DE19757638B4 - Tintenvorrat - Google Patents

Tintenvorrat Download PDF

Info

Publication number
DE19757638B4
DE19757638B4 DE19757638A DE19757638A DE19757638B4 DE 19757638 B4 DE19757638 B4 DE 19757638B4 DE 19757638 A DE19757638 A DE 19757638A DE 19757638 A DE19757638 A DE 19757638A DE 19757638 B4 DE19757638 B4 DE 19757638B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
ink
layer
diaphragm pump
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19757638A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19757638A1 (de
Inventor
John A. Portland Barinaga
Eric L. Salem Gasvoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of DE19757638A1 publication Critical patent/DE19757638A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19757638B4 publication Critical patent/DE19757638B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/1752Mounting within the printer
    • B41J2/17523Ink connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17513Inner structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/1752Mounting within the printer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17543Cartridge presence detection or type identification
    • B41J2/1755Cartridge presence detection or type identification mechanically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17553Outer structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17596Ink pumps, ink valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • B41J2002/17573Ink level or ink residue control using optical means for ink level indication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • B41J2002/17576Ink level or ink residue control using a floater for ink level indication

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

Tintenvorrat (12) des Typs, der eine Membranpumpe (22) zum Liefern von Tinte zu einem Druckkopf (16) umfaßt, wobei die Membranpumpe (22) folgende Merkmale aufweist:
eine Membran-Barrierenschicht (46, 48), die eine erste Schicht (46) aus einem kompressiven Material und eine zweite Schicht (48) aus einem Material mit niedriger Permeabilität umfaßt;
ein Gehäuse (34), das zumindest teilweise eine Kammer (38) mit variablem Volumen definiert, wobei das Gehäuse (34) einen Flansch (50) hat, der neben einer Öffnung in dem Gehäuse (34) angeordnet ist; und
eine Befestigungseinrichtung (44), die an dem Gehäuse (34) angeordnet ist, wobei die Barrierenschicht (48) zwischen der Befestigungseinrichtung (44) und dem Gehäuse (34) angeordnet ist, wobei die Befestigungseinrichtung (44) den Flansch (50) in Eingriff nimmt, um die Membran-Barrierenschicht (46, 48) gegen das Gehäuse (34) zusammenzudrücken, wodurch eine Kompressionsdichtung zwischen der Membran-Barriereschicht (46, 48) und dem Gehäuse (34) gebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenvorrat für einen Tintenstrahldrucker mit einer Membranpumpe, die Tinte von dem Tintenvorrat zu einem Druckkopf liefert. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden einer sehr zuverlässigen Membranpumpe, die in der Lage ist, viele Zyklen ohne Versagen zu laufen.
  • Die Verwendung eines Tintenvorrats, der von dem Druckkopf getrennt austauschbar ist, ist in der EP 0 739 740 A1 offenbart. Der Vorteil dieses Typs eines Tintenvorrats besteht darin, daß der Benutzer den Tintenbehälter austauschen kann, ohne den Druckkopf auszutauschen. Der Druckkopf kann dann an oder in der Nähe des Endes der Druckkopflebensdauer ausgetauscht werden, und nicht dann, wenn der Tintenbehälter erschöpft ist. eine ähnliche Membran-Pumpe ist in der EP 0 741 038 A1 beschrieben.
  • Die EP 0 739 740 A1 offenbart die Verwendung einer Membranpumpe, die einstückig mit einem Tintenbehälter ausgeführt ist. Die Membranpumpe wird durch eine Betätigungseinrichtung betätigt, die dem Tintenstrahldrucker zugeordnet ist, um Tinte von dem Tintenbehälter zu dem Druckkopf zu liefern. Die Verwendung einer Pumpe, die dem Tintenbehälter zugeordnet ist, stellt eine zuverlässige Tintenversorgung zu dem Tintenstrahldruckkopf dar. Eine Unterbrechung des Tintenflusses zu dem Druckkopf kann in einer Reduktion der Druckqualität oder in einer Beschädigung des Druckkopfs resultieren. Diese Unterbrechung des Tintenflusses zu dem Druckkopf während eines Betriebs des Druckkopfs kann darin resultieren, daß derselbe seine Betriebsbereitschaft verliert, was zu einer übermäßigen Erwärmung des Druckkopfs führen kann. Wenn diese Druckkopferwärmung stark genug ist, kann die Druckkopfzuverlässigkeit reduziert werden, oder der Druckkopf kann versagen. Daher ist es wichtig, daß die Vorrichtung, die verwendet wird, um Tinte von dem Tintenbehälter zu dem Druckkopf zu liefern, sehr zuverlässig ist.
  • Die Membranpumpe, wie sie in der EP 0 739 740 A1 offenbart ist, umfaßt ein Gehäuse und eine Membran, die an dem Gehäuse angebracht ist. Eine Ineingriffnahme der Membran durch ein Stellglied variiert das Volumen der Kammer, die durch das Gehäuse und die Membran definiert ist. Ein variierendes Volumen der Kammer erlaubt es, daß Tinte in die Kammer gezogen wird und aus der Kammer ausgestoßen wird. Tinte wird aus einem Tintenbehälter in die Kammer gezogen. Tinte, die aus der Kammer ausgestoßen wird, wird mittels eines Tintenkanals zu dem Druckkopf überbracht. Bei dieser bekannten Membranpumpe besteht die Membran aus mehreren Schichten, wobei die Membran durch übliches Heißsiegeln befestigt ist.
  • Es ist wichtig, daß die Membranpumpe sehr zuverlässig ist. Die Membranpumpe soll in der Lage sein, eine große Anzahl von Betätigungszyklen zu arbeiten, ohne daß Ermüdungsfehler in der Membran erzeugt werden, welche in einem Tintenleck resultieren können. Zusätzlich sollte die Membran stark und widerstandsfähig gegenüber einem Reißen sein, wenn der Tintenbehälter herunterfällt.
  • Die Membranpumpe sollte flexibel sein, derart, daß die Kraft, die erforderlich ist, um die Pumpe zu aktivieren, relativ niedrig ist. Die Verwendung einer Membranpumpe mit niedrigerer Aktivierungskraft erlaubt die Verwendung von Betätigungsvorrichtungen, die eine geringere Ausgangskraftfähigkeit haben. Diese Betätigungsvorrichtungen mit niedrigerer Ausgangskraft besitzen die Tendenz, billiger zu sein als Betätigungsvorrichtungen mit höheren Ausgangskraftanforderungen, wodurch die Kosten des Drucksystems reduziert werden können. Zusätzlich besitzt die Verwendung von Betätigungsvorrichtungen mit niedrigerer Kraft die Tendenz, die Kosten eines Haltesystems zu reduzieren, das verwendet wird, um den Tintenbehälter an dem Drucker zu befestigen. Die Verwendung eines preisgünstigeren Haltesystems tendiert dahin, die Ko sten des Drucksystems zu reduzieren.
  • Die Membran sollte ebenfalls eine gute Barriere für sowohl Flüssigkeit als auch Gas sein. Es ist wichtig, daß die Membran verhindert, daß Wasser in der Tinte durch die Membran verdampft, wodurch die Viskosität der Tinte verändert werden würde. Zusätzlich ist es wichtig, daß verhindert wird, daß Luft durch die Membran eindringt, wodurch Luftblasen innerhalb der Kammer erzeugt werden. Diese Luftblasen besitzen die Tendenz, den Pumpwirkungsgrad zu reduzieren. Außerdem werden Luftblasen in den Druckkopf eingeführt. Luftblasen, die einmal in dem Druckkopf sind, können in eine Tintenausstoßkammer eindringen und das Tintenvolumen in der Ausstoßkammer reduzieren. Wenn eine ausreichende Verdrängung von Tinte auftritt, kann die Druckqualität reduziert werden. Außerdem kann eine Verringerung der Druckkopfkühlung auftreten. Diese Verringerung der Kühlung kann zu einer Übererhitzung des resistiven Heizelements führen, was, wenn die Überhitzung groß genug ist, in einem vollständigen Ausfall des Heizelements resultieren kann.
  • Schließlich sollte die Membranpumpe ein gleichmäßiges Entladungsvolumen schaffen. Dieses Entladungsvolumen sollte eine geringe Variation von Tintenbehälter zu Tintenbehälter haben. Zusätzlich sollte die Membranpumpe für hochvolumige Herstellungstechniken gut geeignet sein, damit ein Tintenbehälter preisgünstig hergestellt werden kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen preisgünstigen und zuverlässigen Tintenvorrat für einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, bei dem zwischen unterschiedlichen Tintenbehältern nur geringe Veränderungen bzgl. des Auswurfvolumen auftreten.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Tintenvorrat gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung schafft einen Tintenvorrat des Typs, der eine Membranpumpe aufweist, um Tinte zu einem Druckkopf zu liefern. Die Membranpumpe umfaßt eine Barriereschicht und ein Gehäuse, wodurch eine Kammer mit variablem Volumen definiert ist. Das Gehäuse hat einen Flansch, der in der Nähe einer Öffnung in dem Gehäuse angeordnet ist. Die Membranpumpe umfaßt ferner eine mechanische Befestigungseinrichtung. Die mechanische Befestigungseinrichtung ist an dem Gehäuse angeordnet, wobei sich die Barrierenschicht zwischen der Befestigungseinrichtung und dem Gehäuse befindet. Die Befestigungseinrichtung nimmt den Flansch in Eingriff, um die Barrierenschicht gegen das Gehäuse zu drücken, um zumindest teilweise die Kammer mit variablem Volumen zu definieren.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Membran mit einem Gehäuse und einer Membran, die Membran eine Dampfbarrierenschicht zum Begrenzen der Diffusion von Luft durch die Membran in die Kammer umfaßt. Die Membran umfaßt ferner eine Elastomerschicht, die zwischen dem Gehäuse und der Dampfbarrierenschicht angeordnet ist. Die Elastomerschicht begrenzt den Durchgang von Flüssigkeit innerhalb der Kammer durch die Membran.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Tintenbehälters mit einer Membranpumpe der vorliegenden Erfindung zum Liefern von Tinte zu einem Tintenstrahldruckkopf;
  • 2 einen Querschnitt entlang einer Linie A-A' des Tintenbehälters von 1, wobei eine Betätigungsvorrichtung gezeigt ist, die positioniert ist, um die Membranpumpe zu aktivieren;
  • 3 eine perspektivische Ansicht der Membranpumpe von 2;
  • 4 eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B', welche in 3 gezeigt sind;
  • 5 eine Explosionsansicht der Membranpumpe, die in 3 gezeigt ist; und
  • 6a, 6b, 6c, 6d und 6e eine Sequenz von Querschnittsansichten gemäß 2, wobei der Betrieb der Membranpumpe der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
  • 1 zeigt ein Tintenstrahldrucksystem 10, welches einen Tintenbehälter 12 umfaßt, der eine Membranpumpe der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Drucksystem 10 umfaßt ferner eine Vorratsstation 14 zum Aufnehmen des Tintenbehälters 12. Die Vorratsstation 14 ist über einen Kanal 18 fluidmäßig mit einem Druckkopf 16 verbunden.
  • Der Tintenbehälter 12 umfaßt ein Tintenreservoir 20, einen Membranpumpenabschnitt 22 und einen Einlaß 24, um es selektiv zu ermöglichen, daß Fluid von dem Tintenreservoir 20 zu dem Membranpumpenabschnitt 22 läuft. Der Tintenbehälter 12 umfaßt ferner einen Tintenauslaß 26, um es selektiv zu ermöglichen, daß Fluid von dem Membranpumpenabschnitt zu einem Fluidauslaß 28 läuft.
  • Die Vorratsstation 14 umfaßt einen Fluideinlaß 30 und eine Betätigungsvorrichtung 32. Wenn der Tintenbehälter 12 korrekt in der Vorratsstation 14 positioniert ist, ist der Fluidauslaß 28, der dem Tintenbehälter zugeordnet ist, fluidmäßig mit dem Fluideinlaß 30 verbunden, der der Vorratsstation 14 zugeordnet ist. Zusätzlich erlaubt eine korrekte Positionierung des Tintenbehälters 12 in der Vorratsstation 14, daß die Betätigungsvorrichtung 32 den Membranpumpenabschnitt 22 in Eingriff nimmt. Diese Ineingriffnahme zwischen der Betätigungsvorrichtung 32 und dem Membranpumpenabschnitt 22 erzeugt den Durchlauf von Fluid von dem Tintenreservoir 20 zu dem Druckkopf 16. Der Membranpumpenabschnitt 22 und die Betätigungsvorrichtung 32 stellen sicher, daß ein konstanter Tintenvorrat zu dem Druckkopf 16 geschaffen wird.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht des Tintenbehälters 12, der an der Vorratsstation 14, die in 1 gezeigt ist, befestigt ist. Der Tintenbehälter 12 umfaßt das Tintenreservoir 20, das über einen Einlaß 24 in fluidmäßiger Kommunikation mit dem Membranpumpenabschnitt 22 steht. Tinte wird selektiv zu dem Membranpumpenabschnitt 22 über den Einlaß 24 geliefert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Einlaß 24 ein Absperrventil, um es zu ermöglichen, daß Tinte von dem Tintenreservoir 20 zu dem Membranpumpenabschnitt 22 läuft, und um einen Tintenfluß von dem Membranpumpenabschnitt 22 zu dem Tintenreservoir 20 zu begrenzen. Der Membranpumpenabschnitt 22 stößt Tinte durch den Auslaß 26 aus. Tinte, die aus dem Membranpumpenabschnitt 22 ausgestoßen worden ist, wird dann über die Vorratsstation 14 und den Kanal 18 zu dem Druckkopf 16 geliefert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wirkt der Auslaß 26 als ein Absperrventil, das es ermöglicht, daß Tinte von dem Membranpumpenabschnitt 22 zu dem Druckkopf 16 läuft, und das ein Tintenlaufen in den Pumpenabschnitt 22 von entweder dem Druckkopf 16, der Vorratsstation 14 oder dem Kanal 18 begrenzt. Die Absperrventilfunktion wird durch ein Absperrventil geschaffen, das an dem Druckkopf vorgesehen ist. Der Flußwiderstand innerhalb des Kanals 18 oder auch das Absperrventil selbst können auch zusammen verwendet werden, um als Ventil zu wirken, das verhindert, daß Tinte durch den Auslaß 26 zu dem Membranpumpenabschnitt 22 zurückkehrt.
  • Wenn der Tintenbehälter 12 korrekt in der Vorratsstation 14 positioniert ist, nimmt der Fluideinlaß 30, der der Vorratsstation zugeordnet ist, den Fluidauslaß 28 in Eingriff, der dem Tintenbehälter 12 zugeordnet ist, um eine Fluidverbin dung zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Vorratsstation 14 zu bilden.
  • Der Membranpumpenabschnitt 22 umfaßt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 34 und eine Membran 36, welche eine Kammer 38 mit variablem Volumen definieren. Innerhalb der Kammer 38 befindet sich eine Vorspannungseinrichtung 40 zum Vorspannen der Membran 36 zu der Betätigungsvorrichtung 32 hin. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Vorspannungseinrichtung 40 eine Feder, welche eine Druckplatte 42 in die Membran 36 vorspannt.
  • Die Betätigungsvorrichtung 32 nimmt die Membran 36 in Eingriff und verschiebt die Membran 36 zu der Kammer 38 hin, wodurch die Feder 40 zusammengedrückt wird. Sowie die Membran 36 zu der Kammer 38 hin versetzt wird, wird das Volumen der Kammer 38 reduziert. Diese Volumenreduktion der Kammer 38 setzt die Tinte innerhalb der Kammer 38 unter Druck, was bewirkt, daß Tinte durch den Auslaß 26 zu dem Druckkopf 16 hin läuft. Sowie die Betätigungsvorrichtung 32 entfernt wird, entspannt sich die Feder 40, wodurch die Membran 36 von der Kammer 38 weg versetzt wird, wodurch das Volumen der Kammer 38 erhöht wird, und wodurch der Kammerdruck reduziert wird, was es ermöglicht, daß Tinte von dem Tintenreservoir 20 in die Kammer 38 durch den Einlaß 24 fließt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Einlaß 24 ein Absperrventil, das es ermöglicht, daß Tinte nur von dem Tintenreservoir 20 zu der Kammer 38 fließt, und das einen Tintenfluß von der Kammer 38 zu dem Tintenreservoir 20 begrenzt. Sowie die Membran 36 daher zu der Kammer 38 hin versetzt wird, verhindert der Einlaß 24, daß Tinte von der Kammer 38 zu dem Tintenreservoir 20 läuft.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht des Membranpumpenabschnitts 22 der vorliegenden Erfindung. Der Membranpumpenabschnitt 22 ist einstückig mit dem Tintenbehälter 12 gebildet. Der Membranpumpenabschnitt 22 umfaßt ein Gehäuse 34 und eine Membran 36. Bei dem bevorzugten Ausführungsbei spiel ist die Membran an dem Gehäuse 22 mittels einer mechanischen Befestigungseinrichtung, wie z. B. einer Crimpabdeckung 44 angebracht. Die Crimpabdeckung 44 erhält auf mechanische Art und Weise die Membran 36 in Kompression mit dem Gehäuse 34, um eine Abdichtung zwischen der Membran 36 und dem Gehäuse 22 zu bilden. Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel eine Crimpabdeckung verwendet, kann jede andere mechanische Befestigungseinrichtung zum Halten der Membran in Kompression mit dem Gehäuse 34 geeignet verwendet werden.
  • 4 zeigt den Membranpumpenabschnitt 22 im Querschnitt entlang einer Linie B-B'. Die Membranpumpe 22 umfaßt das Gehäuse 34, die Membran 36 und die Crimpabdeckung 44, um die Membran 36 an dem Gehäuse 34 anzubringen. Die Membran besteht aus einer inneren Schicht 46, die aus einem kompressiven Material gebildet ist, welches durch eine Crimpabdeckung in Kompression gehalten werden kann, um eine gute Fluiddichtung zu bilden. Dieses kompressible Material sollte in der Lage sein, große Drucklasten auszuhalten, ohne daß ein Leck oder ein Fehler auftritt. Die innere Schicht 46 muß in der Lage sein, große Druckspitzen auszuhalten, welche auftreten können, wenn der Tintenbehälter 12 herabfällt. Zusätzlich sollte die innere Schicht 46 eine hohe Ermüdungslebensdauer haben, damit sie in der Lage ist, eine große Anzahl von Pumpzyklen lang zu arbeiten. Schließlich sollte die innere Schicht 46 aus einem Material sein, das ausgewählt ist, um eine Fluidbarriere für Fluids innerhalb des Membranpumpenabschnitts 22 zu schaffen. Wässrige Tinten umfassen beispielsweise Wasser. Daher sollte die innere Schicht 46 eine gute Barriere für Wasser für Tintenbehälter 12 schaffen, welche wässrige Tinten verwenden. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Membran ferner eine äußere Schicht 48, die eine Dampfbarrierenschicht ist.
  • Die äußere Schicht 48, die in Kontakt mit Luft ist, verhindert, daß Luft durch die Dampfbarriere eindringt und Luft blasen innerhalb der Kammer 38 erzeugt. Blasen, die in die Kammer 38 eingeführt worden sind, können in Blasen resultieren, die zu dem Druckkopf 16 laufen, wodurch die Zuverlässigkeit des Druckkopfs 16 sowie die Druckqualität reduziert werden können. Zusätzlich schafft die äußere Schicht 48 eine Barriere für den Verlust von Wasserdampf aus der Kammer 38. Daher sollte die äußere Schicht 48 aus einem Material mit niedriger Permeabilität gebildet sein. Zusätzlich sollte die äußere Schicht 48 eine hohe Ermüdungslebensdauer haben, um eine große Anzahl von Pumpzyklen arbeiten zu können, ohne daß die Permeabilität wesentlich zunimmt, und dieselbe sollte für eine mechanische Befestigung gut geeignet sein.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die innere Schicht 46 aus einer geformten Elastomermembran, die aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EDPM) oder Polyisopren gebildet ist. Das EDPM-Material ist detaillierter in "Science and Technology of Rubber", Herausgeber E. Mark, Burak Ehrman und F. R. Eirich, Academic Press, London, 1994, S. 34, beschrieben. Diese innere Schicht 46 wird in einer konvexen Form mit einem verdickten Mittelabschnitt thermisch gebildet. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die äußere Schicht 48 aus einem Hochbarrieren-Polymerfilm, wie z. B. Polyvinyliden-Chlorid (PVDC) oder Saran (Saran ist eine eingetragene Marke) gebildet, das von Dow Chemical aus Midland, Michigan, vermarktet wird. Ein solches PVDC-Material ist Saranex II (eingetragene Marke), das von Dow Chemical vermarktet wird. Das Material Saranex ist ein Sandwich mit fünf Schichten, welches eine Saran-Mittelschicht aufweist, die zwischen einem Paar von Ethyl-Vinyl-Acetat-Schichten (EVA-Schichten) Sandwich-mäßig angeordnet ist. Auf jeder der EVA-Schichten ist eine Polyethylen-Außenschicht mit niedriger Dichte positioniert. Das Saran-Material ist ein Material mit sehr niedriger Permeabilität. Dieses Material hat Permeabilitäten, die kleiner als 1 Kubikzentimeter bei einem Druck von einer Atmosphäre pro 645,16 cm2 (100 Quadratzoll) pro Tag und einer relativen Feuchtigkeit von 100% und einer Temperatur von 23°C sind. Die innere Schicht 46 und die äußere Schicht 48 können klebstoffmäßig miteinander verbunden oder koextrudiert und gepreßt werden, um sich thermisch zu verbinden. Alternativ kann die äußere Schicht 48 ein Dampf-abgeschiedenes Metall sein, das auf der inneren Schicht 46 abgeschieden ist.
  • Es existiert ein Kompromiß zwischen der Permeabilität der inneren Schicht 46 und der Steifheit oder Kraft, die erforderlich ist, um die Membran 38 zu deformieren. Ein Verdoppeln der Dicke des Elastomermaterials, das in der inneren Schicht 46 verwendet wird, verringert beispielsweise die Permeabilität dieses Materials um die Hälfte. Die Zunahme der Dicke des Elastomermaterials erhöht jedoch die Steifheit des Materials und somit die Kraft, die erforderlich ist, um das Material zu betätigen. Daher sollte die Dicke der inneren Schicht 46 ausgewählt sein, um die Permeabilität zu minimieren, während eine Aktivierungskraft geliefert wird, die in dem Bereich von Aktivierungskräften der Betätigungsvorrichtung 32 liegt.
  • Das Gehäuse 34 hat einen Flansch 50, der es ermöglicht, daß die Crimpabdeckung 44 um den Flansch 50 herum deformiert wird, um die Membran 36 in Kompression gegen das Gehäuse 34 zu halten, um eine stark zuverlässige Abdichtung zu bilden. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine Elastomerinnenschicht 46, welche durch die Crimpabdeckung 44 komprimiert wird, um eine gute Kompressionsdichtung zwischen. der Membran 36 und dem Gehäuse 34 zu erhalten.
  • 5 zeigt eine Zusammenbauzeichnung des Ausführungsbeispiels des Membranpumpenabschnitts 22, der in 3 gezeigt ist. Die Membran 36 umfaßt eine innere Elastomerschicht 46 und eine äußere Filmschicht 48. Die Crimpabdeckung 44 ist auf dem Gehäuse 34 positioniert, wobei die innere Schicht 46 und die äußere Schicht 48 in Kompression dazwischen angeordnet sind. Die Crimpabdeckung 44 ist ge crimpt oder über den Flansch 50 gefaltet, um eine Kompressionsdichtung zwischen dem Gehäuse und der inneren und äußeren Schicht 46 und 48 sicherzustellen.
  • Die 6a bis 6e zeigen den Betrieb der Membranpumpe der vorliegenden Erfindung. 6a zeigt den Beginn des Pumpzyklus, wobei das Einlaßventil 24 geschlossen ist, um einen Fluidfluß von dem Tintenreservoir 20 in die Kammer 38 zu verhindern, und wobei die Betätigungsvorrichtung 32 in Eingriffnahme mit der Membran 36 ist. Sobald die Betätigungsvorrichtung 32 Druck auf die Membran 36 ausübt, wird die Vorspannungseinrichtung 40 zusammengedrückt, wie es in den 6b und 6c gezeigt ist. Die Verschiebung der Membran 36 drängt Tinte aus der Kammer 38 und durch das Auslaßventil 26.
  • Die 6d und 6e zeigen ein Entfernen von der Membran 36, wodurch bewirkt wird, daß sich die Vorspannungseinrichtung 40 ausdehnt, wodurch die Membran 36 zu der Betätigungsvorrichtung 32 hin gedrückt wird. Sobald sich die Membran nach außen zu der Betätigungsvorrichtung 32 hin bewegt, nimmt das Volumen der Kammer 38 zu, wodurch Fluid von dem Tintenreservoir 20 durch das Absperrventil 24 gezogen wird, um die Kammer 38 neu aufzufüllen. Wie es vorher erörtert wurde, verhindert ein Ventilauslaß 26, daß Fluid von dem Druckkopf oder dem Kanal 18 die Kammer 38 neu auffüllt. Ein Absperrventil ist entweder an dem Auslaß 26 plaziert, oder in dem Druckkopf 16, oder es verhindert einfach der Gegendruck innerhalb des Kanals 18, daß Tinte während des Nachfüllzyklus in die Kammer 38 gezogen wird.
  • Die Membranpumpe der vorliegenden Erfindung schafft eine Pumpe, die in der Lage ist, ohne Ermüdungsfehler eine große Anzahl von Pumpzyklen zu arbeiten. Zusätzlich ist die Pumpe der vorliegenden Erfindung gegenüber einem Leck oder einem Riß der Membran während eines Falltest widerstandsfähiger. Schließlich ist die Membranpumpe der vorliegenden Erfindung für eine hochvolumige Herstellungsumgebung gut geeignet, da es möglich ist, daß die Membran schnell an dem Pumpengehäuse angebracht wird, wodurch eine sehr zuverlässige Abdichtung gebildet wird. Zusätzlich ermöglicht die Verwendung einer Crimpabdeckung, daß die Membranspannung gut gesteuert werden kann, wodurch es möglich ist, eine Membranpumpe mit einem gleichmäßigeren Kammervolumen zu bilden.

