DE19751634A1 - Tintenzuflußdruckregler für Tintenstrahldruckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahldruckkopf, dessen Ejektor über einen Schlauch mit einem Tintenreservoir verbunden ist.

Tintenstrahldruckköpfe weisen einen piezoelektrisch gesteuerten Ejektorkanal auf, der zuflußseitig mit einem Tintenreservoir so verbunden sein sollte, daß aufgrund der Kapillarkraft im Zuflußkanal und des Pegelstandes der Tinte im Reservoir sowie des Luftnachflusses zum Reservoir ein eng begrenzter Druckbereich der Tinte am Ejektorkanal eingehalten ist, damit dieser möglichst gleichmäßig Tröpfchen bei Erregung ausstößt und die Tinte im Ruhezustand dort weder ausläuft noch eintrocknet. Da ein Tintenstrahldruckkopf auf einem Wagen über den Druckträger beschleunigt und gebremst bewegt wird, treten Druckschwankungen der Tinte infolge von Beschleunigungskräften auf. Um dem entgegen zu wirken, wurden relativ kleine Tintenreservoirs direkt auf den verfahrbaren Kopf angeordnet, was jedoch einen häufigen Austausch des leeren Behälters erfordert. Dies ist insbesondere dann sehr störend, wenn es sich um einen Mehrfarbdruckkopf für beispielsweise vier Farben handelt, die zu unterschiedlichen Zeiten geleert sind. Sind hingegen größere Tintenvorräte feststehend angeordnet, so sind die Behälter mit Schläuchen an den Kopf angeschlossen, in denen die Beschleunigungskräfte angreifen und unerwünschte Druckschwankungen herbeiführen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, unabhängig von Beschleunigungs­ kräften und Pegelstand im Reservoir den Versorgungsdruck am Ejektorkanal weitgehend konstant zu halten.

Die Lösung besteht darin, daß nahe an dem Ejektor ein mit diesem verbundener Tintenzuflußdruckregler angeordnet ist, zu dem der Schlauch von dem Tintenreservoir führt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der neuartige Tintenzuflußregler gestattet es, einen größeren Tintenvorrat mit unterschiedlichem Niveau auch im mitfahrenden Reservoir bereitzustellen und erlaubt alternativ eine Anordnung eines großen Reservoirs am Druckerchassis. Druckschwankungen im Schlauch werden vom Regler abgefangen. Besonders vorteilhaft ist die relativ kleine Bauweise des Reglers, so daß bei einem Mehrfarbdrucker alle Regler in einer mit fahrenden Baugruppe zusammen ausgebildet sein können.

Die Reglerbaugruppe ist aus relativ einfach herzustellenden Teilen zusammengebaut. Sie läßt sich zu Reinigungs- und Inspektionszwecken leicht öffnen, und ein Teileaustausch ist problemlos durchzuführen.

Die Reglermembran schafft durch ihre Wölbfähigkeit ein variables Tintenreservoir auf der druckgeregelten Seite, dem Tinte zu entziehen ist auch, wenn das Zuflußventil bei einem hohen Schließdruck auf das Ventilglied zeitweilig nicht öffnet.

Die Baugruppe läßt sich leicht an vorhandene Drucker nachrüsten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind anhand der Fig. 1 und 2 dargelegt.

Fig. 1 zeigt vergrößert ein Reglerventil im Axialschnitt;

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Vierfachbaugruppe.

Das Reglerventil ist koaxial aufgebaut und weist einen seitlichen Abfluß A auf. In dem Ventilgehäuse G ist oben eine Zuflußkammer ZK und unten eine Abflußkammer AK ausgebildet, zwischen denen das Ventilglied, eine Dichtungsplatte DP, einen Verbindungsstutzen VS gesteuert verschließt.

Die Dichtungsplatte DP wird über einen Stößel ST gesteuert, der den Verbindungsstutzen VS zentral lose geführt durchsetzt und unten mit einem balligen Taster T eine Membran M kontaktiert, die die Abflußkammer AK nach unten abschließt.

Die Membran M ist aus einer dünnen Kunststoffolie rund geschnitten, und randseitig zwischen O-Ringen O1, O2 abgedichtet im Gehäuse G gehalten. Der Taster T und Stößel ST weisen eine zentrale Bohrung B auf, die beim Befüllen die Entlüftung erleichtert.

Die Dichtungsplatte DP besteht aus Gummi und ist in einem Hohlzylinder HZ gehalten, der sich in loser Passung über den Verbindungsstutzen VS erstreckt und als ein Rückstellgewicht frei hängend die Ventilplatte VP in die Schließstellung auf den Stutzenrand drückt und somit direkt abschließt. Zwecks einer Entlüftung ist der Hohlzylinder HZ nahe der Dichtungsplatte DP mit einer Seitenbohrung SB versehen.

Tritt in der Abflußkammer AK ein leichter, vorgeschriebener Unterdruck auf, so beult sich die Membran M nach oben und hebt den Taster T mit dem Stößel ST und damit die Dichtungsplatte DP mit dem Hohlzylinder HZ an, so daß der Tintenstrom von der Zulaufkammer ZK durch den geöffneten Ventilspalt in die Abflußkammer AK abfließen kann.

Die Abflußkammer AK ist durch einen nach oben führenden Kanal K mit einem Abflußschlauchnippel AN verbunden, von dem ein kurzer Schlauch zum Ejektor führt.

Die Zuflußkammer ZK ist mit einem durch einen O-Ring abgedichteten Deckel D verschlossen, der einen Zuflußnippel ZN trägt, von dem ein Schlauch zum feststehenden Reservoir führt.

Oben in der Zuflußkammer ZK befindet sich ein seitlicher Entlüftungskanal EK, der zum Kanal K führt und mit einer einstellbaren Entlüftungsschraube S gewöhnlich abgesperrt ist.

Der Deckel D und die bodenseitige Klemmplatte B sind an dem Gehäuse G verschraubt und leicht abzunehmen.

Die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht einer Vierfarben - Reglerbau­ gruppe. Die vier Regler R1-R4 sind in einem Gehäusekörper GK integriert angeordnet und jeweils in wechselnder Orientierung nebeneinander plaziert.

Von den einzelnen Reglern ist jeweils der Deckel D mit dem zentralen Zulaufschlauchnippel ZN, die Entfüllungsschraube S und daneben der Abflußschlauchnippel AN zu sehen. Am Gehäusekörper ist seitlich ein Befestigungsflansch F ausgebildet, mit dem er an dem verfahrbaren Druckkopf montiert wird. Die Zulaufschläuche ZS führen zu den Tintenreservoiren TR, und ganz kurze Schlauch­ verbindungen AS führen zum Kopf mit den Ejektoren E.

Claims (13)

1. Tintenstrahldruckkopf, dessen Ejektor (E) über einen Schlauch (S) mit einem Tintenreservoir (TR) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß nahe an dem Ejektor (E) ein mit diesem verbundener Tintenzuflußdruckregler (R1-R4) angeordnet ist, zu dem der Schlauch (ZS) von dem Tintenreservoir (TR) führt.

2. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Tintenzuflußdruckregler (R1-R4) in einem Gehäusekörper (GK) integriert angeordnet sind.

3. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tintenzuflußdruckregler (R1-R4) eine obenliegende Zuflußkammer (ZK) und eine untenliegende Abflußkammer (AK) mit einem dazwischen angeordneten Ventil (DP, VS) umfaßt, das mit einem Ventilstößel (ST) von unten öffnend betätigt wird, der eine bodenseitig in der Abflußkammer (AK) angeordnete Membran (M) kraftübertragend berührt.

4. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (M) eine runde Folie ist, die locker zwischen Dichtungsringen (O1, O2) eingespannt abgedichtet gehalten ist.

5. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilstößel (ST) mit einem balligen Taster (T) auf der Membran (M) ruht.

6. Tintenstrahldruckkopf nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (ST) in loser Passung in einem Verbindungsstutzen (VS) vertikal geführt ist, auf dem eine Dichtungsplatte (DP) aufliegt.

7. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtungsplatte (DP) rund und aus elastischem Material ist und an ihrem Rand in einem Hohlzylinder (HZ) eingefaßt ist, der den Verbindungsstutzen (VS) lose umschließt.

8. Tintenstrahldruckkopf nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußkammer (ZK) mit einem abgedichteten Deckel (D) verschraubt zugehalten ist und in den Deckel (D) ein Zuflußnippel (ZN) eingesetzt ist, auf den der Zulaufschlauch (ZS) aufgesteckt ist.

9. Tintenstrahldruckkopf nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußkammer (AK) mit einem vertikalen Abflußkanal (K) verbunden ist, der obenseitig in einem Abflußnippel (AN) endet, von dem ein Abflußschlauch (AS) zu dem Ejektor (E) führt.

10. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuflußkaminer (ZK) oben über einen sperrbaren Entlüftungskanal (EK) mit dem Abflußkanal (K) verbunden ist.

11. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Entlüftungskanal (EK) mit einer Ventilschraube (S) sperrbar ist.

12. Tintenstrahldruckkopf nach einem der Ansprüche 3-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (DP, VS) und die Zufluß- und Abflußkammer (ZK, AK) sowie dessen Steuerelemente (M, ST, T, HZ) rund und koaxial in einem Gehäuse (G) ausgebildet und angeordnet sind.

13. Tintenstrahldruckkopf nach einem der Ansprüche 3-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (ST) einen axialen Entlüftungskanal (EK) und der Hohlzylinder (HZ) oben eine Seitenbohrung (SB) zur Entlüftung aufweisen.