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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine neue Druckpatronenart.
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Stand der Technik
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Die
bekannten Druckpatronen realisieren den Ausdruck durch eine gewisse
Struktur im Inneren der Patrone. Dies geschieht durch Zusammendrücken eines
porösen
Elements innerhalb der Patrone, wodurch der Tintenaustritt bewirkt
wird. Die bekannten Druckpatronen haben jedoch folgende Nachteile:
Das
poröse
Element beansprucht einen Teil des Tintentanks, so dass der verfügbare Tinteninhalt
reduziert wird. Außerdem
verschwendet die Saugeigenschaft des porösen Elements Tinte. Ferner
ermöglicht
die Wirkung des Druckreglers nur teilweise die Regulierung des Tintenstands.
Außerdem
kann, wenn die Patrone aus dem Drucker genommen wird, nur durch
den Unterdruck innerhalb des Tintentanks ein Auslaufen der Tinte
nicht verhindert werden.
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Aus
der
EP 1 016 533 A1 ist
eine Druckpatrone mit einem Ventil bekannt. Bei der bekannten Druckpatrone
ist eine Öffnung
als Tintendurchfluss ausgestaltet, so dass ein Tintenfluss kontrolliert
werden kann. Der Tintenfluss durch das Ventil erfolgt dabei von
einer Tintenvorratskammer in eine Ventilkammer, wodurch ein Tintenfluss
zwischen der Tintenvorratskammer und einem Tintenausgangsanschluss kontrolliert
wird. Im geschlossenen Zustand des Ventils ist der Tintenfluss unterbrochen,
wobei hierzu eine Ventilfolienöffnung
einer Ventilfolie auf einer Seite durch eine Anlagefläche abgedichtet
wird, die an einem bauchförmigen
Element des Ventils ausgebildet ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Druckpatrone zu schaffen, die einen verbesserten
Druckausgleich ermöglicht
und bei der insbesondere ein Auslaufen von Tinte verhindert ist.
Speziell kann die Nutzbarkeitmachung der verwendeten Tinte verbessert
werden.
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Ziel
der neuen Druckpatrone ist es auch, eine Druckpatrone zu schaffen,
welche den gesamten Tintentank mit Unterdruck versorgt, so dass
der Druckvorgang besser kontrolliert werden kann. Nicht nur durch
den Unterdruck innerhalb des Tintentanks, sondern auch mit mechanischer
Kraft durch die Innenstruktur, wird der Tintenaustritt vollständig verhindert,
wenn die Patrone aus dem Drucker genommen wird.
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Die
gestellte Aufgabe wird durch eine Druckpatrone mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die
Druckpatrone umfasst einen Tintentank, einen Druckregler, einen
Dichtungsring, eine Dichtungskugel und eine Feder. Der Druckregler
befindet sich im Tintentank. Er besteht aus einem vorderen und einem
hinteren Ventilteil, einer Ventilfolie, einem Deckel und einer Feder.
Zwischen dem vorderen und dem hinteren Ventilteil, welche dicht
beieinander liegen, befindet sich die Ventilfolie. Die Feder befindet sich
zwischen der Folie und dem vorderen Ventilteil. Am hinteren Ventilteil
ist eine Rinne vorgesehen. In der Mitte der Rinne befindet sich
eine konkave Öffnung.
Eine weitere Öffnung
befindet sich im hinteren Ventilteil, diese ist jedoch konvex. Dieses
konvexe Loch (Öffnung)
wird nun durch eine Feder in die konkave Öffnung gedrückt. Der Druckregler ist am
Deckel des Tintentanks angebracht. Ein weiteres Loch im Deckel ist
mit der konvexen Öffnung
im hinteren Ventil und somit mit Luft verbunden.
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Um
die Tintenzufuhröffnung
befindet sich ein Dichtungsring mit einer Dichtungskugel. Die Dichtungskugel
wird durch eine Feder in das Loch innerhalb des Dichtungsrings gedrückt.
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Die
Druckpatrone hat folgende Vorteile:
Der gesamte Tintenraum
befindet sich im Unterdruck.
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Da
die Ventilfolie am Druckregler eine relativ große Fläche hat, kann der Unterdruck
ständig
kontrolliert werden. Dies ermöglicht
einen kontinuierlichen gleichmäßigen Tintenfluss
aus dem Druckkopf.
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Ohne
die Verwendung eines porösen
Elements wird der Tintenaufnahmeraum vergrößert und eine Tintenverschwendung
aufgrund der Saugwirkung vermieden.
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Nicht
nur durch den Unterdruck innerhalb des Tintentanks, sondern auch
durch die mechanische Struktur wird das Loch im Dichtungsring komplett
abgedichtet, so dass ein Auslaufen der Tinte zu 100% ausgeschlossen
werden kann, wenn die Patrone aus dem Drucker genommen wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die zugehörigen
Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 den
Aufbau einer Druckpatrone gemäß des bevorzugten
Ausführungsbeispiels;
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2 eine
Ansicht des Druckreglers der Druckpatrone nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
in einer geschnittenen Darstellung entlang der in 1 mit
A bezeichneten Schnittlinie und
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3 die
vollständige
Ansicht der Druckpatrone nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
in einer teilweise zerlegten Darstellung.
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Bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung
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Wie
in den 1, 2 und 3 dargestellt,
besteht die Druckpatrone des bevorzugten Ausführungsbeispiels aus einem Tintentank 4,
einem Druckregler, einem Dichtungsring 1, einer Dichtungskugel 2 und
einer Feder 3. Der Druckregler befindet sich im Tintentank 4.
Er besteht aus einem vorderen Ventilteil 5 und einem hinteren
Ventilteil 8, einer Ventilfolie 7, einem Deckel 9 und
einer Feder 3'.
Zwischen dem vorderen Ventilteil 5 und dem hinteren Ventilfolie 8,
welche dicht beieinander liegen, befindet sich die Ventilfolie 7.
Die Feder 3' befindet
sich zwischen der Ventilfolie 7 und dem vorderen Ventilteil 5.
Am hinteren Ventilteil 8 ist eine Rinne (Luftrinne) 12 vorgesehen.
In der Mitte der Rinne 12 befindet sich eine konkave Öffnung 14.
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Der
Druckregler ist am Deckel des Tintentanks angebracht. Eine weitere Öffnung wird
ins hintere Ventil gebohrt, diese ist jedoch konvex. Dieses konvexe
Loch wird nun durch eine Feder in die konkave Öffnung gedrückt. Der Druckregler wird am
Deckel des Tintentanks angebracht. Ein weiteres Loch im Deckel ist
mit der konvexen Öffnung
im hinteren Ventil verbunden. Das Medium, mit dem der Druckregler
den Druck kontrolliert, ist die Luft.
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Eine
Ventilfolienöffnung 15 befindet
sich im Bereich des hinteren Ventilteils 8 in der Ventilfolie 7, die
Ventilfolienöffnung 15 ist
konvex ausgebildet. Die Ventilfolienöffnung 15 wird durch
die Feder 3' in
die konkave Öffnung 14 gedrückt. Der
Druckregler ist am Deckel 9 des Tintentanks 4 angebracht.
Die Ventilfolienöffnung 15 kann
durch Bohren ausgebildet werden. Des Medium, mit dem der Druckregler
den Druck kontrolliert, ist Luft.
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Nachdem
die Druckpatrone in den Drucker eingesetzt worden ist, fasst die
runde Austrittenoppe am Druckkopf in den Dichtungsring 1.
Der Druckkopf wird nach oben abgestützt, so dass die Tinte durch den
Dichtungsring 1 zum Druckkopf fließen kann. Bei diesem Vorgang
wird der Druck im Tintentank 4 wegen des Tintenauslaufs
kleiner. Wenn der Druck auf einen gewissen Wert sinkt (z. B. –0,5 kPa
bis –1,5 kPa),
wird die Ventilfolie 7 am hinteren Ventilteil 8 durch
die Kraft der Druckdifferenz zum vorderen Ventilteil 5 gezogen.
Gleichzeitig wird die Feder 3' am Druckregler zusammengedrückt. Die
Ventilfolienöffnung
in der Mitte der Ventilfolie 7 wird vom hinteren Ventilteil 8 weggezogen,
so dass sie mit Luft in Verbindung kommt. Die Luft strömt durch
die Öffnung (Lüftungsloch 11)
im Deckel 9, dann durch das Luftloch 13 (konvexe Öffnung)
im hinteren Ventilteil 8, die Luftrinne 12 und
die Ventilfolienöffnung 15 in
der Ventilfolie 7 in den Tintentank, so dass der Druck
innerhalb des Tintentanks steigt. Wenn dieser einen gewissen Wert
erreicht, wird die Ventilfolie 7 durch die Elastizität der zusammengedrückten Feder 3' wieder zum
hinteren Ventilteil 8 gedrückt, so dass die Ventilfolienöffnung 15 in
der Ventilfolie 7 wieder in die konkave Öffnung 14 am
hinteren Ventilteil 8 gedrückt wird. Der Tintentank 4 befindet
sich wieder im abgedichteten Zustand. Beim neuen Druckvorgang senkt sich
der Druck im Tintentank 4 wieder, so dass der Abstand zwischen
dem hinteren Ventilteil 8 und der Ventilfolie 7 steigt.
Die Luft strömt
erneut in den Tintentank. Der Prozess wiederholt sich bei jedem Druckvorgang.
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Das
Lüftungsloch 11 ist
mit einem Verschluss verschließbar,
der vorzugsweise als Verschlussstöpsel zum Wiederverschließen des
Lüftungsloches 11 ausgebildet
ist. Dadurch wird das Auslaufen von Tinte aus der Druckpatrone,
beispielsweise während
der Lagerung oder des Transports der Druckpatrone, zusätzlich verhindert.
Der Verschluss kann mit einer Siegelfolie gesichert sein, die über den
Verschlussstöpsel
auf dem Deckel 9 der Druckpatrone vorzugsweise durch Kleben
befestigt ist. Dadurch kann der Verschlussstöpsel erst nach dem Entfernen
der Siegelfolie entfernt werden.
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Wenn
die Tintenpatrone aus dem Drucker genommen wird, dichtet die Dichtungskugel 2 dank der
Kraft der Feder 3 das Loch (Tintenöffnung 10) mit dem
Dichtungsring 1 ab. Durch diese Kraft und den Unterdruck
im Tintentank 4 wird ein Auslaufen der Tinte ausgeschlossen.
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Die
Tintenöffnung 11 kann
mit einer weiteren Siegelfolie verschlossen sein, um die Druckpatrone während der
Lagerung oder des Transports zusätzlich
zu verschließen,
so dass insbesondere das Eindringen von Schmutz in die Tintenöffnung 11 verhindert
ist.
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Durch
die beiden Siegelfolien ist außerdem leicht
zu erkennen, dass sich die Druckpatrone im unbenutzten Zustand befindet.
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Alternative
Ausgestaltungen ergeben sich beispielsweise auch wie folgt:
Eine
Druckpatrone, welche aus einem Tintentank, einem Druckregler, einem
Dichtungsring, einer Dichtungskugel und einer Feder besteht. Der
Druckreger befindet sich dabei im Tintentank. Er besteht aus einem
vorderen und einem hinteren Ventilteil, einer Ventilfolie, einem
Deckel und einer Feder. Zwischen vorderem und hinterem Ventil, welche
dicht beieinander liegen, befindet sich die Ventilfolie. Eine Feder befindet
sich zwischen der Folie und dem vorderen Ventil. Am hinteren Ventilteil
ist eine Rinne vorgesehen. In der Mitte der Rinne befindet sich
eine konkave Öffnung.
Eine weitere Öffnung
befindet sich im hinteren Ventilteil, diese ist jedoch konvex. Dieses konvexe
Loch wird nun durch eine Feder in die konkave Öffnung gedrückt. Der Druckregler ist am
Deckel des Tintentanks angebracht. Ein weiteres Loch im Deckel ist
mit der konvexen Öffnung
im hinteren Ventilteil und somit mit Luft verbunden.
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Ferner
kann die Druckpatrone auch die Eigenschaft haben, dass in der Tintenzufuhröffnung ein Dichtring
aus Gummi eingesetzt ist, daß sich
innerhalb des Dichtungsrings eine Dichtungskugel befindet, die durch
eine Feder in den Dichtungsring gedrückt wird.
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Ferner
kann die Druckpatrone auch die Eigenschaft haben, dass sämtliche Öffnungen
mit Luft in Berührung
kommen.
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Außerdem kann
die Feder 3' im
unbetätigten Zustand
des Druckreglers auf eine vorgegebene Federkraft vorgespannt sein.