DE19915925A1

DE19915925A1 - Tintenkartusche oder Tintenbeutel für Tintendrucker

Info

Publication number: DE19915925A1
Application number: DE1999115925
Authority: DE
Inventors: Johann Stempfle; Timoth Hermann
Original assignee: Tally Computerdrucker GmbH
Current assignee: Dascom Europe 89079 Ulm De GmbH
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: DE19915925B4

Abstract

Eine Tintenkartusche (1) oder ein Tintenbeutel (1) sind in Betriebslage von einer mit der Tintenversorgung (6) verbundenen, hohlen Anstechnadel (3) durchsetzt, die einen Dichtkörper (5) durchdringt, der in einem Anschlußstück (4) an einer Eingangsöffnung (4a) gelagert ist, wobei die Anstechnadel (3) bis in den Tintenvorrat (7) ragt. DOLLAR A Um die Düsenköpfe von Tintendruckern vor dem Verstopfen der Düsen durch Verklumpungen in der Tinte (2) zu bewahren, wird vorgeschlagen, daß vor der die Tinte (2) ansaugenden hohlen Anstechnadel (3) ein sich innerhalb des Tintenvorrats (7) befindlicher Filter (8) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tintenkartusche oder einen Tintenbeutel für Tintendrucker, die in Betriebslage von einer mit der Tintenversorgung verbundenen, hohlen An stechnadel durchsetzt sind, die einen Dichtkörper durchdringt, der in einem An schlußstück am Eingang gelagert ist, wobei die Anstechnadel bis in den Tintenvorrat ragt.

In Tintendruckern werden überwiegend Tinten auf Wasser- oder Ölbasis verwendet. Die Widerstandsfähigkeit gegen Ultra-Violett-Strahlen, die Dokumentenechtheit und die Infrarot-Lesbarkeit können durch Pigmentierung der Tinten positiv beeinflußt werden. Solche Pigment-Tinten stellen kolloidale Mischungen dar, in denen Farbpar tikel durch Dispergatoren und Stabilisatoren im Schwebezustand gehalten werden. Der Schwebezustand bleibt jedoch nicht unbegrenzt stabil. Im Lauf der Zeit können sich Verklumpungen einzelner Pigmentkomplexe bilden und Entmischungen, sog. Sedimentationen auftreten. Derartige Reaktionen können durch Umwelteinflüsse (Wärme, Luftzutritt, Unterkühlung, Vibrationen u. dgl.) und Unverträglichkeit der Tinte mit ihrem Behälter ausgelöst bzw. beschleunigt werden. Die Verklumpungen bilden meist nichtformstabile Fladen, seltener harte Partikel.

In den Düsenköpfen, durch die die Tinten hindurchfließen müssen, ist der freie Durchfluß durch die Düsenkanäle und Bohrungsdurchmesser von 0,035 mm sowie durch integrierte Filter mit Maschenweiten von 0,005 bis 0,015 mm begrenzt.

Die Dimensionen der verklumpten Pigmentkomplexe können ein Vielfaches der Boh rungsdurchmesser bzw. der Maschenweiten annehmen, die leicht verstopfen. Da durch wird ein dauerhafter Ausfall der betreffenden Düse und damit des gesamten Düsenkopfes verursacht. Die Ausfallerscheinungen können weder durch Absaugen noch durch Hindurchdrücken von Tinte durch den Filter bzw. die Düsenbohrungen vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Düsenköpfe von Tintendruckern vor dem Verstopfen der Düsen durch Verklumpungen zu bewahren.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der die Tinte ansaugenden hohlen Anstechnadel ein sich innerhalb des Tintenvorrats befindlicher Filter angeordnet ist. Bei Tintenkartuschen und bei Tintenbeuteln wird der Vorteil erzielt, daß jede neue Tintenkartusche oder jeder neue Tintenbeutel gleichzeitig eine Erneuerung des Filters darstellt. Dadurch erhalten bei jedem Vorratswechsel die Fil ter und die Düsenköpfe ihre anfänglichen Eigenschaften. Die Verhältnisse sind somit jeweils auf die Zeit des Tintenvorrats konstant. Ein Düsenkopf wird immer nur mit gefilteter Tinte gleichmäßiger Reinheit versorgt. Das gesamte Tintenversorgungssy stem wird vor Verunreinigung und Schädigung geschützt. Der Filter befindet sich immer in der Tinte. Ein Luftkontakt tritt nicht auf.

In einem anderen Versorgungssystem, bei dem ein Filter auf der Druckerseite ange ordnet wäre, müßte der Benutzer des Druckers eigene Initiativen ergreifen und wo möglich nach einem Zeitplan den Filter wechseln, was nicht nur unzumutbar ist, son dern auch für manchen Benutzer technisch zu kompliziert wäre. Der Filterwechsel würde allenfalls dann stattfinden, wenn eine Druckstörung eintreten würde. Selbst wenn das Personal technisch entsprechend ausgebildet wäre, bestünde immer noch der Mangel, daß Tinte an den zu öffnenden Verbindungsstellen austreten würde. Bei Luftzutritt zum Filter neigen Tinten außerdem aufgrund der großen Kontaktoberflä che im benetzten Filter zu Reaktionen mit der Luft, was zu Störungen führen würde.

Eine Verbesserung sieht vor, daß der Filter mit dem Anschlußstück verbunden ist. Dadurch entsteht eine Einheit, die sowohl in einem Kartuschengehäuse als auch in einem Tintenbeutel angebaut werden kann.

In Weiterentwicklung dieses Gedankens wird vorgeschlagen, daß an dem Anschluß stück paarweise, sich gegenüberliegende, radial nach außen verlaufende Befesti gungsflächen gebildet sind, auf denen eine Umhüllung für den Tintenvorrat befestigt ist. Dadurch wird eine Befestigungsfläche für einen Kunststoffbeutel durch Schwei ßen, Kleben o. ä. geschaffen. Außerdem besitzt das Anschlußstück dadurch eine äußere Kontur, die in der Beutelhaut keine sprunghaften Änderungen ergibt, Falten vermeidet und keine spitzen Kanten bewirkt.

Nach einer anderen Verbesserung wird eine Anpassung der äußeren Gestalt an die Form eines gefüllten Tintenbeutels bei entsprechend angepaßter Raumaufteilung für den Filter dadurch erzielt, daß an den radialen Befestigungs-Flächen anschließend, an einen einer Filterscheibe in ihrer Außenform angepaßten Einfassungsrahmen, für sich mit Abstand gegenüberliegende Filterscheiben angeordnet sind. Dadurch wird auch bei einem Anschmiegen der Tintenbeutelhaut der Tintenfluß zum Filter bei noch vorhandenen Restmengen nicht unterbrochen.

Aufgrund einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß in dem Einfassungsrahmen zumindest ein Durchlaß zur Strömungsführung der Tinte vorgesehen ist. Dadurch wird die Tinte aus mehreren Richtungen zugeführt.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß in dem Anschlußstück paarweise beab standet, nach außen verlaufende Befestigungs-Flächen gebildet sind, an die sich ein in Längsrichtung konisch größer werdender Fortsatz anschließt, dessen Außenform an eine gefüllte Tintenvorrats-Umhüllung angepaßt ist und dessen stirnseitiger Ab schluß die Filterscheibe bildet. Der konische Fortsatz gestattet ebenso eine Forman passung für die Tintenbeutelhaut.

Große beidseitige Filterflächen können auch bei geringem Raumbedarf dadurch ge bildet werden, daß an die Befestigungs-Flächen einer Tintenvorrats-Umhüllung an schließend an die paarweise beabstandet, nach außen verlaufenden Befestigungs- Flächen sich in Längsrichtung aneinander annähernde Seitenflächen gebildet sind, die jeweils den Innenraum mittels Filterscheiben abschließen. Dadurch wird eine weitgehende Ausnutzung der Tintenmenge gewährleistet.

Andere Filterformen ergeben sich z. B. dadurch, daß an den Befestigungs-Flächen für eine Tintenvorrats-Umhüllung ein ringförmiger Absatz gebildet ist, der mittels ei nes Filterformteils einrastend hintergreifbar ist. Das Filterelement kann dadurch nicht nur als Filterscheibe aus porösem Werkstoff, sondern auch als Filterkerze oder als Gewebefilter mit entsprechenden Formen ausgebildet sein.

