DE2524757C3

DE2524757C3 - Ink supply device for a write head which transfers ink to a recording medium

Info

Publication number: DE2524757C3
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: 1980-05-08
Also published as: DE2524757A1; DE2524757B2

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 DiMe mi: 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 backs away. It happens often. that the air in the ink is entrained to the dispenser, which in a for Supplying the DiMe mi: pressurized ink pump, 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 bi 734 ist eine Tintenversorgungseinrichtung bekanntgeworden mit einem Hauptbehälter und einem Zwischenbehälter, der aus dem Hauptbehäl tcr durch eine Pumpenanordnung aufgefüllt wird die in diesem einen für den Spntzvorgang erforderlichen Druck aufbaut. Der Zwischenbehälter ist über ein Absperrorgan von einem lintengefüllten Hilfsbehälter abtrennbar, in den Gase beim Öffnen des Ventilcs aus dem Zwischenbehälter aufsteigen können und aus dem zusätzlich Tinte in den Zwischenbehälter einfließen kann. Der Druck in der aus dem Zwischenbehälter gespeisten Du«, schwankt je nach Bauart und Wirkungsweise der Pumpe. Zum Ablassen von Gasen in das Hilfsrcscrvoir sind Ventile erforderlich, so daß die Düse von dem Drucksystci 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. Diosts System ist deshalb nicht zur F.rzcugung eines konstanten Vordruckes solcher Spritzsysteme geeignet, wie sie beispielsweise in der Druckschrift DFAS 2164 614 und DF-OS 21 32 082 beschrieben worden sind. Diese Spritzsystemc setzen einen nahezu konstanten Vordruck voraus; der Spntzvorgang beruht auf dem Zusammenwirken verschiedener Faktoren wie Stm mungsrichtting, Strömungswiderstände, Viskosität der Tinte Und kapillare Haltekräfte in den Kanälen.In DE-OS 22 bi 734 is an ink supply device became known with a main container and an intermediate container, which consists of the Hauptbehäl tcr is filled by a pump arrangement which is in this builds up a pressure required for the Spntzvorgang. The intermediate container is about a Shut-off device from a lint-filled auxiliary container separable, 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 Du fed from the intermediate container fluctuates depending on the design and How the pump works. Valves are required to vent gases into the auxiliary supply so that the The nozzle of the Drucksystci switched off and the Auxiliary tank can be connected to the intermediate tank. The release of gases must be regular take place and the valve to the auxiliary container is opened accordingly often, because air bubbles in the Reduce the pressure of the pump in the intermediate tank. Diost's system is therefore not intended to produce a constant pre-pressure of such spray systems, as for example in the publication DFAS 2164 614 and DF-OS 21 32 082 have been described are. These spray systems require an almost constant pre-pressure; the Spntzvorgang is based on the Interaction of various factors such as direction of flow, 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 a recording device has been described for a pressurized exiting a nozzle, corresponding to information to be recorded on a recording medium deflectable inkjet. The one from a printer

zeuger auf die Tinte ausgeübte Druck pflanzt sich bis zur Spitze der Düse fort und führt hier zum Tintenaustritt. Druekschwankungen des Druckerzeugers wirken sich hierbei direkt auf den Tintenausiriti, 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 output, on the amount of ink and drop speed.

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

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen von Anspruch ι 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. MThis 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 excrete 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. M.

Anhand von stark vergrößert dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden beschrieben. Dabei zeigtThe invention is described in the following on the basis of exemplary embodiments shown on a greatly enlarged scale described. It shows

F i g. 1 ein erstes Tintenversorgungssystem undF i g. 1 a first ink supply system and

F i g. 2 ein weiteres mögliches Versorgungssystem. üF i g. 2 another possible supply system. ü

In F i g. 1 ist in einen Haupibehälter 1 Tinte über einen Nachfüllstui/.en 2 eingelassen. Oberhalb des Hauptbehälters ist ein Zwischenbehälter 3 angebracht. Beide Behälter sind durch ein Steigrohr 4 miteinander verbunden. Das Steigrohr taucht mit seinem unteren Jo Ende jederzeit in die Tinte im Haupibehälter unter den Füüspiegel, der dem jeweiligen Entleerungsgrad entspricht. Das /weite, obere und ebenfalls offene Rohrende mündet in den Zwischenbehälter in etwa der Höhe, die /ur Erreichung eines dem Tintenniveau s> entsprechenden Vordruckes erforderlich ist. Der Zwischenbehälter ist bis an den Rand der Mündung des Steigrohres mit Tinte aufgefüllt. Oberhalb der Mündung und des Tin;enspiegels befindet sich im Gasraum 5. der einerseits ein Ablaßventil 6 aufweist, und aus dem /um ·»" anderen ein>' Gasleitung 7 weggeführt ist. die wiederum in den Hauptbchälter und hier unter der Tintenoberfläche in das Steigrohr 4 mündet.In Fig. 1 is in a main container 1 ink over a Refill pouch / .en 2 inserted. Above the main container an intermediate container 3 is attached. Both containers are connected to one another by a riser pipe 4 tied together. The riser plunges with its lower jo End at any time into the ink in the main container under the floor level, which corresponds to the respective degree of emptying. The / wide, upper and also open pipe end opens into the intermediate container in about the Height, the / ur reaching one of the ink level s> corresponding form is required. The intermediate container is filled with ink up to the edge of the mouth of the riser pipe. Above the mouth and the tin level is located in the gas space 5. which on the one hand has a drain valve 6, and from the / to · »" other a> 'gas line 7 is led away. which on the other hand opens into the main container and here under the surface of the ink in 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 Sieijrohr Luftblasen, deren \ nlumen größer ist als das der /u fördernden Tinte. Über ein weiteres Ventil 9 ist ein Gasbehälter 10 anschließbar. Desweiteren sind ein Filter 11 und ein Sumpf 12 in dem Abfluß 13 /um so 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 mitbewegt. Es wird ein Strömen in Vor/ugsnchtung auf den Mündungsrand des Steigrohres 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 opening of the riser pipe. The pump unit generated in the Sieijrohr air bubbles whose \ nlumen is greater than that of the / u-promoting ink. A gas container 10 can be connected via a further valve 9. Furthermore, a filter 11 and a sump 12 are provided in the drain 13 / around the writing head 14. The riser pipe 4 can also have a heating device 15. The gas only serves to transport ink. Ink is moved by the friction of the gas bubbles on the filling ink. A flow is brought about in the direction of the opening edge of the riser pipe, so that ink passes over it.

Ungesättigte (entgaste) Tinte vermag zwar Gase aufzunehmen. Für die Funktionen des Schreibkopfes schädlich sind in de^r Tinte mitbewegie Gasblasen. Gegen eine Wanderung dieser in den Abfluß 13 dient« das Filter 11.Unsaturated (degassed) ink can absorb gases. Are harmful to the functions of the write head in th ^e ink mitbewegie gas bubbles. The filter 11 serves to prevent this from migrating into the drain 13.

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, nicht entgaste Tinte zu entgasen. Durch das Erwärmen der in dem Steigrohr aufsteigenden Tinte auf etwa 60⁰C wird das Lösungsvermögen der Tinte an Gasen wesentlich herabgesetzt. Gase in der Tinte scheiden sich gleichermaßen wie die zugeführten Heliumgase 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 Ndchfüllens 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 Sumpi 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 from the. Gas chamber 5 is sucked off and pressed into the riser pipe 4, where it rises and thereby takes ink with it. This is fed into the intermediate container 3 via the mouth edge of the riser pipe. The height of the ink level in the intermediate container levels off to a level that can in particular also be adjusted by a corresponding height mobility of the riser pipe. An inert gas and advantageously helium is filled into the system from the container 10. The gas pressure in the system can be kept constant via the shut-off device 9, which is designed, for example, as a pressure reducing valve. 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 device is suitable for degassed ink. The heating device 15 also makes it possible to degas ink that has not been degassed. By heating the ink rising in the riser pipe to about 60 ^° C., the gas dissolving power of the ink is significantly reduced. Gases in the ink are separated into the gas space 5 in the same way as the supplied helium gases. 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. Is essential. that the manner in which an ink level is generated must take into account the nature of such spray systems and the ink used.

So zeigt F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel mit einem in das Steigrohr 4 eingebrachten Pumpenaggregat !8, das über den Ansaugstutzen 16 Tinte aus dem Hauptbeliälter 1 ansaugt. Das Tintenniveau in dem Zwischenbehälter 3 ist einstellbar durch die verstellbare Flöhe eines Überlaufes 17. Der flansch 19 ist verstellbar am Zwischenbehälter angeschlossen. Sein Rohrstück 20 ist beispielsweise über einen knautschbaren Balg 21 mit dem Abflußrohr 22 verbunden, das die Übermengc Tinte in den Hauptbehälter zurückführt. In den oberhalb des Pumpenaggregats befindlichen .Steigrohrbereich ist eine Heizeinrichtung einbringbar, wie sie η der Fig. I dargestellt ist.Thus, FIG. 2 shows an exemplary embodiment with a pump unit 8 which is introduced into the riser pipe 4 and which sucks in ink from the main aerator 1 via the suction nozzle 16. The ink level in the intermediate container 3 is adjustable by the adjustable fleas of an overflow 17. The flange 19 is adjustably connected to the intermediate container. Its pipe section 20 is connected, for example via a crushable bellows 21, to the drainage pipe 22, which returns the overflow of ink to the main container. A heating device, as shown in FIG. 1, can be introduced into the riser area located above the pump assembly.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Ink supply device for a write head that transfers ink to a recording medium, with a main container and an intermediate container fed from this by a lifting conveyor device via a riser pipe, the ink level of which, above which a gas space lies, is set to a higher level than that in the main container and from its Bottom leads out of the supply line to the writing 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 upwards at 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 which a pump arrangement (8) is switched on is for sucking the gas from the gas space (5) and re-introduction into the riser door formation of ascending in this Gasbl ases.

2. Ink supply device according to claim 1, 2ϊ characterized in that an inert gas is let into the gas space (5) and 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, in characterized in that the lifting conveyor (4, 7, 8) is assigned a heating device (! 5) is for heating the ink rising into the intermediate container (3).

5. Ink supply device according to claim 1,)> characterized in that one is connected to the supply line to the write head (14) Standing drain (13) of the intermediate container (3) a filter (11) is embedded to prevent gas and foreign particle migration, and that in the direction of flow before the Ί) Filter a sump (12) for depositing foreign matter · Chen is provided.

6. Tinienversorgungseinrichiung according to one or several of the preceding claims, characterized characterized in that the gas space (5) of the intermediate ■ · *> container (3) separated by a drain valve (6) from the external atmospheric pressure and the Gas line (7) is connected to a gas pressure vessel (10) via a shut-off device (9).

7. Ink supply device according to claim 6. " ^l0 characterized in that the gas pressure container (10) is connected to the gas line (7) in the direction of flow of the gas after the pump arrangement (8).

8 ink supply device according to one or more of the preceding claims, characterized > "> marked that the main container (I) with a refill connection (2) is provided.

9. Ink supply device for an ink hoof an echo writing head which transmits a recording medium. with a main container and an ^h "from this intermediate container fed by a lifting conveyor via a riser pipe, the ink level of which is set to a higher level. has an overflow (17) by means of which the ink level in the intermediate container is adjusted and to which a drain pipe (22) is connected for discharging the excess amount of ink into the main container (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 isL adjustable on this sliding connection flange (19)

11. Ink supply device according to claim

10, characterized in that a device connected to the flange (19) tubular piece (20) groove is the drain tube (22) connected via a swaging and stretchable buffer (21).