DE19613944C1 - Anordnung zur Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen Tintendruckkopf - Google Patents
Anordnung zur Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen TintendruckkopfInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Tintenversorgung und
Tintenentsorgung für einen Tintendruckkopf, der über Verbindungs
leitungen mit derselben verbunden ist.
Derartige Tintendruckköpfe werden sowohl in den üblichen
Bürodruckern als auch in kleinen schnellen Druckern eingesetzt.
Letztere sind Bestandteil von modernen Maschinen zum Drucken von
Adressen oder zur Produktbeschriftung und zukünftig auch zum
Frankieren von Postgut. Für die Druckköpfe soll die Funktion so
gewährleistet sein, daß möglichst keine Druckpunktausfälle auftreten.
Das ist nicht nur wegen der Druckbildqualität im allgemeinen von
Bedeutung, sondern insbesondere für sicherheitstechnisch relevante
Druckbilddaten, wie Wert, Datum und Maschinennummer bei
Frankierabdruck wichtig.
Um Druckpunktausfälle zu verhindern, sind unter anderem eine
zuverlässige, möglichst blasenfreie Tintenversorgung und eine
Reinhaltung der Düsen des Tintendruckkopfes erforderlich.
Zu dem ersten Zweck ist es bekannt, siehe DE 27 09 730 C2, die
Tintenverbindungsleitung über eine Hohlnadel an den Tintenbehälter
anzudocken, wobei dieser mit einem gummielastischen Verschluß
versehen ist, der von der Hohlnadel durchstoßen wird. Damit werden
sowohl ein Lufteintritt in die Tintenverbindungsleitung als auch ein
ungewollter Tintenaustritt aus dem Tintenbehälter vermieden.
Zur Reinhaltung der Düsen des Tintendruckkopfes werden zyklisch
beziehungsweise bedarfsweise Tinte durch alle Düsen ausgestoßen
und/oder mittels einer Reinigungsvorrichtung abgesaugt sowie die
Düsenfläche des Tintendruckkopfes mittels einer Wischlippe
abgewischt, vergleiche DE 38 10 698 C2 und EP 0 285 155 A1. Die bei
der Reinigungsprozedur anfallende Tinte - im weiteren Alttinte - ist so
zu entsorgen, daß Verschmutzungen des Geräts und dessen Umge
bung vermieden werden.
Es ist eine Tintenversorgungseinrichtung für ein Mehrfarben-
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät bekannt, vergleiche DE 33 16 969 C2,
bei dem zum einen der Tintentank für die am häufigsten verwendete
Tintenart und ein die Tinte zurückhaltendes Element - Alttinten
aufnahme - zu einer ersten auswechselbaren Einheit zusammengefaßt
und bei dem zum anderen die verbleibenden Tintenarten ihrerseits zu
einer weiteren auswechselbaren Einheit zusammengefaßt sind. Das
Tinte zurückhaltende Element wird regelmäßig beim Auswechseln des
entleerten Tintentanks für die am häufigsten benötigte Tinte
zwangsweise mit ausgewechselt. Die erste Einheit ist im wesentlichen
als flaches Gehäuse ausgeführt, das in einen oberen Raum zur
Aufnahme und Halterung eines Tintentanks aus elastischem Werkstoff
und in einen unteren Raum mit einem adsorbierenden Stoff zur
Aufnahme und Speicherung der Alttinte unterteilt ist. Eine Pumpe führt
über ein Rohr die Alttinte dem Adsorber zu. Der Tintentank ist durch
ein Rohr und über eine Nadel mit dem Tintendruckkopf verbunden. Die
Nadel dient als Tintenauslaß und ist in ein Anschlußstück aus Gummi
eingesetzt, in den andererseits- ein Tintenzuführabschnitt des
Tintentanks mündet.
Beim Entfernen des leeren Tintentanks und des tintengetränkten
Adsorbers sind entsprechende Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um
eine Verschmutzung zu vermeiden.
Es ist weiterhin ein Tintenvorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungen
bekannt, siehe DE 41 04 786 C2, der als Einwegbehälter ausgebildet
ist. Die Tintendruckeinrichtung selbst arbeitet nach dem
Unterdruckprinzip, bei dem das Tintenversorgungssystem gegenüber
der eigentlichen Schreibdüse einen geringen Unterdruck aufweist.
In einem Stützgehäuse sind mehrere Tintenbeutel übereinander
angeordnet. An der Frontseite der Tintenbeutel sind
Verschlußeinrichtungen eingeschweißt, die ein Anschlußstück
enthalten, das in eine angepaßte Öffnung des Stützgehäuses
einrastbar ist. Auch hier wird das Anschlußstück über eine Dichtung
aus weichem Gummi oder Silikon verschlossen. Nach dem Einlegen
der gefüllten Tintenbeutel wird das Stützgehäuse mittels Ultraschall
oder Verklebung so verschlossen, daß eine Auswechslung von
Tintenbeuteln nicht mehr möglich ist. Bei Tintenende wird demzufolge
das gesamte Stützgehäuse einschließlich Bestückung als Wegwerfteil
gehandhabt. Das Stützgehäuse ist in das Druckergehäuse einrastbar.
Zur Vermeidung von Fehlanschlüssen sind an dem Stützgehäuse
Führungen in Form von Kodiersteinen angebracht, die mit
entsprechenden Gegenstücken in der Rastaufnahme zusammenwirken.
Dadurch sind die Anschlußstücke der Tintenvorratsbehälter immer den
die entsprechenden Farben ausstoßenden Düsen zugeordnet.
Schließlich ist noch eine Vorrichtung zur Überwachung des Vorrats an
elektrisch leitender Schreibflüssigkeit für Tintenschreibeinrichtungen
bekannt, siehe DE 27 28 283 C2, bei der zur Tintenendeerkennung der
Übergangswiderstand zwischen Elektroden gemessen wird. Am Boden
einer Tintenflasche sind zwei durch einen Steg getrennte Mulden
eingeformt. In der einen Mulde sind zwei den flüssigkeitsspezifischen
Vergleichswiderstand erfassende Elektroden und in der anderen Mulde
eine weitere Elektrode angeordnet.
In Ergänzung zur vorgenannten Lösung ist noch ein Tintenbehälter bekannt, siehe
WO 90/00 976 A1, bei dem eine flexible Folie umlaufend, flüssigkeits- und gasdicht
befestigt ist, deren Größe so bemessen ist, daß diese einen ausreichenden Hohl
raum für die Tintenflüssigkeit bildet und bei leerem Behälter am Boden desselben
anliegt. Desweiteren ist in dem Boden des bekannten Behälters im Bereich einer
Tintenauslaßöffnung eine Mulde eingeformt. Außerdem sind in dem Boden zwei
Elektroden distanziert eingepaßt.
Zweck der Erfindung ist eine Verbesserung der Serviceeigenschaften
und der Umweltfreundlichkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur
Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen Tintendruckkopf zu
schaffen, die als eine Baugruppe ausgeführt ist, jedoch mit einem
Minimum an Wegwerfbauteilen auskommt. Die Anordnung soll ein der
jeweils eingesetzten Tinte leicht anpaßbares Kodierungssystem
aufweisen, das Fehlbestückungen verhindert und mit einem sicheren
Tintenende-Erkennungssystem versehen sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Patentansprüchen
gelöst.
Auf Grund des identischen Aufbaus des Behälters für die
Tintenversorgung - im weiteren Frischtintenbehälter - und des
Behälters für die Tintenentsorgung - im weiteren Alttintenbehälter -
ergibt sich nicht nur der technologische Vorteil einer wesentlichen
Steigerung der Wiederholungsrate. Für die Erstbestückung der
Kassette werden ein gefüllter Frischtintenbehälter und ein leerer
Alttintenbehälter benötigt. Für die folgenden Bestückungen sind nur
noch neue Frischtintenbehälter erforderlich, da die entleerten
Frischtintenbehälter als Alttintenbehälter verwendet werden können.
Damit wird die sonst zu entsorgende Anzahl der Behälter halbiert. Da
der Alttintenbehälter gleichzeitig mit dem Frischtintenbehälter
ausgewechselt wird, ist eine Überfüllung des Alttintenbehälters
ausgeschlossen.
Die flache, gestreckte Ausführung des Behälters sichert, daß die
geringen Niveauunterschiede bei unterschiedlichem Füllungsstand den
hydrostatischen Druck der Tinte nur unwesentlich beeinflussen und
überwiegend der atmosphärische Umgebungsdruck auf die Tinte wirkt
Die vorzugsweise mittige Befestigung einer entsprechend überdimen
sionierten flexiblen Folie gestattet eine vollständige Ausnutzung des
Behältervolumens für die Frischtintenfüllung.
Die Einformung einer Mulde mit geringem Volumen und die Plazierung
der Elektroden außerhalb derselben im Boden sichern eine
ausreichend große Widerstandsänderung für die Tintenende
erkennung. Diese Maßnahmen werden noch durch die Neigung des
Bodens zur Mulde hin unterstützt.
Die Art und Weise der Kodierung durch Sperrung bestimmter
Kodieröffnungen, beispielsweise drei von fünf oder sechs von acht,
ermöglicht eine so große Vielfalt von Kodierungen, daß jede beliebige
Tintenart erfaßbar ist.
Die mechanische Andockung der Kassette an die zugeordnete
Aufnahme im Drucker mittels der Kombination aus zwei
Kodierungsbohrungen und zwei Kodierstiften ist denkbar einfach.
Zweckmäßigerweise sind in der Aufnahme die gleiche Anzahl von
Bohrungen zum Einsetzen von Kodierstiften vorgesehen, wie
Kodierungsbohrungen in der Frontwand des Gehäuses der Kassette.
Durch entsprechendes Einsetzen der Kodierstifte ist eine Umrüstung auf
länderspezifische Anpassungen leicht möglich.
Sowohl die Kassette als Ganzes als auch die Behälter im einzelnen
sind durch die erfindungsgemäße Anordnung leicht und ohne
Verschmutzungsgefahr austauschbar.
Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel näher
erläutert.
Es zeigt die
Figur eine Explosivdarstellung einer Kassette mit Einzelheiten.
Zur Vereinfachung und zum besseren Verständnis ist die Zeichnung
teilweise schematisiert ausgeführt.
Eine auswechselbare Kassette besteht aus einem Gehäuse 1 mit zwei
durch eine Mittelwand 12 getrennten Fächern zur Aufnahme von zwei
flachen, kastenförmigen Behältern 2, 3. Beide Behälter 2, 3 sind
identisch aufgebaut. Der Behälter 2 ist für die Tintenversorgung
vorgesehen. Der Behälter 3 ist für die Tintenentsorgung vorgesehen.
Jeder Behälter 2, 3 besitzt eine Frontwand 21, 31, zwei Seitenwände
22, 32, eine Rückwand 23, 33, einen Boden 24, 34 sowie eine Decke
25, 35 mit Entlüftungsloch 251, 351. Im Boden 24, 34 ist eine Mulde
241 zur Aufnahme einer Resttintenmenge eingeformt. Außerhalb
der Mulde 241 sind in den Boden 24, 34 durchgehend zwei
Elektroden 242 eingepaßt, die mit einer hier nicht dargestellten
im Drucker befindlichen Auswerteschaltung kontaktierbar sind. Solange
zwischen den Elektroden 242 eine Tinten-Flüssigkeitssäule
vorhanden ist, ist der Widerstand wesentlich geringer, als wenn nur
noch in der Mulde 241 Tinte steht. Damit die Tinte gut in die
Mulde 241 abfließen kann, ist der Boden 24, 34 zur Mulde 241
hin geneigt.
Eine flexible Folie 4 ist mittig umlaufend an den senkrechten Wänden
flüssigkeits- und gasdicht befestigt. Die Folie 4 ist in an sich bekannter
Weise so aufgebaut - Polyäthylenfolie als Laminat in mindestens zwei
Schichten -, daß dieselbe gasdicht ist. Die Abmessungen der Folie 4
sind so gewählt, daß das Füllvolumen des Behälters 2 möglichst voll
ausnutzbar ist. Zur Füllung mit Frischtinte wird der Behälter 2 mit dem
Boden 24 nach oben gelegt und durch ein nicht dargestelltes Loch in
der Mulde 241 bis ungefähr Anschlag gefüllt. Anschließend wird das
Loch verschweißt oder anderweitig fest versiegelt.
In der Frontwand 21, 31 der Behälter 2, 3 ist in eine Bohrung 211, 311
eine gummielastische Dichtung 5 eingepaßt. Wie schon eingangs der
Beschreibung erläutert, wird diese Dichtung 5 in bekannter Weise von
einer Hohlnadel durchstoßen, die Teil einer Tintenverbindungsleitung
ist. Vom Behälter 2, dem Frischtintenbehälter, führt diese Tinten
verbindungsleitung zu dem Tintendruckkopf im Drucker. Vom Behälter
3, dem Alttintenbehälter, führt eine Tintenverbindungsleitung zu einer
Reinigungsstation. Die Reinigungsstation nimmt die bei der Reinigung
des Tintendruckkopfes ausgestoßene und abgesaugte Tinte auf und
pumpt die Alttinte in den Behälter 3.
In der Frontwand 11 des Gehäuses 1 sind fünf Kodierungsbohrungen
111, von denen drei mittels Sperreinsätze 13 verschlossen sind. In
einer im Drucker für die Kassette vorgesehenen Aufnahme 6 sind
zugeordnete Bohrungen für die Aufnahme von Kodierstiften 61
vorhanden. In diesem Fall sind die Kodierstifte 61 in die Bohrungen 62
eingesetzt, die den freien Kodierungsbohrungen 111 gegenüber liegen.
Auf die vorstehend beschriebene Weise ist nur bei übereinstimmender
Kodierung zwischen Kassette und Aufnahme im Drucker ein Einschub
der Kassette möglich. Mit dem Einschub der Kassette in die Aufnahme
6 erfolgt mittels der Paarung Kodierungsbohrungen 111 und Kodierstifte
61 die mechanische Ankopplung, mittels Hohlnadeln die fluide
Ankopplung und mittels Elektroden 242 und zugeordneten
Kontakten die elektrische Ankopplung.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
11 Frontwand des Gehäuses 1
111 Kodieröffnungen beziehungsweise Kodierungsbohrungen in der Frontwand 11
12 Mittelwand im Gehäuse 1
13 Sperreinsatz/e in Kodierungsbohrung/en 111
14 Zugangsöffnungen
2 Behälter für die Tintenversorgung, Frischtintenbehälter
21 Frontwand des Behälters 2
211 Bohrung in der Frontwand 2
22 Seitenwand des Behälters 2
23 Rückwand des Behälters 2
24 Boden des Behälters 2
241 Mulde im Boden 23
242 Elektrode/n im Boden 23
25 Decke des Behälters 2
251 Entlüftungsloch in der Decke 25
3 Behälter für die Tintenentsorgung, Alttintenbehälter
31 Frontwand des Behälters 3
311 Bohrung in der Frontwand 3
32 Seitenwand des Behälters 3
33 Rückwand des Behälters 3
34 Boden des Behälters 3
35 Decke des Behälters 3
351 Entlüftungsloch in der Decke 35
4 flexible Folie
5 gummielastische Dichtung
6 Aufnahme im Drucker
61 Kodierstifte
62 Bohrungen für Kodierstifte 61
11 Frontwand des Gehäuses 1
111 Kodieröffnungen beziehungsweise Kodierungsbohrungen in der Frontwand 11
12 Mittelwand im Gehäuse 1
13 Sperreinsatz/e in Kodierungsbohrung/en 111
14 Zugangsöffnungen
2 Behälter für die Tintenversorgung, Frischtintenbehälter
21 Frontwand des Behälters 2
211 Bohrung in der Frontwand 2
22 Seitenwand des Behälters 2
23 Rückwand des Behälters 2
24 Boden des Behälters 2
241 Mulde im Boden 23
242 Elektrode/n im Boden 23
25 Decke des Behälters 2
251 Entlüftungsloch in der Decke 25
3 Behälter für die Tintenentsorgung, Alttintenbehälter
31 Frontwand des Behälters 3
311 Bohrung in der Frontwand 3
32 Seitenwand des Behälters 3
33 Rückwand des Behälters 3
34 Boden des Behälters 3
35 Decke des Behälters 3
351 Entlüftungsloch in der Decke 35
4 flexible Folie
5 gummielastische Dichtung
6 Aufnahme im Drucker
61 Kodierstifte
62 Bohrungen für Kodierstifte 61
Claims (5)
1. Anordnung zur Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen
Tintendruckkopf, in Form einer Kassette, die in einen Drucker
einschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Kassette im wesentlichen aus einem Gehäuse (1) und zwei in dem Gehäuse (1) gelagerten, identisch aufgebauten, flachen kastenförmigen Behältern (2, 3) besteht, von denen der eine Behälter (2) für die Tintenversorgung und der andere Behälter (3) für die Tintenentsorgung vorgesehen ist,
- - daß eine flexible Folie (4) im Behälter (2, 3) vorzugsweise mittig umlaufend, flüssigkeits- und gasdicht befestigt ist, deren Größe so bemessen ist, daß diese bei voll gefülltem Behälter (2, 3) an der Decke (25, 35) und bei leerem Behälter (2, 3) am Boden (24, 34) desselben anliegt,
- - daß in den Boden (24, 34) des Behälters (2, 3) eine Mulde (241) eingeformt ist und außerhalb der Mulde (241) zwei Elektroden (242) in den Boden (24, 34) distanziert eingepaßt sind und
- - daß in der Frontwand (11) des Gehäuses (1) Kodieröffnungen (111) vorgesehen sind, von denen eine bestimmte Anzahl mittels Sperreinsätze (13) geschlossen und die verbleibende Anzahl zur mechanischen Andockung an im Drucker vorhandene Kodierstifte dient und die Art der Kodierung der verwendeten Tinte entspricht und daß außerdem noch Zugangsöffnungen (14) zu den Dichtungen (5) der Behälter (2, 3) eingebracht sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behälter (2, 3) in dem Gehäuse (1) wahlweise nebeneinander
oder übereinander durch eine Mittelwand (12) getrennt angeordnet
sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (24, 34) zur Mulde (241) hin geneigt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (242) von einer diese überragenden Wulst
umgeben sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Frontwand (21, 31) der Behälter (2, 3) eine gummielastische
Dichtung (5) in eine Bohrung (211, 311) zur Aufnahme einer
Tintenverbindungsleitung eingepaßt ist.
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