DE2526189A1 - INK FEED AND RETURN ELEMENTS OF AN INKJET PRINTER - Google Patents
INK FEED AND RETURN ELEMENTS OF AN INKJET PRINTERInfo
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Description
Tintenzuführungs- und Rückführungselemente eines Tintenstrahldruckers.Ink supply and return elements of an ink jet printer.
Die Erfindung betrifft Tintenzuführungs- und Rückfuhrungselemente [ eines Tintenstrahldruckes mit pilzwachstumshemmenden Eigenschaf- \ ten. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung ! der genannten Elemente. jThe invention relates to Tintenzuführungs- and Rückfuhrungselemente [an inkjet printing with fungal growth-inhibitory Eigenschaf- \ th. The invention also relates to a process for the production! of the elements mentioned. j
Ein Drucker, wie beispielsweise ein Tintenstrahldrucker, enthält verschiedene Elemente, wie den Tintenzuführungsbehälter, ein Leitungssystem und eine Tintenauffangblende. Ein typisches Tintenzuführsystem für einen Tintenstrahldrucker ist beispielsweise in der Deutschen Patentanmeldung P 23 57 228.3 beschrieben. Tinte, die in einem solchen System zirkuliert, wurde bisher durch PiIz- und Bakterienbefall während des Betriebes des Systems zerstört. !Während die Tinte im allgemeinen ein Bioeid enthält, sind die Ober-A printer such as an ink jet printer contains various elements such as the ink supply container, a piping system and an ink catcher. A typical ink delivery system for an inkjet printer is shown in, for example the German patent application P 23 57 228.3 described. Ink that circulates in such a system has previously been and bacterial infestation destroyed during the operation of the system. ! While the ink generally contains a bio-oath, the upper
flächen der Vorrichtung nicht kontinuierlich mit dem Bioeid in ßerührung, so daß dort Pilz- oder Bakterienwachstum stattfinden kann und die Filter u. dgl. durch Bruchstücke, die in dem Tinten-System w^e)terbefordert werden, verstopft werden können.surfaces of the device are not continuously in with the bio-eid Contact, so that fungal or bacterial growth can take place there, and the filters and the like through fragments that are in the ink system w ^ e) be demanded, can become clogged.
Aufgabe der Erfindung sind daher Tintenzuführungs- und Rückführungselemente, an denen kein Pilz- oder Bakterienwachstum stattfinden kann.The object of the invention is therefore ink supply and return elements, where no fungal or bacterial growth can take place.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die genannten Elemente aus einem gegen die Lösungsmittelbestandteile der TinteThe object of the invention is achieved in that said elements consist of an anti-solvent constituents of the ink
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beständigen thermoplastischen Kunstharz in Mischung mit einem Fungicid, das in Wasser schwer oder unlöslich, in organischen · Lösungsmitteln schwer löslich und bei den Verformungstemperaturen des Kunstharzes thermisch stabil ist, bestehen.resistant thermoplastic synthetic resin mixed with a fungicide, which is difficult or insoluble in water, in organic · Solvents are sparingly soluble and thermally stable at the deformation temperatures of the synthetic resin exist.
I In vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung werden den Kunst-I harzen 2-(4-Thiazolyl)-benzimidazol, oder Mangan(II)äthylen-bis- !dithiocarbaraat oder Zink-2-pyridinthiol-l-oxid-Chelatkomplex zuj gegeben.I In advantageous embodiments of the invention, the art I resins 2- (4-thiazolyl) benzimidazole, or manganese (II) ethylene-bis- ! dithiocarbaraat or zinc-2-pyridinthiol-1-oxide chelate complex zuj given.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Tintenzuführungs- !und Rückführungselemente aus einem Material hergestellt, in das j direkt die pilz- und bakterienwachstumshemmenden Komponenten !eingearbeitet sind. Beispiele für die Fungicide und/oder Bakteri- ', cide sind in den nachfolgenden Beispielen angegeben. Es wurdeAccording to the present invention, the ink supply and return elements are made of a material into which the fungus and bacteria growth inhibiting components are directly incorporated. Examples of the fungicides and / or bactericidal 'cide are given in the following examples. It was
festgestellt, daß die Einverleibung dieser Komponenten in die ein- ! zelnen Elemente praktisch die Probleme, die in Verbindung mit j Pilz- und/oder Bakterienwachstum in dem Gesamtsystem aufgrund J deren Inhibierung oder tödlicher Wirkung auftreten, beseitigt.found that the incorporation of these components into the ! individual elements practically the problems which are due in connection with j fungal and / or bacterial growth in the overall system J whose inhibition or lethal effect are eliminated.
I Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.I The invention is based on the following exemplary embodiments explained in more detail in connection with the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 'ein Blockdiagramm eines Tintenstrahldruckers,Fig. 1 'is a block diagram of an ink jet printer;
der pilz- und bakterienwachstummshemmende Stoffe enthaltende Bauteile gemäß der Erfindung umfaßtthe fungus and bacteria growth inhibiting substances containing components according to the invention
Fig. 2 zeigt im einzelnen die Tintenzuführungs- und I Rückführungselemente des Systems nach Fig. 1FIG. 2 shows in detail the ink supply and return elements of the system of FIG
j Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Tintenstrahldruckers mit einerj Fig. 1 is a block diagram of an ink jet printer having a
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Düseneinheit 1, einem Kristall 2, einer Düse 3, einer Ladeelektro-: de 5j Ablenkplatten 6a und 6b und einem zugeordneten Tinten- ", reservoir 8 mit einer Pumpe 9, untereinander verbunden durch die ; Röhren 10 und 11. Die Düseneinheit 1 dient der Bildung, dem An- ; trieb, der Aufladung und Ablenkung von Tropfen eines gegen den \ Nozzle unit 1, a crystal 2, a nozzle 3, a Ladeelektro-: de 5y baffles 6a and 6b and an associated ink ", reservoir 8 with a pump 9, connected to each other by, serves tubes 10 and 11. The nozzle unit 1 of the Formation, the drive, the charging and deflection of drops of one against the \
Aufzeichnungsträger 14 gerichteten Tintenstromes 13· In bekannter j
Weise werden die Tropfen durch Schwingungen des Kristalls 2 unter Steuerung des Kristalltreibers (nicht abgebildet) gebildet
und aus der Düse 3 ausgestoßen. Die Tropfen sind variabel aufgeladen durch die Ladeelektrode 5 in Übereinstimmung mit denRecording medium 14 directed ink stream 13. In a known manner, the drops are formed by oscillations of the crystal 2 under the control of the crystal driver (not shown)
and ejected from the nozzle 3. The drops are variably charged by the charging electrode 5 in accordance with FIG
zu druckenden Zeichen, wobei der Kristall 2 und die Ladeleketrode j 5 durch die Maschinenlogik 15 gesteuert werden. Der beim Eintrittcharacters to be printed, the crystal 2 and the charging electrode j 5 can be controlled by the machine logic 15. The one upon entry
der Tropfen in die Tintenauffangblende 17 erzeugte Strom kann Ithe current generated by the drop in the ink collecting diaphragm 17 can be I.
für die Bestimmung der Synchronisation über die Leitung 18 der jfor the determination of the synchronization via the line 18 of the j
Maschinenlogik 15 zugeführt werden. Nach dem Aufladen werden ;Machine logic 15 are supplied. After charging will be;
die einzelnen Tropfen durch ein zwischen den Ablenkplatten 6a und jthe individual drops through a between the baffles 6a and j
6b herrschendes und durch die Klemme 20 zugeführtes Potential in ! Abhängigkeit von der Größe der durch die Ladelelektrode 5 dem ein-j6b prevailing potential supplied through terminal 20 in! Depending on the size of the one-j
zelnen Tropfen verliehenen Ladung abgelenkt. Für den Druck nicht .individual drops of charge. Not for printing.
erforderliche Tropfen, wie beispielsweise die Tropfen 13a, werden |required drops such as drops 13a become |
in die Tintenauffangblende 17 gerichtet. Andere Tropfen, wie die ; Tropfen 13b, die für den Druck erforderlich sind, werden entlang ! verschiedener Bahnen gegen den Aufzeichnungsträger Ik gerichtet. | Die in der Tintenauffangblende 17 ankommenden Tintentropfen werden;directed into the ink collecting diaphragm 17. Other drops, like that; Drops 13b, which are required for printing, are along! different paths directed against the record carrier Ik . | The ink drops arriving in the ink collecting diaphragm 17 are;
in das Tintenreservoir 8 zurückgeführt und gelangen über die Leitungen 10 und 11 zurück in das System.returned to the ink reservoir 8 and pass through the lines 10 and 11 back into the system.
In Fig. 2 ist der Wagen 29 in dem Gestell eines bekannten Kugel- ;
kopfdruckers ähnlich wie der Kugelkopfwagen gelagert. Die Druck- j
welle 31, die den Wagen 29 trägt, verleiht zusätzlich, wie in der ; Deutschen Patentanmeldung P 23 57 228.3 beschrieben ist, die Drehbewegung
und füllt die Pumpe 9 mit Tinte durch Schwenken des Ar- ; mes 33 in Uhrzeigerdrehsinn. Pumpe 9 ist eine Balgpumpe, statt derselben
können jedoch auch Membran- oder Kolbenpumpen verwendet
werden.In Fig. 2, the carriage 29 is in the frame of a known ball; head printer similar to the ball head carriage. The pressure shaft 31, which carries the carriage 29, additionally gives, as in FIG. German patent application P 23 57 228.3 is described, the rotary movement and fills the pump 9 with ink by pivoting the Ar-; mes 33 clockwise. Pump 9 is a bellows pump, but membrane or piston pumps can also be used instead of the same
will.
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Tinte wird in die Pumpenkammer des Gehäuses 35 gesaugt. Die Tinte wird aus dem Reservoir 8 durch ein Filter und über die Leitung 10 in das Gehäuse 35 gesaugt. In der Ausführungsform, die in Fig. 2 dargestellt ist, bilden die Düseneinheit und die Pumpe 9 eine Einheit, so daß die separate Zuleitung 11 von Fig. 1 nicht erforderlich ist. Während des oben beschriebenen Pumpenladezyklus fließt ein Tintenstrom unter Druck aus der Düse 3 in die Tintenauf fangblende 17 und durch die öffnung 37 zurück zum Reservoir 8.Ink is sucked into the pump chamber of the housing 35. The ink is sucked from the reservoir 8 through a filter and via the line 10 into the housing 35. In the embodiment shown in FIG is shown, the nozzle unit and the pump 9 form a unit, so that the separate supply line 11 of Fig. 1 is not required is. During the pump charging cycle described above, a stream of ink flows under pressure from the nozzle 3 into the inks Catching diaphragm 17 and through the opening 37 back to the reservoir 8.
Obgleich die Tinte, die in dem System gem. den Fign. 1 und 2 verwendet wird, üblicherweise ein Fungicid enthält, wird ein solches auch den verschiedenen Teilen der Tintenzuführung und des Rückführungssystems einverleibt, beispielsweise dem Tintenreservoir 8, der Röhre 10 und der Tintenauffangblende 17.Although the ink used in the system according to FIGS. 1 and 2 is used, usually containing a fungicide, becomes a such is also incorporated into the various parts of the ink supply and return system, for example the ink reservoir 8, the tube 10 and the ink collecting diaphragm 17.
Pilzwachstum, welches auf denjenigen Oberflächen des Tintenstrahldruckers stattfindet, die nicht durch den Fungicidbestandteil in der flüssigen Tinte geschützt sind, verunreinigt im allgemeinen ;das ganze System, so daß dem System eine zusätzliche Aufgabe zufällt, nämlich die Ausrottung aktiv wachsender Pilze und deren Sporen. Wachstumsfähige Pilzsporen können sich in der feuchten Umgebung der oberen Flächen 8a des Reservois 8 entwickeln. Die Oberfläche des Reservoirs taucht nur periodisch in die Tinte ein und kommt mit den Fungiciden, die der Tinte einverleibt sind, nur während der von Zeit zu Zeit erfolgenden Auffüllung der Vorrichtung mit Tinte in Berührung. In dem Maße, wie Tinte verbraucht wird, werden Bereiche der Oberfläche freigelegt, auf denen ein Pilzwachstum stattfinden kann. Diese Bereiche können dann mikrobiologische Abfälle in verschiedenenen Formen aufnehmen und stellen die größte Verunreinigung der Tinte im Hinblick auf die Förderung von Pilzwachstumsformen dar. Im vorliegenden Fall besteht das Reservoir 8 aus thermoplastischem Material, dem in situ ein Fungicid einverleibt ist, das wirksam gegen die in Tinten gefundenen Pilzspezies Aspergillus und Penicillin ist. Die Anforderungen an ein Fungicid in einem System dieser Art sind folgende:Fungal growth that occurs on those surfaces of the inkjet printer which are not protected by the fungicide component in the liquid ink, generally contaminate ; the whole system, so that the system has an additional task, namely the eradication of actively growing fungi and their spores. Viable fungal spores can grow in the moist Develop around the upper surfaces 8a of the reservoir 8. The surface of the reservoir only periodically dips into the ink and comes with the fungicides incorporated in the ink only during the replenishment that occurs from time to time of the device in contact with ink. As ink is consumed, areas of the surface are exposed, on where fungal growth can take place. These areas can then receive microbiological waste in various forms and represent the greatest contamination of the ink in terms of promoting fungal growth forms. In the present In the case, the reservoir 8 consists of thermoplastic material, in which a fungicide is incorporated in situ, which is effective against the in Inks found fungal species Aspergillus and penicillin is. The requirements for a fungicide in a system are of this type the following:
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1. Wirksamkeit hinsichtlich Pilzausrottung,1. Effectiveness in terms of fungus eradication,
2. Begrenzte Löslichkeit im Wasser,2. Limited solubility in water,
3. Niedrige Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln wie N-Methyl-2-pyrrolidon, Glycolen und Glycoläthern.3. Low solubility in organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, glycols and glycol ethers.
4. Thermische Stabilität bei der Verformung zusammen mit dem gewünschten Polymeren.4. Thermal stability when deforming along with the desired Polymers.
Eine Anforderung an das thermoplastische Polymere ist dessen Widerstandsfähigkeit gegen das oder die Lösungsmittel in der Tinte. \ One requirement of the thermoplastic polymer is its resistance to the solvent or solvents in the ink. \
Die Art und Weise, in der das Fungicid eingearbeitet wird, ist ein sorgfältiges Mischen des Fungicids (vorzugsweise in Pulverform) mit den Kunststoffschnitzeln vor der Formgebung. ;The way in which the fungicide is incorporated is by carefully mixing the fungicide (preferably in powder form) with the plastic chips before shaping. ;
Die nachfolgenden Beispiele beziehen sich auf den Reservoirbestand^ teil. Andere Formteile wie Röhren, Diaphragmen, Dichtungen udgl. \ The following examples relate to the reservoir component. Other molded parts such as tubes, diaphragms, seals and the like. \
können in ähnlicher Weise behandelt werden.can be treated in a similar way.
Beispiel 1: Fungicid jExample 1: Fungicid j
Metasol TK-IOO (MERCK) :Metasol TK-IOO (MERCK):
2-(4-Thiazolyl)-benzimidazol 0,5/52- (4-thiazolyl) benzimidazole 0.5 / 5
Harz ; Resin ;
Polyoxymethylen, Delrin 500 99,5/5 jPolyoxymethylene, Delrin 500 99.5 / 5 j
Beispiel 2: Fungicid Example 2: Fungicide
Maneb (DU PONT)Maneb (DU PONT)
Mangan(II)äthylen-bis-dithio-Manganese (II) ethylene-bis-dithio-
carbamat 1,036carbamate 1.036
Harzresin
Polybutylenterephthalat,Polybutylene terephthalate,
Celanese 3310 99,0836Celanese 3310 99.0836
Eine weitere günstige Eigenschaft bestimmter Biocide, wie Maneb, ist die niedrige Löslichkeit in N-Methyl-2-pyrrolidon (einem Bestandteil in einer Menge von 4 Gewichtsprozent bei den meistenAnother beneficial property of certain biocides, such as maneb, is their low solubility in N-methyl-2-pyrrolidone (a component in an amount of 4 percent by weight for most
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Tinten)j welche zu einem aktiven Schutz gegen Pilzwachstum führen würde durch Auslaugen des Systems durch N-Methyl-2-pyrrolidon, wobei kontinuierlich ein sekundäres Fungicid dem zirkulierenden Tintensystem zugeführt wird.Inks) which lead to an active protection against fungal growth would by leaching the system with N-methyl-2-pyrrolidone, whereby a secondary fungicide is continuously added to the circulating ink system.
Beispiel: Die Aufnahme an gelöstem Stoff durch N-Methyl-2-Example: The uptake of dissolved substance by N-methyl-2-
ipyrrolidion bei Einwirkung auf Polyäthylen ist ausgeprägter als
I
bei Einwirkung auf Polyester.ipyrrolidion when acting on polyethylene is more pronounced than I.
when acting on polyester.
;Außer der Einarbeitung von Komponenten, die primär gegen Pilzwachstum wirksam sind, können auch andere Komponenten, die bakiterienwachstumshemmend sin, in das Material während des Verform-I Prozesses eingearbeitet werden. Weiterhin sind bestimmte Bioeide !bekannt, welche sowohl pilz- als auch bakterienwachstumshemmen-; Except for the incorporation of components primarily against fungal growth Other components that inhibit bacterial growth may also be effective sin, to be incorporated into the material during the Deform-I process. There are also certain organic oils ! known, which inhibits both fungal and bacterial growth
i de Wirkung besitzen. So besitzen stabile organische Bakterieide ;ein breites Anwendungsspektrum zur Kontrolle von Bakterien- und i Pilzwachstum.i de have an effect. So have stable organic bacterial oids ; a wide range of applications for the control of bacteria and i fungal growth.
j Zwei Beispiele sollen die Verwendung von Bioeiden in hochfestemj Two examples will illustrate the use of bio silk in high strength
j Polyäthylen, welches in Form eines Copolymeren in den flexiblen iDruckröhren 10 und 11 vorhanden ist, demonstrieren:j Polyethylene, which is present in the form of a copolymer in the flexible pressure tubes 10 and 11, demonstrate:
: Ergebnisse;: Results;
(Nach dem modifizierten ERDL-Test, Methode der Ingenieurforschungs- und Entwicklungslaboratorien): Von einem Rohling aus bioeidhaltigem Polymer werden(According to the modified ERDL test, method of the Engineering research and development laboratories): made from a blank made of bioenid-containing polymer
etwa 1 cm große Teststücke abgeschnitten. Diese werden auf. die beim Abkühlen verfestigte Oberfläche einer die Sporen von Aspergillan niger und Penicillinum notatum haltigen Agarschicht gelegt und leicht eingedrückt. Das Pilzwachstum wird geprüft und mit einem Standard für resistente Gebiete in der Umgebung der Teststücke des Kunststoffes verglichen.about 1 cm large test pieces cut off. These will be on. the solidified surface of a the spores of Aspergillan niger and Penicillinum notatum-containing agar layer laid and lightly pressed in. The fungal growth is checked and compared with a standard for resistant areas in the vicinity of the Test pieces of the plastic compared.
! Beispiel 1: Das Bioeid Metasol TK-IOO, 2-(4-Thiazolyl)-! Example 1: The Bioeid Metasol TK-100, 2- (4-thiazolyl) -
I benzimidazol der Firma Merck, U.S. Patent 3 017 415,I benzimidazole from Merck, U.S. Patent 3,017,415,
I zeigt ausreichende Löslichkeit in WasserI shows sufficient solubility in water
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(0,003 g/100 ml), um die Oberfläche des Teststückes zu schützen und einen Auslaugeffekt herbeizuführen, wenn es in einer Menge von 0,25 % mit Polyäthylen verarbeitet wird. Das Auslaugmittel ist Agar-Wasser in einer Petrischale. Der getestete Mikroorganismus ist penicillinum notatum.(0.003 g / 100 ml) to protect the surface of the test piece and to bring about a leaching effect when it is processed in an amount of 0.25 % with polyethylene. The leachant is agar water in a petri dish. The microorganism tested is penicillinum notatum.
Beispiel 2:Das Bioeid "Zink Omadine", Zink-2-pyridinthiol-l-oxid der Firma Olin Chemicals zeigt wegen seiner Struktur, einem Chelatkomplex von l-Hydroxypyridin-2-thion mit Zink, in wäßrigem Medium keinen Auslaugeffekt, es sei denn, es wird ein organisches Lösungsmittel in der einzutauchenden Flüssigkeit (Testbrühe oder Tinte) verwendet.Example 2: The Bioeid "Zinc Omadine", zinc-2-pyridinthiol-1-oxide the company Olin Chemicals shows because of its structure, a chelate complex of l-hydroxypyridine-2-thione with Zinc, in aqueous media, does not have a leaching effect unless there is an organic solvent in the liquid to be immersed (test broth or ink) is used.
Das Bioeid wird dann löslich gemacht durch die Glykol- oder Pyrrollidonkomponente der Tinte - siehe Plattentest wie in Beispiel 1 angegeben -. Eine Konzentration von 0,25$, eingearbeitet in Polyäthylen vor dem Verformen bei 85 °C (185 0F), wurde verwendet. Testbakterienorganismen aus früher verwendeten Tintenquellen waren nicht lebensfähig, nachdem sie 14 Tage lang der Oberfläche des biocidhaltigen Polyäthylens ausgesetzt waren. Die Mikroorganismen, welche getestet wurden, waren Pseudomonas aeruginosa und penicillinum notatum.The bioeid is then made soluble by the glycol or pyrrollidone component of the ink - see plate test as indicated in Example 1 -. A concentration of $ 0.25 incorporated in polyethylene prior to forming at 85 ° C (185 0 F) was used. Test bacterial organisms from previously used ink sources were not viable after exposure to the surface of the biocidal polyethylene for 14 days. The microorganisms that were tested were Pseudomonas aeruginosa and penicillinum notatum.
Formulierungen für Bauteile:Formulations for components:
Aufgrund wechselnder Anforderungen an die einzelnen Bauteile und den Bedingungen, unter denen sie eingesetzt werden, kann es erwünscht sein, verschiedene Materialien, je nachdem, welches spezielle Bauteil in Betracht gezogen wird, einzusetzen. In einem typischen System sind die Bauteilzusammensetzungen beispielsweise folgende:Due to changing requirements on the individual components and the conditions under which they are used, it can It may be desirable to use different materials depending on the particular component being considered. In one typical system, the component compositions are, for example, the following:
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Mit Calciumcarbonat gefüllter Polyester;Polyester filled with calcium carbonate;
2. Röhren 10
Polyäthylen;2. Tubes 10
Polyethylene;
3. Tintenauffangblende 17:3. Ink collecting aperture 17:
Polycarbonat aus zwei Bestandteilen, Acrylpolymere.Two-part polycarbonate, acrylic polymers.
Weiterhin kann das Polyäthylenröhrensystem ein Bioeid enthalten, das sowohl pilz- als auch bakterienwachstumsheinmende Eigenschaften besitzt.Furthermore, the polyethylene tube system can contain a bio-eid, which has anti-fungal as well as anti-bacterial properties.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |