmens
aufgenommen sind (in diesen Ansichten sind lediglich zwei Vorsprünge 74 zu
sehen). Der Abdeckungsschlitten ist in der nominalen Ruhestellung
desselben gezeigt, wobei ein Ausführungsbeispiel eines Vorspannungselements,
wie beispielsweise einer Feder 76 (in gestrichelten Linien
gezeigt), den Abdeckungsschlitten nach unten zu dem Abdeckungsrahmen 62 hin
vorspannt, derart, dass die Vorsprünge 74 in einen untersten
Abschnitt der Rillen 66 vorgespannt sind, und derart, dass
der Schlitten in eine diagonale Richtung 78 innerhalb des
Abdeckungsrahmens vorgespannt ist, d. h. zu der unteren, rechten,
vorderen Ecke des Abdeckungssystems von 1B vorgespannt
ist.
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Der
Abdeckungsschlitten 68 umfasst ferner einen sich aufwärts erstreckenden
Arm 80, der durch den Druckkopf oder durch eine andere
Armberührungsoberfläche des
Druckkopfwagens 40 berührt und
in eine Richtung 82 bewegt wird, wenn der Druckkopf in
die Druckkopfwartungsregion bewegt wird. Auf einen Kontakt des Druckkopfs
mit dem Arm 80 in die Richtung 82 hin wird der
gesamte Abdeckungsschlitten relativ zu dem Rahmen 62 in
die Richtung 82 gegen die Kraft der Feder 76 und
nach oben in eine Richtung 84 aufgrund der Position der Vorsprünge 74 innerhalb
der rampenartigen Aperturen 66 des Abdeckungsrahmens bewegt.
Eine derartige Bewegung des Abdeckungsschlittens bewegt die Abdeckungen
in Position für
einen anfänglichen
Kontakt mit entsprechenden der Druckköpfe 54 und 56. Durch
einen Kontakt des Druckkopfwagens mit dem Arm 80 wird der
Druckkopfmotor verwendet, um eine Bewegung des Abdeckungssystems
zu betätigen.
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Der
Abdeckungsschlitten 68 umfasst eine sich aufwärts erstreckende
Nase 86 (in 2 in gestrichelten Linien gezeigt),
um ein Ausführungsbeispiel
eines Abdeckungsvor spannelements, wie beispielsweise die Feder 88,
an derselben zu sichern. Die Feder 88 spannt die Abdeckung
in eine nach oben gerichtete, Z-Richtung 84 weg von dem
Abdeckungsschlitten vor. Der Abdeckungsschlitten 68 umfasst
ferner mehrere Sätze
von Aperturen 90, die in einer derartigen Weise beabstandet
und ausgerichtet sind, dass die Abdeckungen zu gut gesteuerten,
nominalen Ruhestellungen für
einen anfänglichen
Kontakt mit den entsprechenden Druckköpfen derselben vorgespannt
sind, wie es unten detaillierter beschrieben wird.
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3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Abdeckungsbasis und der Abdeckung. Die Abdeckungsbasis 94 weist
eine mittlere Basisregion 96 und eine untere Region 98 auf,
die vier Vorsprünge, oder
Beine 100 aufweist, die sich von derselben nach außen erstrecken.
Eine obere Oberfläche
der mittleren Basisregion 96 kann einen ausgenommenen Weg 101 aufweisen,
um den Druck zu mäßigen und die
Feuchtigkeit der abgedichteten Druckkopfdüsen zu steuern, wenn die Düsen durch
die Abdeckung abgedichtet sind. Jedes der Beine 100 ist
beabstandet und proportioniert, um innerhalb des Satzes von Aperturen 90 an
dem Abdeckungsschlitten 68 aufgenommen zu werden. Jedes
der Beine 100 weist typischerweise eine glatte, abgerundete
obere Oberfläche 102 auf,
um eine Schwenkbewegung der Vorsprünge innerhalb der Aperturen 90 zu
ermöglichen. Die
Abdeckungsbasis ist typischerweise aus einem elastischen und etwas
unflexiblen Material hergestellt, wie beispielsweise Acetal.
