DE29520949U1 - Tintenstrahldrucker, Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker sowie System zur Tintenzufuhr - Google Patents
Tintenstrahldrucker, Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker sowie System zur TintenzufuhrInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen tintenbetriebenen Drucker, dem die Tinte von einem
Tintenzuführbehälter zugeliefert wird, eine Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker sowie ein System zum Anbringen
einer Tintenpatrone.
Ein bekannter Tintenstrahldrucker, bei dem eine Tinteneinheit und ein Druckkopf auf einem Schlitten angeordnet sind, wird
in &Egr;&Rgr;-&Aacgr;-0581531 beschrieben. Bei diesem Drucker wird der Tintenbehälter zur Vermeidung von Ausfällen beim Drucken, die
durch Variationen im Tintenlevel oder Luftblasen auftreten können, welche wiederum durch Bewegungen des vom Schlitten
mitbewegten Tintenbehälters verursacht werden, in zwei Bereiche unterteilt. Ein erster, neben dem Druckkopf
angeordneter Bereich des Behälters enthält ein mit Tinte getränktes, poröses Element, wie z.B. ein Schaumgummi, und
ein zweiter Bereich enthält flüssige Tinte ohne ein poröses Element. Dieser Aufbau ermöglicht, die Tinte dem Druckkopf
durch das poröse Element zuzuführen, so daß das Auftreten von durch Bewegungen der Tinte im Behälter bedingten Problemen
bis zu einem gewissen Grad verhindert wird.
Das poröse Element steht mit dem Druckkopf über ein vorstehendes Teil, welches durch ein im Seitenbereich des
Behälters ausgebildetes Loch eingeführt wird, in permanenter Flüssigkeitsverbindung. Jedoch kann ein solcher Aufbau nicht
bei einem Druckkopf angewendet werden, bei dem ein Eindringen 0 von Luftblasen in eine Druckkammer verhindert werden muß, wie
sie z.B. bei Druckköpfen vorkommt, bei denen ein piezoelektrischer Vibrator als Betätigungselement des
Tintenausstosses verwendet wird.
Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker zur
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Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Tintenpatrone gemäß den unabhängigen Schutzansprüchen 1 und
26, den Tintenstrahldrucker gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 31 und das System zum Anbringen einer
Tintenpatrone gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch 33.
Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung eine Tintenpatrone bereitgestellt, umfassend:
eine Kammer;
eine Tintenzuführöffnung, die sich durch eine Wandung der
Kammer erstreckt, um Tinte von der Tintenpatrone nach außen zu liefern; und
ein Dichtteil, das in der Tintenzuführöffnung vorgesehen ist
und eine hindurchgehende Öffnung aufweist, wobei das Dichtteil Abmessungen aufweist, um eine Tintenzuführkanüle
von einem Tintenstrahldrucker aufzunehmen und nachgiebig und/oder elastisch gegen eine äußere Begrenzung der
Tintenzuführkanüle zu stoßen.
Gemäß einem Aspekt wird eine Tintenpatrone für einen ™ Tintenstrahldrucker bereitgestellt, umfassend:
einen Behälter, in dem eine Kammer ausgebildet ist; eine Tintenzuführöffnung, die sich durch eine Wandung des
Behälters erstreckt und eine erste Öffnung aufweist, die zur Kammer des Behälters weist, sowie eine zweite Öffnung, die
von der Wandung des Behälters weggerichtet ist; und 0 ein Dichtteil, das in der Tintenzuführöffnung vorgesehen ist
und eine hindurchgehende Öffnung aufweist, wobei das Dichtteil Abmessungen aufweist, um eine Tintenzuführkanüle
von einem Tintenstrahldrucker aufzunehmen und nachgiebig und/oder elastisch gegen eine äußere Begrenzung der
Tintenzuführkanüle zu stoßen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Dichtteil bevorzugt trichterförmig und die Öffnung weist bevorzugt ein weites
Ende und ein enges Ende auf, wobei das enge Ende der Öffnung von der Kammer entfernt angeordnet ist. Das Dichtteil dient
vorteilhafterweise dazu, einen Tintenfluß durch die Tintenzuführöffnung, der nicht durch die Tintenzuführkanüle
führt, zu verhindern, wenn die Tintenzuführkanüle in der
Tintenzuführöffnung positioniert ist. Bevorzugt umfaßt die
Tintenpatrone eine weitere erste Kammer, wobei die Kammer eine zweite Kammer ist, um mit der ersten Kammer zu
kommunizieren. Dabei kann die zweite Kammer mit der ersten Kammer durch einen Durchgang kommunizieren, der in der
Tintenpatrone zwischen der ersten und der zweiten Kammer ausgebildet ist. Die Tintenpatrone umfaßt vorteilhafterweise
ein Siegelelement separat von dem Dichtteil, wobei das Siegelelement angeordnet ist, um die Tintenzuführöffnung
abzudichten bevor die Tintenpatrone auf der Tintenzuführkanüle angebracht wird, und wobei das
Siegelelement durch die Tintenzuführkanüle durchdrungen wird, 0 wenn die Tintenpatrone auf der Tintenzuführkanüle angebracht
wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Tintenstrahldrucker zur ^ Ausgabe von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium bereitgestellt,
der umfaßt:
einen Druckkopf zum Ausstoßen von Tinte; eine Tintenzuführkanüle, die mit dem Druckkopf verbunden ist
und zumindest eine Durchgangsöffnung zum Durchlaufen von
Tinte aufweist; und
0 eine erfindungsgemäße Tintenpatrone, die bevorzugt lösbar
oder entfernbar auf der Tintenzuführkanüle angebracht ist.
Gemäß einem anderen Aspekt wird ein System zum Anbringen einer Tintenpatrone auf einer Tintenzuführkanüle eines
Tintenstrahldruckers bereitgestellt, das eine erfindungsgemäße Tintenpatrone umfaßt.
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Allgemein bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen
tintenbetriebenen Drucker, dem die Tinte von einem Tintenzuführbehälter zugeliefert wird, und genauer gesagt auf
einen Tintenzuführbehälter, wie eine Tintenpatrone, der eine kontinuierliche Zufuhr von Tinte zum Druckkopf gestattet,
wobei er störende Einflüsse durch Temperatur, atmosphärische Änderungen und Vibrationen ausschließt. Die vorliegende
Erfindung erlaubt ein größeres Volumen an Tinte im Tintenzuführbehälter und ermöglicht, dem Druckkopf einen
größeren Anteil der Tinte im Behälter zuzuführen. Zudem umfaßt die vorliegende Erfindung einen Behälter mit
transparenten Seitenwänden, so daß der Anwender auf einfache Weise die Restmenge an Tinte bestimmen kann, und Mittel zur
Dämpfung von unerwünschten Bewegungen der Tinte im Tintenzuführbehälter.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker, in denen ein Druckkopf und eine
Tintenpatrone auf einem beweglichen Schlitten angeordnet sind, und insbesondere auf eine Tintenpatrone, die nach
Verbrauch ihrer Tinte gegen eine neue ausgetauscht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein tintenbasierter Drucker bereitgestellt. Bei diesem wird dem Druckkopf Tinte
über ein Tintenzuführsystem zugeleitet, welches einen Tintenbehälter mit einer Tintenzuführöffnung und einem Paar
Seitenwände beinhaltet. Der Tintenzuführöffnung angrenzend
ist darin ein Tintenabsorptionselement enthalten, das weniger als das Gesamtvolumen des Tintenbehälters einnimmt.
Ein Tintenaufnahme- und Weiterleitungsteil, das in einer Tintenöffnung endet, kann bis in den Tintenbehälter reichen,
wobei das Tintenabsorptionselement gegen das Tintenaufnähme-
und Weiterleitungsteil stößt und von diesem stellenweise komprimiert wird. Das Tintenaufnahme- und Weiterleitungsteil
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-JO ♦ ··*
hat einen kapillaren Tintenpfad, der mit dem Druckkopf verbunden ist und vom Tintenabsorptionselement mit Tinte
versorgt wird.
Genauer gesagt wird eine Tintenpatrone aus einer ersten Kammer, der Tintenkammer zum Tintenspeichern und einer
zweiten Kammer, der Schaumkammer zur Aufnahme eines tintenabsorbierenden porösen Elements gebildet. Eine Teilung,
die Tinten- und Schaumkammer trennt, weist ein Loch auf, so daß die Schaumkammer mit der Tintenkammer in Fließverbindung
steht. Die Tintenpatrone wird mit einer Tintenzufuhroffnung
ausgebildet. Ein trichterförmiges Dichtteil wird in der Zuführöffnung angeordnet und führt einem Druckkopf Tinte zu,
indem es eine Druckdifferenz durch das poröse Element
aufbaut. Das Dichtteil wird aufwärts gerichtet in der Tintenzufuhroffnung angeordnet und ist nachgiebig bzw.
elastisch.
Der Druck in der ersten und in der zweiten Kammer hat einen Wert unterhalb des atmosphärischen Drucks, wobei ein
Druckgleichgewicht zwischen der ersten und der zweiten Kammer durch Oberflächenspannung des porösen Elements in der
Umgebung der Verbindungsöffnung erhalten wird, um die Tinte in der ersten Kammer zu halten. Die erste und die zweite
Kammer, die Trennwand, die Verbindungsöffnung, den Lufteinlaß und die Tintenzufuhroffnung sind so angeordnet und ausgelegt,
daß, sobald das Druckgleichgewicht zwischen den Kammern nicht mehr erhalten bleibt, weil die das poröse Element tränkende
Tinte zumindest teilweise durch die Tintenzufuhroffnung
0 geleitet wird, Tinte von der ersten Kammer dem porösen Element in der zweiten Kammer bedarfsgerecht zugeführt wird,
bis das Druckgleichgewicht zwischen der ersten und der zweiten Kammer wiederhergestellt ist.
Wenn eine Tintenzuführkanüle des Druckkopfes in die Tintenzufuhroffnung eingeschoben wird, berührt die Öffnung
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13 · ·«·
der Kanüle in nachgiebiger Weise das Dichtteil. Da das
Dichtteil eine nach oben offene, trichterähnliche Form hat, wird es leicht deformiert, um der Tintenzuführkanüle
nachzugeben. Außerdem bewirkt diese Nachgiebigkeit einen engen Kontakt des Dichtteils mit der Kanüle. Dadurch kann
eine evtl. auftretende fehlerhafte Ausrichtung von Tintenzuführkanüle und Tintenzuführöffnung ausgeglichen
werden, so daß die Tintenzuführöffnung sicher abgedichtet
werden kann.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Bereitstellung eines qualitativ hochwertigen,
sehr zuverlässigen tintenbasierten Druckers von einfacher Konstruktion, der in der Lage ist, eine gleichmäßige und
angemessene Menge Tinte von einem Tintenbehälter einem Druckkopf zuzuführen, und der Einflüssen von
Umgebungsänderungen wie Temperatur oder atmosphärischen Schwankungen weniger unterworfen ist.
Ein zusätzlicher, weiterer Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung einer Patrone für einen Tintenstrahldrucker,
die unter minimalem Kraftaufwand unter großen Toleranzen betreffs der Ausrichtung der Tintenzuführkanüle eingesetzt
^* werden kann, und die so am Druckkopf angebracht wird, daß ein
hermetische Abdichtung erreicht wird, während der Totraum so klein als möglich ist.
Noch ein zusätzlicher, weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verhindern des Eindringens von Luftblasen
0 in den Druckkopf, während ein negativer Druck in der das poröse Element enthaltenden Kammer aufrechterhalten bleibt.
Noch weitere, besondere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, in der bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
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Erfindung durch illustrative Beispiele in nicht limitierender Weise gezeigt werden.
Dementsprechend umfaßt die Erfindung verschiedene Schritte und die Beziehung einzelner oder mehrerer solcher Schritte
zueinander sowie den Apparat, der Konstruktionsmerkmale, Kombinationen von Elementen und Anordnungen von Teilen
beinhaltet, die auf die Ausführung dieser Schritte ausgerichtet sind. All dies wird in der folgenden,
detaillierten Offenbarung ausgeführt.
Zum vollständigen Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen, in denen folgendes dargestellt ist: 15
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die das Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers
gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
20
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Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer Mehrfarbtintenstrahldruckerpatrone in
Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der
" vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der ersten Aus führungs form, die im Vergleich zu der Ansicht
von Fig. 2 um 90° gedreht ist.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Tintenpatrone von Fig. 2 und 3 bei abgenommenem
Deckel zeigt.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Einfarbentintenpatrone gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Fig. 6(a) ist eine Aufsicht des Deckels von Fig. 2.
Fig. 6 (b) ist eine Aufsicht, die den Deckel mit einem daran angebrachten Siegel zeigt.
Fig. 7 (a) ist eine Querschnittsansicht, die ein Dichtteil mit einer darin eingeführten Tintenzuführkanüle
gemäß der Erfindung zeigt.
10
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Jh Fig. 7 (b) ist eine Querschnittsansicht des Dichtteils vor
dem Einführen der Kanüle.
Fig. 8 ist eine Graphik, welche die Beziehung zwischen Tintenverbrauch, Druckniveau und Resttinte in
einer Tintenkammer zeigt.
Fig. 9 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten-
0 und Schaumkammer gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten-
5 und Schaumkammer gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten-
0 und Schaumkammer gemäß einer fünften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 33-33
der Fig. 11.
35
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Fig. 13 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Tintenpatrone, die den Übergang zwischen Tinten-
und Schaumkammer gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 35-35 der Fig. 13.
Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die eine gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
^ aufgebaute Tintenpatrone zeigt.
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht, die eine gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
aufgebaute Tintenpatrone zeigt.
Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht, die eine gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
aufgebaute Tintenpatrone zeigt. 20
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht der neunten Ausführungsform, die im Vergleich zu der Ansicht
von Fig. 17 um 90° gedreht ist.
Ein Druckkopf gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einem Vierfarb-Druckerplotter oder Farbbilddrucker verwendet werden
und hat vier Färbtintensysteme und diesen zugeordnete
Tintendüsen. Der Vierfarb-Druckerplotter setzt schwarze, rote, grüne und blaue Tinte ein und bewegt den Druckkopf oder
ein Blatt Papier, oder beides, um daraufhin Tinte in einer der gewünschten Farben wie in einem konventionellen Druckkopf
auf eine vorbestimmte Stelle des zu bedruckenden Papiers zu sprühen, um einen Tintenpunkt zu bilden. Gewünschte
Buchstaben und Zeichnungen können somit durch Wiederholungen der obigen Sequenz aufgezeichnet werden. Die vorliegende
Erfindung kann auf Tintenstrahldrucker aller Arten
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angewendet werden, einschließlich solcher mit Druckköpfen, die Hitze mittels Widerständen oder ähnlichem erzeugen, oder
auf der Verschiebung von piezoelektrischen Elementen oder Umformern beruhen, um einen Tintentropfen nach Anlegen eines
Drucksignals aus einer Kammer auszustoßen. Die Tintenzuführbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung können
den besagten Kammern Tinte durch Kapillarwege kontinuierlich zuführen.
In einem Farbbilddrucker, der Tinten in vier Farben verwendet, also in schwarz, rot, grün und blau, wird ein
Blatt Papier durch einen Druckkopf in einer Richtung abgetastet, die orthogonal zur Richtung des Papiertransports
liegt, um eine Punktlinie in einem Abtastdurchgang zu bilden,
wobei das Papier jeweils zeilenweise weitergeführt wird, um Bilder aufzuzeichnen. In Sieben-Farbdruckern werden Tinten in
vier Farben, nämlich schwarz, gelb, Magenta, und Cyan, verwendet, wobei Rot, Grün und Blau durch überlagernde Tinten
in zwei der drei gewünschten Farben (außer Schwarz) auf einem 0 Blatt Papier gebildet werden, wodurch Farbbilder in insgesamt
sieben Farben aufgezeichnet werden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Druckkopf, und insbesondere mit den Tintenbehältern. Eine
detaillierte Beschreibung eines Gesamtdruckers wird lediglich anhand eines einzelnen Beispiels gegeben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Tintenzuführsystem eines TintenstrahlaufZeichnungsgerätes
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine Druckkopfeinheit 1 vom Tintenstrahltyp ist mit einem Tintenbehälter 3 mittels eines Verbindungselements 2
verbunden. Tinte wird vom Tintenbehälter 3 dem Druckkopf 1 durch eine Kanüle 2a und einen Tintenzuführdurchgang 2b des
Verbindungselements 2 zugeleitet, so daß die Druckkopfeinheit
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1 Tintentropfen in Übereinstimmung mit Drucksignalen ausstoßen kann.
Der in Fig. 1 gezeigte Apparat enthält weiterhin ein außerhalb des Druckbereichs angeordnetes Kappenelement 4
welches durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus anstoßend an die Düsenplatte der Druckkopfeinheit 1 angelegt
wird, um die Düsenöffnungen vor dem Austrocknen zu bewahren. Das Kappenelement 4 ist durch ein Rohr 8 mit einer Saugpumpe
5 verbunden, die durch eine Steuereinheit 6 bedient wird, um Tinte von der Druckkopfeinheit 1 durch das Kappenelement 4 zu
saugen. Das Gerät in der Fig. 1 ist weiterhin mit einem Ausflußtank 7 ausgestattet, der mit einer Auslaßöffnung der
Saugpumpe 5 durch ein Rohr 9 verbunden ist.
Der Druckkopf kann beliebig aufgebaut sein, z.B. wie in EP-A-0581531, EP-A-0609863 oder EP-A-0584823 usw.
beschrieben.
0 Die Tintenpatrone ist so ausgelegt, daß sie mit geringem Kraftaufwand und unter Anpassung auch an gewisse
Positionierabweichungen eingesetzt werden kann. Bezug wird zunächst, auf Fig. 2 und 3 gemacht, die eine gemäß der
vorliegenden Erfindung konstruierte Tintenpatrone zeigen. Ein Hauptbehälter 501 ist durch Unterteilungen 502 und 503 in
drei Kompartimente bzw. Einheiten 504, 505 und 506 geteilt, wie in Fig. 3 gezeigt. Jedes der drei Kompartimente 504, 505
und 506 wird durch eine zentrale Trennwand 510 in Schaumkammern 511, 511' und 511", welche je ein
entsprechendes poröses Element 520, 520! und 520"
beherbergen, sowie in Tintenkammern 512, 512' und 512" zur Aufnahme von flüssiger Tinte unterteilt. Die Schaumkammern
511, 511' und 511" sind so dimensioniert, daß sie ein entsprechendes poröses Element 520, 520' und 520" aufnehmen
5 können.
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■J--3 &bgr;
Das Volumen jedes der porösen Elemente 520, 520' und 520" wird so festgelegt, daß es größer als die Kapazität der
Schaumkammern 511, 511' und 511" ist, damit es vorzugsweise
durch Kompression in der Schaumkammer 511, 511' und 511"
zurückgehalten wird. Das Kapazitätsverhältnis der einzelnen Schaumkammern 511, 511' und 511" zu den Tintenkammern 512,
512' und 512" wird so gewählt, daß jede der Schaumkammern 511, 511' und 511" um 20 bis 30 % mehr Tinte aufnehmen kann
als die zugehörigen Tintenkammern 512, 512' und 512".
Wenn sich, wie z.B. in den Fig. 2 bis 4, die drei farbigen Tinten in einer Tintenpatrone befinden, kann es schwierig
sein, festzustellen, ob unterschiedliche Restmengen an Tinte in den einzelnen Kammern vorliegen, was durch einen
unausgeglichenen Verbrauch der verschiedenfarbigen Tinten verursacht werden kann. Wenn die Tinte einer Farbe erschöpft
ist und der Anwender die Patrone wegwerfen möchte, braucht er sich keine unnötigen Sorgen um die anderen Farbtinten in der
leckenden Patrone zu machen. Wenn nämlich eine erfindungsgemäße Patrone weggeworfen wird, wird ein Auslaufen
aus der Patrone verhindert, indem die jeweiligen Tinten von den zugehörigen porösen Elementen absorbiert werden, so daß
die Umwelt vor Leckagen der Tinten geschützt wird.
Die Tintenzuführöf fnungen 513, 513' und 513" {nicht
dargestellt) sind, wie beispielhaft anhand der Schaumkammer 511 für Schaumkammern 511, 511' und 511" gezeigt, im
Hauptbehälter 501 innerhalb einer zugehörigen Schaumkammer 511, 511' und 511" ausgebildet. Jede der
Tintenzuführöf fnungen 513, 513' und 513" ist zur Verbindung mit einer entsprechenden Tintenzuführkanüle (nicht
dargestellt) des Druckkopfes ausgelegt, die am unteren Ende jeder der Schaumkammern 511, 511' und 511" eingeführt werden.
Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, ist das obere Ende des Hauptbehälters 501 mit einem Deckel 516 verschlossen. Zwei
M:\TEXT\GBM\6736U1AN.DOC
Tintenbefüllungsöf fnungen 514 und 515 sind über der Schaumkammer 511 im Deckel angeordnet. Wie in Fig. 6 (a)
gezeigt, umfaßt in gleicher Weise jede der Kammern 511, 511' und 511" zugehörige Tintenbefüllungsöffnungen 514 und 515,
514' und 515', 514" und 515". Vorsprünge 516a und 516b {Fig. 2) sind in die innere Oberfläche des Deckels 516 integriert
und so in der Schaumkammer 511 angeordnet, daß sie die Befüllungsöffnungen 515 bzw. 514 umgeben. Das poröse Element
52 0 wird durch die Vorsprünge 516a und 516b gegen die untere Wand der Schaumkammer 511, in welcher die Tintenzuführöffnung
513 ausgebildet ist, gepreßt. In ähnlicher Weise sind die Vorsprünge 516a' und 516b1, 516a" und 516b" an der Innenwand
von Deckel 516 ausgebildet. Sie sind entsprechend über den Schaumkammern 511' und 511", welche die Tintenzuführöffnungen
513' und 513" enthalten, positioniert, wie in Fig. 3 gezeigt.
Die untere Spitze des Vorsprungs 516a, welcher der Tintenzuführöffnung 513 gegenüberliegt, ist tiefer angeordnet
als die untere Spitze des Vorsprungs 516b, wodurch der Anteil des porösen Elements 520, der in der Umgebung der
Tintenzuführöffnung 513 liegt, am stärksten komprimiert wird.
Die hervorstehenden Abschnitte 522, 522' und 522", die
zusammen mit dem Deckel 516 die porösen Elemente 520, 520'
und 520" komprimieren, sind jeweils am Boden jeder der Schaumkammern 511, 511' und 511" ausgebildet. Ausnehmungen
523, 523' und 523" (zusammengefaßt als 523), die Räume mit einer festgelegten Oberfläche umgrenzen, werden am oberen
Ende der jeweiligen, hervorstehenden Abschnitte 522 ausgebildet. Durchgängige Löcher 524, 524' und 524"
(zusammengefaßt als 524) werden jeweils in den vorstehenden Teilen 522 ausgebildet und dienen als Tintendurchgänge. Ein
Ende jedes dieser durchgängigen Löcher 524 steht in Fließverbindung mit den durch die Ausnehmungen 523
definierten Räumen, und das andere Ende mit den jeweiligen Dichtteilen (zusammengefaßt als 530) , die im folgenden
M:\TEXT\GBM\6736Ul AN.DOC
beschrieben werden. Die Ausnehmungen 523, 523' und 523" weisen bevorzugterweise eine Querschnittsfläche auf, die
größer als die Querschnittsfläche der Tintendurchgänge 524 ist. Filter 525, 525' und 525" (nicht dargestellt) sind am
oberen Ende der Ausnehmungen 523 angebracht.
Die Dichtteile 53 0, von denen nur das eigentliche 53 0
dargestellt ist, sind am unteren Ende der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513" in einem Bereich
größerer Querschnittsfläche als der der durchgängigen Löcher 524 angeordnet und bestehen aus einem nachgiebigen Material
wie etwa Gummi. Die Dichtteile 53 0 sind als eine trichterförmige Abdichtung mit nach oben offenem Ende
ausgelegt. Die unteren Enden der röhrenförmigen Bereiche 531 sind dicker als die anderen Bereiche. Die jeweiligen oberen
Randkanten 533 der Einschnürungen der Verengungen 532 der jeweiligen Dichtteile 530 berühren den Anschlag bzw.
abgestuften Bereich 513a, der zwischen dem Bereich größerer Querschnittsfläche und den Löchern 524 liegt, der jeweiligen
Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513". Jedes Dichtteil 530
wird mit Wülsten 535 ausgestattet, die in laterale Nuten 527 innerhalb der Innenwandung der Tintenzuführöffnung 513 in
Eingriff kommen. Die röhrenförmigen, als Halteabschnitte dienenden Bereiche 531 und die Verengungen 532 sind
miteinander durch dünne Verbindungsbereiche 534 verbunden.
Bei dieser Konstruktion sind die Dichtteile 53 0 mit ihren röhrenförmigen Bereichen 531 an den jeweiligen
Tintenzuführöffnungen 513 fixiert bzw. gehalten. Zusätzlich 0 wird eine Aufwärtsbewegung der oberen Randkanten 53 3 durch
die Anschläge 513a verhindert. Somit sind, selbst wenn die zugehörige Tintenzuführkanüle eingeschoben oder herausgezogen
werden, die Dichtteile 53 0 in geeigneter Weise mit den Tintenzuführöffnungen 513 verbunden. Da die Verengungen dazu
dienen, ein hermetische Abdichtung zwischen dem Dichtteil der jeweiligen Tintenzuführöffnung und der Tintenzuführkanüle zu
.* .'... .. J .. M:\TEXT\GBM\673SU1AN_DOC
erreichen, können ferner die Verengungen wegen der dünnen Verbindungsbereiche 534 etwas bewegt werden, ohne sich zu
deformieren. Folglich kann die luftdichte Abdichtung zwischen dem jeweiligen Dichtteil und der Tintenzuführkanüle erhalten
werden, da eine relative Mißausrichtung zwischen der jeweiligen Tintenzuführkanüle und der Tintenzuführöffnung
kompensiert werden kann.
Durchgänge oder Verbindungsöffnungen 519, 519' und 519"
werden in der zentralen Trennwand 510 ausgebildet, welche die Schaumkammern 511, 511' und 511" von den Tintenkammern 512,
512' bzw. 512" trennt. Schlitze 519a, 519a' und 519a" sind
bis zu einer bestimmten Höhe reichend in der Trennwand 510 ausgebildet und stehen mit den Verbindungsöffnungen zum
Zwecke des Gas-Flüssigkeitsaustausches in Verbindung. Die porösen Elemente 520, 520' und 520" sind so in die
Schaumkammern 511, 511' und 511" eingefügt, daß jedes gegen die Verbindungsöffnung 519, 519' und 519" zwischen jedem Paar
von Schaum- und Tintenkammern 511 und 512, 511' und 512', 0 sowie 511" und 512" gedrückt wird. Auf der Rückwand 5 01a des
Behälters 501 werden Rippen 518, 518' und 518" in jeder der Tintenkammern 512, 512' und 512" ausgebildet. Jeweils eine
individuelle Verbindungsöffnung wird zwischen den Kammerpaaren 511, 512 gebildet, die sich nur über einen
Anteil der dazwischen gebildeten Unterteilung 510 erstreckt.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine
Tintenpatrone für nur eine Farbe verwendet. Eine Patrone 5100 für eine einzelne Farbe oder schwarze Tinte kann kleiner sein
0 als eine solche für Farbtinten, und kann doch eine größere Tintenkapazität aufweisen als jede einzelne der Kammern für
Farbtinte. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird in Fig. 5 eine Patrone für schwarze Tinte gezeigt, die eine innerhalb des Behälters
gebildete Teilungswand 5117 hat, die sich von einer Trennwand 5110 zur Abteilung einer Schaumkammer 5111 und einer
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Tintenkammer 5112 bis zu einer Seitenwand 5100a des Hauptbehälters 5100 erstreckt und somit den Tintenbehälter
5112 in zwei Zellen oder Teilkammern 5112a und 5112b teilt. Dieser Aufbau verhindert, daß der Behälter 5100 durch einen
negativen Druck deformiert wird, der bei dem im folgenden beschriebenen Tintenbefüllvorgang auftritt, oder durch einen
äußeren Druck während der Benutzung, wodurch ein Lecken von Tinte verhindert wird. Die Zellen 5112a und 5112b stehen
durch eine sich nur über einen Teil der zentralen Trennwand 5110 erstreckende Verbindungsöffnung 5119 in ständiger
Fließverbindung mit der Schaumkammer 5111. Weiterhin kann eine Verbindungsöffnung im unteren Teil der Teilungswand 5117
ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, mehrere Teilungswände vorzusehen.
Auf der Innenseite der Wand 5100a sind eine Vielzahl von Rippen 5118 ausgebildet, die vertikal längs der Innenseite
5100a laufen. Diese Rippen erlauben es der Tinte, leichter die Wand entlang abzufließen, so daß der Anwender einfach die
0 Restmenge an Tinte bestimmen kann, indem er den Tintenspiegel betrachtet.
Die Fig. 6 (a) und 6 (b) stellen den Deckel 516 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die
Tinteneinfüllöcher 514, 514' und 514" sowie 515, 515' und
515" sind in denjenigen Bereichen des Deckels 516 ausgebildet, die der Positionierung der porösen Elemente 520,
520' und 520" innerhalb des Behälters 501 entsprechen. Die Lufteingänge 541, 541' und 541" sind mit den
Tinteneinfüllöchern 514, 514' und 514" durch Rillen 540, 540'
und 540" verbunden. Diese Rillen 540, 540' und 540" können als mäandernde oder sich schlängelnde Rillen ausgeführt sein.
Wenn ein Siegel 542 zur Abdeckung der Tinteneinfüllöcher 514, 514' 514", 515, 515' und 515" und der Lufteingänge 541, 541'
und 541" nach Befüllung der Schaumkammern 511, 511' und 511"
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auf der Oberseite des Deckels 516 angebracht wird, bilden die Rillen 540, 540' und 540" Kapillarröhren mit dem Siegel 542.
Ein Zungenstück 545 des Siegels 542, welches vom Deckel 516 absteht, ist mit einem Halsbereich 543 versehen, der am
Siegel im wesentlichen in der Mitte des Luftwegs der Lufteingänge 541, 541' und 541" angebracht ist. Wenn das
Zungenstück 545 vom Deckel 516 abgezogen wird, trennt es sich leicht vom Restsiegel 542. Dies exponiert die Lufteingänge
541, jedoch keine anderen Teile der Unterseite von Siegel 542.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist Siegel 542 mit
Mustern, wie z.B. Buchstaben oder Zeichnungen versehen, die auf seinem Hauptteil 544, der dauerhaft die Rillen 540, 540'
und 540" verschließt, aufgedruckt sind. Muster, Farben, oder andere, vom Aufdruck auf dem Hauptteil 544 unterschiedliche
Bedruckungen des Siegels 542 können auf dem Zungenstück 545 angebracht werden.
So hat z.B. in einer bevorzugten Aus führungs form der Hauptteil 544 des Siegels 542 einen blauen Untergrund, und
ist mit schwarzen Buchstaben und anderen Zeichnungen bedruckt. Die Hintergrundfarbe des Zungenstücks 545 ist z.B.
rot oder gelb, was einen guten Kontrast zur Hintergrundfarbe des Hauptteils 544 ergibt. Buchstaben und Illustrationen
werden auf den Untergrund hauptsächlich in schwarz oder blau aufgedruckt. Dadurch können Hauptteil 544 und Zungenstück 545
voneinander anhand der Farbe und der Muster unterschieden werden. Demzufolge kann die Aufmerksamkeit des Anwenders auf
die Notwendigkeit der Entfernung des Zungenstücks 545 gelenkt werden.
Jede der Tintenzuführöffnungen 513, 513' und 513" wird mit
einer Folie 546 (Fig. 2) als vom Dichtteil 530 separaten Siegelelement verschlossen und Tintenbefullungskanulen werden
unter Durchstoßung des Siegelelements hermetisch in die
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Tiiitenbefüllungsöffnungen 514, 514', 514", 515, 515' und
515" eingeschoben. Die Befüllungsöffnungen 514, 514' und 514"
werden mit einer Evakuierungseinrichtung verbunden, während die Befüllungsöffnungen 515, 515' und 515" geschlossen
werden.
Die Evakuierungseinrichtung verringert den Druck in den Schaumkammern 511, 511' und 511" sowie auch in den
Tintenkammern 512, 512' und 512". Wenn sich der Druck auf einen vorbestimmten Wert verringert hat, wird der
Evakuierungsvorgang beendet und die erste Befüllungsöffnung
(514, 514' und 514") wird verschlossen. Danach wird die zweite Befüllungsöffnung (515, 515', 515") mit einem
tintengefüllten Meßrohr verbunden. Die im Meßrohr befindliche Tinte wird in den evakuierten Behälter gezogen, daraufhin von
den jeweiligen porösen Elementen 52 0, 52 0' und 520" absorbiert und schließlich über die Verbindungsöffnungen 519,
519' und 519" den Tintenkammern 512, 512' und 512" zugeführt.
Nachdem die festgelegte Tintenmenge in die vorgesehene Tintenkammer eingefüllt ist, wird das Siegel 542 auf der
äußeren Oberfläche des Deckels 516 angebracht, so daß die Tiiitenbefüllungsöffnungen 514, 514', 514", 515, 515' und
515", die Rillen 540, 540' und 540" sowie die Lufteingänge 541, 541' und 541" unter Unterdruck versiegelt werden. Das
Siegel 542 erhält die reduzierten Druckverhältnisse in den Schaumkammern 511, 511' und 511" und in den Tintenkammern
512, 512' und 512".
0 Vor der Verwendung der Patrone wird das Zungenstück 545 des Siegels 542 abgezogen, so daß es am Halsstück 543 abreißt und
vom Hauptteil 544 getrennt wird. Somit werden die Tiiitenbefüllungsöffnungen 514, 514' und 514" durch die Rillen
540, 540' und 540" mit den Lufteingängen 541, 541' und 541"
in Fließverbindung gebracht. Dadurch kommunizieren auch die Schaumkammern 511, 511' und 511" mit den Lufteingängen 541,
M-ATEXT\GBM\6736U1AN.DOC
541' und 541" und somit mit der Umgebungsluf t. Es entsteht
somit ein Lufteinlaß zum Einlassen von Umgebungsluft. Durch
diese Anordnung wird, während ein Verdunsten der Tinte verhindert wird, die Tintenpatrone belüftet.
5
Wie in Fig. 7 (a) und 7 (b) gezeigt, wird eine Tintenzuführöffnung 513 der Tintenpatrone so positioniert,
daß sie mit der Tintenzuführkanüle 550 des Druckkopfs in
Linie ausgerichtet ist. Danach wird die Tintenpatrone zum Einsetzen in Richtung des Druckkopfes gedruckt. Ein verengter
Bereich 551 der Tintenkanüle 550 tritt durch das Foliensiegel 545 und kontaktiert die Öffnung des Dichtteils 530, wie in
Fig. 7 (a) gezeigt. Da das Dichtteil 53 0 nach oben offen ist, gestattet es der Tintenzuführkanüle den Durchtritt unter
nachgiebiger Verformung durch den verengten Bereich 551 der Tintenzuführkanüle 550.
Bei Verwendung der Patrone reicht die Tintenzuführkanüle 550 durch das Dichtteil 530 hindurch. Die Nachgiebigkeit des
Verbindungsbereich 534 des Dichtteils 530 erlaubt der Verengung 532, die Tintenzuführkanüle 550 zu berühren. Selbst
wenn die Tintenzuführkanüle 550 des Druckkopfs und das
♦Zentrum des Dichtteils 53 0 etwas gegeneinander versetzt sind,
werden die Tintenzuführöffnung 513 und die Tintenzuführkanüle 550 hermetisch verschlossen.
Um nach Einsetzen der Tintenpatrone dem Druckkopf Tinte zuzuführen oder um den Tintenausstoß wiederherzustellen, wird
ein negativer Druck am Druckkopf und somit durch die 0 Tintenzuführkanüle angelegt, so daß Tinte aus der Patrone
über die Kanüle zum Druckkopf fließt. Aufgrund des Druckunterschieds durch den hohen, an der Patrone anliegenden
negativen Druck wird bewirkt, daß die Verengung 532 des Dichtteils 53 0, die die Patrone hermetisch abschließt und sie
von der Umgebungsluft isoliert, nach oben in Fig. 7 (a) in Richtung auf das Innere der Patrone deformiert wird. Somit
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hilft die Druckdifferenz mit, die Verengung 532 des Dichtteils 530 nachgiebig gegen die Tintenzufuhrkanule zu
pressen, wodurch der hermetische Verschluß der Tintenpatrone unterstützt wird.
5
5
Selbst wenn die Tintenzufuhrkanule nicht vollständig durch
das Dichtteil 53 0 hindurchreicht, gestattet die nachgiebige Kraft in der Verengung 532 des Dichtteils 53 0 ihr, so lange
in Kontakt mit der Tintenzufuhrkanule zu bleiben, wie der verengte Bereich 551 der Tintenzufuhrkanule 550 in Kontakt
mit der Verengung 532 bleibt, wie in Fig. 7 (b) gezeigt. Demzufolge ist die Sicherstellung der Luftdichtheit des
Dichtteils 530 und der Tintenzufuhrkanule 550 möglich, selbst
wenn die Kanüle nicht richtig eingeführt ist, und verhindert Tintenfluß außerhalb der Tintenzufuhrkanule 550.
Da der verengte Bereich der Tintenzufuhrkanule 550 beim
Kontakt mit dem Dichtteil 53 0 versiegelt wird, kann der Totraum in der Patrone sehr klein gehalten werden, und
Luftblasen, die durch einen "Stösseleffekt" beim Aufsetzen
der Patrone auf den Druckkopf entstanden sein mögen, werden am Eindringen in die Patrone gehindert.
Wenn von den Düsenöffnungen des Druckkopfes ein negativer
Druck ausgeübt wird, fließt vom porösen Element 520 absorbierte Tinte durch Öffnung 524 und durch die Öffnungen
552 der Tintenzufuhrkanule in den Druckkopf. Wenn Tinte vom
porösen Element 52 0 in einer vorgegebenen Menge verbraucht worden ist und der Tintenlevel im porösen Element 520 sinkt,
0 überschreitet der Druck in der Tintenkammer 512 die Haltekraft des porösen Elements in der Umgebung der
Verbindungsöffnung 519, so daß Luftblasen durch die Verbindungsöffnung 519 in die Tintenkammer 512 eindringen.
Folglich steigt der Druck in der Tintenkammer 512 und Tinte fließt in die Schaumkammer 511.
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II·· &idiagr; · ·
Die in die Schaumkammer 511 fließende Tinte wird vom porösen Element 520 absorbiert und erhöht damit das Tintenlevel in
der Schaumkamraer 511. In dem Moment, in dem die Haltekraft des porösen Elements 520 in der Nähe der Verbindungsöffnung
519 und der Druck in der Tintenkammer sich ausgleichen, versiegt der Tintenfluß von der Tintenkammer 512 zur
Schaumkammer 511.
Die Graphik in Fig. 8 veranschaulicht diesen Vorgang. Hierbei kennzeichnet der Buchstabe F das Druckniveau im porösen
Element 520 der Schaumkammer 511 und der Buchstabe G das Tintenniveau in der Tintenkammer 512. Wenn eine festgelegte
Menge an Tinte wl, die zunächst im porösen Element enthalten war, verbraucht ist, so daß das Tintenniveau im porösen
Element 520 bis auf einen vorbestimmten Wert verringert ist, bei dem der Druck der Tintenkammer 512 die Haltekraft des
porösen Elements 520 in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 übersteigt, fließt Tinte schrittweise von der
Tintenkammer 512 in die Schaumkammer 511, bis das 0 Gleichgewicht zwischen Tintenkammerdruck und der Haltekraft
des porösen Elements 52 0 in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 wiederhergestellt ist. Somit bleibt,
obwohl der Tintenpegel in der Tintenkammer 512 sukzessive abnimmt, das Tintenniveau im porösen Element 52 0 im
wesentlichen konstant, so daß Tinte durch eine gleichbleibende Druckdifferenz dem Druckkopf mit einer
konstanten Rate zugeführt wird.
Nachdem eine festgelegte Menge Tinte w2 durch den Druckkopf 0 verbraucht worden ist, bleibt keine Tinte mehr in der
Tintenkammer übrig. Die Menge an Tinte, die im porösen Element enthalten ist, ist dann jedoch auf einem Niveau, das
demjenigen entspricht, als Tinte noch stoßweise von der Tintenkammer 512 der Schaumkammer 511 zugeführt wurde. Somit
kann der Druck unter Verwendung der im porösen Element 52 0 absorbierten Tinte fortgesetzt werden, obwohl keine weitere
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Tinte zur Ergänzung der Tintenzuführung im porösen Element 520 in der Tintenkammer 512 zur Verfügung steht. Nachdem eine
vorgegebene Menge an Tinte w3 während des Drucks verbraucht worden ist, wird die Tinte in dem porösen Element erschöpft,
so daß kein weiterer Druck mehr möglich ist.
Während der gesamten Druckoperation von dann, wenn die
gesamte Tinte der Tintenkammer 512 vom porösen Element 52 0 absorbiert worden ist, bis die Tinte verbraucht ist, wird dem
Druckkopf ein konstanter Betrag an Tinte zugeführt. Die Erschöpfung der Tinte in der Tintenkammer 512 zeigt die
bevorstehende Erschöpfung der Tinte in der gesamten Tintenpatrone an. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine frische
Tintenpatrone eingesetzt wird, ist die Sicherstellung einer kontinuierlichen, unterbrechungsfreien Tintenversorgung zum
Druckkopf möglich.
Wie oben beschrieben, muß der Innenraum der Tintenpatrone gemäß der vorliegenden Erfindung während des Druckvorgangs
unter negativem Druck gehalten werden. Zusätzlich zu der Bereitstellung des oben beschriebenen hermetischen
Verschlusses muß die Übertragung der Tinte von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 richtig durchgeführt
werden, um einen konstanten Tintenfluß zum Druckkopf zu gewährleisten. Im folgenden wird die Struktur zum Steuern der
Tintenzufuhr von der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 beschrieben.
Die Fig. 9 stellt die Grenze zwischen Schaumkammer 511 und Tintenkammer 512 in einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dar. Identische Bezugszeichen werden
hierbei verwendet, um vergleichbare Merkmale zu kennzeichnen, wobei der Hauptunterschied zwischen dieser und der ersten
Ausführungsform in einem in der Öffnung 519 ausgebildeten
Stufenbereich liegt.
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Der Stufenbereich 560 ist in der Verbindungsöffnung 519
angeordnet. Ein Anteil 563 des Bodens der Tintenkammer 512 ist höher als der von Schaumkammer 511, wobei der
Stufenbereich 560 den Übergang bildet. Eine Rille 561, welche die Schaum- und Tintenkammern verbindet, wird im unteren Teil
des Stufenbereichs gebildet.
Das poröse Element 520 steht in Kontakt mit der Verbindungsöffnung 519 und wird vom Stufenbereich 560
aufgenommen, so daß sein in der Umgebung der Verbindungsöffnung 519 gelegener Anteil komprimiert wird,
wodurch die erforderliche Druckdifferenz zwischen Tintenkammer 512 und Schaumkammer 511 durch die
Verbindungsöffnung 519 erreicht werden kann. Wenn der Tintenspiegel in der Tintenkammer 512 auf ein niedriges
Niveau absinkt, ermöglicht die Rille 561, Tinte von der Tintenkammer 511 zu sammeln, die dann vom porösen Element 520
in der Schaumkammer 511 aufgenommen wird. Demzufolge kann die gesamte Tinte in der Tintenkammer 512 dem Druckkopf
0 verlustfrei zugeführt werden.
Die Fig. 10 stellt eine Tintenpatrone gemäß einer vierten
♦Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Auch hier
sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser
Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in den
unterschiedlichen Niveaus der beiden Kammern.
Die Bodenseite 564 der Tintenkammer 512 ist höher als die Bodenseite 567 der Schaumkammer 511, wodurch eine Stufe 652
ausgebildet wird. Die Stufe 562 empfängt das untere Ende des porösen Elements 520, so daß dieses in der Umgebung der
Verbindungsöffnung 519 komprimiert wird. Wenn gewünscht, kann eine Schräge 563 die von der Tintenkammer 512 zur
Schaumkammer 511 abfällt, zur Unterstützung der Tintenzufuhr ausgebildet sein. Da die Schräge 563 einen leichteren Fluß
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der Tinte in der Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 hin erlaubt, kann dem Druckkopf konstant Tinte zugeführt werden.
Die Fig. 11 und 12 stellen eine Tintenpatrone gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Auch
hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser
Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt in der
Bereitstellung einer Durchgangsöffnung. Diese Ausführungsform
entspricht übrigens der in den Fig. 4 und 5 dargestellten.
Eine Rille 519a (vgl. Fig. 4 und 5) wird in der Front der die Tintenkammer 512 und die Schaumkammer 511 trennenden
zentralen Trennwand ausgebildet und steht in Verbindung mit dem oberen Bereich der Verbindungsöffnung 519 der zentralen
Trennwand. Um den Luftdurchtritt von Tintenkammer 512 zur Schaumkammer 511 zu ermöglichen und die Fließverbindung
zwischen diesen beiden Kammern zu erhalten, wird eine Durchgangsöffnung 519b am unteren Ende der Rille 519a
ausgebildet. Dadurch wird der obere Bereich des porösen Elements 520, der nur eine relativ kleine Kapillarkraft
aufweist, mit der Verbindungsöffnung 519 über den von der dünne Rille 519a gebildeten Raum in Fließverbindung
gehalten.
Somit kann Tinte reibungslos durch Luft ersetzt werden, so daß die Tinte in der Tintenkammer 512 kontinuierlich in die
Schaumkammer 511 einfließen kann, wodurch verhindert wird, daß entweder zuviel oder zuwenig Tinte geliefert wird.
Die Fig. 13 und 14 stellen eine Tintenpatrone gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Auch
hier sollen gleiche Bezugszeichen vergleichbare Strukturen kennzeichnen. Der Hauptunterschied zwischen dieser
Aus führungs form und der ersten Aus führungs form liegt in der
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Bereitstellung eines in die Schaumkammer 511 ragenden Vorsprungs.
Der hufeisenförmige Vorsprung 565 wird am Boden der
Schaumkammer ausgebildet, s. Fig. 14. Der Vorsprung 5S5
gewährleistet einen Raum in der Umgebung der
Verbindungsöffnung 519, so daß Tinte problemlos aus der
Tintenkammer 512 in die Schaumkammer 511 einfließen kann. Der
Vorsprung kann jedoch auch andere geeignete Formen haben. Er kann ebenfalls auf der zentralen Trennwand 510 liegen.
Wie oben beschrieben, sind Schaum- und Tintenkammer durch eine einzelne zentrale Trennwand 510 voneinander geteilt. In
einer in den Fig. 15 und 16 gezeigten, siebten bzw. achten Ausführungsformen einer Einfarb-Tintenpatrone kann eine
Tintenkammer 571 so ausgebildet sein, daß sei zwei oder drei Seiten der Schaumkammer 570 umgibt, wobei zumindest eine
Verbindungsöffnung 573 in zumindest einer der die Schaum- und die Tintenkammer trennenden Wände 572 ausgebildet sein kann.
0 Eine Austrittsöffnung bzw. Tintenzufuhroffnung 5 74 ist in der
Schaumkammer 570 angeordnet. Eine Tintenpatrone mit solchen Aufbau kann eine vergleichsweise große Menge Tinte bezüglich
des Gesamtvolumens der Patrone haben. Weiterhin kann ein Anwender aufgrund der Anordnung der Kammern einfach erkennen,
ob ein erschöpfungsbedingter Austausch der Patrone notwendig ist.
Die Fig. 17 und 18 zeigen eine Tintenpatrone gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese
0 ähnelt der ersten Ausführungsform, wobei der Hauptunterschied in der Verwendung eines nachgiebigen O-Rings 53 00 besteht,
der nach Einschieben einer Tintenzuführkanüle des Druckkopfes in die Tintenpatrone mit der Peripherie der
Tintenzuführkanüle in Kontakt bleibt. Allerdings resultiert diese Ausführungsform in anderen Problemen, die in der ersten
Ausführungsform gelöst sind. So kann evtl. eine große
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Reibungskraft beim Montieren der Tintenpatrone auf den
Schlitten und beim Einschieben der Tintenzuführkanüle in die Patrone auftreten. Dies führt zu einer zusätzlichen Belastung
auf Druckkopf und Patrone. Weiterhin wird der O-Ring 5300 vom Rand 5302 des Patronenkörpers unterstützt. Falls ein Fehler
in der Ausrichtung von Patrone und Tintenzuführkanüle auftritt, wenn diese in jene eingeführt wird, wird eine
Montage der Patrone sehr erschwert. Zudem wird bei einer Dreifarbenpatrone, bei der die Behälter 5304, 5306, und 5308
für die drei Farbtinten integral ausgeführt sind, wie in Fig. M 18 gezeigt, eine Anbringung der Patrone auf dem Druckkopf
extrem schwierig, falls die Patrone und auch nur eine der Tintenzuführkanulen nicht ausgerichtet sind.
Es versteht sich, daß die obigen Beispiele die Erfindung nicht limitieren sollen, deren Schutzumfang sich aus den
Ansprüchen ergibt, und daß Änderungen an den oben gezeigten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom
Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die Schutzansprüche verstehen sich als ein erster, nicht limitierender Versuch
der Beschreibung der vorliegenden Erfindung.
.* .'... *..' ..* &igr; ..* M:VTEXT\GBM\6736U1AN.DOC
Claims (33)
1. Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker, gekennzeichnet durch:
eine Kammer (511);
eine Kammer (511);
eine Tintenzuführöffnung (513), die sich durch eine Wandung
der Kammer (511) erstreckt, um Tinte von der Tintenpatrone nach außen zu liefern; und
ein Dichtteil (530), das in der Tintenzuführöffnung (513) vorgesehen ist und eine hindurchgehende Öffnung aufweist, wobei das Dichtteil (530) Abmessungen aufweist, um eine Tintenzuführkanüle (550) von einem Tintenstrahldrucker aufzunehmen und nachgiebig und/oder elastisch gegen eine äußere Begrenzung der Tintenzuführkanüle (550) zu stoßen.
ein Dichtteil (530), das in der Tintenzuführöffnung (513) vorgesehen ist und eine hindurchgehende Öffnung aufweist, wobei das Dichtteil (530) Abmessungen aufweist, um eine Tintenzuführkanüle (550) von einem Tintenstrahldrucker aufzunehmen und nachgiebig und/oder elastisch gegen eine äußere Begrenzung der Tintenzuführkanüle (550) zu stoßen.
2. Tintenpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (530) trichterförmig ist.
3. Tintenpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
0 gekennzeichnet, daß die Öffnung ein weites Ende und ein enges Ende aufweist, wobei das enge Ende der Öffnung von der Kammer
(511) entfernt angeordnet ist.
4, Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (530) dazu dient
einen Tintenfluß durch die Tintenzuführöffnung (513), der
nicht durch die Tintenzuführkanüle (550) führt, zu verhindern, wenn die Tintenzuführkanüle (550) in der
Tintenzuführöffnung (513) positioniert ist. 30
5. Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin gekennzeichnet durch eine erste Kammer (512), wobei
die Kammer (511) eine zweite Kammer ist, um mit der ersten Kammer (512) zu kommunizieren.
M:\TEXT\GBM\6736U1 AN.DOC
6. Tintenpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Kammer (511) mit der ersten Kammer (512) durch einen Durchgang (519) kommuniziert, der in der Tintenpatrone
zwischen der ersten und der zweiten Kammer ausgebildet ist.
7. Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenzuführöffnung (513) einen Durchgang (524) aufweist, der durch eine Innenwandung
definiert ist, wobei das Dichtteil (530) einen Halteabschnitt
(531) umfaßt, der durch die Innenwandung der Tixitenzufuhroffnung (513) gehalten wird.
8. Tintenpatrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteabschnitt (531) an einen Bereich der
Innenwandung nahe der Kammer (511) mit dem weiten Ende des Dichtteils (530) gekoppelt ist.
9. Tintenpatrone nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchgang (524) durch die 0 Tintenzuführöffnung (513) einen abgestuften Bereich (513a)
zwischen einem Bereich relativ geringer Querschnittsfläche näher der Kammer (511) und einem Bereich größerer
Querschnittsfläche aufweist.
10. Tintenpatrone nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (530) an den abgestuften Bereich (513a)
anstößt.
11. Tintenpatrone nach Anspruch 9 oder 10, dadurch 0 gekennzeichnet, daß der Bereich größerer Querschnittsfläche
des Durchgangs (524) eine laterale Nut (527) aufweist, wobei der Halteabschnitt (531) eine Wulst (535) zur Aufnahme in der
Nut (527) aufweist.
M:\TE3CTiGBM\6736U 1 AN.DOC
12. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteabschnitt (531) im wesentlichen
röhrenförmig ist.
13. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 5 bis 12,
weiterhin gekennzeichnet durch ein poröses Element (520) in der zweiten Kammer (511), um Tinte zur Tintenzuführöffnung
(513) zu übertragen, wobei die erste Kammer (512) gestaltet ist, um Tinte zum Transport zum porösen Element (520) in der
zweiten Kammer (512) aufzunehmen.
14. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und zweite Kammer eine integrierte Einheit (504, 505, 506) bilden.
15. Tintenpatrone nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch
eine Vielzahl von integrierten Einheiten (504, 505, 506), die einen einzelnen integrierten Behälter (501) bilden, wobei
jede Einheit eine jeweils unterschiedliche Art von Tinte 0 enthält.
16. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenzuführöffnung (513)
^* einen hervorstehenden Abschnitt (522) aufweist, der in die
zweite Kammer (511) hineinragt und mit einer Eingangsöffnung zur Tintenzuführöffnung (513) ausgebildet ist, wobei der
hervorstehende Abschnitt (522) in einen Teil des porösen Elements (520) eingreift und diesen im Bereich der
Eingangsöffnung zur Tintenzuführöffnung (513) lokal
0 komprimiert.
17. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 13 bis 16, weiterhin gekennzeichnet durch mindestens einen Vorsprung
{516a, 516b), um das poröse Element (520) gegen die Tintenzuführöffnung (513) zu drücken, wobei der Vorsprung
(516a) auf einem innengelegenen Abschnitt der zweiten Kammer
M:\TEXTVGBM\6736U1AN.DOC
(511) im wesentlichen gegenüber der Tintenzuführöffnung (513)
ausgebildet ist.
18. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (52 0) vor dem
Einfügen in die zweite Kammer (511) ein Volumen aufweist, das größer als das Volumen der zweiten Kammer (511) ist.
19,. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (511) eine Schaumkammer ist.
20.. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
weiterhin gekennzeichnet durch eine Ausnehmung (523), die auf dem hervorstehenden Abschnitt (522) ausgebildet ist und die
Eingangsöffnung zur Tintenzuführöffnung (513) definiert,
wobei die Tintenzuführöffnung (513) einen Tintendurchgang
(524) aufweist, der sich von der Ausnehmung (523) von dem
porösen Element (520) wegführend erstreckt.
21. Tintenpatrone nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet
daß die Ausnehmung (523) eine Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als eine Querschnittsfläche des
Tintendurchgangs (524), die an die Ausnehmung (523) des hervorstehenden Abschnitts (522) angrenzt, und einen Filter
(525) , der auf der Ausnehmung (523) zwischen dem porösen Element (520) und dem Tintendurchgang (524) angeordnet ist.
22. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 5 bis 21,
weiterhin gekennzeichnet durch zumindest eine Teilungswand (5117), die in der ersten Kammer (512) angeordnet ist, um
eine Vielzahl von Teilkammern (5112a, 5112b) in der ersten Kammer (512) zu definieren.
23. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 5 bis 22, weiterhin gekennzeichnet durch mindestens eine Rippe (518;
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5118) , die in der ersten Kammer (512) angebracht ist, wobei sich die Rippe (518; 5118) in vertikaler Richtung erstreckt
und auf einer inneren Fläche der ersten Kammer (512) positioniert ist.
5
5
24. Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenzuführöffnung (513)
eine Ausgangsöffnung in einem Abstand von der Kammer (512) aufweist und ein von dem Dichtteil (530) separates
Siegelelement (546), wobei das Siegelelement (546) angeordnet ist, um die Tintenzuführöf fnung (513) in der Nähe der
Ausgangsöffnung abzudichten und so gestaltet ist, daß es von der Tintenzuführkanüle (55 0) durchstoßen wird, wenn die
Tintenpatrone auf der Tintenzuführkanüle (550) angebracht wird.
25. Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenpatrone derart
gestaltet ist, daß sie wieder entfernbar auf dem Tintenstrahldrucker angebracht werden kann, so daß die
Tintenzuführkanüle (550) des Tintenstrahldruckers in der Tintenzuführöffnung (513) aufgenommen wird.
26. Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker, gekennzeichnet durch:
einen Behälter (501) , in dem eine Kammer (511) ausgebildet
ist;
eine Tintenzuführöffnung (513), die sich durch eine Wandung
des Behälters erstreckt und eine erste Öffnung aufweist, die zur Kammer (511) des Behälters weist, sowie eine zweite
Öffnung, die von der Wandung des Behälters weggerichtet ist; und
ein Dichtteil (530), das in der Tintenzuführöffnung (513)
vorgesehen ist und eine hindurchgehende Öffnung aufweist, wobei das Dichtteil (530) Abmessungen aufweist, um eine
Tintenzuführkanüle (550) von einem Tintenstrahldrucker
M:\TEXTVGBM\6736U1AN.DOC
aufzunehmen und nachgiebig und/oder elastisch gegen eine äußere Begrenzung der Tintenzuführkanüle (550) zu stoßen.
27. Tintenpatrone nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil {530) trichterförmig ist.
28. Tintenpatrone nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ein weites Ende und ein enges
Ende aufweist, wobei das enge Ende der Öffnung von der Kammer
(511) entfernt angeordnet ist.
29. Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche 26
bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (53 0) dazu dient, einen Tintenfluß durch die Tintenzuführöffnung (513),
der nicht durch die Tintenzuführkanüle (550) führt, zu verhindern, wenn die Tintenzuführkanüle (550) in der
Tintenzuführöffnung (513) positioniert ist.
30,. Tintenpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche 26 bis 29, weiterhin gekennzeichnet durch ein Siegelelement
(546) separat von dem Dichtteil (530), wobei das Siegelelement angeordnet ist, um die Tintenzuführöffnung
(513) abzudichten, bevor die Tintenpatrone auf der Tintenzuführkanüle angebracht wird, und wobei das
Siegelelement (546) durch die Tintenzuführkanüle (550) durchdrungen wird, wenn die Tintenpatrone auf der
Tintenzuführkanüle (550) angebracht wird.
31. Tintenstrahldrucker zur Ausgabe von Tinte auf ein
0 Aufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch:
einen Druckkopf zum Ausstoßen von Tinte; eine Tintenzuführkanüle (550) , die mit dem Druckkopf
verbunden ist und zumindest eine Durchgangsöffnung zum Durchlaufen von Tinte aufweist; und
eine Tintenpatrone gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30.
eine Tintenpatrone gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30.
M:\TEXT\GBMW736U1AN.DOC
32. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenpatrone entfernbar auf der
Tintenzuführkanüle (550) angebracht ist.
33. System zum Anbringen einer Tintenpatrone auf einer Tintenzuführkanüle eines Tintenstrahldruckers, gekennzeichnet
durch eine Tintenpatrone gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30.
M:\TEXT\GBM\6736U1AN.DOC
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---|---|---|---|
JP24851694 | 1994-09-16 | ||
JP11928995A JP3513979B2 (ja) | 1994-09-16 | 1995-04-20 | インクジェットプリンタ用インクカートリッジ |
DE19534577A DE19534577C2 (de) | 1994-09-16 | 1995-09-18 | Tintenpatrone und Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29520949U1 true DE29520949U1 (de) | 1996-05-15 |
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Family Applications (1)
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-
1995
- 1995-09-18 DE DE29520949U patent/DE29520949U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19981201 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20031024 |
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R071 | Expiry of right |