DE3822985A1

DE3822985A1 - Ventilating device for an ink reservoir of a writing instrument, containing free ink

Info

Publication number: DE3822985A1
Application number: DE19883822985
Authority: DE
Inventors: Gerhard Matthes; Helmut Ing Grad Rueter
Original assignee: Geha Werke GmbH
Current assignee: Geha Werke GmbH
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-11
Also published as: DE3822985C2

Abstract

By means of the invention, a ventilation device is provided which ensures metered ventilation of the ink reservoir and prevents uncontrolled discharge of ink. This is achieved in that a capillary body (7) is arranged between an air-permeable and liquid-impermeable membrane (6) and the ink reservoir (1), completely covering the membrane (6). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für ein freie Tinte enthaltendes Tintenreservoir eines Schreibgerä tes mit einer luftdurchlässigen und flüssigkeitsundurch lässigen Membrane.The invention relates to a ventilation device for a Ink reservoir of a writing instrument containing free ink tes with an air permeable and liquid impermeable casual membrane.

Belüftungseinrichtungen für Tinten-reservoirs der genannten Gattung sind recht aufwendig gestaltet, da sie sowohl einen einwandfreien Tintenfluß im Schreiben sicherstellen, als auch beispielsweise bei einer schnellen Erwärmung eines Schreibgerätes oder aber auch bei einem Druckabfall, wie er im Gebirge oder auch im Flugzeug eintreten kann, ein Aus treten von Tinte sicher verhindern müssen.Aeration devices for ink reservoirs of the aforesaid Genus are quite complex, since they are both ensure proper ink flow in writing when also, for example, in the case of rapid heating of a Writing instrument or if there is a drop in pressure, such as he can enter in the mountains or on a plane, an off to prevent ink from entering.

Es ist bereits ein Vorschlag bekannt geworden, eine Belüf tungseinrichtung in Form einer luftdurchlässigen, jedoch flüssigkeitsundurchlässigen Membrane vorzusehen (DE-GM 86 11 675). Da es sich hier jedoch gezeigt hatte, daß über eine derartige Membrane die Belüftung des Tintenreservoirs nicht ausreichend dosiert werden kann, so daß es unter bestimmten Bedingungen zu einem raschen Auslaufen von Tinte kommt, wurde später der Vorschlag gemacht, der Membrane einen mit Flüssigkeit gefüll ten Hohlkörper vorzuschalten (EP-OS 02 43 922). Hierdurch soll eine dosierte Belüftung des Tintenreservoirs erfolgen. Wie es sich gezeigt hat, bringt ein derartiges System jedoch nicht den gewünschten Effekt, da die Luft nicht in der Lage ist, die im Hohlkörper befindliche Flüssigkeit zu durchdringen. A proposal has already been made known, a suggestion processing device in the form of an air-permeable, however liquid-impermeable membrane must be provided (DE-GM 86 11 675). Since it had been shown here, however, that such a Membrane insufficient ventilation of the ink reservoir can be dosed so that it can be used under certain conditions If ink runs out quickly, the Proposed to fill the membrane with liquid upstream of the hollow body (EP-OS 02 43 922). This is supposed to metered ventilation of the ink reservoir. Like it such a system has not shown the desired effect because the air is unable to to penetrate the liquid in the hollow body.

Sobald die Flüssigkeit eine der beiden Membranen bedeckt, was außer bei einer waagerechten Lage des Schreibgerätes stets der Fall ist, kann ein Luftaustausch nicht erfolgen. Das Tintenreservoir verhält sich dann wie ein herkömmlicher an seiner Rückseite verschlossener Behälter, und es kommt bei einem Temperaturanstieg bzw. bei einem Druckabfall, so fern nicht ein herkömmliches aufwendiges Tintenleitsystem vorgesehen ist, zu einem unerwünschten Auslaufen von Tinte.Once the liquid covers one of the two membranes, what except when the writing instrument is in a horizontal position An air exchange cannot always take place. The ink reservoir then behaves like a conventional one sealed container on its back and it comes in the event of an increase in temperature or a drop in pressure, so far from a conventional elaborate ink delivery system is intended to undesirable leakage of ink.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenreservoir der genannten Gattung zu schaffen, bei der eine dosierte Be lüftung des Tintenreservoirs erfolgt, so daß die genannten Nachteile vermieden werden.The invention has for its object an ink reservoir to create the type mentioned, in which a metered loading Ventilation of the ink reservoir takes place, so that the above Disadvantages are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwi schen der luftdurchlässigen und flüssigkeitsundurchlässigen Membrane und dem Tintenreservoir ein kapillarer Körper an geordnet ist, der die Membrane vollständig abdeckt. Die wei tere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved in that between air-permeable and liquid-impermeable Membrane and the ink reservoir to a capillary body is ordered, which completely covers the membrane. The white tere embodiment of the invention is to the dependent claims remove.

Wie es sich gezeigt hat, ist die Luft in der Lage, bereits bei Ausbildung eines geringen Druckgefälles einen mit Tinte gefüllten kapillaren Körper zu durchdringen. Der kapillare Körper, der beispielsweise aus Fasermaterial oder auch aus Schaumstoff bestehen kann, ist hinsichtlich seiner Kapilla rität und seiner Abmessungen so abstimmbar, daß eine Rege lung des Luftdurchtritts nach Art eines Rückschlagventils möglich ist. Bei Erreichen eines bestimmten Druckgefälles durchdringt die Luft das kapillare System unter kurzfristi ger Verdrängung der Tinte. Nach erfolgtem Druckausgleich schließt die Tinte das kapillare System für den Luftdurch tritt. Auf diese Weise ist es sichergestellt, daß durch die luftdurchlässige Membrane nicht etwa ständig Luft hindurch treten kann, was zu einem Auslaufen des Tintenreservoirs führt. Die Luft kann vielmehr nur dann durch die Membran hindurchtreten, wenn sich ein bestimmtes, durch die Abstim mung des kapillaren Körpers genau definierbares Druckgefäl le eingestellt hat. Bei der Abstimmung der Kapillarität des kapillaren Körpers sind selbstverständlich auch die Eigen schaften der Tinte und des Tintenleitsystems des Schreibge rätes zu berücksichtigen.As it has been shown, the air is already able if there is a slight pressure drop, one with ink to penetrate the filled capillary body. The capillary Body made of, for example, fiber material or also Foam can exist in terms of its capilla Rity and its dimensions so that a Rege air passage in the manner of a check valve is possible. When a certain pressure drop is reached the air penetrates the capillary system under short-term Ink displacement. After pressure equalization the ink closes the capillary system for air occurs. In this way it is ensured that the air-permeable membrane does not constantly allow air to pass through can occur, causing the ink reservoir to leak leads. Rather, the air can only pass through the membrane step through when a certain one, through the vote of the capillary body precisely definable pressure drop le has set. When matching the capillarity of the Capillary bodies are, of course, also our own the ink and the ink management system of the writing pen advises to consider.

Für die Funktion der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist im übrigen die Tatsache von Bedeutung, daß es in der Re gel immer nur dann zu einem unerwünschten Auslaufen eines Tintenreservoirs kommt, wenn vor der Tintenaustrittsöffnung Tinte steht. Eben dann steht aber vor dem kapillaren Körper an der Rückseite des Tintenreservoirs keine freie Tinte. Die Luft muß also nicht etwa freie Tinte durchdringen, son dern steht direkt vor dem kapillaren System des kapillaren Körpers. Da der kapillare Körper zweckmäßigerweise direkt an der luftdurchlässigen Membrane anliegt, steht auch hier keine freie Tinte, so daß von der Luft tatsächlich nur das kapillare System überwunden werden muß. Sofern sich das Tin tenreservoir in einer Lage befindet, in der der kapillare Körper mit freier Tinte bedeckt ist, befindet sich vor der Tintenaustrittsöffnung des Tintenreservoirs keine Tinte. Hier kann dann bei Luftdruckschwankungen die Luft austreten, ohne daß Tinte aus dem Tintenreservoir verdrängt wird.For the function of the ventilation device according to the invention the fact that, in the Re gel only to an undesirable leakage of a Ink reservoirs comes when in front of the ink outlet Ink stands. But just then stands in front of the capillary body There is no free ink on the back of the ink reservoir. So the air does not have to penetrate free ink, son it is right in front of the capillary system of the capillary Body. Since the capillary body is expediently direct it also bears against the air-permeable membrane no free ink, so only that from the air capillary system must be overcome. If the tin tenreservoir is in a position in which the capillary Body covered with free ink is in front of the Ink outlet opening of the ink reservoir no ink. Here the air can escape when there are fluctuations in air pressure, without displacing ink from the ink reservoir.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below.

Die Zeichnung zeigt ein als Tintenpatrone ausgebildetes Tinten reservoir 1. Das Tintenreservoir 1 weist einen aus undurchläs sigem Kunststoff bestehendes Gehäuse 2 auf, an dessen vorderer Stirnwand eine Tintenauslaßöffnung 4 vorgesehen ist. Die Tin tenauslaßöffnung 4 ist im verschlossenen Zustand des Tinten reservoirs 1 durch eine Kugel 5 verschlossen. Wird das Tin tenreservoir 1 in ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Schreibgerät eingesetzt, so drückt ein in der Zeichnung gleichfalls nicht dargestelltes Tintenleitelement die Kugel aus der Tintenaustrittsöffnung 4, so daß Tinte aus dem Tin tenreservoir 1 in das Tintenleitsystem des Schreibgerätes ein treten kann.The drawing shows an ink reservoir 1 designed as an ink cartridge. The ink reservoir 1 has a housing 2 made of impervious plastic, on the front end wall of which an ink outlet opening 4 is provided. The Tin tenauslaßschluß 4 is closed in the closed state of the ink reservoir 1 by a ball 5 . If the tin tenreservoir 1 is inserted into a writing instrument, not shown in the drawing, then an ink guide element, also not shown in the drawing, pushes the ball out of the ink outlet opening 4 , so that ink from the tin tenreservoir 1 can enter the ink guide system of the writing instrument.

Das rückseitige Ende des Tintenreservoirs 1 ist durch eine luftdurchlässige und flüssigkeitsundurchlässige Membrane 6 verschlossen. Zwischen der Membrane 6 und dem Tintenreser voir 1 ist ein kapillarer Körper 7 angeordnet, der an der Membrane 6 anliegt. Die Membrane 6 besteht vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen (PTFE), das biaxial gereckt ist. Dieses Material ist im Stand der Technik beschrieben. Selbstverständ lich ist auch möglich, andere geeignete luftdurchlässige und flüssigkeitsundurchlässige Materialien einzusetzen. Der vor der Membrane 6 angeordnete kapillare Körper 7 kann beispiels weise aus Fasermaterial oder auch Schaumstoff bestehen. Die Abmessungen des kapillaren Körpers 7 werden von dem zu erzie lenden Effekt bestimmt, wobei es wichtig ist, daß der kapilla re Körper die Membrane 6 vollflächig abdeckt. Die Luft darf ausschließlich über das kapillare System des Körpers 7 an die Membrane 6 gelangen. Ein freier Luftzutritt an die Membrane 6 würde die dosierende Wirkung des kapillaren Körpers 7 außer Kraft setzen. Die Membrane 6 bildet vorteilhafterweise mit dem kapillaren Körper 7 ein Laminat und ist vorzugsweise durch Aufschweißen am Gehäuse 2 des Tintenreservoirs 1 befestigt. Der kapillare Körper 7 wird im Inneren des Tintenreservoirs 1 an einem Absatz B abgestützt.The rear end of the ink reservoir 1 is closed by an air-permeable and liquid-impermeable membrane 6 . Between the membrane 6 and the ink reservoir voir 1 , a capillary body 7 is arranged, which abuts the membrane 6 . The membrane 6 is preferably made of polytetrafluoroethylene (PTFE), which is biaxially stretched. This material is described in the prior art. Of course, it is also possible to use other suitable air-permeable and liquid-impermeable materials. The capillary body 7 arranged in front of the membrane 6 can, for example, consist of fiber material or foam. The dimensions of the capillary body 7 are determined by the effect to be erzie, it is important that the capillary body covers the membrane 6 over the entire surface. The air may only reach the membrane 6 via the capillary system of the body 7 . Free air access to the membrane 6 would override the metering effect of the capillary body 7 . The membrane 6 advantageously forms a laminate with the capillary body 7 and is preferably attached to the housing 2 of the ink reservoir 1 by welding. The capillary body 7 is supported on a shoulder B in the interior of the ink reservoir 1 .

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf ein als Tinten patrone ausgebildetes Tintenreservoir 1 beschränkt. Das Tin tenreservoir kann beispielsweise auch vom Schaft eines Schreib gerätes gebildet sein. Hinsichtlich der Anordnung der Membrane 6 mit dem kapillaren Körper 7 gelten hier die gleichen Bedingun gen. Im übrigen weist die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil auf, daß sie neben der bereits beschriebenen Funktionsverbes serung, die die Verwendung luftdurchlässiger und flüssigkeits undurchlässiger Membranen für Tintenreservoire der genannten Gattung überhaupt erst möglich macht, im Tintenreservoir kaum Platz beansprucht. Dieses ist insbesondere bei Tintenpatronen von Bedeutung, da hier in der Regel der für die Tinte zur Ver fügung stehende Raum knapp bemessen ist.The invention is of course not limited to an ink reservoir 1 designed as an ink cartridge. The Tin tenreservoir can for example also be formed by the shaft of a writing device. Regarding the arrangement of the membrane 6 with the capillary body 7 , the same conditions apply here. Moreover, the solution according to the invention has the advantage that it, in addition to the functional improvement already described, improves the use of air-permeable and liquid-impermeable membranes for ink reservoirs of the type mentioned makes it possible in the first place, takes up little space in the ink reservoir. This is particularly important for ink cartridges, since the space available for the ink is usually limited.

Claims

1. A ventilation device for a free ink-containing ink reservoir of a writing instrument with an air-permeable and liquid-impermeable membrane, characterized in that between the air-permeable and liquid-impermeable membrane ( 6 ) and the ink reservoir ( 1 ) a capillary body ( 7 ) is arranged, which completely covers the membrane ( 6 ).

2. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the capillary body ( 7 ) on the membrane ( 6 ) bears over the entire surface.

3. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the capillary body ( 7 ) consists of foam.

4. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the capillary body ( 7 ) consists of fiber material.

5. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the membrane ( 6 ) consists of biaxially stretched polytetrafluoroethylene.