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Eine
Abdeckung 105, auch eine Abdichtung oder ein Abdichtbauglied
genannt, weist eine den Druckkopf berührende obere Oberfläche oder
Lippe 106 auf, die eine obere ausgenommene Region 108 definiert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
bildet die Lippe 106 eine rechteckige Abdeckungsstruktur,
die gegen die Öffnungsplatten
der Druckköpfe 54 und 56 abdichtet,
wobei die rechteckige Struktur proportioniert ist, um die Düsen zu umgeben,
die sich durch die Öffnungsplatte
hindurch erstrecken. Während eine
rechteckig geformte Abdeckung für
lineare Düsenarrays
nützlich
ist, ist ersichtlich, dass andere Abdeckungsgeometrien sich bei
anderen Implementierungen als nützlich
erweisen können.
Wenn dieselbe ordnungsgemäß gegen
einen Druckkopf positioniert ist, berührt die Lippe 106 den
Druckkopf und umgibt die Druckkopfdüsen, derart, dass die Düsen innerhalb
der ausgenommenen Region 108 abgedichtet sind. Die Abdeckung 105 umfasst
ferner Seitenwände 110,
die sich von der Lippe 106 nach unten erstrecken und eine
untere, hohle innere Region 112 definieren, die proportioniert
ist, um die mittlere Basisregion 96 der Abdeckungsbasis 94 reibungsmäßig in Eingriff
zu nehmen. Die Abdeckung 105 kann eine Apertur 111 umfassen,
die sich von der hohlen inneren Region 112 zu der ausgenommenen
Region 108 erstreckt, so dass der ausgenommene Weg 101 der Abdeckungsbasis
verwendet werden kann, um die abgedichtete Umgebung der Druckkopfdüsen zu steuern,
wenn die Abdeckung an denselben abgedichtet ist. Die Abdeckungen
können
aus einem elastischen, abriebfesten, elastomeren Material gebildet sein,
wie beispielsweise Nitrilgummi, Ethylenpolypropylendienmonomer (EPDM)
oder anderen vergleichbaren Materialien.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 3 sind obere Oberflächen 102 der
Vorsprünge 100 einen vertikalen
Abstand 113 von der Lippe 106 weg positioniert
(wenn die Abdeckung 105 an der Abdeckungsbasis 94 gesichert
ist), was weniger als eine Breite 115 der Abdeckung 105 ist.
Dieser relativ kleine vertikale Abstand 113 reduziert gemeinsam
mit der Verwendung einer Mehrzahl von Vorsprüngen 100 „Wobbel"-Probleme. Bei einem
anderen Ausführungsbeispiel
können
zudem die oberen Oberflächen 102 der
Vorsprünge 100 hergestellt
sein, um in der gleichen Ebene wie die Lippe 106 zu liegen,
weil die Vorsprünge
nicht unter der Abdeckung positioniert sind, sondern sich anstelle
dessen von den Seiten der Abdeckung nach außen erstrecken.
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4 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Abdeckungsbasis, die mit
dem Abdeckungsschlitten von 1A gekoppelt
ist, in einer Anfangsstellung vor einem Kontakt mit dem Druckkopf.
(In 4-6 ist die Feder 88 für eine einfache
Darstellung nicht gezeigt.) Die Abdeckungsbasis 94 ist nach
oben in die Richtung 84 durch die Feder 88 vorgespannt,
derart, dass jedes der Beine 100 der Abdeckungsbasis innerhalb
der Aperturen 90 (auch Ausnehmungen genannt) des Abdeckungsschlittens 68 nach
oben vorgespannt ist. Jeder Satz von Aperturen 90 weist
typischerweise vier sich nach unten erstreckende Aperturen auf,
wobei ein erster Satz von Aperturen 114 (in dieser Ansicht
ist lediglich eine der Aperturen 114 sichtbar) eine vertikale
Anschlagoberfläche 116 und
eine schräge
oder geneigte Oberfläche 118 aufweist,
die sich von der Anschlagoberfläche 116 nach
unten neigt. Die geneigten Oberflächen 118 weisen vorzugsweise
eine Abwärtsneigung
von näherungsweise
fünfundzwanzig
Grad auf und weisen typischerweise eine Neigung in einem Bereich von
fünfzehn
bis fünfundvierzig
Grad mit Bezug auf die nicht geneigte obere Oberfläche 121 der
Aperturen 120 und mit Bezug auf die Ebene 71,
d. h. bei diesem Ausführungsbeispiel
die x-y-Ebene, des Abdeckungsschlittens auf. Jedoch würde wahrscheinlich irgendein
Winkel von ein bis neunundachtzig Grad ein funktionierendes Abdeckungssystem 60 ermöglichen.
Ein zweiter Satz von Aperturen 120 (in dieser Ansicht ist
lediglich eine der Aperturen 120 sichtbar) weist typischerweise
eine umgekehrte „U"-Form auf, die eine
allgemein flache obere Oberfläche 121 aufweist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die Oberflächen 121 als
vollständig
flach und parallel zu der Ebene 71 gezeigt, um eine Schwenk-/Drehbewegung
der abgerundeten Oberflächen 102 der
Vorsprünge 100 an
denselben zu ermöglichen.
Es würde jedoch
irgendeine „allgemein
flach" geformte
Oberfläche,
die eine Schwenkbewegung der Vorsprünge 100 an derselben
ermöglicht,
wie beispielsweise eine abgerundete, konkave oder gebogene Oberfläche, auf ähnliche
Weise funktionieren.
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Jede
der Aperturen 114 und 120 weist eine Breite 122 bzw. 124 auf,
die größer als
eine Breite 126 bzw. 127 von Vorsprüngen 100a und 100b ist, derart,
dass die Aperturen proportioniert sind, um eine Bewegung eines Abdeckungsbasisvorsprungs 100 in
denselben zu ermöglichen.
Aufgrund der Feder 88 und der schrägen oder geneigten Ausrichtung der
Oberfläche 118 des
ersten Satzes von Aperturen 114 ist die Abdeckungsbasis
in der nominalen Stellung in eine Vorwärtsrichtung 134 entgegengesetzt zu
einer y-Richtung 128 vorgespannt, derart, dass alle Vorsprünge 100a die
entsprechenden Anschlagoberflächen 116 derselben
berühren.
Aufgrund des Federelements 76 (2) sind
der Abdeckungsschlitten und die angebrachte Abdeckung 105 innerhalb
des Abdeckungsrahmens in eine Richtung entgegengesetzt der x-Richtung 82 (in
dieser Figur als sich in die Seite erstreckend gezeigt) in eine
y-Richtung 128, auch die Papierachse und die Druckmedienzufuhrrichtung
genannt, und nach unten in den Abdeckungsrahmen in eine Richtung
entgegengesetzt zu einer nach oben gerichteten z-Richtung 84 vorgespannt.
Folglich ist die anfängliche,
nominale Ruhestellung der Abdeckung selbst in die Druckmedienzufuhrrichtung 128 gut
definiert und gesteuert, derart, dass die Abdeckung für einen
Kontakt mit dem Druckkopf während
einer Wartung desselben ordnungsgemäß positioniert ist.
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5 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Abdeckungsbasis von 4,
die teilweise von dem Abdeckungsschlitten entkoppelt ist, wobei
die Abdeckung 105 gerade durch den Druckkopf entlang einer
vorderen Kante berührt
wurde und die Abdeckung in die Druckmedienzufuhrrichtung 128 verschoben
und etwas gedreht ist, d. h. um die Vorsprünge 100b geschwenkt,
die innerhalb der Aperturen 120 gehalten sind. Wenn der
Druckkopf 54 in eine Wartungsstellung bewegt wird, wird
insbesondere der Druckkopf typischerweise leicht um den Wagenstab
gedreht, derart, dass eine Abdeckungsberührungsoberfläche 130 des
Druckkopfs typischerweise mit Bezug auf die Ebene 71 etwas
angewinkelt ist. Ein anfänglicher
Kontakt zwischen dem Druckkopf 54 und der Abdeckung 105 erfolgt
deshalb typischerweise zwischen einer vorderen Kante 132 der Lippe 106 der
Abdeckung und der Druckkopfoberfläche 130. Wenn der
Druckkopf den Abde ckungsschlitten in die x-Richtung 82 zwingt,
wird der Schlitten durch die Stellung der Vorsprünge 74 innerhalb der rampenartigen
Aperturen 66 aufwärts
bewegt. Wenn der Schlitten zu dem Druckkopf hin aufwärts gezwungen
wird, zwingt die Druckkopfoberfläche 130 die
Abdeckung, sich etwas translatorisch in eine Richtung 128 zu
bewegen, derart, dass alle vier Beine 104a und 104b sich
leicht translatorisch, d. h. lateral, innerhalb der Aperturen 90 bewegen.
Die vordere Druckkopfoberfläche 130 zwingt
ferner die vordere Kante 132 der Abdeckung nach unten,
derart, dass die Abdeckung sich um die hinteren Beine 100b innerhalb der
Aperturen 120 dreht oder schwenkt (in dieser Figur ist
lediglich eines der Beine 100b und eine der Aperturen 120 sichtbar).
Aufgrund der geringen Breite der Beine 100 verglichen mit
der Breite der Aperturen 90 ist eine derartige translatorische
und Schwenk-/Drehbewegung innerhalb der Aperturen 90 ermöglicht.
Bei der gezeigten Stellung, bei der die Beine 100a nach
unten und weg von der geneigten Oberfläche 118 bewegt sind,
und bei der die Abdeckungsbasis etwas nach hinten in die Richtung 128 verschoben
wurde, befindet sich die Abdeckung in einer partiell entkoppelten
Ausrichtung, was bedeutet, dass lediglich die hinteren Beine 100b der
Abdeckungsbasis nach oben gegen die obere Oberfläche der Aperturen 90 positioniert
sind.
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6 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Abdeckungsbasis von 1, die vollständig von dem Abdeckungsschlitten
entkoppelt ist, wobei die Abdeckung um die gesamte Abdeckungskante 106 herum
durch die Druckkopfoberfläche 130 berührt wurde
und die Abdeckungsbasis in die Zufuhrrichtung 128 verschoben,
mit Bezug auf die x-Achse 82 etwas gedreht ist und die
Abdeckungsbasisbeine 100a und 100b von dem Abdeckungsschlitten
entkoppelt sind, d. h, sich nicht in Kontakt mit den Ausnehmungen 90 befinden.
Man kann sagen, dass die Abdeckung von dem Abdeckungsschlitten entkoppelt ist,
obwohl die Beine 100 immer noch innerhalb der Aperturen 90 gehalten
sind. In dieser Ansicht wurde der Abdeckungsschlitten entlang der
Rampen 66 des Abdeckungs rahmens aufwärts gezogen, derart, dass die
Gesamtheit der Lippe 106 der Abdeckung sich in Kontakt
mit dem Druckkopf 50 befindet. Der Druckkopf zwang die
Abdeckung nach hinten und nach unten, derart, dass die Abdeckungsbasis 94 die
Feder 88 (2) komprimiert, die Beine 100a nach
hinten weg von der Anschlagoberfläche 116 bewegt werden und
die Beine 100a und 100b beide nach unten aus einem
Kontakt mit den oberen Oberflächen 118 bzw. 121 der
Aperturen 90 bewegt werden. Aufgrund der geringen Größe der Breite
der Beine 100 relativ zu der Breite der Aperturen 90 weist
die Abdeckung in dieser Stellung eine relative Bewegungsfreiheit
auf, um einer Bewegung des Druckkopfs zu folgen. Folglich ist die
Lippe 106 der Abdeckung 105 durch eine Reibung
in Kontakt mit der Druckkopfoberfläche 130 beibehalten
und eine derartige reibungsmäßige Abdichtineingriffnahme
wird durch Einschränkungen
einer Bewegung der Abdeckungsbasis 94 relativ zu dem Abdeckungsschlitten 68 nicht
zerstört.
Sobald der Druckkopf 50 von einem Kontakt mit der Abdeckung 105 entfernt
ist, spannt die Feder 88 die Abdeckung erneut in die anfängliche,
die Ruhestellung vor, wobei die Abdeckungsbasisbeine 100 nach
oben in die Richtung 84 und nach vorne in eine Richtung 134 innerhalb
der Aperturen 90 vorgespannt sind.
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Der
Grad einer Bewegung, der durch eine einzelne Abdeckung 105 erfahren
wird, hängt
von der Bewegung und Ausrichtung des entsprechenden Druckkopfs derselben
ab. Somit können
einzelne Abdeckungen planare Varianzen zwischen unterschiedlichen
Druckköpfen
in einem einzigen Drucker aufnehmen. Ferner können durch einzelne Abdeckungen 105 unterschiedliche
Grade einer Bewegung zwischen den verschiedenen Abdeckungen in einer einzigen
Wartungsstation erfahren werden, wodurch ermöglicht wird, dass jede Abdeckung
sich zu einem unterschiedlichen Grad komprimiert, um unterschiedliche
Sitztiefen der Stifte 50 und 52 innerhalb des
Wagens 40 sowie Variationen bei der Höhe der Öffnungsplatten der Druckköpfe 54 und 56 aufgrund
verschiedener Her stellungstoleranzen innerhalb der Stifte selbst
oder innerhalb des Wagens aufzunehmen.
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Die
geneigte Oberfläche
der Aperturen 118 ermöglicht
eine gut gesteuerte anfängliche
Ausrichtung der Abdeckungen mit den Druckköpfen selbst in die Richtung 128 senkrecht
zu der Wagenachse 38 und senkrecht zu der x-Achse oder
Abtastrichtung 82. Wenn die Abdeckungsbasisbeine 100 aus
einem Kontakt mit den oberen Oberflächen der Abdeckungsschlittenaperturen 114 und 120 bewegt
werden, ist der Abdeckung eine relative Bewegungsfreiheit ermöglicht,
um den Druckkopf zu folgen. Folglich ermöglicht dieser Entwurf, dass
die Abdeckungen einen beträchtlichen
Abstand bewegt werden, währende
eine Abdichtung an den Düsen
beibehalten wird, wodurch ein Trocknen oder eine Verunreinigung
der Stifte reduziert wird. Ein weiterer Vorzug bei einem Aufweisen
eines derartigen großen
Bewegungsbereichs der Abdeckungen besteht in den Kosteneinsparungen,
die aus reduzierten Teiletoleranzerfordernissen resultieren, wobei
ermöglicht
wird, dass sowohl der Drucker 20 als auch die Stifte 50 und 52 wirtschaftlicher
aufgebaut werden können.
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Es
ist ein Drucker beschrieben, der eine Wartungsstation aufweist,
wobei die anfängliche
Stellung der Abdeckung relativ zu dem Druckkopfwagen in die x-,
die y- und die z-Richtung
gesteuert ist. Ein Ausrichten der Abdeckung in die Druckmedienzufuhrrichtung
mit dem Druckkopf, der durch den Druckkopfwagen positioniert ist,
ermöglicht,
dass die Abdeckung die Druckkopfstiftoberfläche ordnungsgemäß in Eingriff
nimmt. Sobald die Abdeckung die Druckkopfoberfläche in Eingriff nimmt und die
Stiftoberfläche durch
eine Reibung mit der Abdeckung gekoppelt ist, kann sich die Druckkopfbasis
in die Papierachsenrichtung verschieben und sich drehen oder schwenken,
um die Bewegung des Wagens zu verfolgen, wenn die aufwärts gerichteten
Abdeckkräfte
bewirken, dass sich der Wagen nach hinten um den Wagenstab dreht.
Das Abdecksystem 60 ermöglicht, dass
diese Abdeckbasisbewegung auftritt, sogar bevor es eine vollständige Entkopplung
der Abdeckungsbasis von dem Abdeckungsschlitten gibt. Das Abdecksystem 60 ermöglicht ferner,
dass die Abdeckungsbasisbeine den Abdeckungsschlitten in einer sehr
breiten Haltung in Eingriff nehmen, mit einem relativ geringen vertikalen
Abstand von der Schlittenverbindung mit dem oberen Ende der Abdeckung, wodurch
eine Fehlausrichtung aufgrund einer Variation bei einer Herstellung
von Teilen reduziert wird und vertikale „Wobbel"-Probleme reduziert werden.
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Während das
dargestellte Ausführungsbeispiel
den Abdeckungsschlitten 68 zeigt, der zwei Abdeckungen 105 trägt, ist
ersichtlich, dass der Abdeckungsschlitten entworfen sein kann, um
eine oder irgendeine Anzahl von Abdeckungen und/oder andere Druckkopfwartungskomponenten
zu tragen, wie beispielsweise Wischer, Lösungsmittelapplikatoren oder Primer,
um wenige zu nennen. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine Mehrzahl
von Abdeckungen an einer einzigen Abdeckungsbasis befestigt sein,
die einen einzigen Satz von Beinen aufweist, die innerhalb eines
einzigen Satzes von Aperturen an einem Abdeckungsschlitten gehalten
sind.
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Und
schließlich
ist das dargestellte Ausführungsbeispiel
von 1-6 gezeigt,
um die Prinzipien und Konzepte der Erfindung darzustellen, wie dieselbe
in den Ansprüchen
unten dargelegt ist, und kann eine Vielfalt von Modifikationen und
Variationen bei verschiedenen Implementierungen eingesetzt werden,
während
dasselbe immer noch in den Schutzbereich der Ansprüche unten
fällt.