DE3780550T2

DE3780550T2 - Tintenversorgungssysteme.

Info

Publication number: DE3780550T2
Application number: DE8787106367T
Authority: DE
Inventors: George T Kaplinsky
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2007-05-01
Also published as: US4714937A; JP2625127B2; EP0262292B1; CA1284060C; DE3780550D1; EP0262292A2; EP0262292A3; JPS63172654A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Tintenspeisesystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 (US-A 4 489 335).
Bisher bekannte Plotter benutzen ein Tintenspeisesystem, das einen Tintenstrahlstift besitzt, der durch einen tintengefüllten Schaumvorratsbehälter gespeist wird. Ein Belüftungsloch ist nahe dem oberen Ende gebildet, um dafür zu sorgen, daß atmosphärischer Druck im Bereich des Schaums herrscht, so daß die Tinte abgeführt werden kann. Ein Filter ist im Boden des Vorratsbehälters angeordnet, um Partikel einzufangen. Eine Anordnung, die an den Boden des Reservoirs angesetzt ist, führt Tinte aus dem Reservoir einem Tintenstrahldruckkopf zu, der eine Vielzahl von Düsen in einer Düsenplatte besitzt. Die Düsen sind thermischen Mitteln, wie Dünnfilmwiderständen, zugeordnet, um trennscharfe Tropfen aus Tinte zu bilden, die auf ein Druckmedium, wie Papier, hin abgegeben werden. Jedoch hat das Tintenspeisesystem mit Schaum einige Nachteile.
Zum Beispiel können Luftblasen in dem Schaum eingeschlossen sein und Luftkanäle bilden, was zu einem Nichtversorgen des Tintenstrahldruckkopfes und der Düsen führt. Auch ist es schwierig, den Schaum während der Herstellung völlig mit Tinte zu füllen.
Zusätzlich benötigt man einen sehr großen Filter an dem Bodenbereich des Vorratsbehälters oder des Stiftkörpers, um eine gleichmäßige und vollständige Entleerung des Schaums zu erlauben. Die hohen Kosten solcher Filter steigern die Kosten des Systems beträchtlich.
Weitere Nachteile bestehen in der Möglichkeit, daß Luftblasen die Anordnung bis unterhalb der Filtergegend herabwandern, was zu "unbefüllbaren" Luftblasen führt. Auch besitzt Schaum eine Ausbeute von ungefähr 70 %, das heißt, daß nur 70 % der Tinte in dem Vorratsbehälter an den Druckkopf weitergeleitet werden kann.
Zusätzlich ist die Tinte instabil, wenn der Stift auf die Seite gelegt wird. Aufgrund dieser Instabilität führt die Versendung von Stiften häufig zu einer Unterbrechung der Versorgung, wodurch eine komplizierte Vorbereitung nötig wird und wiederum die Kosten für den Stift erhöht werden.
Das Lüftungsloch erlaubt Luft-zu-Tinte-Kontakt, der die Langzeitviskosität der Tinte beeinträchtigen kann. Auch kann der Tintenabfluß von einer Charge des Schaums zur nächsten nicht reproduziert werden. Daher kann ein Benutzer eines Plotters nicht vorhersagen, ob ein Stift eine Zeichnung beenden kann.
Schließlich kann das Tintenniveau in dem Vorratsbehälter nur durch eine von zwei Methoden ermittelt werden. In der ersten Methode wird die Anzahl der Ventilsprühvorgänge gezählt. Jedoch kann es leicht passieren, das man sich verzählt, wenn der Stift in eine Servicestation auf dem Plotter bewegt wird, z. B. wenn der Benutzer einen andersfarbigen Farbstift wünscht. Der Plotter verliert dann die Übersicht über die Zahl der Sprühvorgänge des alten Stifts.
Alternativ kann ein Tachometerverfahren benutzt werden. Diese Methode besteht aus einem mechanisch betätigten Speicher, der auf dem Stift nach einem Plot angeordnet wird, wobei die Tropfenzählung in das Tintenvolumen, das aufgebraucht wurde, umgerechnet wird, und der Speicher auf dem Stift entsprechend umgestellt wird. Vor einer neuen Zeichnung wird dieser Speicher geprüft, um zu bestimmen, ob genug Tinte zum Beginn des Zeichnens vorhanden ist.
Somit ist klar, daß das vorliegende Schaumsystem einige Nachteile hat, die seiner Nützlichkeit Abbruch tun. Daher wird ein verbessertes Tintenspeisesystem benötigt, das die meisten, wenn nicht sogar alle, der vorgenannten Probleme vermeidet.
Das Tintenspeisesystem der am Beginn genannten US-A 4 489 335 besitzt kein Ventil zwischen der Kammer und dem Druckkopf.
Auch in einem anderen Tintenspeisesystem (US-A 4 403 233) gibt es eine dauernd offene Flüssigkeitsverbindung zwischen einem Tintenbeutel und einer Nebenkammer.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenspeisesystem zu schaffen, das den Kontakt der Tinte mit Luft verhindert und die Probleme des Nichtversorgens unabhängig von den Ursachen vermeidet.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenspeisesystem zu schaffen, das leicht herzustellen ist, das wenige Teile benötigt und stabil in jeder Lage ist.
Es ist wiederum eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenspeisesystem zu schaffen, das ein reproduzierbares Tintenvolumen abgibt.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tintenspeisesystem zu schaffen, das verschiedenen Mitteln zur Ermittlung des Tintenniveaus darin zugänglich ist.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden durch Anspruch 1 gelöst und werden bei Betrachtung der beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung besser verständlich.
Kurzgesagt besteht das Tintenspeisesystem der Erfindung aus einer Kombination
a) eines Tintenballons zum Speichern einer Menge an Tinte,
b) eines Druckkopfes zum Abgeben von Tinte an ein Druckmedium,
c) eines Ballons zum Zuführen eines Tintenvorrats an den Druckkopf mit einem kontrollierten Druck,
d) eines Ventils zur Schaffung einer geschlossenen Betriebsweise, einer Auffüll-Betriebsweise, bei der Tinte aus dem Tintenbeutel zu dem Ballon gespeist wird, und einer Druck-Betriebsweise, bei der Tinte aus dem Ballon an den Druckkopf abgegeben wird, und
e) von Mitteln zum Unterstützen des Tintenbeutels, des Ballons, des Druckkopfes und des Ventils in zusammenwirkender Zuordnung.
Vorteilhafterweise gibt es keine Luftblasen in dem System und das Tintenspeisesystem speist nahezu alle Tinte in der Vorrichtung; das System ist in jeder Lage stabil und daher lageunempfindlich während des Versands; die Tinte wird von der Luft getrennt; elektrische Tintenniveausensoren können eingesetzt werden; und jedes Tintenspeisesystem kann reproduzierbar gefertigt werden.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tintenspeisesystems nach der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 1, mit entfernter Abdeckung und nicht gezeigtem Druckkopf, die eine plattformartige Unterstützung zur Abstützung des Tintenspeisesystems, eines Tintenbeutels und eines Ballons, der auf einer Fläche darauf unterstützt ist, und eine Anordnung, die an dessen gegenüberliegenden Oberfläche unterstützt wird, zeigt;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Drei- Wege-Ventils, das beim Betrieb der Erfindung benutzt wird;
Fig. 4 ist eine Längsschnittsansicht der Plattformunterstützung und der Anordnung der Fig. 2;
Fig. 5 ist eine Längsschnittsansicht des Drei-Wege-Ventils;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 7-7 in Fig. 5;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der in Fig. 6, die das Ventil in geschlossener Betriebsweise zeigt;
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der in Fig. 6, die das Ventil in der Druck-Betriebsweise zeigt;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der der Fig. 6, die das Ventil in der Auffüll-Betriebsweise zeigt; und
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Tintenspeisesystems nach der Erfindung, die das Ventil in der Druck-Betriebsweise zeigt.
In den Zeichnungen, in der gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiche Elemente bezeichnen, wird ein Tintenspeisesystem im wesentlichen durch 10 dargestellt. Das Tintenspeisesystem oder die Vorrichtung 10 beinhalten eine Abstützung 12, die einen Tintenbeutel 14 und einen halbkugelförmigen Ballon 16 auf ihrer ersten Hauptfläche unterstützt. Eine Abdeckung 18 ist zum Schutz des Tintenbeutels 14 und des Ballons 16 vorgesehen. Die Abdeckung hat eine darin gebildete Öffnung 20, die oberhalb des Ballons 16 angeordnet ist und einen Zugang zur Dachoberfläche des Ballons 16 aus Gründen schafft, die aus der folgenden Darlegung klar werden.
Auf der gegenüberliegenden Hauptfläche der Abstützung 12 befinden sich eine Plenumkammer 22 und ein Tintenstrahldruckkopf 24. Die Plenumkammer steht zum Betrieb mit dem Tintenbeutel 14 und dem Ballon 16 in Verbindung, und der Druckkopf 24 steht zum Betrieb mit der Plenumkammer 22 in Verbindung, wie im folgenden genauer beschrieben ist.
Der Tintenbeutel oder Vorratsbehälter 14 enthält ein Material, das durchlässig für Luft und Wasser ist und geringe oder gar keine Neigung zeigt, zu kollabieren. Vorteilhafterweise ist der Tintenbeutel 14 ein aluminiumbeschichteter Plastikbeutel mit einem Rauminhalt von ungefähr 200 cm³, obwohl andere Volumina natürlich eingesetzt werden können. Der Tintenbeutel 14 ist vorteilhafterweise an der Plattform 12 mit einem geeigneten Klebstoff befestigt.
Der halbkugelförmige Ballon 16 enthält einen Elastomerwerkstoff mit einem "Formgedächtnis" und ist auf ein vorstehendes Element 26 (deutlicher in Fig. 11 dargestellt) aufgesetzt. Der Ballon 16 enthält vorteilhafterweise Äthylen-Propylen, das ein wirksames Volumen von ungefähr 15 cm³ besitzt und geeignet ist, Tinten zu dem Druckkopf 24 mit einem Druck zwischen -1,27 cm bis -15,24 cm (-0,5 bis -6 Zoll) Wassersäule, vorzugsweise -25 und -75 mm (-1 und -3 Zoll) Wassersäule, zu speisen, und zwar abhängig von der Dicke der Ballonwand und der Größe des vorstehenden Elementes 26. Wiederum ist es möglich, andere Volumina in Verbindung mit dem Tintenbeutel 14 zu wählen.
Der halbkugelförmige Ballon 16 ist an dem vorstehenden Element 26 mittels einer Klemmplatte 28 befestigt, die eine Öffnung zur Aufnahme des Ballons besitzt. Die Klemmplatte 28 drückt die Lippe 32 am Boden des Ballons 16 gegen das vorstehenden Element 26 und ist an einem Trägerelement 34, welches das vorstehenden Element 26 umgibt, durch Mittel wie Schrauben 36 befestigt.
Die Plenumkammer 22 ist an der Abstützplatte 12 durch geeignete mechanische Mittel, wie Schrauben (nicht dargestellt), befestigt oder mit ihr einstückig. Die Plenumkammer besteht, wie die Plattform 12, vorzugsweise aus gegossenem, starrem Kunststoff.
Der Druckkopf 24 enthält vorzugsweise einen thermischen Tintenstrahldrucker, obwohl andere Drucker, wie piezoelektrische Drucker, bei der Verwirklichung der Erfindung ebenfalls eingesetzt werden können.
Ein Drei-Wege-Ventil 38 dient dazu, den Tintenbeutel 14, den Ballon 16 und den Druckkopf 24 wie folgt zu verbinden. Das Drei-Wege-Ventil 38 hat im wesentlichen einen zylindrischen hohlen Körper 40, vorzugsweise aus einem gegossenen, starren Kunststoff, wobei der Körper eine Öffnung 42 (die in Wirkverbindung mit dem Tintenbeutel 14 steht), eine Öffnung 44 (die in Wirkverbindung mit dem Ballon 16 steht) und ein Paar Öffnungen 46, 48 (die in Wirkverbindung mit dem Ballon 16 und dem Druckkopf 24 stehen) besitzt. Die Öffnung 42 ist nahe dem einen Ende 40a des Ventils 38 angeordnet, während die Öffnung 44 nahe dem entgegengesetzten Ende 40b angeordnet ist. Die Öffnungen 46, 48 sind ebenfalls nahe dem Ende 40b angeordnet und stehen einander gegenüber und sind auf dem Ventilkörper 40 je um einen Winkel bezüglich der Öffnung 44 versetzt am Umfang angeordnet.
Das Drei-Wege-Ventil 38 ist ferner mit einem Zapfen 50 versehen, der an einem Ende 40b des zylindrischen Körpers 40 befestigt ist, und vorzugsweise einstückig mit diesem ausgeführt ist. Der Zapfen 50 ist in geeigneter Weise geschlitzt, um von einer drehbaren Schneide (nicht gezeigt) zur Drehung des Drei-Wege-Ventils erfaßt zu werden.
Schließlich ist das Ventil 38 am entgegengesetzten Ende 40a offen, um das Füllen des Tintenbeutels 14 während der Herstellung zu ermöglichen, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben.
Das Drei-Wege-Ventil 38 ist in der Plenumkammer 22 in einer ähnlich geformten Öffnung 52 angeordnet, um die Drehung des Ventils 38 zu erlauben. Der Zapfen 50 ist einer drehbaren Schneide zugänglich, um ein Einwirken auf den Zapfen 50 zu erlauben.
Die Plenumkammer 22 ist mit (a) einer Öffnung 54 versehen, die eine Flüssigkeitsverbindung mit dem Tintenbeutel 14 durch eine Öffnung 56 darin ermöglicht, (b) mit einer Öffnung 58, die eine Flüssigkeitsverbindung mit dem Ballon 16 schafft, und (c) einer Öffnung 60, die eine Flüssigkeitsverbindung mit dem Druckkopf 24 schafft. Die Öffnung 56 des Tintenbeutels 14 ist an die Öffnung 54 der Plenumkammer 22 durch Pressitz mit Dichtring 62, verbunden.
Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, kommuniziert die Öffnung 44 in dem Drei-Wege-Ventil 38 mit der Öffnung 58 in der Plenumkammer 22, während die Öffnung 42 in dem Drei-Wege-Ventil 38 mit der Öffnung 54 in der Plenumkammer 22 kommuniziert. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, schaffen die Öffnungen 46, 48 eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Öffnung 58 und der Öffnung 60 in der Plenumkammer 22.
Die drei Positionen des Drei-Wege-Ventils 38 sind in den Fig. 8 bis 10 dargestellt. In Fig. 8 ist das Ventil 38 im geschlossenen Zustand gezeigt. Alle Anschlüsse oder Öffnungen sind in der Position, daß keine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Tintenbeutel 14 und dem Ballon 16 oder zwischen dem Ballon 16 und dem Druckkopf 24 herrscht. Der Zapfen 50 ist in seiner Anfangsposition dargestellt.
In Fig. 9 ist das Ventil 38 in der Druck-Betriebsweise gezeigt. In dieser Position gibt es keine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Tintenbeutel 14 und dem Ballon 16. Jedoch besteht eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Ballon 16 und dem Druckkopf 24 über die Öffnungen 46, 48, die jeweils mit den Öffnungen 60 und 58 in der Plenumkammer 22 kommunizieren. Der Zapfen 50 ist um ungefähr 75º aus seiner geschlossenen Position verdreht dargestellt. Der Winkel von ungefähr 750 stellt sicher, daß die Flüssigkeitsverbindung mit der Öffnung 58 hergestellt wird, bevor sie mit der Öffnung 60 hergestellt wird.
In Fig. 10 ist das Ventil 38 in der Auffüll-Betriebsweise dargestellt. In dieser Position gibt es keine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Ballon 16 und dem Druckkopf 24. Jedoch gibt es eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Tintenbeutel 14 und dem Ballon 16 durch die Öffnungen 42 und 44, die in Wirkverbindung mit den Öffnungen 54 und 58 der Plenumkammer 22 stehen (es wird auch Bezug genommen auf die Fig. 4, 5 und 7). Der Zapfen 50 ist um 180º gegenüber seiner anfänglichen, geschlossenen Position verdreht dargestellt. Während ein spezifisches Ventil 38 beschrieben wurde, werden andere Ventilanordnungen, die die gleichen Funktionen erfüllen, auch als in den Rahmen der Erfindung fallend betrachtet.
Die Plenumkammer 22 ist ferner mit einer Bohrung 64 versehen, die in Wirkverbindung mit dem offenen Ende 40a des Ventils 38 verbunden ist. Die Bohrung 64 erlaubt das Füllen des Tintenbeutels 14 mit Tinte 66 während der Herstellung, wobei das Ventil 38 in der Auffüll-betriebsweise steht. In dieser Stellung wird auch der Ballon 16 gefüllt. Die Bohrung 64 wird dann mit dem Stopfen 68 abgedichtet und das Ventil 38 wird in die Versandstellung gedreht.
Der Beginn des Druckens wird durch Erzeugen einer kleinen Delle im oberen Teil des Ballons 16 erreicht. Mechanisches Eindellen des Ballons 16 wird durch Eindrücken des oberen Bereichs des Ballons mit einem stumpfen Werkzeug bis zu einer vorbestimmten Tiefe erreicht, wobei das Ventil 38 in der Auffüll-Betriebsweise steht. Wenn eine Abdeckung 18 benutzt wird, um den Ballon 16 zu schützen, besitzt die Öffnung 20 zu diesem Zweck ein Loch für ein Eindellwerkzeug.
Der Eindellvorgang bewirkt, daß ein wenig der Tinte zurück in den Tintenbeutel 14 fließt. Dann wird das Ventil 38 verdreht, so daß es Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Ballon 16 und dem Druckkopf 24 herstellt.
Der eingedellte Ballon 16 ist dazu in der Lage, mit Unterdruck betrieben zu werden, der benötigt wird, um die Tinte zurückzuhalten und die Tinte daran zu hindern, frei durch die Düsen 70 in der Düsenplatte 72 auszufließen. Wenn er eingedellt ist, hat der Ballon 16 aufgrund seines Formgedächtnisses die Neigung, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird.
Die Funktion der Düsen 70 besteht, außer dem Abfeuern von Tintentropfen, darin, die Tinte daran zu hindern, aufgrund des Unterdrucks zurück in den Ballon zu fließen. Die Düsen 70 erreichen dies durch die Oberflächenspannung, die an den Düsen aufgrund ihrer Kapillarität erzeugt wird. Die Kapillarität kann bis zu -30,48 cm (-12 Zoll) Wassersäule betragen.
Fig. 11 bezeichnet das Tintenspeisesystem 10 in seiner vollen Stellung, bevor gedruckt wird, aber nach dem Eindellen. Das Ventil 38 ist in der Druck-Betriebsweise gezeigt.
Die Tinte fließt aus dem Ballon 16 in die Öffnung 58 in der Plenumkammer 22, dann in die Öffnung 48 im Ventil 38 und in das Innere des Ventils. Die Tinte 66 tritt dann aus dem Ventil 38 durch die Öffnung 46 in die Öffnung 60 in der Plenumkammer 22 aus.
Aus der Öffnung 60 fließt die Tinte in eine umgekehrte Trichterkammer 74 in der Plenumkammer 22, anschließend durch einen Filter 76 in den Druckkopf 24. Von dem Filter aus fließt die Tinte in eine Tintennachfüllkammer 78, wo sie an eine Vielzahl von Düsen 70 in der Düsenplatte 72 abgegeben wird. Widerstände (nicht dargestellt), die mit den Düsen 70 in Verbindung stehen, steuern das Abfeuern der Tintentropfen in der für thermische Tintenstrahldruckköpfe 24 bekannten Art.
Der Zweck des Tintenspeisesystems der Erfindung ist es, Tinte an eine thermische Tintenstrahleinheit (oder eine andere Tintenstrahleinheit) zuzuführen. Das System führt die Tinte mit einem bestimmten Unterdruck zu und in einer Menge, wie sie durch die Lebensdauer des Druckkopfes benötigt wird.
Das Tintenspeisesystem der Erfindung ist dazu bestimmt, mit Tintenplottern benutzt zu werden, die dazu dienen, große Zeichnungen zu fertigen und ist auf einem Schlitten (nicht gezeigt) befestigt, der elektronisch durch einen Computer (nicht gezeigt) angetrieben wird, in dessen Speicher die Zeichnung gespeichert ist.
Das Vorhandensein des Tintenbeutels 14 erlaubt mehrere Nachfüllungen des Ballons 16, wodurch ein verlängerter Gebrauch des Druckkopfes 24 ermöglicht wird, (der dazu in der Lage ist, sehr viel mehr Druck-Zyklen durchzuführen, als durch die Größe des Ballons 16 vorgegeben ist). Der Tintenbeutel 14 fällt schrittweise in sich zusammen, während sein Inhalt in den Ballon 16 überführt wird. Der Ballon andererseits besteht aus einem elastischen Material, das mehrere Male aus dem Tintenbeutel nachgefüllt werden kann.
Der Ballon 16 ist so bemessen, daß er genügend Tinte für eine DIN A0 Zeichnung (die ein wenig größer als normal ist) mit völliger Schwärzung (das bedeutet mit allen Düsen 70 im Druckkopf 24 feuernd) besitzt. Der Ballon schafft aufgrund des Aufbaus seiner Wandung und dessen Dicke einen Unterdruck, um das Austropfen von Tinte 66 am Ort der Düsenplatte 72 zu vermeiden.
Nachdem eine Zeichnung beendet ist, wird der Schlitten der das Tintenspeisesystem 10 mitnimmt, an eine Servicestation des Druckers (nicht gezeigt) zurückgeführt, wo ein Betätigungselement (nicht gezeigt) mit dem Zapfen 50 in Verbindung tritt und die Stellung des Ventils 38 aus der Druck-Betriebsweise (Ballon 16 zu Kopf 24) zur Auffüll-Betriebsweise (Tintenbeutel 14 zu Ballon 16) für eine vorbestimmte Zeiteinheit ändert, um völliges Nachfüllen des Ballons zu erlauben.
Der Ballon 16 wird als nächstes eingedellt, wie oben beschrieben. Das Betätigungselement dreht dann das Ventil 38 in die Druck-Betriebsweise. Zu diesem Zeitpunkt ist das Tintenspeisesystem 10 für eine neue Zeichnung bereit.
Das Tintenspeisesystem 10 der Erfindung ist eine in sich geschlossene, passive Einheit. Seine Vorteile bestehen darin, daß sich keine Luftblasen in dem System befinden (Luftblasen verursachen Nichtversorgung), daß es eine Abgabe mit hohem Nutzungsgrad sicherstellt (praktisch die gesamte Tinte in dem Tintenbeutel 14 kann genutzt werden), daß es stabil in jeder Lage ist (nützlich während des Versands), daß die Tinte abgeschlossen ist (die geschlossene Position des Ventils 38 schließt die Tinte von der Außenumgebung ab, und dadurch ist die Tinte zu keinem Zeitpunkt der Luft ausgesetzt, außer an den Düsen 70), daß es dazu in der Lage ist, das Tintenniveau zu erfassen (ob elektronisch, mechanisch oder visuell), und daß es dazu geeignet ist, reproduzierbar gefertigt zu werden (die Ballons 16 können so gefertigt werden, daß sie sich in jeder Einheit 10 gleich verhalten).
Da die Lebensdauer des Druckkopfes 24 verbessert ist, kann der Tintenbeutel 14 als separate Einheit gefertigt werden, die an eine Ballon-Ventil-Druckkopf-Einheit angesetzt werden kann. Daher kann anstelle des Austausches der gesamten Einheit 10, wenn der Tintenbeutel 14 keine Tinte besitzt, eine bestimmte Anzahl von Tintenbeutelnachfüllpatronen ersetzt werden, bevor die Ballon-Ventil- Druckkopf-Einheit gewechselt wird.
Das Tintenspeisesystem 10 der Erfindung ist dazu geeignet, in computergesteuerten Plottern zur Herstellung von Zeichnungen eingesetzt zu werden.
Damit ist ein Tintenspeisesystem geschaffen worden, das einen Tintenbeutel zum Speichern einer Menge an Tinte besitzt, einen Druckkopf zum Abgeben eines Vorrats von Tinte an ein Druckmedium, einen Ballon zum Schaffen einer Zufuhr von Tinte an den Druckkopf, ein Drei-Wege-Ventil zum wechselweisen Fördern von Tinte aus dem Tintenbeutel an den Ballon und aus dem Ballon an den Druckkopf und Mittel zum Unterstützen des Tintenbeutels, des Ballons, des Druckkopfes und des Drei-Wege-Ventils in zusammenwirkender Zuordnung. Es ist für den Durchschnittsfachmann klar, daß eine Vielzahl von Abänderungen gemacht werden können, ohne den Bereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Tintenspeisesystem mit einem Tintenbeutel (14) zum Speichern einer Menge an Tinte (66); einem Druckkopf (24) zum Abgeben von Tinte zu einem Druckmedium; einer Kammer (16) zum Bereitstellen einer Tintenlieferung an den Druckkopf (24); einem Ventil (38) zum Steuern der Tintenströmung aus dem Tintenbeutel (14) zu der Kammer (16); einer Abstützung (12) zum Unterstützen des Tintenbeutels, der Kammer, des Druckkopfes und des Ventils in einer zusammenwirkenden Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (16) von einem Ballon gebildet ist und daß das Ventil (38) ein Drei- Wege-Ventil ist, welches auch den Tintenstrom aus dem Ballon (16) zum Druckkopf (24) kontrolliert, wobei das Ventil (38) eine geschlossene Betriebsweise hat,bei welcher der Tintenstrom aus dem Tintenbeutel (14) zu dem Ballon (16) und aus dem Ballon (16) zu dem Druckkopf (24) blockiert ist, ferner eine Auffüll-Betriebsweise zum Fördern von Tinte aus dem Tintenbeutel (14) zu dem Ballon (16), wobei der Tintenstrom aus dem Ballon (16) zu dem Druckkopf (24) blockiert ist, und eine Druck-Betriebsweise zum Fördern von Tinte aus dem Ballon (16) zum Druckkopf (24), wobei der Tintenstrom aus dem Tintenbeutel (14) zum Ballon (16) blokkiert ist.

2. Tintenspeisesystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenbeutel (14) aus einen für Luft und Wasser undurchlässigen Werkstoff aufweist.

3. Tintenspeisesystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballon (16) aus einem Elastomerwerkstoff, vorzugsweise aus einem nachgiebigen Ethylen-Propylen, besteht.

4. Tintenspeisesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballon (16) zur Abgabe von Tinte (66) bei einem Unterdruck zwischen etwa -12,5 und -150 mm (-0,5 und -6 Zoll) Wassersäule, vorzugsweise zwischen -25 und -75 mm (-1 und -3 Zoll) Wassersäule fähig ist.

5. Tintenspeisesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) ein Drei-Wege-Ventil ist und einen zylindrisch gestalteten hohlen Ventilkörper (40) mit einer ersten Öffnung (42) nahe dem einen Ende (40a) und einer zweiten Öffnung (44) nahe dem entgegengesetzten Ende (40b) hat, wobei beide auf der gleichen Seite des zylindrischen Körpers angeordnet sind, wobei ein Paar gegenüberliegende Öffnungen (46, 48) nahe dem entgegengesetzten Ende angeordnet ist und zur zweiten Öffnung auf dem zylindrisch gestalteten Körper um 75º versetzt angeordnet ist, und mit einer drehbaren Vorrichtung (50) an dem genannten entgegengesetzten Ende.

6. Tintenspeisesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung eine Stützplatte (12) ist, welche den Tintenbeutel (14), den Ballon (16), den Druckkopf (24) und das Ventil (38) in zusammenwirkender Anordnung unterstützt, wobei der Tintenbeutel und der Ballon auf der einen Seite der Stützplatte und der Druckkopf und das Ventil auf der andere Seite der Stützplatte angeordnet sind.

7. Tintenspeisesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plenumkammer (22) an der Abstützung (12) zur Aufnahme des Ventiles (38) montiert ist, wobei der Druckkopf (24) auf der Plenumkammer angebracht ist, um Tinte (66) aus dem Tintenbeutel (14) zum Ballon (16) und von dort zum Druckkopf zu liefern.

8. Tintenspeisesystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenbeutel (14) einen aluminiumbeschichteten Kunststoffbeutel aufweist.

9. Tintenspeisesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (24) mehrere Düsen (17) in einer Düsenplatte (72) aufweist.

10. Tintenspeisesystem (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (70) durch jeder Düse zugeordnete thermische Mittel betätigt werden.