Claims (7)

  1. Tintenvorrat (12) des Typs, der eine Membranpumpe (22) zum Liefern von Tinte zu einem Druckkopf (16) umfaßt, wobei die Membranpumpe (22) folgende Merkmale aufweist: eine Membran-Barrierenschicht (46, 48), die eine erste Schicht (46) aus einem kompressiven Material und eine zweite Schicht (48) aus einem Material mit niedriger Permeabilität umfaßt; ein Gehäuse (34), das zumindest teilweise eine Kammer (38) mit variablem Volumen definiert, wobei das Gehäuse (34) einen Flansch (50) hat, der neben einer Öffnung in dem Gehäuse (34) angeordnet ist; und eine Befestigungseinrichtung (44), die an dem Gehäuse (34) angeordnet ist, wobei die Barrierenschicht (48) zwischen der Befestigungseinrichtung (44) und dem Gehäuse (34) angeordnet ist, wobei die Befestigungseinrichtung (44) den Flansch (50) in Eingriff nimmt, um die Membran-Barrierenschicht (46, 48) gegen das Gehäuse (34) zusammenzudrücken, wodurch eine Kompressionsdichtung zwischen der Membran-Barriereschicht (46, 48) und dem Gehäuse (34) gebildet ist.
  2. Tintenvorrat (12) nach Anspruch 1, bei dem die zweite Schicht (48) der Membran-Barriereschicht (46, 48) eine Dampfbarrierenschicht ist.
  3. Tintenvorrat (12) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zweite Schicht (48) der Membran-Barriereschicht (46, 48) eine Metallfilmschicht ist.
  4. Tintenvorrat (12) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zweite Schicht (48) der Membran-Barriereschicht (46, 48) eine Polymerfilmschicht ist.
  5. Tintenvorrat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste Schicht (46) der Membran-Barriereschicht (46, 48) aus einer Elastomerschicht gebildet ist.
  6. Tintenvorrat (12) nach Anspruch 5, bei dem die erste Schicht (46) der Membran-Barriereschicht (46, 48) aus EPDM gebildet ist.
  7. Tintenvorrat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Befestigungseinrichtung (44) eine Crimpabdeckung (44) ist.
DE19757638A 1997-04-30 1997-12-23 Tintenvorrat Expired - Fee Related DE19757638B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US846785 1997-04-30
US08/846,785 US5854646A (en) 1995-04-27 1997-04-30 Diaphragm pump for ink supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19757638A1 DE19757638A1 (de) 1998-11-12
DE19757638B4 true DE19757638B4 (de) 2004-06-09

Family

ID=25298943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19757638A Expired - Fee Related DE19757638B4 (de) 1997-04-30 1997-12-23 Tintenvorrat

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5854646A (de)
KR (1) KR100507885B1 (de)
DE (1) DE19757638B4 (de)
GB (1) GB2324983B (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6305793B1 (en) * 1998-01-23 2001-10-23 Hewlett-Packard Company Diaphragm pump having an integral pressure plate
US6824139B2 (en) * 2000-09-15 2004-11-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Overmolded elastomeric diaphragm pump for pressurization in inkjet printing systems
US6478415B2 (en) * 2001-03-21 2002-11-12 Hewlett-Packard Company Rejuvenation station and printer cartridge therefore
US7452061B2 (en) * 2002-01-30 2008-11-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and device for filling a printing-fluid container
US6962408B2 (en) * 2002-01-30 2005-11-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
US7744202B2 (en) * 2002-01-30 2010-06-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
US7147310B2 (en) * 2002-01-30 2006-12-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
US6877846B2 (en) * 2002-05-03 2005-04-12 Eastman Kodak Company Replaceable ink jet supply with anti-siphon back pressure control
US6969161B2 (en) * 2002-09-30 2005-11-29 Canon Kabushiki Kaisha Ink supply system, ink jet printing apparatus, ink container, ink refilling container and ink jet cartridge
US6869173B2 (en) * 2003-03-07 2005-03-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Diaphragm pump for a fluid supply
US7294400B2 (en) 2003-03-17 2007-11-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Flexible barrier film structure
US7104630B2 (en) * 2003-07-31 2006-09-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
US7004564B2 (en) 2003-07-31 2006-02-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
US6959985B2 (en) * 2003-07-31 2005-11-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid container
US7188937B2 (en) * 2004-01-29 2007-03-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing-fluid venting assembly
KR100653833B1 (ko) 2004-05-11 2006-12-05 주식회사 바드디피에스 용제성 잉크를 사용하는 잉크젯 프린터의 석션장치
US7465042B2 (en) * 2005-12-05 2008-12-16 Silverbrook Research Pty Ltd Method of priming inkjet printhead
US7963945B2 (en) 2005-12-14 2011-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Replaceable supplies for IV fluid delivery systems
US20080165232A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 Kenneth Yuen Ink cartridge
JP2010023423A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Seiko Epson Corp 液体供給装置及び液体噴射装置
JP2010023427A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Seiko Epson Corp 液体供給装置及び液体噴射装置
JP2010214721A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Seiko Epson Corp 液体収容容器
US9283767B2 (en) 2012-05-23 2016-03-15 Seiko Epson Corporation Cartridge and sealing member

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8024472U1 (de) * 1980-09-12 1980-12-11 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Tintenvorratsbehaelter fuer tintenschreibeinrichtungen
DE2704735C2 (de) * 1977-02-04 1982-08-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Auslaufsicherer Tintenvorratsbehälter
EP0739740A1 (de) * 1995-04-27 1996-10-30 Hewlett-Packard Company Tintenzufuhrvorrichtung für einen Tintenstrahldrucker
EP0741038A2 (de) * 1995-04-27 1996-11-06 Owens-Illinois Closure Inc. Behältnis und Ausgabevorrichtung für Flüssigkeit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5252993A (en) * 1988-09-07 1993-10-12 Seiko Epson Corporation Capping apparatus for an ink jet printer
US5537134A (en) * 1990-01-12 1996-07-16 Hewlett-Packard Company Refill method for ink-jet print cartridge
CA2019290A1 (en) * 1990-01-12 1991-07-12 Bruce Cowger Pressure-sensitive accumulator for ink-jet pens
DE69106240T2 (de) * 1990-07-02 1995-05-11 Seiko Epson Corp Mikropumpe und Verfahren zur Herstellung einer Mikropumpe.
JPH0564897A (ja) * 1991-09-09 1993-03-19 Toppan Printing Co Ltd インクジエツトプリンタのインク加圧機構
JPH05185603A (ja) * 1992-01-16 1993-07-27 Seiko Epson Corp インクジェット記録装置
IT1259361B (it) * 1992-03-26 1996-03-12 Olivetti & Co Spa Contenitore per l'inchiostro per una testina di stampa a getto d'inchiostro
EP0567270B1 (de) * 1992-04-24 1996-12-04 Hewlett-Packard Company Regelung des Gegendrucks beim Farbstrahldrucken
US5450112A (en) * 1992-12-23 1995-09-12 Hewlett-Packard Company Laminated film for ink reservoir
US5721576A (en) * 1995-12-04 1998-02-24 Hewlett-Packard Company Refill kit and method for refilling an ink supply for an ink-jet printer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2704735C2 (de) * 1977-02-04 1982-08-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Auslaufsicherer Tintenvorratsbehälter
DE8024472U1 (de) * 1980-09-12 1980-12-11 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Tintenvorratsbehaelter fuer tintenschreibeinrichtungen
EP0739740A1 (de) * 1995-04-27 1996-10-30 Hewlett-Packard Company Tintenzufuhrvorrichtung für einen Tintenstrahldrucker
EP0741038A2 (de) * 1995-04-27 1996-11-06 Owens-Illinois Closure Inc. Behältnis und Ausgabevorrichtung für Flüssigkeit

Also Published As

Publication number Publication date
KR100507885B1 (ko) 2005-10-24
US5854646A (en) 1998-12-29
GB2324983A (en) 1998-11-11
DE19757638A1 (de) 1998-11-12
GB9807145D0 (en) 1998-06-03
GB2324983B (en) 2001-09-26
KR19980081828A (ko) 1998-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19757638B4 (de) Tintenvorrat
DE69924541T2 (de) Membranpumpe mit integrierter Druckplatte
DE19545775C2 (de) Flüssigkeitspatrone, insbesondere Tintenpatrone für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers
DE69938202T3 (de) Tintenzufuhrvorrichtung
DE19616825B4 (de) Luftauslaßsystem für einen Tintenstrahldrucker
DE69910687T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Luft aus einer Tintenstrahldruckkassette
DE3515499C2 (de) Elektropneumatischer Wandler
DE602004011978T2 (de) Ventil, Tintenpatrone mit diesem Ventil und Tintenversorgungsverfahren
DE69922288T2 (de) Mikropumpe und Herstellungsverfahren für die Mikropumpe
DE19710681B4 (de) Verfahren und Drucksystem zum Nachladen einer Druckkartusche
DE8718066U1 (de) Tintenstrahlschreiber
DE3203795A1 (de) "tintenstrahlerzeugungseinrichtung"
DE602004009990T2 (de) Tintenbehälter
EP1987888B1 (de) Austragvorrichtung
DE19637879C2 (de) Verfahren zum Nachfüllen eines Tintenvorrats für einen Tintenstrahldrucker, nachfüllbarer Tintenvorrat und Nachfüllvorrichtung
EP0676294B1 (de) Tintenpatrone für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers
DE60004984T2 (de) Balgsystem für tintenstrahldrucker
DE2923359A1 (de) Entlueftungsvorrichtung an einem kombinierten betriebsbrems- und federspeicherbremszylinder
DE60302172T2 (de) Tintenstrahldrucksystem und Verfahren mit abseitigem Tintenbehälter
WO2003093019A1 (de) Druckpatrone
DE29507743U1 (de) Druckkopf für einen Ink-Jet-Printer
DE19723064A1 (de) Tintenvorratseinrichtung zur Verhinderung des Luftdurchgangs
EP0128260A1 (de) Rettungseinrichtung für Unterwasserfahrzeuge
DE3320197A1 (de) Gaserzeugungsanlage, insbesondere fuer unterwasserfahrzeuge
DE69830481T2 (de) Impulstintenstrahlgerät mit unterdruckschutz

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HEWLETT-PACKARD CO. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE),

8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT CO., L.P., HOUSTON, TE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee