DE3401071A1

DE3401071A1 - Vorrichtung zum nachfuellen von tintenbehaeltern in tintenschreibeinrichtungen

Info

Publication number: DE3401071A1
Application number: DE19843401071
Authority: DE
Inventors: Emmeran 8151 Großhöhenrain Vollert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1985-07-25

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA 84 P 1 0 1 6 DE

Vorrichtung zum Nachfüllen von Tintenbehältern in Tintenschreibeinrichtungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachfüllen von im Schreibkopf von Tintenschreibeinrichtungen auswechselbar angeordneten Tintenbehältern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Für ein schnelles und geräuscharmes Schreiben von Zeichen beliebiger Form, sowie zur Darstellung von Grafik, hat sich das sog. Tintendruckverfahren bewährt. Ein derartiges Verfahren beruht darauf, daß aus den in einem Schreibkopf zusammengefaßten und in Austrittsöffnungen endenden Tintenkanälen Tintentröpfchen ausgestoßen werden, die auf einem Aufzeichnungsträger mosaikartig zusammengesetzt Zeichen oder grafische Abbildungen bilden. Ein Beispiel für einen piezoelektrisch betriebenen Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen ist in der DE- OS 25 43 451 beschrieben.

Zur farbigen Darstellung ist es bekannt, den Tintenkanälen Tinte verschiedener Farbe zuzuführen. Es ist ausreichend, sich auf vier Grundfarben, vorzugsweise auf Tinten der Farben gelb, magenta, cyan und schwarz zu beschränken, da durch Mischung dieser Farben nahezu jeder Farbeindruck darstellbar ist. Der Tintenvorratsbehälter eines Farbstrahldruckkopfes ist dabei derart gestaltet, daß die verschiedenfarbigen Tinten in getrennten Behältern enthalten sind, die jedoch in einem gemeinsamen, mit dem Schreibkopf verbundenen und mit dem Schreibkopf bewegten Reservoir angeordnet sind. Ein Beispiel für einen solchen Mehrfarbenschreibkopf ist in der DE-OS 29 25 812 beschrieben.

Fk 1 Obh / 09.01.1984

'ψ\ 3Α01071

-*— ^VPA 84 P 10 1 6 DE

Im praktischen Einsatz derartiger Mehrfarbenschreibköpfe ist der Verbrauch an Tinte einer bestimmten Farbe nur schwer im voraus abzuschätzen. Allenfalls trifft das auf den Verbrauch an schwarzer Tinte zu, da wegen der erfahrungsgemäß häufigeren Darstellung von üblicherweise schwarz zu schreibenden alphanumerischen Zeichen der Verbrauch an schwarzer Tinte größer ist als der Verbrauch an andersfarbiger Tinte. Der Verbrauch an Tinte anderer Farbe ist weitgehend zufällig und in der Regel nicht vorher sehbaren Einflüssen unterworfen. Das bedeutet, daß es nicht möglich ist, eine Tintenversorgung für einen Schreibkopf von vorne herein so zu dimensionieren, daß jede Farbe in etwa gleichzeitig verbraucht wird.. Es werden also diejenigen Tintenbehälter, in denen die verschiedenfarbigen Tinten enthalten sind, nicht gleichzeitig geleert werden. Da üblicherweise die Tintenbehälter derartiger Schreibköpfe als sog. Wegwerfartikel vorgesehen sind bedeutet das, daß noch teilweise gefüllte Tintenbehälter ausgewechselt und weggeworfen werden müssen, weil nur ein Teilbehälter, der eine Tinte bestimmter Farbe enthält, leergeschrieben wurde.

Nun ist es zwar möglich, bei einem stationären Tintenversorgungssystem eine dem statistischen Verbrauch entsprechende größere Tintenmenge für jede Farbe vorzusehen. Das würde jedoch in Vorrichtungen mit einem mitfahrenden Tintenbehälter bedeuten, daß ständig eine sehr große Masse bewegt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach zu handhabende Nachfüllung der vollständig oder teilweise geleerten Teilbehälter eines Tintenbehälters in Mehrfarbenschreibköpfen mit mitfahrendem Tintenbehälter anzugeben.

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Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Im wesentlichen ist damit der Vorteil verbunden, daß der die einzelnen Farbtinten enthaltende und mit dem Schreibkopf bewegte Tintenbehälter in seinen Abmessungen klein gehalten werden kann, und daß er mehrfach jeweils nach Wiederauffüllung verwendet werden kann. Gleichzeitig ist die Nachfüllung einfach durchführbar. Die dazu erforderliehen Ausgestaltungen der im Schreibkopf auswechselbar angeordneten Tintenbehälter und die Ausgestaltungen des Nachfüllbehälters sind aufwandsarm erstellbar. Die Verwendung von zwei Tintenbehältern reicht aus, um auch bei einem nicht vorhersehbaren höheren Verbrauch einer bestimmten Farbe den Schreibkopf ohne größere Unterbrechung weiter benutzen zu können.

Weitere in den Unteransprüchen angegebene Ausgestaltungen betreffen die Verbindung zwischen dem Tintenbehälter und dem Nachfüllbehälter, sowie den Aufbau des Nachfüllbehälters.

Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen 25

Fig. 1 einen bekannten Schreibkopf mit einem Tintenbehälter für Mehrfarbendruck,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Tintenbehälter und einen Nachfüllbehälter,

Fig. 3 Tintenbehälter und Nachfüllbehälter während eines Nachfüll- oder Auffüllvorganges und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für die Realisierung der Flüssigkeitsverbindung zwischen Tintenbehälter und Nach-

füllbehälter.

Fig. 1 zeigt den Prinzipaufbau eines Schreibkopfes nach dem Stande der Technik. Ein solcher Schreibkopf besteht im wesentlichen aus dem eigentlichen Kopfteil 1, in dem die Tintenkanäle und die den Tintenkanälen zugeordneten Antriebselemente, in der Regel piezoelektrische Antriebselemente, angeordnet sind. An seinem vorderen, einem hier nicht dargestellten Aufzeichnungsträger zugewandten Ende, weist der Kopfteil eine Reihe von Austrittsöffnungen auf, aus denen Tintentröpfchen unter der Einwirkung der Antriebselemente ausgestoßen und gegen das Papier geschleudert werden. Dem Schreibkopf konstruktiv zugeordnet ist der Tintenbehälter 2, der insgesamt auswechselbar ist, und der vier Teilbehälter für vier verschiedene Farben aufweist. Diese Teilbehälter sind mit 3, 4, 5 und 6 bezeichnet. Sie enthalten Tinten der Farben gelb, magenta, cyan und schwarz, über ein Tintenversorgungssystem 7 sind die Tintenkanäle im Kopfteil 1 mit den einzelnen Teilbehaltern 3, 4, 5 und 6 verbunden. Die gesamte Anordnung ist in der Regel auf einem sog. Schreibwagen befestigt, der längs einer Schreibzeile vor dem Aufzeichnungsträger hin und her bewegt wird. Für Tintenschreibeinrichtungen mit mitfahrendem Tintenbehälter ist dieser nach dem Stande der Technik als sog. Wegwerfartikel konzipiert.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 2 ist dort der aus seiner Befestigung am Schreibkopf herausgenommene Tintenbehälter im Schnitt gezeigt. Dieser Tintenbehälter 2 enthält die vier Teilbehälter 3, 4, 5 und 6, die jeweils aus einem zwischen

seitlichen Wandungen gehaltenen flexiblen Tintensack bestehen. Die Teilbehälter 3, 4 und 5 enthalten Tinten der Farben gelb, magenta und cyan. Der Teilbehälter 6 weist ein größeres Volumen auf. Er enthält z.B. schwarze Tinte.

