DE69317569T2 - Foam filled containers for aqueous liquids - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter für wäßrige Flüssigkeiten und im spezielleren einen Behälter, in dem eine Flüssigkeitsrückhalteeinrichtung enthalten ist, um eine wäßrige Flüssigkeit darin zu speichern, typischerweise eine Tintenrückhalteeinrichtung zum Speichern einer wäßrigen Tinte, um einen Druckkopf mit Tinte zu versorgen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters.The present invention relates to a container for aqueous liquids and more particularly to a container incorporating a liquid retaining means for storing an aqueous liquid therein, typically an ink retaining means for storing an aqueous ink for supplying a print head with ink. The invention also relates to a method for manufacturing such a container.
Die meisten Flüssigkeitsbehälter sind stationär, aber manche werden in einem beweglichen Zustand verwendet. Wenn sich der Behälter in horizontaler Richtung rückwärts und vorwärts oder in vertikaler Richtung aufwärts und abwärts bewegt, führen Wellen in der Flüssigkeit zum Schwappen im Behälter. Wenn Flüssigkeit im Behälter Wellen schlägt und schwappt, ist es schwierig, sie mit einer konstanten Strömungsrate aus dem Behälter abzugeben.Most liquid containers are stationary, but some are used in a moving state. When the container moves back and forth in a horizontal direction or up and down in a vertical direction, waves in the liquid cause sloshing in the container. When liquid in the container waves and sloshes, it is difficult to discharge it from the container at a constant flow rate.
Eine bekannte Lösung für dieses Problem besteht darin, einen flexiblen Polyurethanschaum als Flüssigkeitsrückhalteeinrichtung in einem Behälter anzuordnen, um Wellenbewegung der Flüssigkeit zu verhindern. Beispielsweise offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2103/1967 einen solchen Behälter. Ein flexibler Polyurethanschaum wird im Behälter angeordnet, um Flüssigkeit aufzunehmen. Auch bei Verwendung eines solchen Behälters unter dynamischen Bedingungen wird nennenswerte Bewegung der Flüssigkeit darin vermieden.A known solution to this problem is to arrange a flexible polyurethane foam as a liquid retaining means in a container to prevent wave motion of the liquid. For example, Japanese Patent Publication No. 2103/1967 discloses such a container. A flexible polyurethane foam is arranged in the container to contain liquid. Even when such a container is used under dynamic conditions, significant movement of the liquid therein is avoided.
Diese Technik weist jedoch mehrere Nachteile auf. Im allgemeinen haben flexible Polyurethanschäume, die bei einer solchen Anwendung zum Einsatz kommen, etwa 5 bis 20 Zellen/25 mm. Wenn ein solcher Polyurethanschaum mit einem Volumen, das dem Innenvolumen des Behälters entspricht, im Behälter angeordnet wird, weist der Schaum relativ schwache Kapillarwirkung und geringe Flüssigkeitsrückhaltekapazität auf. Der Behälter läßt daher mehr oder weniger Flüssigkeitsbewegung unter dynamischen Betriebsbedingungen zu, so daß keine beständige Abgabe von Flüssigkeit daraus zu erwarten ist. Dieser Behälter löst das obengenannte Problem nicht vollständig.However, this technique has several disadvantages. In general, flexible polyurethane foams used in such an application have about 5 to 20 cells/25 mm. If such a polyurethane foam is placed in the container with a volume corresponding to the internal volume of the container, the foam has relatively weak capillary action and low liquid retention capacity. The container therefore allows more or less liquid movement under dynamic operating conditions, so that no consistent release of liquid is possible. to be expected from it. This container does not completely solve the above problem.
Das Problem wird insbesondere bei Tintenrückhalteeinrichtungen ernst, die zum Zuführen von Tinte zu Druckköpfen verwendet werden. Auf dem Gebiet der Büromaschinendrucker gibt es jetzt einen Wechsel von Nadel- und Thermotransferdrucksystemen zu den Tintenstrahl- und Laserstrahldrucksystemen. Beim Tintenstrahidrucksystem wird im allgemeinen wäßrige Tinte verwendet, und eine Tintenrückhalteeinrichtung ist typischerweise in einen Behälter eingesetzt, um die Tinte gleichmäßig im Behälter zurückzuhalten. Ohne eine solche Tintenrückhalteeinrichtung ist es schwierig, Tinte mit einer konstanten Rate zuzuführen, weil die Zufuhrrate mit der Restmenge an Tinte im Behälter variieren kann. Bei einem Drucksystem, bei dem sich der Tintenbehälter mit dem Druckkopf bewegt, schlägt die Tinte ständig Wellen und schwappt im Behälter, wodurch konstante Tintenzufuhr behindert wird.The problem becomes particularly serious with ink retainers used to supply ink to print heads. In the field of office machine printers, there is now a shift from dot matrix and thermal transfer printing systems to ink jet and laser beam printing systems. The ink jet printing system generally uses aqueous ink and an ink retainer is typically inserted into a reservoir to uniformly retain the ink in the reservoir. Without such an ink retainer, it is difficult to supply ink at a constant rate because the supply rate may vary with the amount of ink remaining in the reservoir. In a printing system in which the ink reservoir moves with the print head, the ink constantly ripples and sloshes in the reservoir, hindering constant ink supply.
Für solche Tintenbehälter sind Tintenrückhalteeinrichtungen von grundlegender Wichtigkeit und bestehen im allgemeinen aus flexiblem Polyurethanschaum. Polyurethanschäume weisen nach der Herstellung dünne Zellmembranen auf; es werden oft solche Polyurethanschäume verwendet, aus denen die Zellmembranen beispielsweise durch Erhitzen entfernt worden sind. Typischerweise werden die Polyurethanschäume in die Behälter in zusammengepreßtem Zustand eingebaut. Als Ergebnis des Zusammendrückens weisen die Schäume eine erhöhte Zelldichte auf, was für das Zurückhalten der Tinte vorteilhaft ist. Ein Beispiel für einen solchen Behälter wird in der EP-A-520695 beschrieben.Ink retention means are of fundamental importance for such ink containers and are generally made of flexible polyurethane foam. Polyurethane foams have thin cell membranes when manufactured; polyurethane foams are often used from which the cell membranes have been removed, for example by heating. Typically, the polyurethane foams are installed in the containers in a compressed state. As a result of the compression, the foams have an increased cell density, which is advantageous for retaining the ink. An example of such a container is described in EP-A-520695.
Unglücklicherweise ist es vom Standpunkt des Herstellungsverfahrens eher schwierig, Polyurethanschaum zusammenzudrücken und in Behälter einzusetzen. Oft wird der Schaum in einem teilweise umgedrehten oder verknitterten Zustand aufgenommen; nur wenige Schäume sind richtig eingesetzt. Wenn der im Behälter aufgenommene Polyurethanschaum lokal verformt ist, kann die Verformung einen Tintenweg bilden. In manchen Fällen kann eine solche Verformung einen direkten Weg für die Luftströmung von einer Belüftungsöffnung zu einer Ausgangsöffnung des Behälters hilden, so daß Luft die Austrittsöffnung direkt erreichen und weitere Tintenzufuhr hemmen kann, obwohl Tinte im Behälter zur Verfügung steht.Unfortunately, from the point of view of the manufacturing process, it is rather difficult to compress polyurethane foam and insert it into containers. Often the foam is received in a partially inverted or crumpled state; only a few foams are inserted correctly. If the polyurethane foam received in the container is locally deformed, the deformation may form an ink path. In In some cases, such a deformation may create a direct path for air flow from a vent hole to an outlet hole of the tank, allowing air to directly reach the outlet hole and inhibit further ink supply even though ink is available in the tank.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, einen neuen und verbesserten Flüssigkeitsspeicherbehälter bereitzustellen, in dem ein flexibler Polyurethanschaum aufgenommen ist, um nicht nur Flüssigkeit zurückzuhalten, sondern auch das Schwappen der Flüssigkeit zu verhindern, wenn der Behälter bewegt wird, so daß Flüssigkeit vom Behälter mit einer konstanten Strömungsrate abgegeben werden kann.Therefore, it is an object of the present invention to provide a new and improved liquid storage container incorporating a flexible polyurethane foam to not only retain liquid but also to prevent sloshing of the liquid when the container is moved so that liquid can be dispensed from the container at a constant flow rate.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Behälter bereitgestellt, der eine ein Innenvol umen begrenzende Innenwand aufweist. Ein flexibler Polyurethanschaum ist im Behälter aufgenommen, um eine wäßrige Flüssigkeit zu speichern. Der Polyurethanschaum quillt mit der Flüssigkeit auf. Im aufgequollenen Zustand befindet sich der Polyurethanschaum in engem Kontakt mit der Behälterinnenwand.According to the present invention, a container is provided which has an inner wall defining an inner volume. A flexible polyurethane foam is accommodated in the container to store an aqueous liquid. The polyurethane foam swells with the liquid. In the swollen state, the polyurethane foam is in close contact with the inner wall of the container.
