DE202007019225U1 - Vorrichtung zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker - Google Patents
Vorrichtung zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker Download PDFInfo
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Abstract
dadurch gekennzeichnet, daß
– die im Tintenbehälter (11) ausgebildete Belüftungsöffnung (7) erst beim Andocken der Tintenpatrone (1) öffenbar ist, und daß
– der...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Im vorliegenden Fall geht es also um die Wiederbefüllung einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker mit Tinte. Dabei ist zu unterscheiden zwischen Patronen mit integrierten Druckköpfen einerseits und Patronen mit einer an die Tintenzuführöffnung eines Tintenstrahlkopfes ankoppelbaren Tintenauslaßöffnung. Die vorerwähnten Druckköpfe umfassen eine Vielzahl von sehr feinen Strahldüsen, durch die die Tinte auf einen Druckträger übertragen wird. Bei Mehrfarben-Tintenpatronen sind jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Strahldüsen einer vorbestimmten Farbe zugeordnet. Bei Patronen, die eine an die Tintenzufuhr eines Tintenstrahlkopfes ankoppelbare Tintenauslaßöffnung aufweisen, ist in dieser in der Regel ein Docht angeordnet, der mit einem innerhalb der Tintenpatrone angeordneten und aus saugfähigem Material bestehenden Tintenspeicherelement in Fluidverbindung steht.
- Bei Patronen mit integrierten Druckköpfen stehen die vorerwähnten Düsen unmittelbar in Fluidverbindung mit dem innerhalb der Patrone angeordneten Tintenspeicherelement. Das Tintenspeicherelement ist entweder aus Fasermaterial oder aus einem Schaumstoff hergestellt. Da es sich diesbezüglich um eine an sich bekannte Maßnahme handelt, erübrigt sich hier eine nähere Beschreibung derselben. Auch gibt es mittlerweile andere „Unterdruck erzeugende Mechanismen”, die eine dosierte Tintenzufuhr zu den Düsen oder zur Tintenauslaßöffnung sicherstellen. Da auch diese Mechanismen Speicherfunktion besitzen, sollen sie im folgenden ebenfalls unter den Begriff „Tintenspeicherelement” fallen.
- Patronen mit integrierten Druckköpfen müssen zur Wiederbefüllung mit Tinte sehr sorgfältig aufgebrochen und wiederverschlossen werden. Der Aufwand ist entsprechend groß und für Patronen mit kleinen Füllmengen nicht rentabel.
- Des weiteren sind für Patronen der vorgenannten Art auch sogenannte Spritzen-Refill-Systeme bekannt, mittels denen eine Original-Patrone wiederbefüllt werden kann. Die entsprechenden Sets umfassen einen Bohrer, eine Heißklebepistole, wenigstens vier Spritzen mit Kanüle, Tinte, herkömmliches Gummiband und Verschlußmittel. Die vorgenannten Systeme sind im Handel erhältlich. Sie zeichnen sich jedoch durch Unhandlichkeit und unverhältnismäßig großen Aufwand hinsichtlich Material und Werkzeug aus.
- Alternativ werden sogenannte „kompatible Patronen” angeboten, welche keine Elektronik umfassen. Die Elektronik muß dann von der leeren Original-Patrone ummontiert werden. Auch dies erfordert Geschicklichkeit und Werkzeug sowie Klebstoff.
- Patronen mit integriertem Druckkopf werden in der Praxis sehr teuer auf dem sogenannten Recycling-Markt eingekauft. Anschließend werden sie mechanisch geöffnet, gereinigt und mit einem neuen Tintenspeicherelement, z. B. Schwamm od. dgl. versehen. Anschließend wird Ersatztinte eingefüllt und die Patrone wieder verschlossen. All diese Arbeiten können eigentlich nur bei einem speziellen Refill-Unternehmen durchgeführt werden, also nicht vom Benutzer selbst.
- Zum Stand der Technik sei des weiteren noch hingewiesen auf die
DE 197 37 177 A1 sowieWO 2004/091919 A1 - Bei diesem Stand der Technik sind jedoch keine Maßnahmen getroffen, die eine unbeabsichtigte Leckage aus dem Tintenbehälter vermeiden, sei es über die Belüftungsöffnung oder sei es über das Kapillarelement. Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker zur Verfügung zu stellen, die nicht nur einfach in der Herstellung und insbesondere einfach in der Handhabung ist, so daß sie auch vom Endverbraucher ohne weiteres beherrscht werden kann, sondern sich auch noch dadurch auszeichnet, daß eine unbeabsichtigte Leckage aus dem Tintenbehälter vermieden ist. Dabei sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung gleichermaßen wirksam sein soll für Patronen mit integrierten Druckköpfen sowie Patronen mit einer an die Tintenzufuhr eines Tintenstrahlkopfes ankoppelbaren Tintenauslaßöffnung.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen und konstruktive Details in den Unteransprüchen beschrieben sind. Diesbezüglich wird insbesondere auch auf die Maßnahmen gemäß den Ansprüchen 8, 11, 17 und 18 hingewiesen, für die auch Schutz unabhängig von den Maßnahmen nach Anspruch 1 f beansprucht wird, die dazu dienen, ein unbeabsichtigtes Entweichen von Tinte aus dem Tintenbehälter der Vorrichtung zu vermeiden.
- Die wenigstens eine Entlüftungsrille gemäß Anspruch 8 gewährleistet, daß das Kapillarelement bei der Wiederbefüllung einer Tintenpatrone nicht durch eingeschlossene Luft behindert wird. Ohne eine derartige Entlüftungsrille kann es vorkommen, daß das Kapillarelement Resttinte von der zu befüllenden Tintenpatrone von oben her aufnimmt und so verhindert, daß die im Kapillarelement befindliche Luft entweichen kann mit der Folge, daß keine weitere Tinte von unten her aus dem Tintenbehälter nachgesaugt wird.
- Die Maßnahmen nach Anspruch 11 betreffen eine spezielle Positionier- und Klemmtechnik für die Tintenpatrone an der Wiederbefüllungs-Vorrichtung, und zwar in Anpassung an die Formgebung der Tintenpatrone, wobei die Positionierung und Klemmung so erfolgt, daß eine kapillare Verbindung zwischen Kapillarelement und dem innerhalb der Patrone angeordneten Tintenspeicherelement sichergestellt ist.
- Die Ansprüche 17 und 18 beziehen sich auf Maßnahmen in Anpassung an Mehrfarben-Tintenpatronen, d. h. Tintenpatronen mit wenigstens zwei Tintenkammern für die Aufnahme von Tinte unterschiedlicher Farbe. Auch diese Maßnahmen sind nicht notwendigerweise abhängig von den Maßnahmen gegen Leckage gemäß den Ansprüchen 1 f.
- Schließlich sei noch erwähnt, daß auch für die Maßnahmen nach Anspruch 10 unabhängig von den Maßnahmen nach Anspruch 1 f Schutz beansprucht wird. Anspruch 10 ist darauf gerichtet, daß das Kapillarelement von der dieses begrenzenden Tintenpatronen-Positionierfläche kapillar entkoppelt ist, und zwar insbesondere in Form einer umlaufenden Vertiefung. Konkret wird das Kapillarelement durch eine sich in geringem Abstand herum erstreckende Rippe begrenzt, die einen dem Kapillarelement zugewandten Ringspalt einerseits und eine in der Positionierfläche vom Kapillarelement abgewandte Umfangsnut andererseits voneinander trennt. In dem vorgenannten Ringspalt kann sich überschüssige Tinte ansammeln, und zwar insbesondere im Bereich zwischen der Rippe und der an dieser anliegenden Unterseite der Tintenpatrone bzw. eines der Tintenpatrone zugeordneten Druckkopfes mit Strahldüsen. Durch die äußere die Rippe begrenzende Umfangsnut ist jedoch die Kapillarverbindung zwischen dem vorgenannten Bereich und dem Rest der Positionierfläche des Tintenbehälters der Wiederbefüllungs-Vorrichtung unterbrochen. Damit gelangt auch keine Tinte an die zugeordnete Fläche der Tintenpatrone bzw. des Druckkopfes. Eine Verschmutzung der eingesetzten Patrone im Bereich außerhalb der vorgenannten Rippe wird sicher vermieden.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet also ein sogenanntes „Kapillar-Refill-System”. Zum Befüllen wird die kapillare Saugkraft der zu befüllenden Tintenpatrone bzw. des innerhalb derselben angeordneten Tintenspeicherelements ausgenutzt. Das System verfügt über einen in der Regel flach gestalteten Tintenbehälter mit ausreichend hoher Standfestigkeit, der ein Kapillarelement, insbesondere in Form eines Dochtes, aufweist, welches bzw. welcher mit der nachzufüllenden Tinte fluidverbindbar ist. Dieses Kapillarelement bzw. dieser Docht führt an der Oberseite des Behälters aus diesem heraus und ist so angeordnet, daß mit der aufgesetzten Tintenpatrone, d. h. entweder mit den Düsen des integrierten Druckkopfes oder mit der an die Tintenzufuhr eines Tintenstrahlkopfes ankoppelbaren Tintenauslaßöffnung eine kapillare Verbindung entsteht. Der Behälter verfügt über eine Belüftungs- bzw. Druckausgleichsöffnung, die erst beim Andocken der Tintenpatrone geöffnet wird. Damit ist sichergestellt, daß Tinte ungehindert von der aufgesetzten Tintenpatrone kapillarisch aufgenommen werden kann. Diese Belüftungsöffnung kann zugleich zur Befüllung des Tintenbehälters dienen.
- Erfindungsgemäß läßt sich also das Tintenspeicherelement der Tintenpatrone in einfacher Weise mit einer Portion Tinte wiederbefüllen, und zwar ohne Einsatz von Werkzeugen und innerhalb weniger Minuten. Auch besteht nicht die Gefahr, daß sich der Benutzer mit Tinte verschmutzt. Dafür dienen insbesondere die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches 1.
- Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Tintenportionen mit unterschiedlicher Färbung durch den Handel zur Verfügung gestellt werden. Es handelt sich um einen Wegwerfartikel. OEM-Patronen können mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrfach befüllt werden. Die Befüllung kann auch über die Düsen integrierter Druckköpfe erfolgen.
- Für die Befüllung der Tintenpatrone ist kein zusätzlicher Druck erforderlich. Das in der Patrone befindliche Tintenspeicherelement, z. B. Schwamm oder Fasermaterial od. dgl., saugt solange Tinte an, bis sich eine Sättigung einstellt. Daher ist auch eine Überfüllung der Patrone nicht möglich. Wie schon erwähnt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch so ausgebildet, daß eine Berührung mit offener Tinte ausscheidet, so daß auch eine entsprechende Verschmutzungsgefahr des Benutzers oder der Umgebung vermieden ist. Die Gefahr einer Verletzung, wie sie z. B. beim Spritzen-Refill-System besteht, existiert nicht. Auch läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Tintenpatrone wesentlich schneller wiederbefüllen als z. B. mit einer Spritze, bei der ja die Patrone zuerst aufgebohrt werden muß, bevor sie wiederbefüllt werden kann. Nach der Wiederbefüllung muß die entsprechende Bohrung wieder verschlossen werden. All diese Arbeiten dauern länger und erfordern eine nicht unbeachtliche Geschicklichkeit. Außerdem sind gesonderte Werkzeuge erforderlich. All diese Nachteile werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden. Die Tintenportionen sind so bemessen, daß in dem erfindungsgemäßen Tintenbehälter keine Resttinte übrig bleibt.
- Versuche haben gezeigt, daß das Tintenspeicherelement der Tintenpatrone nach etwa 30 bis maximal 60 Minuten Saugzeit vollständig aufgefüllt ist. Das heißt, nach dieser Zeitspanne ist das Tintenspeicherelement gesättigt.
- Die bereits erwähnte Belüftungs- bzw. Druckausgleichsöffnung ist vorzugsweise so bemessen, daß der äußere Sperrdruck stets größer ist als der Entleerungsdruck, so daß durch die erwähnte Öffnung keine Tinte aus dem Behälter auslaufen sollte. Wird der Tintenbehälter jedoch etwas ungeschickt bewegt, besteht dennoch die Gefahr einer Leckage. Um auch diese Gefahr zu vermeiden, ist der Belüftungsöffnung ein Ventil zugeordnet, welches nur beim Andocken einer Tintenpatrone öffenbar ist.
- Auch dem dem Kapillarelement zugeordneten Tintenauslaß ist erfindungsgemäß ein Ventil zugeordnet, welches die Fluidverbindung zwischen der Nachfülltinte im Behälter der Vorrichtung und dem Kapillarelement nur dann freigibt, wenn eine Tintenpatrone angedockt ist.
- Das Kapillarelement, welches vorzugsweise als stabartiger Docht oder als quaderförmiges Kissen ausgebildet ist, ist so dimensioniert und angeordnet, daß es in einfacher Weise entweder mit den im Druckkopf der Tintenpatrone ausgebildeten Düsen oder mit einem in der Tintenauslaßöffnung der Tintenpatrone angeordneten Docht in Kontakt bringbar ist, wobei im letztgenannten Fall der Docht des Tintenbehälters aus weicherem bzw. nachgiebigerem Material als der Docht der Tintenpatrone hergestellt ist, so daß der Docht der Tintenpatrone durch den Kontakt mit dem Docht des Tintenbehälters nicht verformt wird. Dies ist wichtig, um die Fluidverbindung zwischen Tintenpatrone und der Tintenzufuhr eines Tintenstrahlkopfes auch nach der Wiederbefüllung der Patrone sicherzustellen.
- Nachstehend werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles weitere Vorteile und konstruktive Details der erfindungsgemäßen Wiederbefüllungs-Vorrichtung beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Wiederbefüllungs-Vorrichtung in perspektivischer Ansicht von schräg oben; -
2 die Vorrichtung gemäß1 im Querschnitt; -
3 die Vorrichtung gemäß1 im Längsschnitt; -
4 die Vorrichtung gemäß1 im Längsschnitt unter Darstellung des Andockens einer Tintenpatrone mit integriertem Druckkopf; -
5 die Darstellung entsprechend4 mit angedockter Tintenpatrone; -
6 die Darstellung entsprechend4 oder5 unter Darstellung der Entfernung einer wiederbefüllten Tintenpatrone; -
7 eine Darstellung entsprechend5 für eine mit einem Eckvorsprung versehene Tintenpatrone, an die die Wiederbefüllungs-Vorrichtung zum Zwecke der Andockung der Tintenpatrone entsprechend angepaßt ist. - In den
1 bis6 ist eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung10 zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone1 für einen Tintenstrahldrucker mit einem Düsen umfassenden Druckkopf16 (siehe4 bis6 ) in verschiedenen Ansichten und Schnitten dargestellt, wobei die Düsen des Druckkopfes16 bei der dargestellten Ausführungsform unmittelbar mit einem innerhalb der Tintenpatrone angeordneten Tintenspeicherelement aus saugfähigem Material in Fluidverbindung stehen. Dieses Tintenspeicherelement ist in den4 bis6 nicht konkret dargestellt, da es sich um eine an sich bekannte Maßnahme handelt. Gleiches gilt auch für den integrierten Druckkopf mit Düsen. Die Vorrichtung10 umfaßt einen mit Tinte19 (siehe4 ) gefüllten Behälter11 mit einer Druckausgleichs- bzw. Belüftungsöffnung7 einerseits und einer weiteren Öffnung18 , durch die sich ein mit der Tinte19 fluidverbindbares Kapillarelement in Form eines quaderförmigen Dochtkissens4 hindurch erstreckt, an das die Tintenpatrone1 bzw. deren Tintenspeicherelement fluidal, d. h. unter Herstellung einer kapillaren Fluidverbindung andockbar ist. - Die im Tintenbehälter
11 ausgebildete Belüftungsöffnung7 ist so konzipiert, daß sie erst beim Andocken der Tintenpatrone1 entsprechend den4 und5 öffnet. Zu diesem Zweck ist der Belüftungsöffnung7 ein Ventil8 zugeordnet, welches erst beim Andocken der Tintenpatrone durch diese in die Öffnungsstellung bewegt wird entsprechend5 . - Der Tintenbehälter
11 weist des weiteren einen gesonderten Tintenauslaß17 auf, der im Boden6 des Behälters11 ausgebildet ist und in einen bodenseitigen Verbindungskanal5 zum Kapillarelement4 mündet. Dieser Tintenauslaß17 ist vorzugsweise ebenfalls erst beim Andocken der Tintenpatrone1 öffenbar. Zu diesem Zweck ist auch dem Tintenauslaß17 ein Ventil9 zugeordnet. - Bei der dargestellten Ausführungsform weisen das der Belüftungsöffnung
7 sowie das dem Tintenauslaß17 zugeordnete Ventil8 bzw.9 einen gemeinsamen Ventilstößel12 mit einem der Belüftungsöffnung7 einerseits und dem Tintenauslaß17 andererseits zugeordneten Ventilkörper13 bzw.14 auf, so daß durch Betätigung des Ventilstößels12 beim Andocken der Tintenpatrone1 beide Ventilkörper13 und14 entweder gleichzeitig oder sukzessive die Belüftungsöffnung7 , diese vorzugsweise zuerst, und den Tintenauslaß17 freigeben bzw. öffnen, bzw. umgekehrt bei Entfernung der Tintenpatrone1 vom Kapillarelement4 . Diese Konstruktion ist besonders einfach, da sie zwei Ventile innerhalb eines gemeinsamen Bauelements enthält. Dieses Bauelement bzw. der Ventilstößel12 ist vorteilhafterweise gegen die Wirkung eines elastischen Elements, hier gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder3 aus der Ventilschließ- in die Ventilöffnungsstellung bewegbar. Damit ist sichergestellt, daß mit dem Entfernen der Tintenpatrone1 sowohl die Belüftungsöffnung7 als auch der Tintenauslaß17 selbsttätig geschlossen werden. Sich im Behälter11 noch befindende Tinte19 kann dann selbst bei unsachgemäßer Handhabung der Vorrichtung aus dem Behälter11 nicht mehr entweichen. - Von besonderem Interesse ist noch, daß der dem Tintenauslaß
17 zugeordnete Ventilkörper14 als Ventilteller aus biegeelastischen Material ausgebildet ist. Dem Umfangsrand des biegeelastischen Ventiltellers14 ist eine Umfangsrippe15 innerhalb des Tintenauslasses17 zugeordnet, wobei vor erster Ingebrauchnahme der Vorrichtung bzw. vor erster Betätigung des dem Tintenauslaß17 zugeordneten Ventils9 der Umfangsrand des Ventiltellers14 an der der Tintenpatrone-Andockseite des Behälters11 zugewandten bzw. oberen Seite der Umfangsrippe15 (siehe2 und4 ), und nach Gebrauch bzw. nach Entfernung einer wiederbefüllten Patrone1 an der gegenüberliegenden bzw. unteren Seite der Umfangsrippe15 dichtend anliegt (siehe6 ), und zwar bei der dargestellten Ausführungsform jeweils unter geringfügiger Wölbung des Ventiltellers14 in die durch die Umfangsrippe15 begrenzte Tintenauslaßöffnung17 hinein. Der Ventilteller14 ist also im Lieferzustand konkav verformt und nach dem Wiederverschließen des Tintenauslasses17 konvex. Dies hat den Vorteil, daß zur Betätigung des Ventilstößels12 sehr wenig Kraft benötigt wird und die konkave Dichtscheibe mit erhöhtem Innendruck entsprechend besser schließt. - In der geöffneten Stellung des dem Tintenauslaß
17 zugeordneten Ventils9 erstreckt sich der Ventilteller14 entsprechend5 etwa senkrecht zur Längsachse des Stößels12 , also etwa plan. In dieser Stellung ist der Tintenauslaß17 maximal geöffnet und eine Fluidverbindung zwischen Kapillarelement4 und der Tinte19 innerhalb des Behälters11 über den bodenseitigen Verbindungskanal5 hergestellt. Dies bedeutet natürlich auch, daß vor einer ersten Ingebrauchnahme der beschriebenen Wiederbefüll-Vorrichtung das Kapillarelement mit Tinte nicht in Berührung ist. Das Kapillarelement wird erst dann mit der sich im Behälter11 befindlichen Tinte19 in Verbindung gebracht, wenn eine wiederzubefüllende Patrone1 angedockt wird. - Wie bereits einleitend ausgeführt, ist dem Kapillarelement
4 mindestens eine, bei der dargestellten Ausführungsform mehrere Entlüftungsrillen20 zugeordnet, die sich zwischen Kapillarelement und der dieses umfassenden Behälteröffnung18 erstrecken. Diese gewährleisten, daß das Kapillarelement bei der Befüllung einer Tintenpatrone nicht durch eingeschlossene Luft behindert wird. Ohne diese Belüftungsrillen besteht die Gefahr, daß das Kapillarelement Resttinte von der wiederzubefüllenden Patrone1 von oben her aufnimmt und dann verhindert, daß die im Kapillarelement befindliche Luft entweichen kann. Die im Kapillarelement dann eingeschlossene Luft verhindert ein Nachsaugen von Tinte aus dem Behälter11 . Die erwähnten Entlüftungsrillen, die sich vorzugsweise über nahezu die gesamte Höhe des Kapillarelements4 erstrecken (siehe2 ) erlauben also ein seitliches Entweichen von innerhalb des Kapillarelements4 eingeschlossener Luft nach außen. Damit wird die Funktionsfähigkeit des Kapillarelements4 in jeder Phase der Wiederbefüllung der Tintenpatrone1 gewährleistet. - Vorzugsweise sind mehrere gleichmäßig über den Umfang des Kapillarelements
4 herum verteilt angeordnete Entlüftungsrillen20 ausgebildet, so wie dies in1 angedeutet ist. -
1 läßt des weiteren erkennen, daß das Kapillarelement4 von der dieses begrenzenden Tintenpatronen-Positionierfläche21 kapillar entkoppelt ist, und zwar in Form einer umlaufenden Rippe22 zwischen einer umlaufenden Vertiefung bzw. Nut23 einerseits und einem umlaufenden Spalt24 zum Kapillarelement hin andererseits. Die Funktion dieser kapillaren Entkoppelung ist bereits einleitend erläutert. Die Rippe samt äußerer umlaufender nutartiger Vertiefung verhindert, daß sich Tinte kapillar an der Unterseite2 der angedockten Tintenpatrone, insbesondere an der Unterseite eines integrierten Druckkopfes einer Tintenpatrone ausbreitet. Damit kann eine unerwünschte und insbesondere unkontrollierte Verschmutzung der Tintenpatrone beim Wiederbefüllen vermieden werden. - Es sei noch erwähnt, daß der Boden
6 des Behälters11 als Gravitationsboden ausgebildet ist, insbesondere zum Tintenauslaß17 hin abfällt. Damit ist eine vollständige Entleerung des Tintenbehälters11 bei der Wiederbefüllung einer Tintenpatrone1 sichergestellt. - Des weiteren sei darauf hingewiesen, daß bei der dargestellten Ausführungsform das Kapillarelement
4 sich durch den Boden25 einer wannenartigen Vertiefung26 an der Oberseite des Tintenbehälters11 hindurch erstreckt, und zwar in die wannenartige Vertiefung26 hinein, so wie dies z. B.2 , aber auch1 sehr gut erkennen lassen. Die Oberseite des Bodens25 der wannenartigen Vertiefung26 definiert die bereits erwähnte Positionierfläche21 für die Tintenpatrone bzw. einen integrierten Druckkopf16 derselben. Auch der bereits oben erwähnte Ventilstößel12 erstreckt sich durch den Wannenboden25 hindurch nach oben und begrenzt die diesem Ventilstößel12 zugeordnete Belüftungsöffnung7 (siehe1 ). - Die wannenartige Vertiefung ist auch so konzipiert, daß innerhalb derselben die Tintenpatrone bzw. ein Druckkopf derselben ortsgenau positioniert und gehalten werden kann. Der Umriß der wannenartigen Vertiefung
26 entspricht z. B. dem Umriß eines zugeordneten Druckkopfes16 . - Der Behälter
11 der Vorrichtung, der die nachzufüllende Tinte19 enthält, kann zumindest teilweise aus transparentem Material gefertigt sein, vorzugsweise Kunststoff, um sowohl den Füllstand als auch die Farbe der Tinte erkennen zu können. - Insbesondere kann der Behälter, sofern er für eine Mehrfach-Befüllung konzipiert ist, mit Strichmarken versehen sein, um festzustellen, wieviel Tintenportionen sich im Behälter noch befinden. Es ist auch jede andere Art von Füllstandsanzeige denkbar, z. B. in Form eines Schwimmers mit einer sich an der Oberseite des Behälters durch diese nach außen hindurch erstreckenden Schwimmernadel mit den Füllstand anzeigenden Markierungen. Vorzugsweise ist dann die Schwimmernadel gegenüber der äußeren Umgebung gekapselt, so daß diesbezüglich keine Dichtigkeitsprobleme auftreten.
- Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Behälter
11 zweiteilig ausgebildet. Er besteht aus einem Oberteil einerseits und Bodenteil andererseits. Im Bodenteil ist der bereits erwähnte Verbindungskanal5 integriert, während das Oberteil die wannenartige Vertiefung26 samt zugeordneter Öffnungen für Ventilstößel12 und Kapillarelement4 umfaßt. - Anhand der
7 soll eine an eine spezielle Tintenpatrone angepaßte Wiederbefüllungs-Vorrichtung beschrieben werden, wobei für Teile, die bereits anhand der1 bis6 beschrieben worden sind, die jeweils gleichen Bezugsziffern verwendet sind. Dementsprechend handelt es sich bei der Vorrichtung10 gemäß7 um eine Vorrichtung zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone1 mit einem Arretiervorsprung27 an einer stirnseitigen Ecke, und zwar an der Ecke zwischen integriertem Druckkopf16 und der sich unmittelbar daran anschließenden Stirnseite28 der Tintenpatrone1 . Zu diesem Zweck weist der Tintenbehälter11 an seiner Andockseite, nämlich Oberseite eine dem Patronenvorsprung27 komplementäre Vertiefung29 auf, in die der patronenseitige Eckvorsprung27 beim Andocken einsteckbar bzw. einklickbar bzw. verrastbar und bei Entfernung der Patrone1 vom Tintenbehälter11 entsprechend lösbar ist. Beim Einstecken bzw. Einklicken bzw. Verrasten in die Vertiefung29 läßt sich die Tintenpatrone1 gegenüber dem Kapillarelement4 präzise positionieren und halten. Die entsprechende Vertiefung29 ist im stirnseitigen Eckbereich der wannenartigen Vertiefung26 ausgebildet, so wie dies in7 erkennbar ist. - Der behälterseitigen Vertiefung
29 ist bei der dargestellten Ausführungsform auch noch eine Anschlagrippe30 mit sich in die Vertiefung29 schräg hinein erstreckender Klemmfläche31 zugeordnet, so daß die Tintenpatrone1 im wesentlichen nur durch die Verklemmung ihres Eckvorsprungs27 innerhalb der zugeordneten Vertiefung29 am Tintenbehälter11 positioniert und gehalten ist (siehe7 ). - Die Anschlagrippe
30 wirkt sowohl mit der Stirnseite28 als auch mit der Oberseite des Eckvorsprungs27 der Tintenpatrone1 zusammen. - Vorzugsweise umfaßt der Behälter zwei Anschlagrippen
30 zu beiden Seiten der wannenartigen Vertiefung26 entsprechend1 . Dazwischen kann eine weitere zentrale Stützrippe32 vorgesehen sein, die gegen die Stirnseite28 der Tintenpatrone wirkt und diese gegen das Kapillarelement4 drängt, und zwar in Richtung des Pfeiles33 in7 . - Wie bereits einleitend erwähnt, kann der Tintenbehälter
11 zwei oder mehr Kammern zur Aufnahme von Tinte unterschiedlicher Farbe und/oder Konsistenz und diesen Kammern zugeordnete Kapillarelemente aufweisen, wobei diese Kapillarelemente so nebeneinander angeordnet sind, daß sie jeweils nur in Kontakt mit den jeweiligen Farbdüsen eines Druckkopfes oder Farbauslaßöffnungen einer wiederzubefüllenden Tintenpatrone bringbar sind. - Alternativ ist es auch denkbar, daß für eine Mehrfarben-Tintenpatrone mit Druckkopf und Düsen, wobei die Düsen jeweils bestimmten Farben zugeordnet sind, oder mit mehreren Auslässen für die einzelnen Farben ein Satz von wenigstens zwei Tintenbehältern (
11 ) mit Kapillarelement (4 ) bereitgestellt ist, wobei die Kapillarelemente an jeweils unterschiedlichen Positionen entsprechend den farblich zugeordneten Düsen oder Tintenauslaßöffnungen der Tintenpatrone angeordnet sind. - Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Tintenpatrone
- 2
- Unterseite der Tintenpatrone bzw. Unterseite des integrierten Druckkopfes
- 3
- Druckfeder
- 4
- Kapillarelement (Docht oder Dochtkissen)
- 5
- Verbindungskanal
- 6
- Boden
- 7
- Belüftungsöffnung
- 8
- (Belüftungs)-Ventil
- 9
- (Tintenauslaß)-Ventil
- 10
- Vorrichtung zur Wiederbefüllung
- 11
- Tintenbehälter
- 12
- Ventilstößel
- 13
- Ventilkörper
- 14
- Ventilkörper bzw. Ventilteller
- 15
- Umfangsrippe
- 16
- Druckkopf
- 17
- Tintenauslaß
- 18
- Aufnahmeöffnung für Kapillarelement
- 19
- Tinte
- 20
- Entlüftungsrillen
- 21
- Positionierfläche
- 22
- Umfangsrippe
- 23
- Umfangsnut
- 24
- Umfangsspalt
- 25
- Boden
- 26
- wannenartige Vertiefung
- 27
- Arretiervorsprung
- 28
- Stirnseite der Tintenpatrone
- 29
- Vertiefung
- 30
- Anschlagrippe
- 31
- Klemmfläche
- 32
- Stützrippe
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19737177 A1 [0008]
- WO 2004/091919 A1 [0008]
Claims (18)
- Vorrichtung (
10 ) zur Wiederbefüllung einer Tintenpatrone (1 ) für einen Tintenstrahldrucker, mit einem Düsen umfassenden Druckkopf (16 ) oder mit einer an die Tintenzufuhr eines Tintenstrahlkopfes ankoppelbaren Tintenauslaßöffnung, wobei entweder die Düsen des Druckkopfes (16 ) unmittelbar oder bei einer an die Tintenzufuhr eines Tintenstrahlkopfes ankoppelbaren Tintenauslaßöffnung diese, insbesondere über einen Docht und/oder ein Ventil oder eine direkte Fluidverbindung, mit einem innerhalb der Tintenpatrone angeordneten und beispielsweise saugfähiges Material oder einen Unterdruck erzeugenden Mechanismus umfassenden Tintenspeicherelement in Fluidverbindung stehen bzw. steht, mit einem mit Tinte gefüllten Behälter (11 ) mit einer Belüftungsöffnung (7 ) einerseits und einer weiteren Öffnung (18 ) andererseits, durch die sich ein mit der Tinte (19 ) fluidverbindbares Kapillarelement (4 ) hindurcherstreckt und an das die Tintenpatrone (1 ) bzw. deren Tintenspeicherelement unter Herstellung einer kapillaren Fluidverbindung andockbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die im Tintenbehälter (11 ) ausgebildete Belüftungsöffnung (7 ) erst beim Andocken der Tintenpatrone (1 ) öffenbar ist, und daß – der Tintenbehälter (11 ) einen, insbesondere ebenfalls erst beim Andocken der Tintenpatrone (1 ) öffenbaren Tintenauslaß (17 ) zum Kapillarelement (4 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Belüftungsöffnung (
7 ) als auch dem Tintenauslaß (17 ) jeweils ein Ventil (8 bzw.9 ) zugeordnet ist, die durch das Andocken der Tintenpatrone (1 ) betätigbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Belüftungsöffnung (
7 ) sowie das dem Tintenauslaß (17 ) zugeordnete Ventil (8 bzw.9 ) einen gemeinsamen Ventilstößel (12 ) mit einem der Belüftungsöffnung (7 ) einerseits und dem Tintenauslaß (17 ) andererseits zugeordneten Ventilkörper (13 bzw.14 ) aufweisen, so daß durch Betätigung des Ventilstößels (12 ) beim Andocken der Tintenpatrone (1 ) die beiden Ventilkörper (13 ,14 ) entweder gleichzeitig oder sukzessive die Belüftungsöffnung (7 ) und den Tintenauslaß (17 ) freigeben bzw. öffnen, bzw. umgekehrt bei Entfernung der Tintenpatrone (1 ) vom Kapillarelement (4 ). - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (
12 ) gegen die Wirkung eines elastischen Elements, insbesondere einer Schraubendruckfeder (3 ) aus der Ventilschließ- in die Ventilöffnungsstellung bewegbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Tintenauslaß (
17 ) zugeordnete Ventilkörper ein Ventilteller (14 ) aus biegeelastischem Material ist. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umfangsrand des biegeelastischen Ventiltellers (
14 ) eine Umfangsrippe (15 ) innerhalb des Tintenauslasses (17 ) zugeordnet ist, wobei vor erster Ingebrauchnahme der Vorrichtung bzw. vor erster Betätigung des dem Tintenauslaß (17 ) zugeordneten Ventils (9 ) der Umfangsrand des Ventiltellers (14 ) an der der Tintenpatronen-Andockseite des Tintenbehälters (11 ) zugewandten bzw. oberen Seite der Umfangsrippe (15 ), und nach Gebrauch bzw. nach Entfernung einer wiederbefüllten Tintenpatrone (1 ) an der gegenüberliegenden bzw. unteren Seite der Umfangsrippe (15 ) dichtend anliegt, insbesondere jeweils unter geringfügiger Wölbung des Ventiltellers (14 ) in die durch die Umfangsrippe (15 ) begrenzte Tintenauslaßöffnung (17 ) hinein. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenauslaß (
17 ) an der Unterseite bzw. im Boden (6 ) des Tintenbehälters (11 ) angeordnet und über einen bodenseitigen Kanal (5 ) mit dem Kapillarelement (4 ) fluidverbindbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere nach denn Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kapillarelement (
4 ) mindestens eine Entlüftungsrille (20 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, etwa gleichmäßig über den Umfang des Kapillarelements (
4 ) herum verteilt angeordnete Entlüftungsrillen (20 ) innerhalb der Aufnahmeöffnung (18 ) für das Kapillarelement (4 ) ausgebildet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarelement (
4 ) von der dieses begrenzenden Tintenpatronen-Positionierfläche (21 ) kapillar entkoppelt ist, insbesondere in Form einer umlaufenden Rippe (22 ) zwischen einer umlaufenden, insbesondere nutartigen Vertiefung (23 ) einerseits und einem sich um das Kapillarelement (4 ) herum erstreckenden Spalt (24 ) andererseits. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, für die Wiederbefüllung einer Tintenpatrone (
1 ) mit einem Arretiervorsprung (27 ) an einer stirnseitigen Ecke, insbesondere an der Ecke zwischen einem integrierten Druckkopf (16 ) und der sich unmittelbar daran anschließenden Stirnseite (28 ) der Tintenpatrone (1 ), dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenbehälter (11 ) an seiner Andockseite, nämlich Oberseite eine dem patronenseitigen Eckvorsprung (27 ) komplementäre Vertiefung (29 ) aufweist, in die der patronenseitige Eckvorsprung (27 ) beim Andocken, insbesondere unter Verrastung wie Einschnappen oder Einklicken, hineinsteckbar und bei Entfernung der Patrone (1 ) vom Tintenbehälter (11 ) bzw. dessen Kapillarelement (4 ) aus diesem lösbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der behälterseitigen Vertiefung (
29 ) wenigstens eine Anschlagrippe (30 ) mit sich in die Vertiefung (29 ) schräg hinein erstreckender Klemmfläche (31 ) zugeordnet ist, so daß die Tintenpatrone (1 ) im wesentlichen nur durch die Verklemmung ihres Eckvorsprunges (27 ) innerhalb der zugeordneten Vertiefung (29 ) im Tintenbehälter (11 ) positioniert und gehalten ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (
6 ) des Behälters (11 ) als Gravitationsboden ausgebildet ist, insbesondere zum Tintenauslaß (17 ) hin abfällt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarelement nach Art eines Dochtes oder Dochtkissens (
4 ) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarelement (
4 ) sich durch den Boden (25 ) einer wannenartigen Vertiefung (26 ) an der Oberseite des Tintenbehälters (11 ) hindurcherstreckt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der der Belüftungsöffnung (
7 ) und/oder dem Tintenauslaß (17 ) zugeordnete Ventilstößel (12 ) sich durch die Tintenpatronen-Positionierfläche (21 ), insbesondere durch den Boden (25 ) einer wannenartigen Vertiefung (26 ) an der Oberseite des Tintenbehälters (11 ) hindurcherstreckt, derart, daß er beim Andocken der Tintenpatrone (1 ) an das Kapillarelement (4 ) in die Ventilöffnungsstellung bewegbar ist, bzw. umgekehrt bei Entfernung der Tintenpatrone (1 ) vom Kapillarelement (4 ). - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenbehälter (
11 ) wenigstens zwei Kammern zur Aufnahme von Tinte unterschiedlicher Farbe und diesen Kammern zugeordnete Kapillarelemente aufweist, wobei diese Kapillarelemente so nebeneinander angeordnet sind, daß sie jeweils nur in Kontakt mit den jeweiligen Farbdüsen eines Druckkopfes oder mit den jeweiligen Farbtintenauslaßöffnungen einer wiederzubefüllenden Tintenpatrone (1 ) bringbar sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Mehrfarben-Tintenpatrone mit integriertem Druckkopf und Düsen, wobei die Düsen jeweils bestimmten Farben zugeordnet sind, oder mit mehreren Tintenauslaßöffnungen für die einzelnen Farben, ein Satz von wenigstens zwei Tintenbehältern (
11 ) mit Kapillarelement (4 ) bereitgestellt ist, wobei die Kapillarelemente (4 ) an jeweils unterschiedlichen Positionen entsprechend den farblich zugeordneten Düsen oder Tintenauslaßöffnungen der Tintenpatrone (1 ) angeordnet sind.
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