Jeder Teilbehälter besitzt eine Ausfließöffnung 8, die durch einen Dichtpfropfen 9 verschlossen ist. Dieser Dichtpfropfen 9 besteht aus einem gummi- oder silikonähnlichem Material, durch das eine Hohlnadel durchführbar ist. Bekanntlich wird mit dem Einsetzen eines Tintenbehälters 2 auf den Schreibkopf dieser Dichtpfropfen von einer am Boden des Schreibkopfes angeordneten Hohlnadel durchstoßen und dadurch die Verbindung zum Tintenversorgungssystem des Schreibkopfes hergestellt. Wird der Tintenbehälter 2 vom Schreibkopf entfernt, so wird dadurch die Hohlnadel aus dem Dichtpfropfen herausgezogen, und der Teilbehälter ist dann dicht verschlossen. Im unteren Teil der Fig. 2 ist ein Nachfüllbehälter 10 ebenfalls in Schnittdarstellung gezeigt. Dieser besteht aus einer Reihe von Tintenmagazinen 11, 12, 13 und 14, die jeweils eine größere, z.B. die zehnfache Menge an Vorratsflüssigkeit, d.h. an Tinten der Farben gelb, magenta, cyan und schwarz enthalten als die Teilbehälter. Auch in diesem Falle befindet sich die Tintenflüssigkeit in flexiblen Kunststoffhüllen, die durch seitliche Wandungen des Nachfüllbehälters 10 gehalten werden. Jedes Tintenmagazin weist eine Ausflußöffnung 15 auf, die durch einen elastischen Dichtring 16 abgeschlossen ist. Durch diesen Dichtring 16 ragt eine Hohlnadel 17 hindurch, die eine im Bereich der Spitze liegende Öffnung 18 aufweist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Hohlnadel 17 innerhalb der Ausflußöffnung 15 am Nachfüllbehälter 2 angeordnet. Die öffnungen 8 des Tintenbehälters 2 und die Ausflußöffnungen 15 des Nachfüllbehälters 10 entsprechen einander derart, daß beim Aufsetzen oder Aufstecken des Tintenbehälters 2 auf den Nachfüllbehälter 10 die Öffnungen 8 des Tintenbehälters 2 in die Ausflußöffnungen 15

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des Nachfüllbehälters 10 gleitend aufgenommen werden, wobei die Hohlnadel 17 den Dichtpfropfen 9 durchdringt. Im aufgesteckten Zustand befindet sich die Öffnung 18 der Hohlnadel 17 im Inneren der einzelnen Teilbehälter 3, 4, 5 und 6 und stellt somit eine nach außen hin abgedichtete Fließverbindung zwischen dem Nachfüllbehälter 10 und dem Tintenbehälter 2 her. Nunmehr wird die durch Zusammenstekken des Tintenbehälters 2 mit dem Nachfüllbehälter 10 gebildete Anordnung gekippt, was symbolisch in Fig. 3 dargestellt ist. Das Nachfüllen der einzelnen leeren oder teilweise leeren Teilbehälter des Tintenbehälters geschieht nun dadurch, daß langsam Tintenflüssigkeit aus dem Nachfüllbehälter in den Tintenbehälter gelangt. Verwendet man zwei Tintenbehälter, von denen einer stets mit dem Schreibkopf verbunden, der andere in der beschriebenen Weise mit dem Nachfüllbehälter verbunden ist, so ist die für einen Nachfüllvorgang erforderliche relativ lange Zeitdauer unkritisch.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung der Hohlnadel bei nicht aufgestecktem Tintenbehälter frei. Das bedeutet, daß Luft in die Tintenmagazine eindringen kann, oder daß die sich in der Öffnung befindliche Tintenflüssigkeit verhärten oder eintrocknen kann. Für einen späteren Einsatzfall könnte die Fließverbindung gestört sein. Eine Verbesserung wird durch die in Fig. 4 dargestellte Ausgestaltung der Erfindung erreicht. Das dort dargestellte Detail zeigt lediglich die Ausflußöffnung 15 eines Tintenmagazins und die öffnung 8 eines Tintenbehälters. Im Beispiel nach Fig. 4 ist die Ausflußöffnung 15 durch einen Einsatz realisiert, durch den sowohl die Ausflußöffnung 15 als auch die Hohlnadel 17 gebildet ist. Dieser Einsatz kann durch eine einfache Schraubverbindung 20 befestigt werden. Die Hohlnadel 17 mit der Öffnung 18 ist in diesem Falle von einem elastischen Dichtmaterial 21 umgeben, das die Hohlnadel im Be-

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reich ihrer Öffnung vollständig verschließt, solange Tintenbehälter und Nachfüllbehälter nicht zusammengesteckt sind. Soll ein Tintenbehälter nachgefüllt werden, so wird in der vorher beschriebenen Weise verfahren. Im Bezug auf das Beispiel in Fig. 4 bedeutet das, daß die Öffnung 8 nach unten in die Öffnung 15 hineingedrückt wird, wodurch die elastischen Dichtmaterialien 9 und 21 deformiert werden, und die Hohlnadel 17 in das Innere des Tintenbehälters 2 gelangt. Nach Umkippen der gesamten Anordnung fließt langsam Tintenflüssigkeit vom Nachfüllbehälter in den Tintenbehälter.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Nachfüllbehälter aus einzelnen steckbaren, d.h. auswechseibar zusammengefügten Tintenmagazinen bestehen. Die Zusammenfügung kann dabei steckcodiert erfolgen, so daß ein Verwechseln einzelner Tintenmagazine mit Sicherheit vermieden wird.

Werden, wie weiter durch die Erfindung vorgeschlagen, die Tintenmagazine des Nachfüllbehälters mit einem Sichtfenster ausgestattet, oder von vornherein aus durchsichtigem Material aufgebaut, so ist eine zusätzliche Füllstandsüberwachung nicht erforderlich.

4 Patentansprüche

4 Figuren
30

Claims

VPA Patentansprüche 84 P 1 0 1 6 OE

1.J Vorrichtung zum Nachfüllen von im Schreibkopf von Tin- ^■fenschreibeinrichtungen auswechselbar angeordneten Tintenbehältern, die jeweils in getrennten Teilbehältern Tinte verschiedener Farbe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nachfüllbehälter (10) mit getrennten Tintenmagazinen (11,12,13,14) vorgesehen ist, die jeweils einen größeren Vorrat an Tinten verschiedener Farbe enthalten, daß jedes Tintenmagazin (11,12,13,14) eine Ausflußöffnung (15) aufweist, die jeweils an die Öffnungen (8) der Teilbehälter (3,4,5,6) des Tintenbehälters (2) derart angepaßt ist, daß der Tintenbehälter (2) auf den Nachfüllbehälter (10) aufsteckbar ist,

und daß in der Ausflußöffnung (15) jedes Tintenmagazin (11,12,13,14) eine gegen das Innere des Tintenmagazins abgedichtete Hohlnadel (17) vorgesehen ist, über die nach dem Aufstecken des Tintenbehälters (2) auf den Nachfüllbehälter (10) eine nach außen flüssigkeitsdichte Fließverbindung besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (8) der Teilbehälter (3,4,5,6) des Tintenbehälters (2) und die Ausflußöffnung (15) der Tintenmagazine (11,12,13,14) des Nachfüllbehälters (10) jeweils durch einen Ansatz gebildet sind, die beim Zusammenstecken des Tintenbehälters (2) und des Nachfüllbehälters (10) ineinander gleiten,

daß auf dem die Ausflußöffnungen (15) bildenden Ansatz zugleich auch die Hohlnadel (17) angeordnet ist, wobei dieser Ansatz in die Wandung des Nachfüllbehälters (10) einsetzbar ist,

und daß das elastische Dichtmaterial (21) der Ausflußöffnung (15) bei nicht aufgestecktem Tintenbehälter (2) die

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Öffnung (18) der Hohlnadel (17) verschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der Tintenmagazine (11,12,13,14) im Nachfüllbehälter (10) auswechselbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenmagazine (11,12,13,14) im Nachfüllbehälter (10) einzeln auswechselbar sind, und daß jedes Tintenmagazin (11,12,13,14) steckcodiert im Nachfüllbehälter (10) gehalten ist.