Im spezielleren quillt der in den Behälter einzufügende flexible Polyurethanschaum mit einer einzufüllenden wäßrigen Flüssigkeit auf. Wenn der Polyurethanschaum in den Behälter eingesetzt wird, muß er zunächst die Behälterinnenwand nicht eng berühren. Zwischen dem Schaum und der Behälterinnenwand kann ein Spalt bleiben, d.h. das Volumen des Schaums kann etwas geringer als das Innenvolumen des Behälters sein. Diese lose Anordnung erleichtert das Einsetzen des Schaums in den Behälter. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen Schaum mit geringeren Abmessungen begrenzt, vielmehr ist erfindungsgemäß auch ein Schaum akzeptabel, der beim Einsetzen in einen Behälter zusammengedrückt wird.More specifically, the flexible polyurethane foam to be inserted into the container swells with an aqueous liquid to be filled in. When the polyurethane foam is inserted into the container, it does not have to be in close contact with the inner wall of the container at first. A gap may be left between the foam and the inner wall of the container, i.e. the volume of the foam may be slightly less than the inner volume of the container. This loose arrangement facilitates the insertion of the foam into the container. However, the invention is not limited to such a foam with smaller dimensions, but a foam that is compressed when inserted into a container is also acceptable according to the invention.
Beim Einbringen der wäßrigen Flüssigkeit in den Behälter wird der Schaum mit der Flüssigkeit getränkt und quillt auf, so daß sich der Schaum ausdehnt und in engen Kontakt mit der Behälterinnenwand kommt. Der aufgequollene Schaum nimmt das Innenvolumen des Behälters vollständig ein und bleibt gleichmäßig. Im Behälter verbleibt kein Spalt oder leerer Raum. Mit dem mit Tinte aufgequollenen oder imprägnierten Schaum wird nicht nur Flüssigkeit wirksam zurückgehalten, sondern auch das Schwappen der Flüssigkeit beim Bewegen des Behälters verhindert. Es ist dann möglich, Flüssigkeit mit einer konstanten Strömungsrate aus dem Behälter abzugeben. Daher ist der erfindungsgemäße Behälter besonders nützlich als Tintenrückhaltebehälter, um einen Druckkopf mit einer konstanten Tintenzufuhr zu versorgen.When the aqueous liquid is introduced into the container, the foam is soaked with the liquid and swells, so that the foam expands and forms in narrow Contact with the inner wall of the container. The swollen foam completely occupies the inner volume of the container and remains uniform. No gap or empty space remains in the container. With the foam swollen or impregnated with ink, not only is liquid effectively retained, but also the liquid is prevented from sloshing when the container is moved. It is then possible to discharge liquid from the container at a constant flow rate. Therefore, the container according to the invention is particularly useful as an ink retention container for providing a print head with a constant supply of ink.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters wie oben beschrieben bereit.The invention also provides a method for producing a container as described above.
Die einzige Figur, Fig. 1, ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines Behälters nach einer Ausführungsform der Erfindung.The sole figure, Fig. 1, is a partially cutaway perspective view of a container according to an embodiment of the invention.
In Fig. 1 ist dargestellt, daß ein Flüssigkeitsspeicherbehälter gemäß vorliegender Erfindung ein Behältergehäuse 10 und eine darin angeordnete Flüssigkeitsrückhalteeinrichtung 20 zum Absorbieren und Zurückhalten einer wäßrigen Flüssigkeit umfaßt.In Fig. 1 it is shown that a liquid storage container according to the present invention comprises a container housing 10 and a liquid retention device 20 arranged therein for absorbing and retaining an aqueous liquid.
Das Material und die Gestalt des Behältergehäuses 10 können entsprechend einem bestimmten Zweck des Behälters gewählt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, worin der Behälter ein Tintenbehälter ist, aus dem einem Druckkopf Tinte zugeführt wird, hat das Behältergehäuse die Gestalt einer Schachtel mit einer Belüffungsöffnung 30 an der Oberseite und einer Tintenaustrittsöffnung 32 an der Unterseite, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial wie Polypropylen besteht.The material and shape of the container housing 10 can be selected according to a particular purpose of the container. In a preferred embodiment, wherein the container is an ink container from which ink is supplied to a print head, the container housing has the shape of a box with a vent opening 30 at the top and an ink outlet opening 32 at the bottom, as shown in Figure 1, the housing being made of a plastic material such as polypropylene.
Die Flüssigkeitsrückhalteeinrichtung 20 besteht aus flexiblem Polyurethanschaum, der mit einer wäßrigen Flüssigkeit, für die der Behälter bestimmt ist, beispielsweise wäßrige Tinte, quellbar ist. Der quellbare Polyurethanschaum kann ein hydrophiler Polyurethanschaum sein, wenn die Früssigkeit, mit der der Behälter gefüllt werden soll, wäßrig ist, typischerweise wäßrige Tinte. Ein solcher hydrophiler Polyurethanschaum wird im allgemeinen unter Verwendung eines Polyols, das einen höheren Anteil an Ethylenoxid als an Propylenoxid enthält, als ein Ausgangsreaktand für die Herstellung des Polyurethans erhalten.The liquid retention device 20 is made of flexible polyurethane foam which is swellable with an aqueous liquid for which the container is intended, for example aqueous ink. The swellable polyurethane foam may be a hydrophilic polyurethane foam if the liquid with which the container is to be filled is aqueous, typically aqueous ink. Such a hydrophilic polyurethane foam is generally obtained using a polyol containing a higher proportion of ethylene oxide than propylene oxide as a starting reactant for the preparation of the polyurethane.
Ein gewünschter Quellungsfaktor wird durch entsprechende Wahl verschiedener Parameter des Herstellungsverfahrens für den Polyurethanschaum erhalten. Als ein Ausgangsreaktand wird zumindest ein Polyetherpolyol verwendet, bei dem das durchschnittliche Gewichtsverhältnis zwischen Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) im Bereich von 20:80 bis 50:50 liegt. 100 Gewichtsteilen des Polyetherpolyols werden 2 bis 5 Gewichtsteile Wasser als Treibmittel zugegeben. Der resultierende Polyurethanschaum weist einen gewünschten Quellungsfaktor auf.A desired swelling factor is obtained by appropriate selection of various parameters of the manufacturing process for the polyurethane foam. As a starting reactant, at least one polyether polyol is used in which the average weight ratio between ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) is in the range of 20:80 to 50:50. 2 to 5 parts by weight of water are added as a blowing agent to 100 parts by weight of the polyether polyol. The resulting polyurethane foam has a desired swelling factor.
Im spezielleren ist die verwendete Polyolkomponente ein Gemisch aus einem ersten Polyetherpolyol, das durch Ringöffnungspolymerisation von Propylenoxid mit Glycerin erhalten wird, und einem zweiten Polyetherpolyol, das durch Ringöffnungspolymerisation von Ethylenoxid und Propylenoxid mit Glycerin in einem Gewichtsverhältnis von 75:25 erhalten wird, wobei das erste und das zweite Polyetherpolyol in einem Gewichtsverhältnis von 74:26 bis 33:67 gemischt werden.More specifically, the polyol component used is a mixture of a first polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide with glycerin and a second polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide and propylene oxide with glycerin in a weight ratio of 75:25, the first and second polyether polyols being mixed in a weight ratio of 74:26 to 33:67.
Die Isocyanatkomponente ist vorzugsweise aus Tolylendiisocyanat und Xylylendiisocyanat ausgewählt. 100 Gewichtsteilen der Polyol komponente werden 20 bis 60 Gewichtsteile der Isocyanatkomponente zugegeben. Es werden auch ein Katalysator und ein Schaumstabilisator zugegeben. Zu den erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren gehören Aminkatalysatoren, wie Triethylendiamin und Pentamethyldiethylentriamin, und Zinnkatalysatoren, wie Zinn(II)-oktoat und Dibutylzinndilaurat, und sie werden in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile verwendet. Die Schaumstabilisatoren umfassen Silikonschaumstabilisatoren, wie Dimethylpolysiloxan, dem Polyetherpolyol zugegeben ist, und sie werden in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gewichtsteile verwendet. Wasser wird diesem Gemisch als Schaumbildner zugegeben, woraufhin Polyurethanreaktion stattfindet, bei der ein flexibler Polyurethanschaum entsteht.The isocyanate component is preferably selected from tolylene diisocyanate and xylylene diisocyanate. 20 to 60 parts by weight of the isocyanate component are added to 100 parts by weight of the polyol component. A catalyst and a foam stabilizer are also added. The catalysts used in the invention include amine catalysts such as triethylenediamine and Pentamethyldiethylenetriamine, and tin catalysts such as stannous octoate and dibutyltin dilaurate, and they are used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight. The foam stabilizers include silicone foam stabilizers such as dimethylpolysiloxane added with polyether polyol, and they are used in an amount of 0.1 to 2.0 parts by weight. Water is added to this mixture as a foaming agent, whereupon polyurethane reaction takes place to form a flexible polyurethane foam.
Wenn der Polyurethanschaum eine große Menge wäßriger Flüssigkeit in sich aufnimmt, verringert sich die Flüssigkeitszufuhreffizienz des Behälters. In Hinblick darauf sollte der Polyurethanschaum vorzugsweise einen Quellungsfaktor von 5 bis 60 Vol.-%, mehr bevorzugt 10 bis 40 Vol.-% mit der wäßrigen Flüssigkeit aufweisen. Bei einem Quellungsfaktor unter 5 Vol.-% muß der Polyurethanschaum so geformt werden, daß seine Gestalt genau dem Innenraum des Behälters entspricht, wodurch das Einsetzen des Schaums in den Behälter schwierig wird. Weiters kann nach dem Einlassen wäßriger Flüssigkeit ein leerer Raum frei vom gequollenen Schaum bleiben. Polyurethanschaum mit einem Quellfaktor von mehr als 60 Vol.-% würde zu viel wäßrige Flüssigkeit aufnehmen, so daß sich die Menge an wäßriger Flüssigkeit, die aus dem Behälter entnommen werden kann, verringert und der Behälter zur ineffizienten Flüssigkeitsquelle wird.If the polyurethane foam absorbs a large amount of aqueous liquid, the liquid supply efficiency of the container is reduced. In view of this, the polyurethane foam should preferably have a swelling factor of 5 to 60 vol.%, more preferably 10 to 40 vol.% with the aqueous liquid. If the swelling factor is less than 5 vol.%, the polyurethane foam must be molded so that its shape exactly matches the interior of the container, which makes it difficult to insert the foam into the container. Furthermore, after the aqueous liquid is introduced, an empty space may remain free of the swollen foam. Polyurethane foam with a swelling factor of more than 60 vol.% would absorb too much aqueous liquid, so that the amount of aqueous liquid that can be taken out of the container is reduced and the container becomes an inefficient liquid source.
Wenn der Polyurethanschaum vor dem Einsetzen einen Zelldurchmesser aufweist, der ausreicht, eine wäßrige Flüssigkeit zurückzuhalten, ohne daß Zusammenpressen notwendig ist, kann der Quellungsfaktor relativ niedrig sein. Wenn der Polyurethanschaum einen relativ großen Zelldurchmesser aufweist, wird der Schaum in Hinblick darauf, daß die Quelleigenschaft genutzt werden soll, vorzugsweise in zusammengepreßtem Zustand in den Behälter eingesetzt.If the polyurethane foam has a cell diameter before insertion that is sufficient to retain an aqueous liquid without the need for compression, the swelling factor can be relatively low. If the polyurethane foam has a relatively large cell diameter, the foam is preferably inserted into the container in a compressed state in view of the fact that the swelling property is to be used.
Die Zahl der Zellen im Polyurethanschaum kann entsprechend gewählt werden; sie beträgt im allgemeinen 30 bis 200 Zellen/25 mm. In Hinblick auf das Zurückhalten von Tinte sind Schäume mit 50 bis 200 Zellen/25 mm, insbesondere 70 bis 200 Zellen/25 mm vorzuziehen, weil solche Schäume ohne Zusammenpressen als Tintenrückhalteeinrichtung verwendet werden können.The number of cells in the polyurethane foam can be chosen accordingly; it is generally 30 to 200 cells/25 mm. With regard to the retention of For ink, foams with 50 to 200 cells/25 mm, especially 70 to 200 cells/25 mm, are preferable because such foams can be used as ink retaining devices without compression.
Die am meisten bevorzugte Form eines Polyurethanschaums ist ein netzförmiger Urethanschaum mit offenen Zellen, der keine Zellmembranen aufweist.The most preferred form of polyurethane foam is a reticulated open cell urethane foam that does not have cell membranes.
Selbstverständlich ist gemäß vorliegender Erfindung ein Polyurethanschaum akzeptabel, der zusammengepreßt werden muß, bevor er in den Behälter eingesetzt werden kann. Auch wenn sich der Schaum zum Zeitpunkt des Einsetzens in einem unangemessenen Zustand befindet, beispielsweise verformt oder verknittert ist, kann der Schaum selbst solche Fehler ausgleichen, wenn er mit wäßriger Tinte aufquillt, wodurch er zur voll wirksamen Tintenrückhalteeinrichtung wird.Of course, in accordance with the present invention, a polyurethane foam is acceptable, which must be compressed before it can be inserted into the container. Even if the foam is in an inappropriate condition at the time of insertion, such as deformed or wrinkled, the foam itself can compensate for such defects when it swells with aqueous ink, thereby becoming a fully effective ink retaining means.
Nachstehend sind zur Veranschaulichung, nicht jedoch zur Einschränkung, Beispiele für die vorliegende Erfindung angeführt.Examples of the present invention are given below by way of illustration and not by way of limitation.
Ein flexibler Polyurethanschaum (A) wurde unter Verwendung eines Polyetherpolyols, das aus Propylenoxid allein gebildet war und ein Molekulargewicht von 3.000 aufwies, sowie eines weiteren Polyetherpolyols mit Ethylenoxid/Propylenoxid (EO/PO) in einem Gewichtsverhältnis von 75/25 und einem Molekulargewicht von 3.000 und Tolylendiisocyanat (TDI) hergestellt. Im resultierenden Polyurethanschaum betrug das Gesamtgewichtsverhältnis zwischen EO/PO 40/60. Der Polyurethanschaum (A) hatte 60 Zellen/25 mm und einen Quellungsfaktor von 15 Vol.-% mit Wasser.A flexible polyurethane foam (A) was prepared using a polyether polyol formed from propylene oxide alone and having a molecular weight of 3,000, and another polyether polyol containing ethylene oxide/propylene oxide (EO/PO) in a weight ratio of 75/25 and a molecular weight of 3,000 and tolylene diisocyanate (TDI). In the resulting polyurethane foam, the total weight ratio between EO/PO was 40/60. The polyurethane foam (A) had 60 cells/25 mm and a swelling factor of 15 vol% with water.
In ein transparentes Kunststoffbehältergehäuse, das einen Innenraum mit 30 mm x 40 mm x 50 mm definiert, wurde ein Block aus Polyurethanschaum (A) eingesetzt, der auf etwas geringere Abmessungen von 28 mm x 38 mm x 48 mm geschnitten war. Der Behälter wurde dann mit wäßriger Tinte befül lt.A block of polyurethane foam (A) was inserted into a transparent plastic container housing defining an interior space of 30 mm x 40 mm x 50 mm, which was slightly smaller dimensions of 28 mm x 38 mm x 48 mm. The container was then filled with aqueous ink.
Der Behälter wurde von außen begutachtet, wobei kein eerer Raum an der Behälterinnenwand festgestellt wurde. Unter einem konstanten Unterdruck wurde aus einer Austrittsöffnung an der Unterseite des Behälters langsam Tinte abgegeben. Es konnte eine konstante Strömungsrate beibehalten werden. Es entstand kein Luftabkürzungsweg, der eine Belüftungsöffnung an der Oberseite und die Austrittsöffnung an der Unterseite miteinander verband.The container was inspected from the outside and no empty space was found on the inside wall of the container. Under a constant negative pressure, ink was slowly released from an outlet opening on the bottom of the container. A constant flow rate could be maintained. No air shortcut was created connecting a vent opening on the top and the outlet opening on the bottom.
Bei Vergleichsbeispiel 1 wurde ein flexibler Polyurethanschaum (B) verwendet, der 60 Zellen/25 mm aufwies und kaum mit Wasser quellbar war. Dieser Polyurethanschaum (B) wurde in denselben Behälter wie in Beispiel 1 eingesetzt. Dieser Polyurethanschaum (B) war ebenfalls so geformt, daß er wie in Beispiel 1 dem Behälterinnenraum entsprach.In Comparative Example 1, a flexible polyurethane foam (B) was used which had 60 cells/25 mm and was hardly swellable with water. This polyurethane foam (B) was placed in the same container as in Example 1. This polyurethane foam (B) was also shaped to correspond to the interior of the container as in Example 1.
Ein Tintenabgabetest wurde mit dem Ergebnis durchgeführt, daß entlang der Behälterinnenwand ein Luftabkürzungsweg entstand, der die Belüftungsöffnung und die Ausgangsöffnung verband und die ungestörte Tintenabgabe beeinträchtigte.An ink discharge test was conducted and it was found that an air shortcut was created along the inner wall of the container, connecting the ventilation opening and the outlet opening, and impairing the smooth discharge of ink.
In diesen Beispielen wurden Polyurethanschäume getestet, die einen Quellungsfaktor mit Wasser von weniger als 3 Vol.-% (Vergleichsbeispiel 2), 15 Vol.-% (Beispiel 2), 30 Vol.-% (Beispiel 3) und 70 Vol.-% (Vergleichsbeispiel 3) aufwiesen. Vor dem Einsetzen in den Behälter hatten alle Polyurethanschäume 40 Zellen/25 mm.In these examples, polyurethane foams were tested that had a swelling factor with water of less than 3 vol.% (Comparative Example 2), 15 vol.% (Example 2), 30 vol.% (Example 3) and 70 vol.% (Comparative Example 3). Before placement in the container, all polyurethane foams had 40 cells/25 mm.
Die Behälter hatten wie in Beispiel 1 einen Innnenraum von 30 mm x 40 mm x 50 mm. Ein Polyurethanschaumblock mit dem vierfachen Volumen des Innenvolumens des Behälters wurde zusammengepreßt und in jeden Behälter eingesetzt.The containers had an interior space of 30 mm x 40 mm x 50 mm as in Example 1. A polyurethane foam block with a volume four times the interior volume of the container was compressed and inserted into each container.
Die Behälter wurden dann mit wäßriger Tinte befüllt. Das Verhalten des Polyurethanschaums wurde visuell beobachtet. In Vergleichsbeispiel 2 blieb nach dem Einlassen der Tinte eine beim Einsetzen herbeigeführte Verformung des Schaums bestehen. Der Grund dafür war vermutlich der, daß der Schaum in Vergleichsbeispiel 2 kaum mit der Tinte quellbar war. In den übrigen Beispielen schienen die gequollenen Schäume zufriedenstellend.The containers were then filled with aqueous ink. The behavior of the polyurethane foam was visually observed. In Comparative Example 2, after the ink had been introduced, a deformation of the foam induced during insertion remained. The reason for this was probably that the foam in Comparative Example 2 was hardly swellable with the ink. In the other examples, the swollen foams appeared satisfactory.
Als nächstes wurde die Tinte durch Saugen von der Austrittsöffnung an der Unterseite mit einer konstanten Strömungsrate von 10 m/min abgegeben. Der Saugtest wurde zu dem Zeitpunkt beendet, wenn die Abgabe von Tinte durch die Austrittsöffnung nachließ, d.h., wenn erstmals Luft herauskam. Es wurde die bis zu diesem Zeitpunkt abgesaugte Tintenmenge gemessen.Next, the ink was discharged by suction from the discharge port on the bottom at a constant flow rate of 10 m/min. The suction test was stopped at the time when the discharge of ink from the discharge port decreased, i.e. when air first came out. The amount of ink sucked up to that point was measured.
Die Saugmenge betrug in den Beispielen 2 und 3 49 g bzw. 45 g. In Vergleichsbeispiel 2 war die Saugungsmenge nicht größer als 22 g, obwohl sich im Behälter noch eine ausreichende Tintenmenge befand, weil ein Luftweg zwischen der Belüftungsöffnung und der Austrittsöffnung entstanden war. Vergleichsbeispiel 3 ergab eine bessere Leistung als Vergleichsbeispiel 2, aber der Polyurethanschaum nahm eine große Tintenmenge auf, und die Saugmenge betrug 32 g.The suction amount in Examples 2 and 3 was 49 g and 45 g, respectively. In Comparative Example 2, the suction amount was not more than 22 g, even though there was a sufficient amount of ink left in the container because an air path was formed between the ventilation hole and the exhaust hole. Comparative Example 3 showed better performance than Comparative Example 2, but the polyurethane foam absorbed a large amount of ink, and the suction amount was 32 g.
Diese Ergebnisse zeigen, daß der Polyurethanschaum bei Verwendung als Rückhalteeinrichtung für wäßrige Tinte einen volumetrischen Quellungsfaktor mit Wasser zwischen 5% und 60% aufweisen sollte.These results indicate that the polyurethane foam used as a retainer for aqueous ink should have a volumetric swelling factor with water between 5% and 60%.
Es ist ein Behälter zum Speichern einer wäßrigen Flüssigkeit, typischerweise wäßriger Tinte, beschrieben worden, in dem ein flexibler Polyurethanschaum aufgenommen wird, der mit der wäßrigen Flüssigkeit quellbar ist. Beim Einsetzen des Schaums in den Behälter muß der Schaum nicht genau an die Innenwand des Behälters angepaßt sein. Sobald die wäßrige Flüssigkeit in den Behälter eingelassen wird, quillt der Polyurethanschaum damit auf, so daß er eng an der Innenwand des Behälters anliegt.A container for storing an aqueous liquid, typically aqueous ink, has been described in which a flexible polyurethane foam is housed which is capable of swelling with the aqueous liquid. When the foam is placed in the container, the foam does not have to conform exactly to the inner wall of the container. As the aqueous liquid is introduced into the container, the polyurethane foam swells with it so that it fits tightly against the inner wall of the container.
Der aufgequollene Schaum füllt das Innere des Behälters vollständig aus. Bei einer Ausführungsform, worin ein Polyurethanschaumblock mit einem geringfügig kleineren Volumen als dem Volumen des Behälterinnenraums in den Behälter eingesetzt wird, verursacht das Befüllen des Behälters mit einer wäßrigen Flüssigkeit, daß der Polyurethanschaum damit aufgequollen wird, so daß der Schaum eng an der Innenwand des Behälters anliegen kann, ohne daß ein Spalt verbleibt.The swollen foam completely fills the interior of the container. In an embodiment in which a polyurethane foam block with a slightly smaller volume than the volume of the interior of the container is inserted into the container, filling the container with an aqueous liquid causes the polyurethane foam to swell so that the foam can fit tightly against the interior wall of the container without leaving a gap.
In gequollenem Zustand hält der Schaum nicht nur wirksam die wäßrige Flüssigkeit vor Wellenbewegung zurück, sondern ermöglicht es auch, daß die wäßrige Flüssigkeit daraus abgegeben wird, wenn eine Saugkraft ausgeübt wird. Sogar wenn der Behälter bewegt oder geschwenkt wird, wird Schwappen der Flüssigkeit im Behälter verhindert, und sie kann mit einer konstanten Strömungsrate aus der Austrittsöffnung abgegeben werden.When swollen, the foam not only effectively restrains the aqueous liquid from wave motion, but also allows the aqueous liquid to be discharged therefrom when suction is applied. Even if the container is moved or swayed, the liquid in the container is prevented from sloshing, and can be discharged from the discharge port at a constant flow rate.
Der Behälter gemäß vorliegender Erfindung ist somit ein nützliches Tintenreservoir, um wäßrige Tinte zu speichern und einem Druckkopf zuzuführen. Er findet auch als Tank zum Anschließen an Fahrzeuge Anwendung.The container according to the present invention is thus a useful ink reservoir for storing aqueous ink and supplying it to a print head. It also finds application as a tank for connection to vehicles.
Es sind zwar einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden, im Lichte der obigen Lehren können aber viele Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden. Es versteht sich daher, daß die Erfindung im Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche anders in die Praxis umgesetzt werden kann als spezifisch beschrieben.While some preferred embodiments have been described, many modifications and variations may be made therein in light of the above teachings. It is therefore to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP93310609A EP0661159B1 (en) | 1992-07-02 | 1993-12-29 | Foam-filled aqueous liquid container |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69317569D1 DE69317569D1 (en) | 1998-04-23 |
| DE69317569T2 true DE69317569T2 (en) | 1998-09-10 |
Family
ID=8214658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69317569T Expired - Lifetime DE69317569T2 (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Foam filled containers for aqueous liquids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE69317569T2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10202365A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-31 | Pelikan Hardcopy Production Ag | Ink container with sponge and process for its manufacture |
-
1993
- 1993-12-29 DE DE69317569T patent/DE69317569T2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10202365A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-31 | Pelikan Hardcopy Production Ag | Ink container with sponge and process for its manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69317569D1 (en) | 1998-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |