DE2524757B2

DE2524757B2 - Ink supply device for a write head which transfers ink to a recording medium

Info

Publication number: DE2524757B2
Application number: DE19752524757
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing.(Grad.) 2941 Grafschaft Sicking
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia Werke AG
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2524757A1; DE2524757C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Tintenspender, zu denen gleichermaßen Schreibfedern in Plottern, Tintenstrahl- und Tintenspritzköpfe und dergleichen zu zählen sind, setzen einen konstanten Vordruck für eine einwandfreie Druck- bzw. Schreibqualität voraus. Durch diesen Vordruck wird der Tintenmeniskus an der im allgemeinen kapillaren Düsenöffnung eingestellt, so daß keine Tinte ungesteuert austritt und der Meniskus nicht in die Düse zurückweicht Häufig kommt es vor, daß die Luft in der Tinte zu dem Spender mitgeführt wird, die in einer zur Versorgung der Düse mit unter Druck stehender Tinte dienenden Pumpe, den Versorgungsschläuchen oder in dem Tintenbehälter enthalten ist oder durch längere Lagerung aus der Tinte ausgeschieden wurde. Mit der Tinte bewegte Luft führt zu einem Aussetzen der Aufzeichnung und oftmals zu einem Versagen der Strahl- bzw. Spritzköpfe.Ink dispensers, which also include nibs in plotters, inkjet and inkjet heads and the like are to be counted, set a constant form for perfect print or writing quality in advance. This form of pressure causes the ink meniscus to become generally capillary Nozzle opening adjusted so that no ink escapes uncontrolled and the meniscus does not enter the nozzle It often happens that the air in the ink is entrained to the dispenser, which is in a to Supply of the nozzle with pressurized ink serving pump, the supply hoses or in is contained in the ink tank or has passed out of the ink due to prolonged storage. With the Ink moving air causes recording to be suspended and often to failure of the Jet or spray heads.

In der DE-OS 22 61 734 ist eine Tintenversorgungseinrichtung bekanntgeworden mit einem Hauptbehälter und einem Zwischenbehälter, der aus dem Hauptbehälter durch eine Pumpenanordnung aufgefüllt wird, die in diesem einen für den Spritzvorgang erforderlichen Druck aufbaut Der Zwischenbehälter ist über ein Absperrorgan von einem tintengefüllten Hilfsbehälter abtrennbar, in den Gase beim öffnen des Ventiles aus dem Zwischenbehälter aufsteigen können und aus dem zusätzlich Tinte in den Zwischenbehälter einfließen kann. Der Druck in der aus dem Zwischenbehälter gespeisten Düse schwankt je nach Bauart und Wirkungsweise der Pumpe. Zum Ablassen von Gasen in das Hilfsreservoir sind Ventile erforderlich, so daß die Düse von dem Drucksystem abgeschaltet und der Hilfsbehälter an den Zwischenbehälter angeschlossen werden kann. Das Ablassen von Gasen muß regelmäßig erfolgen und das Ventil zum Hilfsbehälter wird entsprechend oft geöffnet, da Luftbläschen in dem Zwischenbehälter den Druck der Pumpe mindern. Dieses System ist deshalb nicht zur Erzeugung eines konstanten Vordruckes solcher Spritzsysteme geeignet, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DE-AS 2164 614 und DE-OS 2132 082 beschrieben worden sind. Diese Spritzsysteme setzen «.inen nahezu konstanten Vordruck voraus; der Spritzvorgang beruht auf dem Zusammenwirken verschiedener Faktoren wie Strömungsrichtung, Strömungswiderstände, Viskosität der Tinte und kapillare Haltckräfte in den Kanälen.In DE-OS 22 61 734 an ink supply device has become known with a main container and an intermediate tank which is replenished from the main tank by a pump arrangement which is shown in this builds up the pressure required for the spraying process The shut-off element can be separated from an ink-filled auxiliary container, in the gases when the valve is opened the intermediate container can rise and from the additional ink flow into the intermediate container can. The pressure in the nozzle fed from the intermediate container fluctuates depending on the design and How the pump works. To release gases into the auxiliary reservoir, valves are required so that the The nozzle is switched off from the pressure system and the auxiliary container is connected to the intermediate container can be. The discharge of gases must take place regularly and the valve becomes an auxiliary container opened accordingly often, as air bubbles in the intermediate container reduce the pressure of the pump. This system is therefore not suitable for generating a constant pre-pressure of such spray systems, as described for example in the publication DE-AS 2164 614 and DE-OS 2132 082 are. These spray systems set “an almost constant one Form ahead; the spraying process is based on the interaction of various factors such as flow direction, Flow resistance, viscosity of the ink and capillary holding forces in the channels.

In der DE-AS 12 74 621 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben worden für einen unter Druck aus einer Düse austretenden, entsprechend einer aufzuzeichnenden Information auf einen Aufzeichnungsträger ablenkbaren Tintenstrahl. Der von einem Drucker-In DE-AS 12 74 621 is a recording device has been described for a nozzle exiting under pressure, corresponding to one to be recorded Information on a recording medium deflectable ink jet. The one from a printer

zeuger auf die Tinte ausgeübte Druck pflanzt sich bis zur Spitze der Düse fort und führt hier zum Tintenaustritt. Druckschwankungen des Druckerzeugers wirken sich hierbei direkt auf den Tintenaustritt, auf Tintenmenge und Tropfengeschwindigkeit aus.The pressure exerted on the ink by the generator is propagated to the tip of the nozzle, where it leads to the discharge of the ink. Pressure fluctuations of the pressure generator have a direct effect on the ink outlet, on the amount of ink and drop speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstanten Vordruck in der Tinte für die Übertragung derselben auf den Aufzeichnungsträger zu schaffen.The invention is based on the object of a constant pre-pressure in the ink for the transfer to create the same on the recording medium.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Die weiteren Ansprüche beinhalten bevorzugte Ausführungsbeispiele. Der Tintenvordruck im Schreibkopf wird hierbei in vorteilhafter Weise ausschließlich über eine in der Höhe konstant gehaltene Tintensäule im Zwischenbehälter erzeugt Aus der vergleichsweise großen Tintenmenge für die Tintensäule scheiden Gase aus und es werden diese und auch Festteilchen oder Schwebestoffe an einem Weiterwandern zum Schreibkopf gehindert Druckstöße werden auf diese Weise nicht auf den Schreibkopfübertragen.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. The others Claims contain preferred embodiments. The ink pre-pressure in the write head is here in advantageously exclusively via an ink column in the intermediate container that is kept constant in height generated From the comparatively large amount of ink for the ink column, gases separate and become these and also solid particles or suspended matter are prevented from migrating to the writing head In this way, pressure surges are not transmitted to the print head.

Anhand von stark vergrößert dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden beschrieben. Dabei zeigtOn the basis of exemplary embodiments shown greatly enlarged the invention is described below. It shows

F i g. 1 a first ink supply system unJ F i g. 2 another possible supply system.

In F i g. 1 ist in einen Hauptbehälter 1 Tinte über einen Nachfüllsiutzen 2 eingelassen. Oberhalb des Hauptbehälters ist ein Zwischenbehälter 3 angebracht Beide Behälter sind durch ein Sieigrohr 4 miteinander verbunden. Das Steigrohr taucht mit seinem unteren Ende jederzeit in die Tinte im Hauptbehälter unter den Fallspiegel, der dem jeweiligen Entleerungsgrad entspricht Das zweite, obere und ebenfalls offene Rohrende mündet in den Zwischenbehälter in etwa der Höhe, die zur Erreichung eines dem Tintenniveau entsprechenden Vordruckes erforderlich ist Der Zwischenbehälter ist bis an den Rand der Mündung des Steigrohres mit Tinte aufgefüllt Oberhalb der Mündung und des Tintenspiegels befindet sich im Gasraum 5, der einerseits ein Ablaßventil 6 aufweist, und aus dem zum 4C anderen eine Gasleitung 7 weggeführt ist, die wiederum in den Hauptbehälter und hier unter der Tintenoberfläche in das Steigrohr 4 mündetIn Fig. 1, ink is let into a main tank 1 through a refill port 2. Above the main container an intermediate container 3 is attached. Both containers are connected to one another by a sieve tube 4 tied together. The lower end of the riser tube always dips into the ink in the main container under the Fall level, which corresponds to the respective degree of emptying The second, upper and also open The end of the tube opens into the intermediate container at about the height required to achieve the ink level corresponding pre-pressure is required. The intermediate container is up to the edge of the mouth of the Riser pipe filled with ink Above the mouth and the ink level is located in the gas space 5, the on the one hand has a drain valve 6, and from which to 4C other a gas line 7 is led away, which in turn in the main container and here under the ink surface opens into the riser pipe 4

In die Gasleitung 7 ist ein Pumpenaggregat 8 eingebracht mit einer Förderrichtung auf die untere öffnung des Steigrohrs. Das Pumpenaggregat erzeugt in dem Steigrohr Luftblasen, deren Volumen größer ist als das der zu fördernden Tinte. Ober ein weiteres Ventil 9 ist ein Gasbehälter 10 anschließbar. Desweiteren sind ein Filter 11 und ein Sumpf 12 in dem Abfluß 13 zum Schreibkopf 14 vorgesehen. Das Steigrohr 4 kann außerdem noch eine Heizeinrichtung 15 aufweisen. Das Gas dient hierbei lediglich dem Transport von Tinte. Tinte wird durch Reibung der Gasblasen an der sie einfüllenden Tinte nitbewegt. Es wird ein Strömen in Vorzugsrichtung auf den Mündungsrand des Steigroh res bewirkt, so daß Tinte über diesen übertritt.A pump unit 8 is introduced into the gas line 7 with a conveying direction towards the lower one opening of the riser pipe. The pump set generates air bubbles in the riser pipe, the volume of which is larger than that of the ink to be conveyed. A gas container 10 can be connected via a further valve 9. Furthermore are a filter 11 and a sump 12 in the drain 13 for Write head 14 is provided. The riser pipe 4 can also have a heating device 15. That Gas is only used to transport ink. Ink is made by rubbing the gas bubbles on it the filling ink does not move. There is a flow in the preferred direction on the mouth edge of the riser pipe res causes ink to pass over it.

Ungesättigte (entgaste) Tinte vermag zwar Gase aufzunehmen. Für die Funktionen des Schreibkopfes schädlich sind in der Tinte mitbewegte Gasblasen. Gegen eine Wanderung dieser in den Abfluß 13 dient das Filter 11.Unsaturated (degassed) ink can absorb gases. For the functions of the print head Gas bubbles that move along with the ink are harmful. This serves against migration into the drain 13 the filter 11.

Wird die Pumpe 8 eingeschaltet, wird Gas aus dem Gasraum 5 abgesogen und in das Steigrohr 4 gedrückt, wo es aufsteigt und hierbei Tinte mitnimmt Diese wird über den Mündungsrand des Steigrohres in den Zwischenbehälter 3 geführt Die Höhe des Tintenniveaus in dem Zwischenbehälter pendelt sich auf ein Maß ein, das insbesondere auch durch eine entsprechende Höhenbeweglichkeit des Steigrohres einstellbar ist In das System wird ein inertes Gas und vorteilhaft Helium eingefüllt aus dem Behälter 10. Der Gasdruck in dem System kann über das beispielsweise als Druckminderventil ausgebildete Absperrorgan 9 konstant gehalten werden. Wird nun beim Pumpen Gas in die Tinte im Steigrohr gedrückt, vermengt sich diese mit der Tinte und scheidet dann in den Gasraum 5 aus. Die Einrichtung ist geeignet für entgaste. Tinte. Durch die Heizeinrichtung 15 ist es auch möglich, licht entgaste Tinte zu entgasen. Durch das Erwärmen der in dem Steigrohr aufsteigenden Tinte auf etwa 6O⁰C wird das Lösungsvermögen der Tinte an Gasen wesentlich herabgesetzt Gase in der Tinte scheiden sich gleichermaßen wie die zugeführten Heiiumgase in den Gasraum 5 ab. Da nicht entgaste Tinte generell nur geringfügig Gase absorbiert ist ein Entlüften über das Ablaßventil 6 nur sporadisch erforderlich. Hierbei erfolgt ein Gasaustausch der Gase unter Zuführen neuer aus dem Behälter 10. Das Erneuern der Gassphäre kann während des Nachfüllens von Tinte erfolgen. Durch das Filter 11 werden Schwebestoffe und dergleichen an einem Wandern auf den Schreibkopf 14 zu gehindert und können sich in dem Sumpf 12 absetzen, aus dem sie entfernbar sind. Der Gasbehälter 10 kann als Patrone in das System eingebracht werden. Es versteht sich, daß andere Fördermittel zum Transport der Tinte in den Zwischenbehälter verwendbar sind wie beispielsweise eine Förderschnecke. Wesentlich ist daß die Art der Erzeugung eines Tintenniveaus die Eigenart derartiger Spritzsysteme und der verwendeten Tinte berücksichtigen muß.If the pump 8 is switched on, gas is sucked out of the gas space 5 and pushed into the riser pipe 4, where it rises and thereby takes ink with it The system is filled with an inert gas and advantageously helium from the container 10. If gas is now pressed into the ink in the riser pipe during pumping, it mixes with the ink and then excretes in the gas space 5. The facility is suitable for degassed. Ink. The heating device 15 also enables light-degassed ink to be degassed. The dissolving power of the ink of gases is substantially reduced gases in the ink are deposited similarly to the supplied Heiiumgase into the gas space from 5 by heating the ascending in the riser ink to about 6O ⁰ C. Since ink that has not been degassed generally absorbs only a small amount of gases, venting via the drain valve 6 is only required sporadically. In this case, the gases are exchanged with new ones being supplied from the container 10. The gas sphere can be renewed while the ink is being refilled. The filter 11 prevents suspended matter and the like from migrating towards the writing head 14 and can settle in the sump 12, from which they can be removed. The gas container 10 can be introduced into the system as a cartridge. It goes without saying that other conveying means for conveying the ink into the intermediate container can be used, such as a screw conveyor. It is essential that the type of generation of an ink level must take into account the nature of such spray systems and the ink used.

So zeigt F i g. 2 ein Ausführungsbeispie! mit einem in das Steigrohr 4 eingebrachten Pumpenaggregat 18, das über den Ansaugstutzen 16 Tinte aus dem Hauptbehälter 1 ansaugt. Das Tintenniveau in dem Zwischenbehälter 3 ist einstellbar durch die verstellbare Höhe eines Überlaufes 17. Der Flansch 19 ist verstellbar am Zwischenbehälter angeschlossen. Sein Rohrstück 20 ist beispielsweise über einen knautschbaren Balg 21 mi' dem Abflußrohr 22 verbunden, das die Übermenge Tirte i.. den Hauptbehälter zurückführt In den oberhalb des Pumpenaggregats befindlichen Steigrohrbereich ist eine Heizeinrichtung einbringbar, wie sie in der F i g. 1 dargestellt ist.Thus, Fig. 2 an example! with a pump unit 18 introduced into the riser pipe 4, the Sucks in ink from the main container 1 via the suction port 16. The level of ink in the intermediate tank 3 is adjustable by the adjustable height of an overflow 17. The flange 19 is adjustable on Intermediate container connected. His pipe section 20 is, for example, via a crushable bellows 21 mi ' the drain pipe 22 connected, which returns the excess Tirte i .. the main container in the above A heating device can be introduced, as shown in FIG. 1 is shown.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

I. Tintenversorgungseinriehiung for an ink onto a recording medium transferred ^r> write head, comprising a main container and a from this fed by a lifting conveyor via a riser intermediate container, the ink level above which a gas space is located, is set to a higher level than that in the Hauptbehäl- κι ter and from the bottom of which the supply line leads to the write head, characterized in that the riser pipe (4) extends from the main container (1) through the bottom of the intermediate container (3) and protrudes freely upward with its end , and that the gas space (5) in the intermediate container (3) is connected to the main container (1) via a gas line (7) which opens into the lower opening of the riser pipe (4) immersed in the ink in the main container and into the one Pump arrangement (8) is switched on for sucking the gas out of the gas space (5) and re-introducing it into the riser pipe to form a rise in it the gas bubbles.

2. Ink supply device according to claim 1, characterized in that in the gas space (5) and an inert gas is admitted into the gas line (7)

3. Ink supply device according to claim 2, characterized in that the gas is helium.

4. Ink supply device according to claim 1, jo characterized in that the lifting conveyor device (4, 7, jjj each heating device (15) is assigned is for heating 4 in the intermediate container (3) ascending ink.

5. Ink supply device? -according to claim 1, J5, characterized in that a filter (11) is embedded in an outlet (13) of the intermediate container (3) connected to the supply line to the writing head (14) to prevent gas and foreign particles from migrating, and that in Direction of flow in front of the w filter a sump (12) is provided for the deposition of foreign particles

6. Ink supply device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the gas space (S) of the intermediate «container (3) through a drain valve (6) from the atmospheric external pressure and the gas line (7) via a shut-off device (9) to a Gas pressure container (10) is connected.

7. Ink supply device according to claim 6, V) characterized in that the gas pressure container (10) is connected to the gas line (7) in the flow direction of the gas after the pump arrangement (8)

8. Ink supply device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the main container (1) is provided with a refill connection (2)

9. Ink supply device for transferring an ink to a recording medium Write head, with a main container and one of this from a lift conveyor over a riser-fed intermediate container, the ink level of which is set to a higher level than that in the main container and from its bottom leads to the supply line to the write head, thereby μ characterized in that the intermediate container (3) has an overflow (17) through which the ink level is set in the intermediate container and to diin a drain pipe (22) is connected to discharge the excess amount of ink into the main tank (1)

10. Ink supply device according to claim

9, characterized in that the height of the overflow (17) on the intermediate container (3) over a is adjustable on this displaceable connection flange (19)

11. Ink supply device according to claim

10, characterized in that a to the mansch (19) connected pipe section (20) with the drain pipe (22) via a compressible and stretchable Buffer (21) is connected.