DE3424244A1

DE3424244A1 - Daempfungs- und filtereinrichtung fuer eine tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen bedrucken eines aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE3424244A1
Application number: DE19843424244
Authority: DE
Inventors: Fred Dipl.-Ing. 2930 Varel Johannsen
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1986-01-09

Description

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OLYMPIA WERKE AG TI/02/Ac/ra/PS 1966

ANR: 1 003 976 '*' 27. Juni 1984

Dämpfungs- und Filtereinrichtung für eine Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungs- und Filtereinrichtung für eine Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Durch die deutschen Offenlegungsschriften 21 32 082 und 21 64 sind Vorrichtungen zum Spritzen von Tintentropfen bekannt, bei denen einzelne Tröpfchen durch eine schlagartige Volumenverdrängung einer Tintenkammer aus einer Auslaßdüse gespritzt werden. Ein Spritzen von Tintentröpfchen ist bei diesen bekannten Anordnungen nicht mehr möglich, sobald Luft durch die Auslaßdüse in die Kammer eingesaugt wird. Aus diesem Grunde sind die Abmessungen der Kanäle und damit der Oberflächenspannung und die Kapillarkräfte der Tinte in der Auslaßdüse so zu wählen, daß keine Luft in das System eindringen kann und daß nur ein Nachsaugen aus dem Vorratsbehälter erfolgt. Durch diese Maßnahme wird ein Einsaugen von Luft in den Spritzkopf beim Nachsaugen der ausgestoßenen Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter vermieden. Wenn eine Maschine mit dem oben genannten bekannten Tintenspritzkopf zu einem anderen Arbeitsplatz oder vom Hersteller zum Kunden transportiert wird, so ist ein Strömen der Flüssigkeit zwischen dem Spritzkopf und dem Vorratsbehälter nicht zu vermeiden. Durch dieses Strömen der Flüssigkeit kann es vorkommen, daß Luft in die Kammer des als ventillose Pumpe arbeitenden Spritzkopfes eingesaugt wird. Dieses führt dazu, daß eine Benutzung der Maschine an einem anderen Arbeitsplatz oder beim Kunden nicht immer möglich ist. Aus diesem Grunde muß der Spritzkopf ausgetauscht oder zum Hersteller zum Nachfüllen geschickt werden.

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Dieses Lufteinsaugen in die Flüssigkeitskammer wird durch den Gegenstand der deutschen Auslegeschrift 22 62 327 dadurch vermieden, daß ein Ventilraum mit einem Ventil in dem Zulaufkanal von einem Vorratsbehälter zum Spritzkopf angeordnet ist. Dieses Ventil ist über den Betriebsein- und -ausschalter betätigbar und sperrt den Zulaufkanal während des Transportes. Bei Serial-Schreibwerken, bei denen die Spritzköpfe nicht bewegt werden, wird durch diese Maßnahme ein Lufteintritt in das System vermieden. In Schreibwerken mit einem in Zeilenrichtung bewegten Tintenspritzkopf kommt es zu Beschleunigungsstößen in der im Spritzkopf und in der Rohrleitung befindlichen Tinte, die die Druck- und Kräfteverhältnisse in den Hohlräumen verändern, so daß der Schreibvorgang durch Lufteintritt unterbrochen wird. Die eingedrungene Luft muß durch Evakuieren in einer Vakuumanlage entzogen und der Tintenspritzkopf erneut mit Flüssigkeit gefüllt werden.

Außerdem ist durch die deutsche Auslegeschrift 23 11 383 bereits eine Anordnung zum Reduzieren von Druckanstiegen und -abfällen in der Schreibflüssigkeit eines Tintenspritz-Schreibwerkes bekannt. Auch hierbei können zu beliebigen Zeiten auftretende Druckstöße mit Undefinierter Kurvenform durch eine aus Düse und Prallplatte bestehende Diode zwischen Zulaufkanal und Tintenspritzkopf unterdrückt werden. Die bekannte Anordnung weist zwei hintereinander angeordnete Düse-Prallplatte-Systeme auf, wobei ein System noch eine bewegliche Membran hat, welche bei plötzlich auftretenden Druckstößen als Ventil wirksam wird. Um bei dieser bekannten Anordnung eine wirkungsvolle Dämpfung der plötzlich auftretenden Druckstöße zu erzielen, ist jedoch ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich. Auch ist die bewegliche Membran dauernd Wechselbeanspruchungen ausgesetzt, wodurch ihre Lebensdauer beeinträchtigt wird. Auch weist diese bekannte Anordnung keine Einrichtung auf, durch die verhindert werden kann, daß mit der Tinte mitgeführte Gasblasen in die Spritzdüsen des Tintenspritzkopfes gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungs- und Filtereinrichtung für eine Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers zu schaffen, durch die die zu beliebigen Zeiten auftretenden Druckstöße mit Undefinierter Kurvenform mit einfachen Mitteln zwischen den Vorratsbehältern und dem Tintenspritzkopf und ein Eindringen von Luft in den Tintendruckkopf sicher unterdrückt werden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Dämpfungs- und Filtereinrichtung werden die beim Beschleunigen und Abbremsen des Druckwerkschlittens, beim Transportieren der Maschine etc. auftretenden Druckstöße in den Zulaufkanälen zwischen den Tintenvorratsbehältern und dem mehrfarbigen Tintenspritzkopf derart gedämpft,daß die Betriebssicherheit des Tintenspritz-Schreibwerkes immer gewährleistet ist. Diese Einrichtung ermöglicht einerseits eine wirkungsvolle Dämpfung und andererseits verhindert sie, daß mit der Tinte mitgeführte Gasblasen aus den Vorratsbehältern in die Tintenkanäle des Tintenspritzkopfes gelangen. Zum Auffangen von eventuellen Gasblasen dient ein Siebgewebe.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine Tintenschreibeinrichtung mit dem Erfindungsgegenstand,

Figur 2 einen Schnitt durch den Erfindungsgegenstand,

Figur 3 eine Draufsicht auf den Erfindungsgegenstand teilweise im Schnitt und

Figur 4 einen Schnitt durch Tintenkassette gemäß Figur 1.

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In der Figur 1 ist ein längs eines Aufzeichnungsträgers 1 bewegbarer Schlitten 2 mit einem Tintendruckkopf 3 dargestellt. Der Aufzeichnungsträger 1 ist über eine Papierwalze 4 transportierbar, welche über einen nicht dargestellten Schrittmotor in bekannter Weise antreibbar ist. Der bewegbare Tintendruckkopf 3 ist über ein Tintenversorgungssystem mit einem aus einer austauschbaren Tintenkassette 5 bestehenden Tintenvorratsbehälter in Fließverbindung bringbar, die auf einer gestellfest angeordneten Aufnahmevorrichtung 6 in der Tintendruckeinrichtung angeordnet ist. Die Tintenkassette 5 enthält gemäß Figur 4 mehrere darin als Tintenbehälter ausgebildete Tintensäckchen 8, 9, 10, 11 mit unterschiedlich farbigen Tinten. Diese Tintensäckchen 8, 9, 10, 11 bestehen aus mehrschichtigen, flexiblen Materialien und fallen bei Tintenentnahme in sich zusammen. Die drei kleinen Tintensäckchen 8, 9 und 10 sind mit Tinte in den Farben Gelb, Cyan und Magenta gefüllt, während das große Tintensäckchen 11 mit schwarzer Farbe gefüllt ist. Das Kassettengehäuse 7 der Tintenkassette 5 besteht aus einem rechteckförmigen Zwischenring 12, einem Bodenteil 13 und einem zu diesem (13) symmetrisch ausgebildeten Deckelteil 14, wobei das Bodenteil und das Deckelteil durch eine Ultraschallschweißung mit dem Zwischenring 12 fest verbunden sind. Die drei kleinen Tintensäckchen 8, 9 und 1.0 liegen auf dem Boden 15 des Bodenteils 13 auf, während das große Tintensäckchen 11 mit schwarzer Tinte auf diesen (8, 9, 10) lagert. Die kleinen Tintensäckchen 8, 9 und 10 können z. B. durch Warmschmelzen fest miteinander verbunden sein oder auch durch Zwischennähte in einem großen Tintensäckchen gebildet werden. Das Bodenteil 13 weist schwalbenschwanzartig ausgebildete Führungsschienen 16, 17 auf, die in eine Lagerbohrung 18 der Aufnahmevorrichtung 6 formschlüssig einschieb- und verriegelbar sind.

Alle Tintensäckchen 8, 9, 10 und 11 weisen einen gummiartigen Dichtungsstopfen 19, 20, 21, 22 auf, die in Ausnehmungen der Stirnwand des Kassettengehäuses 7 dichtend angeordnet und beim

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Aufsetzen der Tintenkassette 5 auf die Aufnahmevorrichtung 6 der Druckeinrichtung von Hohlnadeln 23 der Versorgungsleitungen 24, 25, 26, 27 zur Herstellung einer Fließverbindung durchstoßbar sind. Die Hohlnadeln 23 bilden die freien Enden von Hohlnadelkupplungen 28, von denen in der Figur 1 nur eine dargestellt ist. In der Figur 1 befindet sich die Hohlnadel 23 in der Tintenkammer 29, wobei Tinte aus dieser Tintenkammer 29 des Tintensacks 11 über den als Versorgungsleitung ausgebildeten Zulaufschlauch über eine Dämpfungs- und Filtereinrichtung 30 zu dem Tintendruckkopf 3 geleitet wird.

Die Dämpfungs- und Filtereinrichtung 30 besteht gemäß den Figuren 2 und 3 aus einem quaderförmigen Grundkörper 31, der aus Kunststoff, z. B. aus Polyäthylen besteht. Die beiden gegenüberliegenden Großflächen 32, 33 dieses Grundkörpers 31 weisen z. B. je zwei nebeneinander angeordnete Vertiefungen 34, 35 auf, in deren Bodenflächen 36 je ein Zulauf- 37 und ein Abflußkanal 38 münden, über jeder Bodenfläche 36 ist in geringem Abstand ein den Abflußkanal 38 mitabdeckendes Siebgewebe 39 angeordnet, durch das ein Eindringen von Schmutzteilchen oder Gasbläschen in den Tintendruckkopf 3 sicher verhindert wird. Das Siebgewebe 39 ist jeweils mit einem an den Rändern der Bodenfläche 36 angeordneten, umlaufenden Ring 40 durch eine Schweißverbindung fest verbunden. Das Siebgewebe 39 besteht übrigens aus Polyamiddraht. Durch das großflächige Siebgewebe 39 steht immer genügend gefilterte Tinte vor den Abflußkanälen 38 zur Verfügung. Die Siebgeweben 39 weisen übrigens Einpreßteile 41 auf, die in die Öffnungen 42 der Zuflußkanäle 37 in den Bodenflächen 36 einrastbar sind. Diese Einpreßteile 41 sind mit Durchgangsbohrungen 43 versehen, die den Durchfluß der Tinte von den Zuflußkanälen 37 zu den Tintenkammern 44 oberhalb der Siebgeweben 39 gewährleisten. Um ein Aufliegen der Siebgeweben 39 auf den Bodenflächen 36 zu verhindern, weisen die Bodenflächen 36 Distanzstege 45 auf. Diese Distanzstege 45 sind von den Längsseiten 46, 47 der rechteckförmig in den Ver-

tiefungen 34, 35 angeordneten Ringe 40 wechselweise vorspringend angeordnet, derart, daß die gefilterte Tinte schlangenförmig zu den Abflußkanälen 38 geleitet wird. Der Grundkörper 31 weist mindestens zwei Vertiefungen 34, 35 in jeder Großfläche 32, 33 symmetrisch zueinander angeordnet auf, wobei die Zulaufkanäle 37 in einer Seitenfläche 48 und die Abflußkanäle 38 in der gegenüberliegenden Seitenfläche 49 münden. In den Seitenfläche 48 und 49 sind Anschlußöffnungen 50, 51, für die Zulaufschläuche 52 und für die Tintenkanäle 53 in dem Tintendruckkopf 3 vorhanden. Die Tintenkammern 44 in den Vertiefungen 34, 35 werden durch membranartige Folien 54 flüssigkeits- und gasdicht abgeschlossen. Diese membranartigen Folien 54 dienen als Dämpfungselemente und sind mehrschichtig ausgebildet, wobei eine Schicht aus Polyäthylen besteht, die durch eine Schweißverbindung mit dem ebenfalls aus Polyäthylen bestehenden Grundkörper 31 fest verbunden ist. Die die einzelnen Tintenkammern 44 abdeckenden Folien 54 auf einer Großfläche können jeweils aus einem Stück bestehen, wobei die einzelnen Tintenkammern 44 durch eine Zwischenschweißnaht 55 mit dem Grundkörper 31 gebildet werden. Hierdurch wird die Herstellung der Dämpfungseinrichtung verbilligt. Der Grundkörper 31 ist mit der Seitenfläche 49, in die die Abflußkanäle 38 münden, an dem Tintenspritzkopf 3 befestigt. Um die Verbindung zwischen dem Grundkörper 31 und dem Tintenspritzkopf 3 flüssigkeits- und gasdicht zu machen, weisen die Abflußkanäle 38 in der Seitenfläche 49 Erweiterungen 56 zur Aufnahme von Dichtungsringen auf. Um die membranartigen Folien 54 auf jeder Grundfläche 32, 33 z. B. gegen überdehnung zu schützen, sind diese durch einen mit dem Grundkörper 31 befestigbaren Deckel 58, 59 äbdeckbar.

Durch die erfindungsgemäße Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers mit einer Dämpfungsund einer Filtereinrichtung werden Störungen, die durch mit der Tinte mitgeführten Gasblasen, durch Lufteinschlag oder durch Schmutzteilchen verursacht werden können, sicher vermieden.

Claims

OLYMPIAWERKEAG 11/02/Ac/ra/P

ANR: 1 003 976 27. Juni 1984

Patentansprüche:

.J Dämpfungs- und Filtereinrichtung für eine Tintendruckein-■""* richtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers, wobei mehrere Tintenbehälter mit unterschiedlich farbigen Tinten in einem Kassettengehäuse gelagert und über Verbindungsleitungen mit Zulaufkanälen von Tintenkammern in einem Tintenspritzkopf in Fließverbindung stehen und wobei vor den Zulaufkanälen Fluidik-Bauelemente mit Diodenwirkung vorgesehen sind, die plötzlich auftretende Druckstöße mit Undefinierter Kurvenform zwischen den Vorratsbehältern und dem Tintenspritzkopf dämpfen, gekennzeichnet durch einen quaderförmigen Grundkörper (31), mit mindestens je einer in dessen beiden gegenüberliegenden Großflächen (32, 33) angeordneten wannenförmigen Vertiefungen (34, 35), je einen in die Bodenflä'che (36) der Vertiefung (34, 35) einmündenden Zulauf- (37) und Abflußkanal (38), einem mit der Bodenfläche (36) fest verbundenen und den Abflußkanal (38) abdeckenden folienartigen Siebgewebe (39) und einer die Vertiefung (34, 35) flüssigkeits- und gasdicht abschließenden membranartigen FoI ie (54) .
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (31) aus Polyäthylen besteht und die membranartigen Folien (54) mehrschichtig ausgebildet sind, wobei eine Schicht aus Polyäthylen besteht, die durch eine Schweißverbindung mit dem Grundkörper (31) fest verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen (36) der Vertiefungen (34, 35) an ihren Rändern je einen umlau-

fenden Ring (40) aufweisen, mit dem das aus Polyamid-Draht bestehende Siebgewebe (39) durch eine Schweißverbindung fest verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebgeweben (39) Einpreßteile (41) aufweisen, welche in die öffnungen (42) der Zuflußkanäle (37) in den Bodenflächen (36) einrastbar sind und Durchgangsbohrungen (43) zum Durchfluß der Tinte aus den Zuflußkanälen (37) zu den Tintenkammern (44) aufweisen.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen (36) Distanzstege (45) innerhalb der umlaufenden Ringe (40) aufweisen, auf denen die Siebgewebe (39) lagern.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstege (45) von den Längsseiten (46, 47) der rechteckförmig angeordneten Ringe (40) wechselweise vorspringend angeordnet sind, derart, daß die gefilterte Tinte schlangenförmig zu den Abflußkanälen (38) geleitet wird..
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Vertiefungen (34, 35) in jeder Großfläche (32, 33) des Grundkörpers (31) symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Zulaufkanäle (37) in einer Seitenfläche (48) und die Abflußkanäle (38) in der gegenüberliegenden Seitenfläche (49) Anschlußöffnungen (50, 51) für die Zulaufschläuche (52) und für die Tintenkanäle (53) in dem Tintendruckkopf (3) aufweisen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die membranartigen Folien (54) auf einer Großfläche (32, 33) aus einem Stück bestehen, wobei die einzelnen Tintenkammern (44) durch eine Zwischenschweißnaht (55) mit dem Grundkörper (31) gebildet sind.
9. Einrichutng nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (31) mit der Seitenfläche (49), in die die Abflußkanäle (38) münden, an dem Tintenspritzkopf (3) befestigbar ist, und daß die Abflußkanäle (38) in der Seitenfläche (49) Erweiterungen (56) zur Aufnahme von Dichtungsringen (57) aufweisen.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die membranartigen Folien (54) auf jeder Grundfläche (32, 33) durch einen mit dem Grundkörper (31) befestigbaren Deckel (58, 59) z. B. gegen Überdehnung schützbar angeordnet sind.