DE19710970C2 - Tintenbehälter für einen Tintenstrahl-Drucker oder -Plotter - Google Patents

Description

Aus dem DE 80 24 472 U1 ist ein Tintenbehälter gemäss Oberbe­ griff des Anspruchs 1 bekannt mit einem wannenförmigen Unterteil und einem Deckel. Eine wannenförmige Membran ist mit ihrem Rand zwischen Unterteil und Deckel eingesetzt. Ein im Deckel in eine umlaufende Nut eingesetzter Dichtungsring drückt auf den Rand der Membran. Unterteil und Deckel sind durch einen ungebördelten Aluminiumring zusammengehalten.

Des weiteren ist aus der EP 238 829 A1 ein Tintenstrahl-Druckkopf mit einem Tintenbehälter bekannt. Der Behälterraum ist bei einer Ausführungsform durch eine topfförmige Membran in einen Tinten-Vorratsraum und einen Luftraum unterteilte. Der Rand der topfförmigen Membran ist mittels eines Rings gegen einen zylindrischen Vorsprung im Inneren des Behälters abgedichtet. Diese Lösung eignet sich für Druckköpfe.

In der DE 28 57 735 C2 ist eine Membran mit angegossenem Wulst für einen Tintenbehälter angegeben, der ebenfalls in einer Nut angeordnet ist. Man erreicht jedoch erst nach Ultraschallverschweißen eines Deckels eine ausreichende Dichtigkeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenbehälter der obigen Art anzugeben, der ein großes Fassungsvermögen hat und sich insbesondere auch für Tintenstrahlplotter eignet, der dünnwandig herstellbar ist und eine hohe Dichtigkeit aufweist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längs­ schnitt durch einen Tintenbehälter in perspektivischer Darstel­ lung.

Das Gehäuse 1 des Behälters besteht aus einem Unterteil 2 und einem Deckel 3 aus PP. Der Unterteil 2 hat eine Wanne 4 gebildet aus zwei halbkugelkalottenförmigen Schalen 5, die seitlich in zwei Zylinderschalen 6 und unten in zwei leicht geneigte, ebene Schalen 7 übergehen. Die Schalen 7 sind gegen einen zylindri­ schen, nach aussen abstehenden, rohrförmigen Stutzen 8 geneigt. Der Stutzen 8 hat einen nach innen ragenden Ringflansch 9, in welchen ein elastomerer Stopfen 10 aus NBR (Acrylnitril- Butadien-Kautschuk) eingeschnappt ist. Der Stopfen 10 hat innen ein Sackloch 11 und dient zum Einstechen einer Hohlnadel des Plotters. Das Sackloch verhindert, dass die Nadel die nachfol­ gend beschriebene Membran verletzen kann.

Der obere Rand 16 der Schalen 5, 6 geht in eine ebene, horizon­ tale Wand 15 über, in der unmittelbar ausserhalb des oberen Ran­ des 16 der Wanne 4 eine Umfangsnut 17 mit rechteckigem Quer­ schnitt gebildet ist. In der Draufsicht hat die Nut 17 zwei halbkreisförmige und zwei geradlinige, diese verbindende Ab­ schnitte. In die Wanne 4 ist eine elastomere, dünne Membran 18 aus NBR eingesetzt, welche längs ihrer Peripherie einen ebenen Abschnitt 19 und daran angeformt einen Wulst 20 hat. Der Wulst 20 ist im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmig und hat auf beiden Seiten umlaufende Vorsprünge, welche mit Vorspannung zwi­ schen die beiden Flanken der Nut 17 radial abdichtend eingesetzt sind. Die Form der Membran 18 entspricht der Form der Wanne 4. Am ebenen Boden der Membran 18 sind vier oben abgeschlossene Hohlzapfen 21 angeformt mit einem äusseren Ringrand 22. Die Zap­ fen 21 sind in Durchgangsbohrungen einer der Form der Schalen 7 angepassten Kunststoffplatte 23 eingeschnappt.

Neben der Wanne ist im Unterteil 2 eine zusätzliche Kammer 26 gebildet, die unten einen weiteren Stutzen 27 mit einem weiteren Stopfen 10 hat. Die Kammer 26 ist mit einem saugfähigen Materi­ al. zum Beispiel Zellulose 28 gefüllt, das zur Aufnahme von Resttinte dient, welche beim Spülen der Druckkopfdüsen anfällt. Von der Peripherie der Wand 15 und der Aussenwände der Kammer 26 steht nach unten eine vertikale Wand 29 mit einem ebenen, unte­ ren Rand ab. Die Wand 15 hat zwischen der Nut 17 und der Wand 29 mehrere rechteckige Durchgangsöffnungen 30.

Der Deckel 3 hat eine Aussenwand 35 und eine Innenwand 36. Die Kontur der Innenwand 36 entspricht der Kontur der Mittellinie der Nut 17. Die Innenwand 36 überragt die Aussenwand 35 gering­ fügig. Ihr unterer Rand ist auf den Wulst 20 aufgepresst. In der Aussenwand 35 sind paarweise mehrere federnde Zungen 37 ange­ formt, welche unten Haken haben. Die Haken sind an der Untersei­ te der Öffnungen 30 eingeschnappt. In zwei Durchgangsbohrungen der Aussenwand 35 ist eine Achse 38 drehbar gelagert. An der Achse 38 ist mittig ein Hebel 39 angeformt, welcher durch eine nicht dargestellte Feder gegen die Platte 23 angedrückt ist. In der Figur ist der Hebel 39 in der oberen Endstellung gezeichnet. Zwischen der Aussenwand 35 und der Innenwand 36 ist auf der in der Figur hinteren Seite ein weiterer, längerer Hebel 40 ange­ formt. In der unteren Endstellung des Hebels 39 durchgreift die­ ser Hebel 40 einen Schlitz in der Wand 15 und ragt über den un­ teren Rand der Wand 29 hervor. Diese Stellung wird von einer Lichtschranke des Plotters erfasst und meldet das Ende des Tin­ tenvorrates. Rechts ist am Deckel 3 eine weitere, umlaufende Wand 41 angeformt, welche in die Innenseite der Kammer 26 einge­ schoben ist und diese nach oben abschliesst. Der Deckel 3 hat oben eine im Querschnitt U-förmige Leiste 42 mit zwei einseitig bis in die Mitte der Leiste 42 ragenden Schlitzen 43. Eine ange­ formte, abgesenkte, horizontale Platte 44 zwischen den Schlitzen 43 hat eine über die Aussenwand 35 vorstehende Zunge 45 zum Ein­ rasten im Plotter. Durch Eindrücken einer Grifffläche 46 kann die Zunge 45 zurückgezogen und der Behälter 1 entfernt werden.

Zum Einfüllen der Tinte wird eine Hohlnadel in den Stopfen 10 eingesteckt und zunächst der Zwischenraum zwischen Membran 18 und Wanne 4 evakuiert. Damit die Luft vollständig evakuiert wer­ den kann, sind auf der Wanne 4 zwei vom oberen Rand 16 bis zum Stutzen 8 in Längsrichtung verlaufende, dünne Rippen 51 ange­ formt. Hierauf wird durch die Hohlnadel Tinte eingefüllt, bis die Membran 18 vollständig umgestülpt ist. Damit kann der Behäl­ ter in den Plotter eingesetzt werden, wobei beim Einsetzen im Plotter fest installierte Hohlnadeln automatisch die Stopfen 10 durchstechen und den Anschluss sicherstellen.

Die beschriebene Ausbildung ermöglicht ein sehr hohes Fassungs­ vermögen des Tintenbehälters. Die radiale Pressung des Wulstes 20 und seine Grundrissform aus zwei Halbkreisbogen und zwei ge­ radlinigen Abschnitten ergibt eine sichere Abdichtung. Weil der Wulst 20 von oben durch den unteren Rand der Innenwand 36 in die Nut eingepresst ist, kann sich dieser Wulst auch bei Schlägen auf den Deckel 3 während des Transportes nicht aus der Nut 17 lösen. Die Kombination des Tinten-Vorratsbehälters mit der Kam­ mer 26 für Resttinte ergibt eine einfache und sichere Bedienung des Plotters, weil automatisch bei jedem Behälterwechsel auch wieder eine frische Resttintenkammer mit unverbrauchtem Saugkör­ per eingesetzt wird. Durch die Neigung der Böden 7 sowie die Rippen 51 kann der Tintenvorrat nahezu bis zum letzten Rest auf­ gebraucht werden. Die Platte 23 hat den Vorteil, dass sich die Membran 18 gleichmässiger nach unten umstülpt und vorzeitige Leeranzeigen vermieden werden. Die Schnappverbindung zwischen Deckel 3 und Unterteil 2 ist eine besonders wirtschaftliche Lö­ sung. Die Materialpaarung PP und NBR eignet sich für viele Tin­ tenarten, insbesondere auch für Tinten auf Mineralölbasis, wel­ che zum Beispiel eingesetzt werden für piezoelektrische Druck­ köpfe. Der Behälter kann sehr dünnwandig, also kostengünstig hergestellt werden.

Statt der Rippen 51 können in der Wanne 4 auch Nuten oder Rillen eingeformt sein. Die Rippen bzw. die Rillen können auch an der Membran 18 angeformt sein. Der Deckel 3 kann auf den Unterteil 2 auch angepresst oder aufgeschweisst sein.

Claims (11)

1. Tintenbehälter für einen Tintenstrahl-Drucker oder -Plotter, umfassend ein Gehäuse (1) mit einem Unterteil (2) mit einer Wanne (4), wobei im Boden (7) der Wanne (4) ein erster Stopfen (10) zum Durchstecken einer Hohlnadel des Druckers oder Plotters eingesetzt ist, einen Deckel (3), der auf den Unter­ teil (2) aufgesetzt ist, sowie eine wannenförmige Membran (18), deren Rand zwischen Unterteil (2) und Deckel (3) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass um die Peripherie des oberen Ran­ des (16) der Wanne (14) eine Umfangsnut (17) verläuft, dass die Membran (18) aus Elastomer besteht und am Rand einen Wulst (20) aufweist, der mit Vorspannung zwischen zwei gegenüberliegenden Flanken der Nut (17) eingesetzt ist, und dass der Deckel (3) eine Innenwand (36) aufweist, deren unterer Rand auf den Wulst (20) gepresst ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, wobei der Unterteil (2) zu­ sätzlich eine Kammer (26) mit einem zweiten Stopfen (10) hat, welche mit einem saugfähigen Material (28), insbesondere Zellu­ lose, zur Aufnahme von Resttinte gefüllt ist.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Nut (17) in der Draufsicht aus zwei bogenförmigen und zwei geradlinigen, diese verbindenden Abschnitten besteht.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Deckel (3) auf den Unterteil (2) aufgeschnappt oder aufgepresst ist.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf den mittleren Teil der Membran (18) eine Platte (23) aufgesetzt ist, die an der Membran (18) befestigt ist.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei im Dec­ kel (3) ein Hebel (39) schwenkbar gelagert ist, dessen freies Ende auf der Membran (18) bzw. der Platte (23) aufliegt und der mit einem Anzeigeelement (40) verbunden ist, welches bei leerem Tintenbehälter über das Gehäuse (1) vorsteht.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der er­ ste Stopfen (10) auf der Innenseite ein Sackloch (11) aufweist.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Deckel (3) ein lösbares Rastelement (45) zum Einrasten im Druc­ ker oder Plotter aufweist.

9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei auf der Wanne (4) oder auf der Membran (18) mindestens eine vom oberen Rand (16) bis zum ersten Stopfen (10) verlaufende Rippe (51) oder Rille angeformt ist.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Membran (18) aus NBR besteht.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Innenwand (36) von einer Aussenwand (35) des Deckels (3) beab­ standet ist.