Die Befestigung des Filters kann ebenso vielfältig sein. Eine Filterkerze mit Schnappverbindung kann derart ausgebildet sein, daß stirnseitig an den Befesti gungs-Flächen für eine Tintenvorrats-Umhüllung eine im Durchmesser gegenüber der Innenbohrung kleinere Öffnung vorgesehen ist und daß ein ansetzbarer Filter formteil stirnseitig befestigbar oder in die Öffnung einrastbar ist. Auch eine Preßpas sung für den Filter kommt daher in Betracht. Ein Gewebefilter kann durch Heißver siegeln bzw. Ultraschall-Schweißen befestigt werden.

Für die Zustände voll/leer ist es ferner vorteilhaft, wenn die Außenform des Filter formteils an den Verbindungsquerschnitt einer gefüllten Tintenvorrats-Umhüllung angepaßt ist.

Ferner kann eine andere Anordnung des Filters in Fällen sehr langer Tintenkartu schen oder sehr langer Tintenbeutelformen vorteilhaft sein, wofür der Filter frei in der Tintenmenge befindlich mittels eines Schlauchstücks mit dem Anschlußstück ver bunden ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfol gend näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1A einen axialen Längsschnitt durch eine Tintenkartusche bzw. Tin genbeutel in gefülltem Zustand,

Fig. 1B dieselbe Darstellung wie Fig. 1A, jedoch in leerem Zustand des Tintenbeutels,

Fig. 2A einen Schnitt durch das Anschlußstück mit Doppelfilter in Draufsicht,

Fig. 2B das Anschlußstück gemäß Fig. 2A in Seitenansicht,

Fig. 2C eine Vorderansicht gegen den Einfassungsrahmen für die Filter scheiben,

Fig. 2D eine perspektivische Außenansicht gegen das Anschlußstück mit Anstechnadel und Einfassungsrahmen,

Fig. 3A eine alternative Ausführungsform des Anschlußstücks in Halb schnittdarstellung,

Fig. 3B eine Teilschnittdarstellung des Anschlußstücks in Seitenansicht,

Fig. 3C eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß den Fig. 3A und 3B,

Fig. 4A eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform mit vergrößer ter Filterfläche,

Fig. 4B die zur Fig. 4A gehörende Seitenansicht,

Fig. 4C eine perspektivische Ansicht der Einheit gemäß den Fig. 4A und 4B,

Fig. 4D eine perspektivische Darstellung des Tintenbeutels mit An schlußstück,

Fig. 5A eine weitere alternative Verbindung des Anschlußstücks mit ei nem Filter im Halblängsschnitt,

Fig. 5B eine zur Fig. 5A gehörende perspektivische Ansicht der Verbin dung Anschlußstück mit Filter,

Fig. 6A eine zusätzliche alternative Verbindung des Anschlußstücks mit einem alternativen Filter im Teil-Längsschnitt und

Fig. 6B die zur Fig. 6A gehörende perspektivische Ansicht des An schlußstücks mit einem Filterformteil.

Eine Tintenkartusche bzw. ein Tintenbeutel 1 für Tintendrucker ist in Betriebslage von einer mit einer (nicht dargestellten) Tintenversorgung 6 verbundenen hohlen An stechnadel 3 durchsetzt, die einen Dichtkörper 5 durchdringt, der in einem An schlußstück 4 in der Eingangsöffnung 4a eines Kartuschengehäuses 1a gelagert ist und bis in den Tintenvorrat der Tinte 2 hineinragt. Vor der die Tinte 2 ansaugenden hohlen Anstechnadel 3 ist ein sich innerhalb des Tintenvorrats 7 befindlicher Filter 8 angeordnet. Der Filter 8 ist mit dem Anschlußstück 4 fest verbunden, wobei die Ver bindung auf verschiedene Arten gestaltet sein kann.

An dem Anschlußstück 4 sind sich gegenüberliegende, radial nach außen verlaufen de Befestigungs-Flächen 9a und 9b gebildet, auf denen eine Umhüllung 14 für den Tintenvorrat 7 befestigt ist. Die Befestigung der Umhüllung 14 kann durch Schwei ßen, Kleben oder ähnliche Verbindungsverfahren erfolgen. Das Anschlußstück 4 weist zwei Filterscheiben 8a auf, deren Außenform 8b entsprechend der Gestaltung eines Einfassungsrahmens 10 variieren kann. Wie in Fig. 1A gezeigt, verläuft der Tintenfluß 11 durch zumindest einen Durchlaß 10a hindurch und wird durch die Saugkraft einer Pumpe der Tintenversorgung 5 durch Öffnungen 12 der Anstechna del 3 gesaugt. Dadurch entsteht ein toter Strömungsraum 13 (Fig. 1B), wobei bei leerer Tintenvorrats-Umhüllung 14 in diesem toten Strömungsraum 13 etwa abge sonderte Verklumpungen abgelagert werden.

Gemäß den Fig. 2A bis 2D sind an den radialen Befestigungs-Flächen 9a, 9b an schließend, an einen einer Filterscheibe 8a in ihrer Außenform 8b angepaßten Ein fassungsrahmen 10 für sich mit Abstand gegenüberliegende Filterscheiben 8a, 8a angeordnet, und in dem Einfassungsrahmen 10 ist zumindest ein Durchlaß 10a zur Strömungsführung der Tinte 2 vorgesehen. In Fig. 2A ist ein Durchbruch gezeichnet, um die Sicht auf die Öffnungen 12 der Anstechnadel 3 freizugeben. Der Einfas sungsrahmen 10 erstreckt sich von den Befestigungs-Flächen 9a, 9b ausgehend in Längsrichtung 15.

Gemäß den Fig. 3A bis 3C befindet sich anschließend an die nach außen verlaufen den Befestigungs-Flächen 9a, 9b in Längsrichtung 15 ein konisch werdender Fort satz 16, dessen Außenform an eine gefüllte Tintenvorrats-Umhüllung 14 angepaßt ist und dessen stirnseitiger Abschluß 16a durch eine Filterscheibe 8a gebildet ist.

Die Filterscheibe 8a ist am stirnseitigen Abschluß 16a um einen geringen Betrag zu rückgesetzt, um einen Bereich für Ablagerungen zu schaffen, die nach dem Grund gedanken der Erfindung nicht abgesaugt werden sollen.

Gemäß den Fig. 4A bis 4C sind an die Befestigungs-Flächen 9a, 9b für eine Tinten vorrats-Umhüllung 14, anschließend an die paarweise beabstandet nach außen verlaufende Befestigungs-Flächen 9a, 9b sich in Längsrichtung 15 aneinander annä hernde Seitenflächen 17a und 17b gebildet, die jeweils einen Innenraum 18 mittels der beiden Filterscheiben 8a abschließen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Filtergewebe beidseitig auf den Fortsatz 16 aufgebracht, um die Filterfläche, wie er sichtlich, erheblich zu vergrößern. Gemäß Fig. 4D ist die äußere Gestalt der Tinten vorrats-Umhüllung 14 erkennbar, die auf die Befestigungs-Flächen 9a, 9b an dem Anschlußstück 4 aufgeschweißt ist.

Gemäß den Fig. 5A und 5B ist am Anschlußstück 4 mit nachfolgenden Befestigungs- Flächen 9a, 9b ein ringförmiger Absatz 19 gebildet, der mittels eines Filterformteils 20 einrastend hintergreift, wobei eine Außenform 24 einer Filterkerze gewählt ist.

Die Fig. 6A und 6B zeigen eine im Durchmesser 21 gegenüber einer Innenbohrung 22 kleinere Öffnung 23 an der Stirnseite, die an die Befestigungs-Flächen 9a, 9b angrenzt, wobei an die Öffnung 23 ein Filterformteil 20 angesetzt ist, das in die Öff nung 23 einrastbar (wie gezeichnet) ist oder aber stirnseitig befestigt, z. B. ver schweißt oder verklebt, ist. Die Außenform 24 des Filterformteils 20 ist ferner an den Verbindungsquerschnitt 25, der an die Befestigungs-Flächen 9a, 9b anschließt, im Sinne einer gefüllten Vorrats-Umhüllung 14 angepaßt. Das Filterformteil 20 weist ferner in Längsrichtung verlaufende Stege auf, die zwischen sich Freiräume bilden, die auch bei angeschmiegtem Tintenbeutel 1 den Tintenzutritt von den Außenseiten zum Filter sichern.

Eine alternative Ausführungsform wird sodann dadurch geschaffen, daß der Filter 8 frei in der Tintenmenge befindlich mittels eines Schlauchstücks mit dem Anschluß stück 4 verbunden ist (nicht gezeichnet).

Bezugszeichenliste

1

Tintenkartusche/Tintenbeutel

1

a Kartuschengehäuse

2

Tinte

3

hohle Anstechnadel

4

Anschlußstück

4

a Eingangsöffnung

5

Dichtkörper

6

Tintenversorgung

7

Tintenvorrat

8

Filter

8

a Filterscheibe

8

b Außenform

9

a Befestigungs-Fläche

9

b Befestigungs-Fläche

10

Einfassungrahmen

10

a Durchlaß

11

Tintenfluß

12

Öffnungen der Anstechnadel

13

toter Strömungsraum

14

Tintenvorrats-Umhüllung

15

Längsrichtung

16

Fortsatz

16

a stirnseitiger Abschluß

17

a Seitenfläche

17

b Seitenfläche

18

Innenraum

19

ringförmiger Absatz

20

Filterformteil

21

Durchmesser

22

Innenbohrung

23

kleinere Öffnung

24

Außenform

25

Verbindungsquerschnitt

Claims

1. Tintenkartusche oder Tintenbeutel für Tintendrucker, die in Betriebslage von einer mit der Tintenversorgung verbundenen, hohlen Anstechnadel durchsetzt sind, die einen Dichtkörper durchdringt, der in einem Anschlußstück am Ein gang gelagert ist, wobei die Anstechnadel bis in den Tintenvorrat ragt, dadurch gekennzeichnet, daß vor der die Tinte (2) ansaugenden hohlen Anstechnadel (3) ein sich in nerhalb des Tintenvorrats (7) befindlicher Filter (8) angeordnet ist.

2. Tintenkartusche oder Tintenbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (8) mit dem Anschlußstück (4) verbunden ist.

3. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anschlußstück (4) paarweise, sich gegenüberliegende, radial nach außen verlaufende Befestigungs-Flächen (9a; 9b) gebildet sind, auf de nen eine Umhüllung (14) für den Tintenvorrat (7) befestigt ist.

4. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den radialen Befestigungs-Flächen (9a; 9b) anschließend, an einen ei ner Filterscheibe (8a) in ihrer Außenform (8b) angepaßten Einfassungsrahmen (10), für sich mit Abstand gegenüberliegende Filterscheiben (8a; 8a) angeord net sind.

5. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einfassungsrahmen (10) zumindest ein Durchlaß (10a) zur Strö mungsführung der Tinte (2) vorgesehen ist.

6. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anschlußstück (4) paarweise beabstandet nach außen verlaufen de Befestigungs-Flächen (9a; 9b) gebildet sind, an die sich ein in Längsrich tung (15) konisch größer werdender Fortsatz (16) anschließt, dessen Außen form an eine gefüllte Tintenvorrats-Umhüllung (14) angepaßt ist und dessen stirnseitiger Abschluß (16a) die Filterscheibe (8a) bildet.

7. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Befestigungs-Flächen (9a; 9b) einer Tintenvorrats-Umhüllung (14) anschließend an die paarweise beabstandet nach außen verlaufenden Befe stigungs-Flächen (9a; 9b) sich in Längsrichtung (15) aneinander annähernde Seitenflächen (17a, 17b) gebildet sind, die jeweils einen Innenraum (18) mit tels Filterscheiben (8a) abschließen.

8. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Befestigungs-Flächen (9a, 9b) für eine Tintenvorrats-Umhüllung (14) ein ringförmiger Absatz (19) gebildet ist, der mittels eines Filterformteils (20) einrastend hintergreifbar ist.

9. Tintenkartusche oder Tintenbeutel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß stirnseitig an den Befestigungs-Flächen (9a, 9b) für eine Tintenvorrats- Umhüllung (14) eine im Durchmesser (21) gegenüber der Innenbohrung (22) kleinere Öffnung (23) vorgesehen ist und daß ein ansetzbarer Filterformteil (20) stirnseitig befestigbar oder in die Öffnung (23) einrastbar ist.

10. Tintenkartusche oder Tintenbeutel, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenform (24) des Filterformteils (20) an den Verbindungsquer schnitt (25) einer gefüllten Tintenvorrats-Umhüllung (14) angepaßt ist.

11. Tintenkartusche oder Tintenbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (8) frei in der Tintenmenge befindlich mittels eines Schlauch stücks mit dem Anschlußstück (4) verbunden ist.