EP0711668A2 - Ink refilling apparatus for ink jet cartridge - Google Patents

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EP0711668A2
EP0711668A2 EP95117758A EP95117758A EP0711668A2 EP 0711668 A2 EP0711668 A2 EP 0711668A2 EP 95117758 A EP95117758 A EP 95117758A EP 95117758 A EP95117758 A EP 95117758A EP 0711668 A2 EP0711668 A2 EP 0711668A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
characterized
device according
nozzle plate
pump
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95117758A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0711668A3 (en
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Peter Schwenk
Christoph Henzler
Hans-Jürgen Harp
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Pms Produktion and Recycling Von Bueromaschinenzubehoer GmbH
Pms Prod & Recycling GmbH
Pms Produktion and Recycling Von Bueromaschinenzubehor GmbH
Original Assignee
PMS GMBH, PRODUKTION + RECYCLING VON BUEROMASCHINENZUBEHOER
PMS GMBH PROD & RECYCLING
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Filing date
Publication date
Priority to DE19944440561 priority Critical patent/DE4440561C2/en
Priority to DE4440561 priority
Application filed by PMS GMBH, PRODUKTION + RECYCLING VON BUEROMASCHINENZUBEHOER, PMS GMBH PROD & RECYCLING filed Critical PMS GMBH, PRODUKTION + RECYCLING VON BUEROMASCHINENZUBEHOER
Publication of EP0711668A2 publication Critical patent/EP0711668A2/en
Publication of EP0711668A3 publication Critical patent/EP0711668A3/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17506Refilling of the cartridge

Abstract

The refilling system for the ink cartridge, of an ink jet printer, has a pump with a reversible flow direction. An electronic control gives a fully automatic control of the refilling operation. It activates the pump to transfer ink from the ink tank to the supply zone, until a given level is achieved. It then reverses the pump, to cancel the feed pressure and, if required, develop an underpressure in the ink supply station. The printing head is positioned in the mounting with the jet plate open upwards in the filling position. The pipe connections are flexible tubes pref. of silicon, PTFE or polyethylene.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wiederbefüllen eines Druckkopfs eines Tintenstrahldruckers gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for refilling a printhead of an inkjet printer according to the preamble of claim 1.
  • Nach wie vor ist die Mehrzahl der im Handel befindlichen Druckköpfe für Tintenstrahldrucker als Einwegprodukte konzipiert, die nach dem Verbrauch des Tintenvorrats verworfen werden müssen. As before, the majority of print heads for inkjet printers put on the market is designed as a single-use products that have to be discarded after consumption of ink volume.
  • Dies ist aus ökologischer und ökonomischer Sicht unerwünscht, da die verbrauchten Druckköpfe an sich noch vollständig funktionsfähig sind und außerdem eine Reihe wertvoller Bauteile, wie beispielsweise die Düsenplatte, durch die die Tinte ausgespritzt wird oder die Kontaktfolie, die die elektrischen Signale zur Steuerung des Ausspritzvorgangs der Tinte erzeugt, enthält. This is undesirable from an environmental and economic point of view, since the used print heads are in themselves still fully functional, and also a number of valuable components such as the nozzle plate, through which the ink is ejected or the contact foil, which the electrical signals for controlling the Ausspritzvorgangs generates ink contains.
  • Es sind deshalb bereits Vorschläge bekannt geworden, derartige Druckköpfe durch geeignete Maßnahmen wiederzubefüllen und damit deren Lebensdauer zu verlängern. There are therefore already known proposals to refill such printheads through appropriate measures and to extend their service life. Im einfachsten Fall kann der Druckkopf durch einen balgartigen Nachfüllbehälter von Hand wiederbefüllt werden, wie er beispielsweise aus der WO 92/20 577 bekannt ist. In the simplest case, the print head can be refilled by a bellows-like refill of hand, as it is known, for example from WO 92/20 577th Zu diesem Zweck besitzt der Nachfüllbehälter eine Hohlnadel, die durch eine Belüftungsöffnung im Gehäuse des Druckkopfs eingeführt und dadurch in den Tintenvorratsraum eingeschoben wird. To this end, the refill has a hollow needle which is inserted through a vent opening in the housing of the print head and thereby inserted into the ink reservoir. Durch Druck auf den balgartigen, elastisch deformierbar gestalteten Abschnitt des Nachfüllbehälters wird die darin befindliche Tinte in den Tintenvorratsraum gepumpt. the ink therein is pumped into the ink reservoir by pressure on the bellows-like, resiliently deformable shaped portion of the refill.
  • Obwohl sich der dort beschriebene Nachfüllbehälter dem Grunde nach eignet, Druckköpfe wiederzubefüllen, treten in der praktischen Handhabung eine Reihe von Problemen auf. Although the refill described there is basically to refill print heads occur in the practical handling of a number of problems. So ist beispielsweise nicht zu verhindern, daß während des Befüllvorgangs Tinte aus der Düsenplatte austritt, verbunden mit der Gefahr von Verschmutzungen. For example, not to prevent ink from leaking during the filling of the nozzle plate, with the risk of contamination.
  • Zur Umgehung dieser Schwierigkeit und zur generellen Vereinfachung des Befüllvorgangs ist auch schon vorgeschlagen worden, spezielle Befüllstationen zu verwenden, wie sie beispielsweise in dem vorangemeldeten, jedoch nachveröffentlichten Patent DE 43 27 178 C1 beschrieben sind. To circumvent this difficulty and for general simplification of the filling process has also been proposed to use special filling stations, as described for example in the pre-registered, but post-published patent DE 43 27 178 C1. Diese Vorrichtungen bestehen aus einer Halterung mit einem Dichtungsorgan, in die der zu befüllende Druckkopf eingesetzt und verrastet wird. These devices consist of a holder with a sealing member to which the to be filled printing head is inserted and latched. Hierduch wird die an der Unterseite des Druckkopfs befindliche Düsenplatte sowie eine gegebenenfalls benachbart angeordnete Belüftungsöffnung dichtend zur Anlage an das Dichtungsorgan gebracht. Hierduch the nozzle plate located on the underside of the printhead, and an optionally arranged adjacent ventilation opening is brought to bear sealingly on the sealing member. Anschließend wird auf den eingesetzten Druckkopf bzw. die Halterung ein mit einer Kanüle versehener Kanülenträger aufgesetzt, so daß die Kanüle über eine Befüllbohrung des Druckkopfs in den Tintenvorratsraum eindringt. Then is placed a needle provided with a cannula holder on the inserted print head or mount so that the cannula via a filling hole of the print head from entering the ink reservoir. Eine auf die Kanüle aufsetzbare Nachfüllpatrone entleert sich nach dem Entfernen einer diese verschließenden Kappe in den Tintenvorratsraum, so daß insoweit der Befüllvorgang ohne weiteres Zutun selbsttätig abläuft. A mountable to the cannula refill cartridge is emptied after the removal of this closing cap in the ink supply space, so that the extent of the filling process proceeds automatically without further intervention. Ein unbeabsichtigtes Austreten von Tinte aus der Düsenplatte und der Belüftungsöffnung wird durch diverse Dichtungsorgane weitgehend verhindert. Inadvertent leakage of ink from the nozzle plate and the venting opening is largely prevented by a variety of sealing members.
  • Obwohl mit derartigen Befüllstationen das Wiederbefüllen von Druckköpfen teilweise erheblich vereinfacht wird, sind jedoch nach wie vor Betätigungsvorgänge erforderlich, die manuell auszuführen sind. Although the refilling of printheads is partially simplified considerably with such filling stations, however, actuating operations are still required to be performed manually. Insbesondere zählt hierzu das Einführen der Kanüle in das Innere des Tintenvorratsraums oder aber das Aufsetzen bzw. das Abnehmen der Nachfüllpatrone. In particular, this includes the insertion of the cannula into the interior of the ink storage space or the placement or removal of the refill cartridge. Weiterhin ist es bei diesen Befüllstationen erforderlich, durch geeignete konstruktive Maßnahmen diverse Öffnungen in einer bestimmten Reihenfolge zu verschließen und nach dem Befüllen wieder zu öffnen, um auch bei Druckkopftypen mit einem ausgeklügelten Unterdrucksystem im Tintenvorratsraum das Zufließen von Tinte aus der aufgesetzten Nachfüllpatrone unter atmosphärischem Druck zu ermöglichen. Furthermore, it is required in these filling stations, to be closed by suitable design measures various openings in a particular order and to open after filling again to the inflow of ink from the attached refill cartridge under atmospheric pressure even at printhead types with a sophisticated vacuum system in the ink storage chamber to enable.
  • Auch sind bereits Vorrichtungen bekannt geworden, mit deren Hilfe der Befüllvorgang zumindest teilweise automatisiert ablaufen kann, beispielsweise aus der EP 0 603 910 A1, von der die Erfindung ausgeht. Also, devices are already known, can be run at least partially automated with the aid of which the filling, for example, from EP 0,603,910 A1, from which the invention proceeds. Sie besitzt eine Halterung, in die der zu befüllende Druckkopf einsetzbar ist. It has a holder into which the printhead to be filled can be inserted. Der Tintenvorrat befindet sich in einem Tintentank, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Belüftungsöffnung des Druckkopfs abgedichtet verbunden werden kann. The ink supply is located in an ink tank, which can be sealingly connected via a pipe and a coupling piece with the ventilation opening of the printhead. Weiterhin enthält die Vorrichtung eine Pumpe, und zwar in Form einer doppelwirkende Kolbenpumpe, die einenends mit dem Tintentank verbunden ist und dazu dient, Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs zu fördern. Furthermore, the apparatus includes a pump, in the form of a double-acting piston pump which is connected at one end with the ink tank and serves to promote ink from the ink tank into the ink reservoir of the printhead. Anderenends ist die Pumpe über eine weitere Leitung und ein Kopplungsstück mit der Düsenplatte des Druckkopfs abgedichtet verbunden, so daß ein Unterdruck im Bereich der Düsenplatte und damit im Inneren des Tintenvorratsraums des Druckkopfs erzeugt werden kann. At the other end the pump is sealingly connected via a further line, and a coupling piece with the nozzle plate of the print head so that a negative pressure in the region of the nozzle plate and thus can be generated inside the ink chamber of the printhead. Die Doppelwirkung der Kolbenpumpe besteht nun darin, daß bei einer Verschiebebewegung des Kolbens auf der einen Seite Überdruck erzeugt wird, der Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs fördert. The dual action of the piston pump consists in the fact that positive pressure is generated at a sliding movement of the piston on one side, supports the ink from the ink tank into the ink reservoir of the printhead. Gleichzeitig wird auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens ein Unterdruck erzeugt, der den Tintenvorratsraum teilevakuiert. Simultaneously, a negative pressure is generated on the opposite side of the piston which partially evacuated to the ink reservoir. Eine Reihe von Ventilen stellt sicher, daß die Rückkehrbewegung des Kolbens weitgehend widerstandsfrei erfolgen kann, ohne die Druckverhältnisse umzukehren. A series of valves ensures that the return movement of the piston can take place largely without resistance, without reversing the pressure ratios.
  • Weitere Ventile können an verschiedenen Positionen fallweise vorgesehen werden, um die Relation und den zeitlichen Verlauf von Teilvakuum im Tintenvorratsraum einerseits und Förderdruck der zuzuführenden Tinte andererseits zu variieren und auf vorgegebene Bedingungen optimal einzustellen. Additional valves may be provided occasionally at various positions to vary the relationship and the time course of partial vacuum in the ink supply chamber on the one hand and delivery pressure of the ink to be supplied and on the other hand optimally to predetermined conditions. Sämtlichen Varianten ist jedoch das Grundprinzip zu eigen, zumindest in der Anfangssphase des Befüllvorgangs im Tintenvorratsraum ein Teilvakuum zu erzeugen, um die Eindringgeschwindigkeit der Tinte, und damit die Geschwindigkeit des Wiederbefüllvorgangs als solchen, zu beschleunigen. All variants, however, the basic principle is to own, to create a partial vacuum at least in the Anfangssphase of the filling in the ink storage chamber to accelerate the penetration of the ink, and thus the speed of the Wiederbefüllvorgangs as such. Dies ist bei den dort beschriebenen Druckköpfen von herausragender Wichtigkeit, da deren Tintenvorratskammern mit einem offenporigen Schaummaterial als Aufnahmemedium für Tinte gefüllt ist, welches die Eindringgeschwindigkeit der Tinte unter normalen Druckbedingungen erheblich verzögert. This is by the processes described therein printheads of paramount importance, as the ink storage chambers is filled with an open cell foam material as the recording media for ink which significantly delays the penetration of the ink under normal pressure conditions. Durch zumindest teilweises Absenken des Drucks im Tintenvorratsraum wird diesem Mangel abgeholfen. By at least partial lowering of the pressure in the ink reservoir this deficiency is remedied.
  • Eine vergleichbare Lösung, wenngleich in abweichender Realisierung, findet sich in der EP 0 509 687 A2. A similar solution, though in a different realization, can be found in EP 0509687 A2. Auch dort wird im Tintenvorratsraum zunächst ein Vakuum erzeugt, um das Einspritzen von Tinte zu erleichtern. There, too, a vacuum is created in order to facilitate the injection of ink in the ink storage chamber first. Zusätzlich ist jedoch vorgesehen, im Anschluß an den eigentlichen Befüllvorgang durch benachbart zur Düsenplatte angeordnete Absaugeöffnungen Unterdruck zu erzeugen, um den Druckkopf zu "primen". In addition, however, it is provided in connection to the actual filling operation by adjacently disposed to the nozzle plate Absaugeöffnungen negative pressure to generate in order to "prime" the print head. Hierunter wird ein Absaugevorgang verstanden, der bewirkt, daß Tinte aus dem Aufnahmemedium, beispielsweise dem offenporigen Schaummaterial, solange abgezogen wird, bis ein konstruktiv bedingter Zwischenraum zwischen dem Aufnahmemedium und der Düsenplatte vollständig mit Tinte gefüllt ist. Among a Absaugevorgang is understood that causes the ink, as long is removed from the recording medium, such as the open-pore foam material, a structurally related to the space between the recording medium and the nozzle plate is completely filled with ink. Der Druckkopf ist erst dann einsatzbereit, wenn die Tinte an der Düsenplatte ansteht und sich in diesem Bereich keine Lufteinschlüsse mehr befinden. The print head is only operational when the ink is present at the nozzle plate and there are no air pockets in this area.
  • Obwohl sich mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zumindest teilweise eine Vereinfachung Befüllvorgangs erreichen läßt, ist dennoch ein manueller Eingriff durch eine Bedienperson erforderlich. Although filling can be achieved with the above-described devices at least partially a simplification, but a manual intervention by an operator is required. Im Falle der erstgenannten Vorrichtung muß die Pumpe durch einen Handhebel betätigt werden, auch ist es erforderlich, den Nachfüllvorgang zu beobachten und von Hand zu beenden, sobald überschießende Tinte in den Auffangbehälter austritt. In the case of the former device, the pump must be actuated by a hand lever, it is also necessary to observe the refilling operation by hand and cease as soon as excessive ink leaks into the receiver. Dies trifft sinngemäß auch für die aus der EP 0 509 687 A2 bekannte Vorrichtung zu, die ein manuelles Schließen von Ventilen durch eine Bedienperson ausdrücklich beschreibt. This applies mutatis mutandis also to the well-known from EP 0509687 A2 device which explicitly describes a manual closing of valves by an operator.
  • Ein weiterer gravierender Nachteil beider Vorrichtungen besteht in dem hohen konstruktiven Aufwand, um speziell die Einstellung und den zeitlichen Verlauf des (Teil-) Vakuums zu steuern. Another serious disadvantage of both devices is the high constructional effort to specifically control the setting and the time course of the (partial) vacuum.
  • Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß das Wiederbefüllen eines aus dem Drucker herausgenommenen Druckkopfs direkt beim Anwender und weitgehend ohne manuelle Einwirkung durch die Bedienperson, dh automatisiert durchgeführt werden kann. The invention was therefore based on the problem of further developing a device of the type mentioned at the outset such that the refilling of a taken-out from the printer print head can be performed automatically directly on the user and substantially without manual intervention by the operator, ie. Gleichzeitig soll die Vorrichtung entsprechend dem vorgesehenen Einsatzgebiet im häuslichen Bereich oder in kleineren Büros einfach und kostengünstig aufgebaut und sicher zu betreiben sein. At the same time the device is to be constructed easily and inexpensively according to the intended application area in the home or in small offices and safe to operate.
  • Gelöst wird dieses Problem durch eine Vorrichtung, wie sie durch die Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben ist. This problem is solved by a device as described by the features of claim 1. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben. Advantageous embodiments of the apparatus are given by the features of the subclaims.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, Tinte über eine an sich als Belüftungsbohrung bzw. Belüftungsschnecke dienende Öffnung in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs unter erhöhtem Druck hineinzupumpen und die hierdurch verdrängte Luft über die Austrittsöffnungen der Düsenplatte entweichen zu lassen. The invention is based on the idea hineinzupumpen ink via serving in itself as a ventilation hole or ventilation screw opening in the ink reservoir of the print head at elevated pressure and to vent the displaced air therethrough over the outlet openings of the nozzle plate. Gleichzeitig ist die Halterung für den Druckkopf so gestaltet, daß der Druckkopf mit im wesentlichen nach oben weisender Düsenplatte positionierbar ist. At the same time the support for the print head is designed such that the print head having a substantially upwardly-facing nozzle plate is positioned. Die durch die einströmende Tinte verdrängte Luft kann nach oben hin direkt entweichen, so daß Schaum- oder Blasenbildung auch bei rascher Tintenzufuhr unter hohem Druck ausgeschlossen ist. The displaced by the inflowing air can escape ink directly, so that foaming or bubbling is eliminated even faster ink supply under high pressure toward the top. Die verdrängte Luft kann vor dem ansteigenden Tintenpegel her weitgehend ungehindert durch die oberhalb des Tintenpegels befindlichen Austrittsöffnungen der Düsenplatte hindurch ausgedrückt werden. The displaced air can be expressed prior to the rising level of ink forth largely unimpeded through the located above the level of ink discharge openings of the nozzle plate. Der maximale Befüllzustand ist dann erreicht, wenn der Tintenpegel die Austrittsöffnungen der Düsenplatte erreicht. The maximum filling state is reached when the ink level reaches the outlet openings of the nozzle plate. Durch die Positionierung mit nach oben weisender Düsenplatte ist sichergestellt, daß der Tintenvorratsraum in diesem Zustand vollständig gefüllt ist und damit erneut praktisch das gesamte Volumen genutzt werden kann. By positioning with upwardly pointing nozzle plate ensures that the ink storage chamber in this state is completely filled and, once again, the entire volume can be used practically.
  • Mit dieser Konfiguration läßt sich eine Befüllvorrichtung mit vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand realisieren, da auf die Evakuierung des Tintenvorratsraums vollständig verzichtet werden kann. With this configuration, a filling with comparatively little structural expense can be realized, as can be dispensed with completely evacuating the ink reservoir space. Auch ist damit keinerlei Einbuße an Funkionalität verbunden, da mit vergleichsweise hohem Förderdruck gearbeitet werden kann. Nor is any loss of Funkionalität connected with it, because you can work with a comparatively high discharge pressure. Weiterhin sorgt die durch die Austrittsöffnungen der Düsenplatte verdrängte Luft für den gewünschten Reinigungseffekt im Bereich der Düsenplatte, da die mit hoher Geschwindigkeit austretende Luftströmung Papierstaub mitreißt, der sich im Bereich der Austrittsöffnungen angelagert hat. Furthermore, the displaced through the outlet openings of the air nozzle plate for the desired cleaning effect in the region of the nozzle plate ensures, as the leaving high velocity air flow entrains paper dust that has been deposited in the region of the outlet openings. Damit wird zuverlässig verhindert, daß Staubpartikel in die Eintrittsöffnungen eindringen und diese verstopfen, wie dies bei der an sich denkbaren Alternative auftritt, bei der Tinte durch die Düsenplatte hindurch zugeführt wird. This will reliably prevent dust particles from entering into the inlet openings and block them, as occurs in the conceivable alternative in itself, is supplied to the ink through the nozzles plate.
  • Die Benutzung der Belüftungsöffnung bzw. der Belüftungsschnecke als Zuführöffnung für die Tinte ist nicht zuletzt auch deshalb von Vorteil, da diese ohne weiteres von außen am Gehäuse des Druckkopfs zugänglich sind. The use of the ventilation opening or of the ventilation screw as a feed opening for the ink is not finally also advantageous because they are readily accessible from outside the housing of the print head. Vorbereitende Maßnahmen zum Freilegen von gegebenenfalls vorhandenen Befüllöffnungen, wie beispielsweise das Eindrücken von als Verschlußelement dienenden Kugeln sind hierdurch überflüssig. Preparatory measures for exposing optional filling openings, such as the pressing of serving as a closure element balls are hereby unnecessary.
  • Ein weiterer entscheidender Vorteil besteht darin, daß der Druckkopf unmittelbar nach dem Befüllen einsatzbereit ist. Another decisive advantage is that the printhead is ready for use immediately after filling. Ein nachgeschalteter Vorbereitungsschritt in Form des eingangs beschriebenen Primens entfällt, da aufgrund der Positionierung des Druckkopfs während des Befüllvorgangs ein eventuell zwischen dem Aufnahmemedium und der Düsenplatte befindlicher Zwischenraum ohne weiteres Zutun mit Tinte gefüllt und die darin befindliche Luft verdrängt wird. A downstream preparatory step in the form of priming described above is omitted, since due to the positioning of the print head a possibly located between the recording medium and the nozzle plate interspace without further action with ink filled during the filling operation and the air therein is displaced.
  • Ein weiteres, wesentliches Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß über eine Steuerelektronik der Befüllvorgang vollautomatisch ablaufend gestaltet werden kann. Another essential feature of the apparatus is that can be automatically designed descending via control electronics of the filling process. So wird die Tinte solange in den Tintenvorratsraum gefördert, bis der gewünschte Füllzustand erreicht ist. So long as the ink is conveyed into the ink storage chamber until the desired filling state is reached. Daraufhin wird die Förderrichtung der Pumpe umgekehrt, so daß der Förderdruck abgebaut und erforderlichenfalls ein vorgegebener Unterdruck im Tintenvorratsraum hergestellt werden kann. Then, the conveying direction of the pump is reversed, a predetermined negative pressure can be produced if necessary in the ink reservoir so that the delivery pressure and degraded. Der Abbau des Förderdrucks durch Umkehr der Förderrichtung beschleunigt den Druckausgleich, so daß praktisch unmittelbar nach Erreichen des gewünschten Füllzustands der Druckkopf aus der Halterung entnommen werden kann, wobei keine Verschmutzungsgefahr durch Restmengen von unter Föderdruck anstehender Tinte besteht. The degradation of the delivery pressure by reversing the direction of conveyance accelerates the pressure equalization, so that the print head from the holder can be removed almost immediately after reaching the desired fill level, with no risk of contamination is due to residual amounts of less than Föderdruck pending ink.
  • Die Umkehr der Förderrichtung ermöglicht es auch, im Tintenvorratsraum einen für bestimmte Druckköpfe erforderlichen Unterdruck herzustellen, ohne den die Funktionsfähigkeit des wiederbefüllten Druckkopfs nicht oder nur eingeschränkt gegeben ist. The reversal of the conveying direction makes it possible to produce a required for certain print heads negative pressure in the ink supply space, without the operability of the refilled printer head is not or given only limited.
  • In der Konkretisierung der Idee ist deshalb ein Tintentank vorgesehen, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Belüftungsöffnung abgedichtet verbindbar ist, so daß eine Fluidverbindung zwischen dem Tintentank und dem Tintenvorratsraum hergestellt werden kann. Therefore, in the specification of the idea of ​​an ink tank is provided which is sealed off via a conduit and a coupling piece with the ventilation opening connectable such that fluid communication between the ink tank and the ink reservoir can be produced. In diese Leitung ist eine Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung eingeschaltet, die über die Steuerelektronik in der gewünschten Weise vollautomatisch betätigt wird. In this line, a pump with a reversible conveying direction is turned on, which is operated automatically via the control electronics in the desired manner.
  • Auch ist ein Auffangbehälter vorgesehen, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Düsenplatte abgedichtet verbindbar ist, so daß Tintentröpfchen, die durch die während des Befüllvorgangs entweichende Luft aus dem Düsenbereich mitgerissen werden, gezielt gesammelt werden können und keine Gefahr einer Verschmutzung besteht. Also, a collecting container is provided which is sealed off via a conduit and a coupling piece with the nozzle plate connectable, so that ink droplets which are entrained by the escaping during the filling process air from the nozzle portion may be collected selectively, and there is no risk of pollution. Derartige Tintentröpfchen haften häufig an der Düsenplatte selbst oder in unmittelbar benachbarten Bereichen im Inneren des Tintenvorratsraums an Wandbereichen an, die von der verdrängten Luft bestrichen werden, so daß die Tröpfchen unvermeidbar im Luftstrom mitgerissen werden. Such ink droplets often adhere to the nozzle plate itself or in areas immediately adjacent to the inside of the ink storage space to wall portions that are swept by the displaced air, so that the droplets are unavoidably entrained in the air stream.
  • Somit ist der Tintenvorratsraum des Druckkopfs während des Zeitraums des Befüllvorgangs abgedichtet in ein Leitungssystem integriert, in welchem Fluidströme gezielt erzeugt und vollautomatisch gesteuert, sowie gleichzeitig unbeabsichtigtes Austreten von Tinte vermieden werden. Thus, the ink reservoir of the printhead is sealed during the period of the filling integrated into a line system in which fluid flows and specifically generated fully automatically, and at the same time accidental leakage of ink can be avoided. Die Vorrichtung ermöglicht daher das automatische Wiederbefüllen von Druckköpfen ohne manuelle Einwirkung. The apparatus therefore enables the automatic refilling of printheads without manual action.
  • Weitere Vorteile ergeben sich, sofern ein Signalgeber in der Leitung zwischen der Düsenplatte und dem Auffangbehälter installiert ist, der anspricht, sobald Tinte aus der Düsenplatte austritt und in der Leitung ansteht. Further advantages arise, if a signal generator is installed in the conduit between the nozzle plate and the collecting vessel which responds as soon as ink leaks from the nozzle plate and is present in the conduit. Dies ist das Kriterium dafür, daß der Tintenvorratsraum des Druckkopfs vollständig gefüllt ist und somit die Pumpe stillgesetzt werden kann. This is the criterion for the ink reservoir of the print head is completely filled and thus the pump may be stopped. Zu diesem Zweck ist der Signalgeber mit der Steuerelektronik verbunden, die auf die Pumpe in der vorstehend beschriebenen Art und Weise einwirkt. For this purpose, the signal generator is connected to the control electronics, which acts on the pump in the above-described manner. Es versteht sich von selbst, daß der Signalgeber derart gestaltet ist, daß er einzelne, von der entweichenden Luft mitgerissene Tintentröpfchen nicht detektiert, sondern erst dann anspricht, wenn eine durchgehende Flüssigkeitssäule in der Leitung knapp oberhalb der Austrittsöffnungen der Düsenplatte ansteht. It goes without saying that the signal transmitter is designed such that it does not detect single, entrained by the escaping air ink droplets, but only responds when a continuous liquid column in the pipe is present just above the outlet openings of the nozzle plate.
  • Alternativ hierzu kann ein Signalgeber in der Leitung zwischen dem Tintentank und der Belüftungsöffnung installiert sein, und zwar im Abschnitt zwischen der Pumpe und der Belüftungsöffnung. Alternatively, a signal transmitter may be installed in the conduit between the ink tank and the vent opening, and that in the section between the pump and the vent opening. Er mißt an der genannten Stelle den Druck, der in der Förderleitung für die Tinte vor dem Eintritt in den Druckkopf herrscht. It measures at the named position the pressure prevailing in the feed line for the ink before entering the print head. Als Abschalt- bzw. Umsteuerkriterium für die Pumpe wird der sprunghafte Druckanstieg herangezogen, der sich infolge der Drosselwirkung der Austrittsöffnungen der Düsenplatte einstellt, sobald der Tintenpegel an der Düsenplatte ansteht. When switch-off or Umsteuerkriterium for the pump of the sudden increase in pressure is used which is established due to the throttling effect of the outlet openings of the nozzle plate as soon as the ink level is present on the nozzle plate. So stellen die Austrittsöffnungen wegen ihrer geringen Durchmesser für die Tinte eine Drosselstelle dar, die der fortschreitenden Flüssigkeitsfront des ansteigenden Tintenpegels plötzlich einen Widerstand entgegensetzt. To make the outlet openings because of its small diameter for the ink has a throttle point, which fall suddenly opposes the advancing liquid front of the rising level of ink resistance. Der damit verbundene Druckstoß setzt sich entgegen der Förderrichtung der Tinte rasch fort und wird durch den Signalgeber detektiert. The increase in pressure associated sits opposite to the conveying direction of the ink rapidly progressive and is detected by the signal transmitter. Wiederum ist der Signalgeber mit der Steuererlektronik verbunden, die auf die Pumpe in der vorstehend beschriebenen Art und Weise einwirkt. In turn is connected to the Steuererlektronik the signal generator, which acts on the pump in the above-described manner. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen flüssigkeitsdetektierenden Sensor ist dieser Signalgeber als vergleichsweise einfach aufgebauter Drucksensor kostengünstiger. In contrast to the above described flüssigkeitsdetektierenden sensor of this switch will be less expensive than comparably simple design pressure sensor.
  • Gegenüber anderen Alternativen, wie beispielsweise einer vorgegebenen Fördermenge oder einer bestimmten Förderdauer kann hiermit der vorgegebene Füllzustand exakt eingehalten werden, so daß auch Druckköpfe wiederbefüllt werden können, die noch Restbestände an Tinte im Tintenvorratsraum aufweisen, ohne daß die Gefahr eines Überfüllens besteht. Compared to other alternatives, such as a predetermined flow rate or a specific delivery period hereby the predetermined filling state can be precisely maintained, so that the printheads can be refilled, which still have residual amounts of ink in the ink reservoir without the risk of overfilling is. Weiterhin sind Schwankungen der Fördermenge der Tinte unbeachtlich, da die Pumpe exakt zu dem Zeitpunkt abgestellt bzw. umgesteuert wird, an dem der Tintenvorratsraum den gewünschten Füllzustand erreicht hat. Furthermore, variations in the delivery rate of the ink are irrelevant because the pump is turned off exactly at the time, or reversed, to which the ink reservoir has reached the desired filling state.
  • Bevorzugt sind weitere Sensoren vorhanden, die der Überwachung und/oder der Steuerung des Befüllvorgangs dienen. Preferably, further sensors are provided, which serve to monitor and / or control of the filling process. Es handelt sich hierbei um an sich bekannte Flüssigkeits- oder Strömungssensoren, die an verschiedenen Stellen in den Leitungen integriert sind. This is per se known fluid or flow sensors that are integrated at various points in the lines. So ist beispielsweise in der Leitung zwischen dem Tintentank und der Pumpe ein derartiger Sensor angebracht, um den Tintenstrom zu überwachen. Thus, such a sensor is attached, for example, to monitor the flow of ink in the conduit between the ink tank and the pump. Damit kann sichergestellt werden, daß keine Luft in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs gefördert wird, sofern der Tintentank erschöpft sein sollte. So that no air is fed into the ink reservoir of the print head if the ink tank should be exhausted can be ensured. In einem derartigen Fall sorgt die Steuerelektronik dafür, daß die Pumpe sofort stillgesetzt und die Umkehr der Fördereinrichtung eingeleitet wird. In such a case, the electronic control unit ensures that the pump is immediately stopped and the reversing of the conveying device is initiated. Dies ist nötig, um auch bei nicht vollständig gefüllten Tintenvorratsraum den Druckkopf problemlos entnehmen und in den Drucker einsetzen zu können. This is necessary to refer to the print head without any problems even when not fully filled ink reservoir and insert it into the printer can. Bevorzugt wird gleichzeitig ein Anzeigeelement, beispielsweise in Form einer LED oder LCD, angesteuert oder ein akustisches Signal ausgelöst, um auf diesen Betriebszustand aufmerksam zu machen. Preferably, a display element, for example in the form of an LED or LCD, driven or trigger an acoustic signal to draw attention to this operating condition is the same.
  • Bevorzugt werden als flüssigkeitsdetektierende Sensoren solche Sensoren installiert, die die elektrische Leitfähigkeit der verwendeten Tinten ausnutzen. Such sensors are installed Preferred flüssigkeitsdetektierende sensors that exploit the electrical conductivity of the inks used. Über eine Widerstandsmessung kann auf einfache Weise zwischen zwei Meßpunkten festgestellt werden, ob Tinte ansteht oder nicht. A resistance measurement can be determined in a simple way between two points of measurement, whether ink is present or not.
  • Dasselbe Prinzip findet auch bei der Überwachung des Tintenaustritts aus der Düsenplatte Anwendung, wobei die beiden Meßpunkte relativ dicht beieinander liegen, um möglichst wenig überschießende Tinte abführen zu müssen. The same principle is also used for monitoring the ink leakage from the nozzle plate application, the two measuring points are relatively close together, to have to pay as little excessive ink. Wie vorstehend beschrieben, löst auch dieser Sensor die Umkehr der Förderrichtung der Pumpe aus. As described above, also this sensor triggers the reversal of the conveying direction of the pump.
  • Die von den Sensoren erzeugten Signale können gleichzeitig dazu benutzt werden, um die jeweiligen Betriebszustände zur Anzeige zu bringen. The signals generated by the sensors can be used simultaneously to to bring the respective operating states for display. Bevorzugt werden LED verwendet, die unterschiedliche Blinkfrequenzen oder unterschiedliche Farben zur Kennzeichnung diverser Betriebszustände aufweisen können. LEDs are preferably used, may have to identify various operating states of the different flashing frequencies or different colors. Diese können auch mit akustischen Signalen gekoppelt sein. This may also be coupled with acoustic signals.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn in der Zuleitung, insbesondere im Abschnitt zwischen der Pumpe und der Belüftungsöffnung ein weiterer Sensor installiert ist, der den Druck in diesem Abschnitt überwacht. Furthermore, it is advantageous if a further sensor is installed in the supply line, in particular in the section between the pump and the vent opening, which monitors the pressure in this section. Dies ist erforderlich, um einen unzulässigen Druckanstieg im Falle einer verstopften Belüftungsöffnung bzw. Belüftungsschnecke oder von verstopften Austrittsöffnungen im Düsenplattenbereich zu verhindern. This is necessary to prevent an unacceptable pressure increase in the event of a clogged vent opening or vent screw or clogged outlet openings in the nozzle plate portion. Ein derartiger Druckanstieg könnte einerseits zur Beschädigung oder Zerstörung wichtiger Bauteile führen oder aber eine starke Verschmutzung durch schlagartiges Austreten von Tinte im Moment des Durchbrechens der Verstopfung nach sich ziehen. Such a pressure increase may on one hand lead to damage or destruction of important components or pull heavy contamination by sudden leakage of ink at the moment of breaking of constipation by itself. Auch in diesem Fall muß eine Förderrichtungsumkehr der Pumpe bewirkt und der Betriebszustand zur Anzeige gebracht werden. Also in this case a conveying direction reversal of the pump must be effected and the operation state are displayed.
  • Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Leitungen, insbesondere die Leitung zwischen dem Tintentank und der Belüftungsöffnung als flexible Schläuche, insbesondere aus Silikon, Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder Polyäthylen (PE) bestehen. Particular advantages are obtained if the lines, in particular the conduit between the ink tank and the vent opening as flexible hoses, in particular of silicone, polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyethylene (PE) are made. Diese erleichtern die (automatische) Handhabung, da das An- und Abkoppeln an den entsprechenden Stellen des Druckkopfs durch eine einfache Verschiebung des jeweils endseitig vorgesehenen Kopplungsstücks realisierbar sind. These facilitate (automatic) operation, since the coupling and uncoupling at the corresponding points of the print head by a simple displacement of each end provided for the coupling piece can be realized. Auch eröffnen derartige Materialien die Möglichkeit, als Pumpe eine sogenannte Schlauchpumpe einzusetzen, bei der im Gegensatz zu den übrigen Pumpenarten keinerlei Schmutz- oder Abriebpartikel mit der Tinte in Berührung kommen können. Also, such materials make it possible to use a so-called peristaltic pump as a pump in which, unlike the other types of pumps no dirt or other contaminants to come into contact with the ink. Derartige Partikel dürfen auf keinen Fall in die Tinte eingetragen werden, da sie die Funktion des Druckkopfs beeinträchtigen können. Such particles may be entered under any circumstances in the ink because they can impair the function of the printhead.
  • Weiterhin bieten diese Schläuche die Möglichkeit, die vorstehend beschriebenen Blockierzustände durch verstopfte Austrittsöffnungen und dergleichen durch Überwachung der Schlauchdicke und/oder des Schlauchdurchmessers zu überwachen. Furthermore, these tubes offer the opportunity to monitor the locked states described above by clogged outlet openings and the like by monitoring the hose thickness and / or the tube diameter. So führt ein in diesem Falle auftretender Druckaufbau zu einem Aufweiten des Schlauchs und ist damit durch einfache Mittel, wie optische Sensoren oder dergleichen zu erfassen. Thus, an error occurring in this case, pressure build-up leads to a widening of the tube and is thus to detect by simple means, such as optical sensors or the like. Es ist demnach nicht nötig, einen Sensor in der Leitung selbst zu installieren, vielmehr kann dieser außen, dh außerhalb des Tintenstroms, angeordnet werden. Accordingly, it is not necessary to install a sensor in the line itself, but it can outside, ie, disposed outside of the ink stream.
  • Bevorzugt sind die an den Leitungen endseitig angebrachten Kopplungsstücke für die Belüftungsöffnung und für die Düsenplatte einstückig ausgebildet, nämlich dann, wenn bei der zu befüllenden Druckkopftype die Belüftungsöffnung und die Düsenplatte benachbart zueinander angeordnet ist. Preferably, the end attached to the lines coupling pieces for the vent opening and the nozzle plate are integrally formed, namely, when the ventilation hole and the nozzle plate is arranged adjacent to each other in the printhead to be filled type. Dies ist speziell bei einer sehr weit verbreiteten Version der Fall, bei der der Gehäuseboden stufenförmig ausgebildet ist, und die Belüftungsöffnung als Belüftungsschnecke im zurückspringenden Abschnitt angeordnet ist. This is especially at a very widespread version of the case, wherein the case back is stepped, and the ventilation opening is arranged as a vent screw in the recessed portion. Die Abdichtung zwischen Kopplungsstück und Druckkopf kann durch einen federnd nachgebenden Abschnitt erreicht werden, so daß durch Anpressen des Kopplungsstücks an die benachbarte Gehäusewandung der Übergang von der Leitung zur Belüftungsöffnung bzw. zur Düsenplatte fluiddicht für die Dauer des Befüllvorgangs gestaltet wird. The seal between the coupling piece and the print head can be achieved by a resiliently yielding portion, so that by pressing the coupling piece to the adjacent housing wall, the transition from the line to the ventilation opening or the nozzle plate fluid-tight manner is designed for the duration of the filling operation.
  • Bevorzugt besteht der Tintentank aus flexiblem Material, nämlich aus einem Kunststoffbeutel, der in einem formstabilen Gehäuse untergebracht ist. Preferably, the ink tank is made of flexible material, namely a plastic bag which is accommodated in a dimensionally stable housing. Das Gehäuse kann aufklappbar gestaltet sein, so daß der darin befindliche Tintenvorrat problemlos überprüft werden kann. The housing can be hinged designed so that the ink therein can be checked easily. Wenngleich grundsätzlich die Möglichkeit besteht, den Tintentank von Hand aufzufüllen, erweist es sich von Vorteil, wenn dieser auswechselbar gestaltet ist. Although in principle it is possible to replenish the ink tank by hand, it proves advantageous if this is interchangeable design. So ist dies im Sinne einer optimalen und benutzerfreundlichen Bedienung zu sehen, wobei lediglich in gewissen Abständen der Tintentank als solcher durch einen neuen ersetzt zu werden braucht. So this can be seen in the sense of an optimal and user-friendly operation, and to be only at certain intervals of the ink tank replaced as such by a new need. Je nach geplantem Auswechselintervall kann das Volumen des Tintentanks an sich in weiteren Grenzen variiert werden. Depending on the planned Auswechselintervall the volume of the ink tank can be varied within wide limits. Als guter Kompromiß hat es sich erwiesen, etwa die drei- bis fünffache Menge eines Original-Druckkopfs zu wählen (beispielsweise 120 bis 200ml), so daß der Tintentank und damit die Vorrichtung noch äußerst kompakt aufgebaut sein können, andererseits bei dem vorgesehenen Einsatz im privaten Bereich oder in kleineren Büros die Austauschintervalle ausreichend lang sind. A good compromise has been found to be about three to choose to five times the amount of an original print head (for example, 120 to 200 ml) so that the ink tank and therefore the device can be constructed very compact yet, on the other hand, if the intended use in private area or the replacement intervals are sufficiently long in smaller offices.
  • Der Tintentank muß im übrigen so beschaffen sein, daß er bei umgekehrter Förderrichtung der Pumpe die rückgeförderte Tinte bzw. das Tinten-Luftgemisch ohne weiteres aufnehmen kann. The ink tank must be such that it can receive in the reverse conveying direction of the pump, the back pumped ink or the ink-air mixture is readily otherwise.
  • Der Auffangbehälter ist vorteilhafterweise zumindest zum Teil mit saugfähigem Material, vorzugsweise mit Filz, Schwamm oder einem Vlies gefüllt, so daß die aus dem Bereich der Düsenplatte austretenden Tintentröpfchen und die am Ende des Befüllvorgangs überschießende Resttinte sicher aufgenommen werden können. The collecting container is at least advantageously filled partly with an absorbent material, preferably felt, sponge or a non-woven so that the emerging from the region of the nozzle plate ink droplets and the overshooting at the end of the filling residual ink can be reliably absorbed. Es handelt sich hierbei um relativ geringe Mengen, in einem typischen Anwendungsfall ist mit ca. 1 bis 2ml Resttinte pro Befüllvorgang zu rechnen. These are relatively small amounts, in a typical application is to be expected per filling with about 1 to 2 ml of ink remaining.
  • Bevorzugt ist der Auffangbehälter und/oder das saugfähige Material auswechselbar. Preferably, the collecting vessel and / or the absorbent material is replaceable. Im Sinne einer einfachen Handhabung bietet es sich an, den Auffangbehälter einschließlich des darin befindlichen saugfähigen Materials komplett auszutauschen. In terms of ease of use, it makes sense to completely replace the collection container including therein the absorbent material.
  • Als optimal hat es sich erwiesen, Tintentank und Auffangbehälter in einem gemeinsamen Gehäuse zu integrieren. It has proven to be optimal to integrate ink tank and collection container in a common housing. Dies ermöglicht die Konzeption einer benutzerfreundlichen Vorrichtung, da gleichzeitig mit dem Austausch eines verbrauchten Tintentanks auch der Auffangbehälter getauscht werden muß. This enables the design of a user-friendly device since the same time the recovery vessel needs to be exchanged with the exchange of a used ink tank. Somit kann durch einen einzigen Arbeitsgang die Vorrichtung in einen optimalen Ausgangszustand versetzt werden. Thus, the device can be placed in an optimal initial state by a single operation.
  • Wie eingangs bereits dargelegt, muß die Düsenplatte nach oben weisen, um ein Austreten der verdrängten Luft während des Befüllvorgangs zu ermöglichen. As already pointed out, the nozzle plate has to face upward, to allow escape of air displaced during the filling process. In den meisten Fällen ist die Düsenplatte an einem stufenförmigen Abschnitt angeordnet, so daß der Befüllvorgang auch dann noch zufriedenstellend ablaufen kann, wenn der Druckkopf gegenüber der Vertikalen verschwenkt ist. In most cases, the nozzle plate at a stepped portion is disposed so that the filling process can not proceed satisfactorily even when the print head is pivoted relative to the vertical. In der Praxis kann die Anordnung so gewählt werden, daß der Druckkopf gegenüber der Vertikalen um bis zu maximal 80° schräg geneigt verlaufend ist. In practice, the arrangement may be selected such that the print head relative to the vertical by up to a maximum of 80 ° obliquely inclined to extend.
  • Insbesondere bei der Konzeption der Vorrichtung als universell, dh für eine Vielzahl unterschiedlicher Druckkopftypen einsetzbare Befüllstation ist es von Vorteil, wenn die den Druckkopf aufnehmende Halterung in verschiedenen definierten Winkelpositionen arretierbar ist. In particular, in the design of the device can be used as universal, ie for a variety of different types of printheads filling it is advantageous if the printhead receiving bracket is lockable in various defined angle positions. Je nach Ausführung kann damit die optimale Befüllstellung erreicht werden. Depending on the model to determine the optimal filling position can be achieved. Dies setzt allerdings voraus, daß die Halterung schwenkbar gestaltet ist. However, this presupposes that the holder is pivotable designed.
  • Aus Handhabungsgründen kann auch die Halterung schwenkbar derart gestaltet sein, daß der Druckkopf von oben mit nach unten weisender Düsenplatte, dh in einer Position, die derjenigen im Drucker selbst entspricht, einsetzbar ist, wobei nach dem Einsetzen die Halterung in die Befüllposition verschwenkt werden kann. For handling reasons, the bracket may be pivotally designed such that the print head from the top with a downwardly facing nozzle plate, that is, can be inserted in a position corresponding to that in the printer itself, whereby the holder can be pivoted into the filling position after insertion.
  • In die Halterung können Adapter einsetzbar sein, um eine Anpassung an unterschiedliche Druckköpfe zu ermöglichen. In the mount adapter can be used to allow an adaptation to different printheads. Auch kann die Halterung selbst als Adapter ausgeführt sein, sofern diese auswechselbar gestaltet ist. The holder itself can be designed as an adapter, if it is interchangeable in. Damit ist die Vorrichtung insbesondere für kleinere Büros geeignet, die über verschiedene Drucker bzw. verschiedene Druckkopftypen verfügen. So that the device is particularly suitable for smaller offices that have different printer or different print head types.
  • Die konkrete Ausgestaltung der Vorrichtung ist weitgehend freizügig wählbar. The concrete design of the device is largely freely selectable. Bevorzugt ist sie aus einzelnen Baugruppen nach Art eines Baukastensystems aufgebaut, so daß eine individuelle Anpassung an verschiedene Anforderungen möglich ist. Preferably, it is constructed of individual modules in the manner of a modular system, so that an individual adaptation to different requirements is possible. Dies bezieht sich auch auf das äußere Design, daß an sich beliebig gewählt werden kann. This also relates to the external design that can be arbitrarily selected per se.
  • In technischer Hinsicht ist es wünschenswert, die Vorrichtung in ein Gehäuse zu integrieren, das durch eine Abdeckhaube verschließbar ist. In technical terms, it is desirable to integrate the device into a housing that is closed by a cover. Die Abdeckhaube ist dabei mit der Steuerelektronik über einen Sensor derart gekoppelt, daß ein Öffnen während des Befüllvorgangs nicht möglich ist, oder aber der Befüllvorgang sofort abgebrochen wird, sofern die Abdeckhaube geöffnet werden sollte. The cover is coupled to the control electronics via a sensor in such a way that opening during the filling operation is not possible, or the filling process is immediately interrupted, if the cover should be opened. Auch sind zusätzliche Maßnahmen möglich, um beispielsweise ein Inbetriebsetzen zu verhindern, sofern kein Druckkopf eingesetzt ist oder ein sonstiges Bauteil nicht ordnungsgemäß funktioniert. Additional measures are possible to prevent, for example, a putting into operation unless a print head is used, or other component is not working properly.
  • Mit dem vorstehend beschriebenen Konzept gelingt es, eine transportable, kleine Befüllstation zu realisieren, bei der Fehlbedienungen praktisch ausgeschlossen sind. With the above-described concept, it is possible to realize a portable, small filling station, are virtually excluded from operating errors. Sie kann so gestaltet sein, daß eine Lagerung bei Nichtgebrauch in jeder beliebigen Position möglich ist, ohne daß Tinte austritt. It can be designed so that storage when not in use in any position is possible without ink leakage. Dies ergibt sich in der Hauptsache daraus, daß nach Abschluß eines Nachfüllvorgangs Tinte aus der Zuleitung durch Umkehr der Förderrichtung der Pumpe zurück in den Tintentank gefördert wird und insbesondere bei der Verwendung einer Schlauchpumpe diese die felxible Leitung funktionsbedingt soweit deformiert, daß ein Heraustropfen von eventuell noch vorhandener Tinte verhindert wird. This stems mainly from the fact that is conveyed after completion of refilling ink from the supply line by reversing the conveying direction of the pump back to the ink tank and in particular when using a peristaltic pump this the felxible line for functional reasons as far deformed that a dripping of possibly existing ink is prevented.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. The invention is explained below with reference to schematically illustrated in the figures embodiments. Es zeigen Show it
  • Figur 1 Figure 1
    Schaltschema der Vorrichtung in einer ersten Variante, Schematic diagram of the apparatus in a first variant,
    Figur 2 Figure 2
    Schaltschema der Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsvariante, Schematic diagram of the apparatus in a second embodiment,
    Figur 3 Figure 3
    Vorrichtung gemäß Figur 2 in vereinfachter Schnittdarstellung, Device according to FIG 2 in a simplified sectional view,
    Figur 4 Figure 4
    Vorrichtung gemäß Figur 2 in vereinfachter Schnittdarstellung, mit eingezeichneten Schlauchverbindungen, jedoch ohne Tintentank und Device according to FIG 2 in a simplified sectional view, with marked hose connections, but without ink tank and
    Figur 5a, 5b 5a, 5b
    Ablaufdiagramm der Steuerung. Flowchart of control.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung handelt es sich um diejenige Variante, bei der als Abschaltsignal für die Beendigung der Förderung von Tinte das Anstehen von Tinte in einer Rückführleitung zu einem Tintenauffangbehälter verwendet wird. In the illustrated device in Figure 1 is the variant, when queuing of ink is used in a return line to an ink tank as a switch-off signal for the termination of production of ink.
  • Ein Druckkopf 100 ist in eine hier nicht näher dargestellte Halterung eingesetzt, und zwar derart, daß sowohl die Düsenplatte 101 als auch die Belüftungsschnecke 102 nach oben weisen. A print head 100 is inserted into a not shown here holder, in such a way that both the nozzle plate 101 and the vent screw 102 facing up. Gegenüber der Vertikalen ist der Druckkopf 100 um etwa 70° verschwenkt. Relative to the vertical, the print head is pivoted about 70 ° 100th Ein benachbart zum Druckkopf 100 angeordneter Sensor E8 überwacht, ob der Druckkopf 100 eingesetzt ist, und ist in hier nicht dargestellter Art und Weise mit einer Steuerelektronik 10 verbunden. An disposed adjacent to the print head 100 E8 sensor monitors whether the print head 100 is inserted and is connected in a not shown here manner with control electronics 10th Die Steuerelektronik 10 weist eine Reihe von LEDs 12 auf, die verschiedene Betriebszustände signalisieren, wovon eine der LEDs 12 anzeigt, ob der Druckkopf 100 eingesetzt ist. The control electronics 10 comprises a series of LEDs 12 which indicate different operating states, of which one of the LEDs 12 indicating whether the print head is 100.
  • Ein Tintentank 20 ist über eine Schlauchleitung 30 mit der Belüftungsschnecke 102 des Druckkopfs 100 verbunden. An ink tank 20 is connected via a hose 30 to the inlet of screw 102 of the printhead 100th Die Förderung von Tinte erfolgt mittels der Schlauchpumpe 40, die von der Steuerelektronik 10 angesteuert wird. The promotion of ink by means of the peristaltic pump 40 which is driven by the control electronics 10 degrees. Ein Sensorelement E9 überwacht, ob der Tintentank 20 eingesetzt ist, Sensoren E4, E6 dienen der Überwachung des Tintenflusses in der Leitung 30 und/oder der Überwachung eines unzulässig hohen Druckaufbaus im Tintenvorratsraum 105. A sensor element E9 monitors whether the ink tank 20 is inserted, sensors E4, E6 are used to monitor the flow of ink in the line 30 and / or the monitoring of an unduly high pressure build-up in the ink reservoir 105th
  • Ein Auffangbehälter 60 ist über eine Leitung 50 mit der Düsenplatte 101 verbunden. A collecting container 60 is connected via a line 50 with the nozzle plate one hundred and first Ein Sensor E11 überwacht das Anstehen von Tinte in der Leitung 50 bzw. an der Düsenplatte 101 und löst das Signal zum Abschalten und Umsteuern der Pumpe 40 aus. A sensor E11 monitors the queues of ink in the line 50 or to the nozzle plate 101 and triggers the signal to switch off and reversing the pump 40th
  • Sämtliche Bauelemente sind in einem hier nicht dargestellten Gehäuse untergebracht. All components are housed in a not shown housing.
  • Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsvariante benutzt als Abschaltsignal den Drucksprung in der Förderleitung, der durch die eingangs beschriebene Drosselwirkung der Düsenplatte bedingt ist. The embodiment shown in Figure 2 used as a shutdown signal to the jump in pressure in the conveyor line, which is conditioned by the initially described throttling effect of the nozzle plate. Diese Variante hat den Vorzug, daß keine Tinte aus der Düsenplatte austreten muß, um das Abschaltsignal auszulösen. This variant has the advantage that no ink has to leave the nozzle plate to trigger the shutdown. Im übrigen ist die Ausführung in Übereinstimmung mit derjenigen aus Figur 1, so daß insoweit übereinstimmende Bezugszeichen verwendet werden. Incidentally, the embodiment in accordance with that of Figure 1, so that the extent matching reference numerals are used.
  • Der Druckkopf 100 ist wiederum so eingesetzt, daß sowohl die Düsenplatte 101 als auch die Belüftungsschnecke 102 nach oben weisen. The print head 100 is again used so that both the nozzle plate 101 and the vent screw 102 facing up. Sensor E8 ist mit der Steuerelektronik 10 verbunden und überwacht, ob der Druckkopf 100 ordnungsgemäß eingesetzt ist. E8 sensor is connected to the control electronics 10 and monitors whether the print head 100 is seated.
  • Die Steuerelektronik 10 weist LEDs auf, die verschiedene Betriebszustände signalisieren, beispielsweise ob der Druckkopf 100 eingesetzt ist. The control electronics 10 includes LEDs that indicate various operating states, such as whether the print head is 100.
  • Der Tintentank 20 ist über die Schlauchleitung 30 mit der Belüftungsschnecke 102 des Druckkopfs 100 verbunden. The ink tank 20 is connected via the hose line 30 to the vent screw 102 of the printhead 100th Die Förderung von Tinte erfolgt mittels der Schlauchpumpe 40, die von der Steuerelektronik 10 angesteuert wird. The promotion of ink by means of the peristaltic pump 40 which is driven by the control electronics 10 degrees. Sensorelement E9 überwacht, ob der Tintentank 20 eingesetzt ist. Sensor element E9 monitors whether the ink tank 20 is inserted.
  • Der Auffangbehälter 60 ist über die Schlauchleitung 50 mit der Düsenplatte 101 verbunden. The collecting container 60 is connected via the hose line 50 to the nozzle plate one hundred and first Tintentank 20 und Auffangbehälter 60 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 22 integriert. Ink tank 20 and collector 60 are integrated in a common housing 22nd
  • Die Steuerelektronik 10 ist auf einer Platine 11 aufgebaut, die an sich sämtliche Überwachungsorgane und eine Reihe von Betätigungselementen aufnimmt. The control electronics 10 is constructed on a circuit board 11, which receives in itself all the monitoring devices and a number of actuators.
  • Als Bedienelemente dienen zwei Taster E1, E2, wobei der Taster E1 den Befüllvorgang startet, wohingegen Taster E2 die Verriegelung einer nachstehend noch näher beschriebenen Schutzklappe bzw. Abdeckhaube freigibt. As controls serve two push buttons E1, E2, in which the feeler E1 starts the filling operation, whereas button E2 releases the locking of a protective door or cover described later.
  • Zur Anzeige verschiedener Betriebs- und Störungszustände sind Anzeigen A4, A5, A6, A7, A8, A9 vorgesehen, die als LEDs 12 gemäß Figur 1 ausgeführt sein können. To display various operating and fault conditions are provided display A4, A5, A6, A7, A8, A9, which may be embodied as LEDs 12 according to FIG. 1 Anzeigelement A4 zeigt an, wenn die Stromversorgung angeschlossen ist und die Betriebsspannung anliegt. A4 indicating element indicates when the power supply is connected and the operating voltage is applied. Dieser Zustand wird durch Blinken mit einer Frequenz von etwa 2 Hz angezeigt. This state is indicated by blinking at a frequency of about 2 Hz. Sobald ein Druckkopf ordnungsgemäß eingelegt und alle übrigen, nachstehend noch näher erläuterten Startbedingungen erfüllt sind, wechselt die Anzeige auf Dauerlicht über. Once a print head inserted correctly and all the rest, even closer explained below starting conditions are satisfied, the display changes over to a steady light. Damit ist signalisiert, daß der Befüllvorgang durch Drücken des Starttasters E1 beginnen kann. Thus, signaling that the filling process can begin by pressing the start button E1.
  • Das Anzeigeelement A5 signalisiert, daß das Öffnen der Schutzklappe bzw. der Abdeckhaube möglich ist, beispielsweise zum Einlegen oder Entnehmen des Druckkopfs 100. The display element A5 indicates that the opening of the safety flap or of the cover is possible, for example, to insert or remove the printhead 100th
  • Das Anzeigeelement A6 zeigt an, ob ein Befüllvorgang abläuft. The display element A6 indicates whether a filling expires. Während der Dauer des Befüllvorgangs blinkt das Anzeigeelement A6 mit einer Frequenz von etwa 2 Hz. During the period of filling the display element A6 flashes at a frequency of about 2 Hz.
  • Die Anzeigeelemente A4, A5, A6 signalisieren ordnungsgemäße Betriebszustände und sind deshalb in grün gehalten. The display elements A4, A5, A6 indicate proper operating conditions and are therefore kept in green.
  • Das Anzeigeelement A7 ist ein Warnsignal, welches anzeigt, daß der Tintenvorrat in dem Tintentank 20 erschöpft ist. The display element A7 is a warning signal indicating that the ink supply is exhausted in the ink tank 20th Es ist in gelb ausgeführt und blinkt mit einer Frequenz von 2 Hz. It is designed in yellow and flashes at a frequency of 2 Hz.
  • Das Anzeigeelement A8 spricht an, sofern der Druckkopf 100 beispielsweise im Bereich der Düsenplatte 101, verstopft sein sollte. The display element A8 responds if the print head should be 100, for example in the area of ​​the nozzle plate 101 clogged. Die Anzeige erfolgt mit einer Frequenz von 2 Hz und ist in roter Farbe gehalten. The display is made at a frequency of 2 Hz and is held in red color.
  • Das Anzeigeelement A9 ist als allgemeine Fehlerwarnung ausgeführt und spricht dann an, wenn eine Störung an anderer Stelle zu vermelden ist. The display element A9 is designed as a general failure warning and then responds if a fault can be reported elsewhere.
  • Weiterhin sind auf der Platine 11 Druckschalter E3, E4, E5, E6, E7 angeordnet, die mit der Förderleitung 30 verbunden sind und in Form von Signalgebern den Befüllvorgang steuern. Furthermore, 11 pressure switch E3, E4, E5, E6, E7 are arranged on the circuit board that are connected to the delivery line 30 and control the filling process in the form of signal generators.
  • Der Druckschalter E3 spricht an, sobald der Tintenvorratsraum 105 mit Tinte gefüllt ist. The pressure switch E3 responds as soon as the ink reservoir 105 is filled with ink. Er ist deshalb derart ausgelegt, daß er den eingangs beschriebenen Druckanstieg infolge der Drosselwirkung der Düsenplatte 101 detektiert. It is designed in such a way, therefore, that it detects the pressure increase described at the outset due to the throttling effect of the nozzle plate one hundred and first
  • Der Druckschalter E4 überwacht, ob der Druckkopf 100 verstopft ist. The pressure switch E4 monitors whether the print head is clogged 100th
  • Der Druckschalter E5 überwacht den Abbau des Förderdrucks nach Beendigung des Befüllvorgangs. The pressure switch E5 monitor degradation of the delivery pressure after completion of the filling.
  • Die Druckschalter E6 und E7 überprüfen den Füllzustand des im Tintentank 20 befindlichen Tintenvorrats. The pressure switch E6 and E7 check the fill level of the supply of ink contained in the ink tank 20th
  • Bei den Sensoren E3, E4, E5, E6, E7 handelt es sich demnach um solche, die als Druckschalter konzipiert sind und hierdurch den Tintenfluß überwachen. The sensors E3, E4, E5, E6, E7 is accordingly those which are designed as a pressure switch and thereby monitor the flow of ink.
  • Die Sensoren E8, E9 sowie ein weiterer Sensor E10, der die Verriegelung der nachstehend näher beschriebenen Schutzklappe bzw. Abdeckhaube detektiert, sind als Endschalter ausgeführt. The sensors E8, E9 and E10, a further sensor which detects the locking of the protective cover or cover described in more detail below, are designed as a limit switch.
  • Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Vorrichtung zeigt die konkrete Realisierung des in der Figur 2 dargestellten Konzepts. The apparatus shown in Figures 3 and 4 shows the concrete realization of the concept shown in FIG. 2
  • Die gesamte Vorrichtung ist in einem zweitgeteilten Gehäuse untergebracht, bestehend aus Gehäuseunterteil 70 und Gehäuseoberteil 71, welches sämtliche Bauteile aufnimmt. The entire device is housed in a second split housing comprised of lower housing part 70 and the upper housing part 71, which accommodates all the components.
  • Am Gehäuseoberteil 71 ist die Platine 11 befestigt. The upper housing part 71, the board 11 is mounted. In der gewählten Schnittebene sind der Taster E2 zum Öffnen der Schutzklappe 79, der Druckschalter E3 zum Detektieren des Abschaltsignals, eine Leuchtdiode 12 sowie das Sensorelement E10 zur Überwachung der Schutzklappe 79 erkennbar. In the selected sectional plane of the switch E2 for opening the damper 79, the pressure switch E3 for detecting the turn-off signal, a light emitting diode 12 and the sensor element E10 for the monitoring of the protective flap 79 are visible. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in beiden Figuren auf die Darstellung der elektrischen Verschaltung und Verdrahtung verzichtet, da diese an sich bekannt ist. For the sake of clarity, has been omitted in the two figures on the representation of the electrical connections and wiring, as this is known per se.
  • Unterhalb der Schutzklappe 79 ist eine Halterung 75 angeordnet, in der der Druckkopf 100 mit schräg nach oben geneigter Düsenplatte 101 eingesetzt ist. Below the protective cover 79, a holder 75 is arranged, in which the print head 100 is used with obliquely inclined upward nozzle plate one hundred and first Die Anwesenheit des Druckkopfs 100 wird durch das Sensorelement E8 detektiert. The presence of the print head 100 is detected by the sensor element E8. Die Düsenplatte 101 und die Belüftungsöffnung 102 werden durch die Halterung 75 abgedichtet gegen einen Überlaufstutzen 81 und einen Befüllstutzen 80 zur Herstellung einer abgedichteten Fluidverbindung zum Auffangbehälter 60 und Tintentank 20 gedrückt gehalten. The nozzle plate 101 and the vent opening 102 are sealed by the holder 75 at an overflow connection 81 and held a filling nozzle 80 for producing a sealed fluid connection to the collecting tank 60 and ink tank 20 is pressed.
  • Auffangbehälter 60 und Tintentank 20 sind nebeneinanderliegend in einem gemeinsamen Gehäuse 22 untergebracht, welches in das Gehäuseunterteil 70 einschiebbar ist. Collecting container 60 and ink tank 20 are adjacent to each other housed in a common housing 22 which is inserted into the housing lower part 70th Die korrekte Position des Gehäuses 22 wird durch den Sensor E9 überwacht. The correct position of the housing 22 is monitored by the sensor E9. Weiterhin ist eine Doppelkanüle 91 vorhanden, die beim Einschieben des Gehäuses 22 zum einen in das Innere des Tintentanks 20 und zum anderen in das Innere des Auffangbehälters 60 einsticht und die gewünschte Fluidverbindung ermöglicht. Furthermore, a double cannula 91 is provided which pierces during the insertion of the housing 22 on the one hand in the interior of the ink tank 20 and on the other into the interior of the collection container 60 and the desired fluid communication allows. Zum Schutz gegen Verletzungen durch die Kanüle 91 ist das Gehäuseunterteil 70 im Einschubbereich des Gehäuses 22 mit einer Schutzklappe 78 verschlossen, die durch das Einschieben des Gehäuses 22 nach oben verschwenkt und beim Herausziehen des Gehäuses 22 nach unten zurückklappt. To protect against injury from the needle 91, the lower housing part 70 is locked in the insertion portion of the housing 22 with a protective flap 78 which is pivoted and by the insertion of the housing 22 upward upon pulling out the housing 22 folds back down.
  • Die Fluidverbindung vom Tintentank 60 zur Belüftungsöffnung 102 des Druckkopfs 100 wird durch eine Schlauchleitung 30 realisiert, die über einen Schlauchverteiler 90 an der Kanüle 91 und gegenüberliegend an dem Füllstutzen 80 angebracht ist. The fluid connection from the ink tank 60 to the air vent 102 of the printhead 100 is realized by a hose 30 which is attached via a hose manifold 90 to the cannula 91 and opposite to the filler 80th Die Schlauchleitung 30 ist an sich als durchgehende Leitung einstückig ausgeführt, da das Fördern der Tinte durch die Schlauchpumpe 40 erfolgt, welche in an sich bekannter Weise von außen auf die Schlauchleitung 30 einwirkt. The tubing 30 is made in one piece itself as a continuous line since the feeding of the ink is performed by the tube pump 40, which acts in known manner from the outside on the hose 30th Der Antrieb der Schlauchpumpe 40 erfolgt durch einen Pumpenmotor 45. The driving of the tube pump is a pump motor 40 through 45th
  • Die Leitung 30 ist jedoch im Abschnitt zwischen der Schlauchpumpe 40 und dem Füllstutzen 80 durch einen Schlauchverteiler 92 unterbrochen, um Informationen über die Druckverhältnisse an dieser Stelle an die Sensorelemente, wie beispielsweise E3 oder E4 zu ermöglichen. However, the line 30 is interrupted by a tube 80 manifold 92 to allow information about the pressure conditions at this point to the sensor elements, such as E3 or E4 in the section between the tube pump 40 and the filler neck. Hierfür dienen Schlauchleitungen 31, 32, die zwischen dem Schlauchverteiler 92 und den Sensorelementen E3, E4 angeordnet sind. For this purpose serve hose lines 31, 32, which are arranged between the hose manifold 92 and the sensor elements E3, E4.
  • Die Schlauchleitung 50 stellt die Fluidverbindung zwischen der Düsenplatte 101 und dem Auffangbehälter 60 her. The hose line 50 establishes fluid communication between the nozzle plate 101 and the collection container 60th Weiterhin sind Schlauchleitungen 33, 34 vorgesehen, die wiederum der Übertragung von Druckinformationen dienen und deshalb einenends am Schlauchverteiler 90 und anderenends an Sensorelementen (E6, E7) angeschlossen sind. Furthermore, hoses 33, 34 are provided, which in turn are used to transfer pressure information and, therefore, are connected at one end to the hose manifold 90 and the other end to sensor elements (E6, E7).
  • Im Gehäuseunterteil 70 ist schließlich ein Verriegelungsstift 14 vorgesehen, der von einem Verriegelungsmagnet 15 betätigbar ist. In the lower part of housing 70 a lock pin 14 is finally provided, which is actuated by a locking magnet 15th
  • Er dient der Sicherheitsverriegelung der Schutzklappe 79. He is a safety lock for the protective flap 79th
  • In den Figuren 5a und 5b ist das vereinfachte Flußdiagramm zur automatischen Steuerung des Befüllvorgangs dargestellt. In the figures 5a and 5b the simplified flow chart for the automatic control of the filling process is shown.
  • Durch das Betätigen der Starttaste (Taster E1) wird das Programm gestartet, welches zunächst überprüft, ob die eingangs genannten Voraussetzungen erfüllt sind. By pressing the start button (button E1) is started the program, which first checks whether the conditions mentioned above are met. Soweit ein Systemfehler festgestellt wird, wird dieser zur Anzeige gebracht (Anzeigeelement A9). If a system error is detected, it is displayed (display element A9).
  • Soweit alle Eingangsvoraussetzungen erfüllt sind, kann die Schutzklappe 79 geöffnet werden. Provided that all entry requirements are met, the protective flap can be opened 79th Daraufhin wird der Druckkopf 100 eingesetzt und die Schutzklappe 79 wieder geschlossen werden. Then, the print head 100 is inserted and the protective flap to be closed 79 again. Sofern sich Tintenvorrat in der Vorrichtung befindet und alle übrigen Sicherheitsbedingungen erfüllt sind, kann der Füllvorgang gestartet werden. Unless ink supply is in the device and all other safety conditions are satisfied, the filling operation can be started.
  • Der Füllvorgang wird durch Sensorelemente (insbesondere Druckschalter E3, E4, E5, E6, E7) überwach, die der Reihe nach und zyklisch wiederholt abgefragt werden. The filling process is carried sensor elements (in particular pressure switch E3, E4, E5, E6, E7) monitoring, which are sequentially and cyclically repeatedly interrogated. Soweit sich hierbei ein Störungszustand ergibt, wird der Druckabbau in der Förderleitung (Leitung 30) eingeleitet und ein Systemfehler angezeigt. To the extent that this results in a fault condition, the pressure reduction in the delivery line (line 30) is introduced and a system error is displayed.
  • Bei korrektem Ablauf des Befüllvorgangs wird dieser durch eine nachgeschaltete Dichtheitsprüfung abgeschlossen. With correct flow of the filling of this is completed by a subsequent leak test. Im Anschluß daran wird der festgestellte Zustand angezeigt und der Druck in der Förderleitung 30 abgebaut. Thereafter, the determined condition is indicated and the pressure in the delivery line 30 removed. Danach kann die Schutzklappe 79 geöffnet und der Druckkopf 100 entnommen werden. After that, the protective cover can be opened 79 and the print head are taken 100th Der Druckkopf 100 kann somit auch dann entnommen werden, wenn bei der Sichtheitsprüfung erkannt wird, daß der Druckkopf 100 verstopft sein sollte. The print head 100 can be removed so even when it is recognized in the visual integrity test that the print head is clogged 100th Hierfür ist das Anzeigenelement A8 vorgesehen, welches diesen Zustand durch ein auffälliges Blinksignal anzeigt. For this purpose, the display element A8 is provided, which indicates this condition by a conspicuous flashing signal.
  • Als weiterer Sicherheitsaspekt ist eine Zeitbegrenzung für den Füllvorgang vorgesehen. As a further safety aspect, a time limit for the filling process is provided. Sollte die vorgegebene Zeit abgelaufen sein, bevor der Füllvorgang zu Ende gebracht ist, wird ein Systemfehler detektiert und der Befüllvorgang unterbrochen. Should be expired, the predetermined time before the filling process is brought to an end, a system error is detected and the filling process is interrupted.
  • Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Konzepts gelingt, eine vollautomatisch arbeitenden Befüllstation zu realisieren, die ein Höchstmaß an Bedienungskomfort und Sicherheit bietet. From the foregoing, that it is possible with the aid of the inventive concept to realize a fully automatic filling station, which offers maximum operator comfort and safety.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 10 10
    Steuerelektronik control electronics
    11 11
    Platine circuit board
    12 12
    LED LED
    14 14
    Verriegelungsstift locking pin
    15 15
    Verriegelungsmagnet locking magnet
    19 19
    Stromversorgungsbuchse Power jack
    20 20
    Tintentank ink tank
    22 22
    Gehäuse casing
    30 30
    Leitung management
    31 31
    Leitung management
    32 32
    Leitung management
    33 33
    Leitung management
    34 34
    Leitung management
    40 40
    Pumpe pump
    45 45
    Pumpenmotor pump motor
    50 50
    Leitung management
    60 60
    Auffangbehälter receptacle
    70 70
    Gehäuseunterteil Housing bottom
    71 71
    Gehäuseoberteil Housing top
    75 75
    Halterung holder
    78 78
    Sicherheitsklappe safety flap
    79 79
    Schutzklappe protective flap
    80 80
    Füllstutzen filling
    81 81
    Überlaufstutzen Overflow pipe
    90 90
    Schlauchverteiler hose Systems
    91 91
    Kanüle cannula
    92 92
    Schlauchverteiler hose Systems
    100 100
    Druckkopf printhead
    101 101
    Düsenplatte nozzle plate
    102 102
    Belüftungsöffnung ventilation opening
    105 105
    Tintenvorratsraum Ink reservoir
    A4 A4
    Anzeigeelement display element
    A5 A5
    Anzeigeelement display element
    A6 A6
    Anzeigeelement display element
    A7 A7
    Anzeigeelement display element
    A8 A8
    Anzeigeelement display element
    A9 A9
    Anzeigeelement display element
    E1 E1
    Taster button
    E2 E2
    Taster button
    E3 E3
    Sensorelement sensor element
    E4 E4
    Sensorelement sensor element
    E5 E5
    Sensorelement sensor element
    E6 E6
    Sensorelement sensor element
    E7 E7
    Sensorelement sensor element
    E8 E8
    Sensorelement sensor element
    E9 E9
    Sensorelement sensor element
    E10 E10
    Sensorelement sensor element
    E11 E11
    Sensorelement sensor element
    146 146

Claims (20)

  1. Vorrichtung zum Wiederbefüllen eines Druckkopfs eines Tintenstrahldruckers außerhalb des Tintenstrahldr Apparatus for refilling a printhead of an inkjet printer outside the Tintenstrahldr
  2. daß die Pumpeuckers, wobei der Druckkopf einen Tintenvorratsraum aufweist, welcher in Fluidverbindung mit Austrittsöffnungen einer Düsenplatte steht und über eine Belüftungsöffnung belüftet ist, mit that the Pumpeuckers, wherein the print head has an ink reservoir which is in fluid communication with outlet openings of a nozzle plate and is ventilated through a ventilation opening, with
    - einer Halterung, in die der Druckkopf einsetzbar ist, - a holder, in which the print head can be inserted,
    - einem Tintentank, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Belüftungsöffnung zum Herstellen einer Fluidverbindung abgedichtet verbindbar ist, - an ink tank which can be connected sealed off via a conduit and a coupling piece with the air vent for establishing fluid connection,
    - einer Pumpe zum Fördern von Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum, - a pump for pumping ink from the ink tank to the ink reservoir,
    - einem Auffangbehälter für aus der Düsenplatte austretende Tinte, welcher über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Düsenplatte zum Herstellen einer Fluidverbindung abgedichtet verbindbar ist, - a collecting vessel for discharging from the nozzle plate ink, which can be connected sealed off via a conduit and a coupling piece with the nozzle plate for establishing fluid connection,
    dadurch gekennzeichnet, characterized,
    - daß die Pumpe eine umkehrbare Förderrichtung aufweist, - that the pump comprises a reversible conveying direction,
    - daß eine Steuerelektronik zur vollautomatischen Steuerung des Befüllvorgangs vorhanden ist, die auf die Pumpe derart einwirkt, daß die Tinte solange vom Tintentank in den Tintenvorratsraum gefördert wird, bis der gewünschte Füllzustand erreicht ist und anschließend die Förderrichtung der Pumpe umkehrt, so daß der Förderdruck abgebaut und erforderlichenfalls ein vorgegebener Unterdruck im Tintenvorratsraum hergestellt werden kann, und - that an electronic control system for fully automatic control of the filling is present, which acts on the pump such that the ink is as long as conveyed from the ink tank into the ink storage chamber until the desired filling state is reached and then reversing the conveying direction of the pump so that the delivery pressure degraded and, if necessary, a predetermined negative pressure in the ink reservoir can be produced and
    - daß der Druckkopf in der Halterung mit im wesentlichen nach oben weisender Düsenplatte (Befüllposition) positionierbar ist. - that the print head in the holder having a substantially upwardly-facing nozzle plate (filling position) is positionable.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen Signalgeber, der in der Leitung zwischen der Düsenplatte und dem Auffangbehälter installiert ist, und der anspricht, sobald Tinte in der Leitung ansteht, so daß über die Steuerelektronik die Förderung von Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum beendet wird. Device according to claim 1, characterized by at least one signal transmitter which is installed in the conduit between the nozzle plate and the collection container, and which responds as soon as the ink is present in the line, so that via control electronics the promotion of ink from the ink tank into the ink reservoir is terminated.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Signalgeber, der in der Leitung zwischen dem Tintentank und der Belüftungsöffnung im Abschnitt zwischen der Pumpe und der Belüftungsöffnung installiert ist und der bei einem sprunghaften Druckanstieg infolge der Drosselwirkung der Düsenplatte anspricht, sobald die in den Tintenvorratsraum geförderte Tinte diesen weitgehend ausfüllt und an der Düsenplatte ansteht, worauf über die Steuerelektronik die Förderung von Tinte aus dem Tintentank beendet wird. Device according to claim 1, characterized by a signal transmitter which is installed in the conduit between the ink tank and the vent opening in the section between the pump and the ventilation opening and which responds when a sudden increase in pressure due to the throttling effect of the nozzle plate as soon as the pumped into the ink reservoir ink this largely fills and is present on the nozzle plate on which the promotion of ink exits from the ink tank via the control electronics.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank aus flexiblem Material besteht, vorzugsweise ein Beutel ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink tank made of flexible material, preferably a bag.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank in einem formstabilen Gehäuse integriert ist. Device according to claim 4, characterized in that the ink tank is integrated in a dimensionally stable housing.
  7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank auswechselbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink tank is replaceable.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter zumindest teilweise mit saugfähigem Material, vorzugsweise mit Filz, Schwamm, Vliesstoff, gefüllt ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container is at least partially filled with absorbent material, preferably with felt, sponge, non-woven fabric.
  9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter auswechselbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container is replaceable.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank und der Auffangbehälter in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink tank and the collecting container are integrated into a common housing.
  11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen flexible Schläuche, vorzugsweise solche aus Silikon, Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder Polyäthylen (PE), sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lines flexible hoses, preferably those of silicone, polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyethylene (PE), are.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Schlauchpumpe ist. Device according to claim 10, characterized in that the pump is a peristaltic pump.
  13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsstück für die Belüftungsöffnung und das Kopplungsstück für die Düsenplatte als einstückiges Kopplungsstück ausgebildet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling piece are formed for the ventilation hole and the coupling piece for the nozzle plate as one-piece coupling piece.
  14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf in der Befüllstation gegenüber der Vertikalen im Bereich zwischen 0° und 80° geneigt und mit nach oben weisender Düsenplatte positioniert ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the print head is in the filling station to the vertical in the range between 0 ° and 80 ° inclined and positioned with upwardly pointing nozzle plate.
  15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung schwenkbar ist, derart, daß der Druckkopf von oben mit nach unten weisender Düsenplatte einsetzbar und anschließend in die Befüllposition verschwenkbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder is pivotable, in such a way that the print head can be used with a downwardly facing nozzle plate and then pivoted into the filling from the top.
  16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung in verschiedenen, definierten Winkelpositionen arretierbar ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device is lockable in various defined angle positions.
  17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Halterung Adapter zur Anpassung an unterschiedliche Druckköpfe einsetzbar sind, bzw. die Halterung selbst als Adapter ausgebildet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that are used for adaptation to different printheads in the mounting adapter, and the support itself is formed as an adapter.
  18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mit einer Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe verschließbares Gehäuse. Device according to one of the preceding claims, characterized by a closable with a cover or safety flap housing.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe mit der Steuerelektronik derart gekoppelt ist, daß bei nicht vollständig geschlossener Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe der Befüllvorgang nicht gestartet werden kann. Device according to claim 17, characterized in that the covering hood or the safety flap with the control electronics is coupled such that it can not be started is not completely closed covering hood or the safety flap, the filling process.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe mit der Steuerelektronik derart gekoppelt ist, daß bei vorzeitigem Öffnen der Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe die Pumpe sofort umgesteuert wird, so daß der Förderdruck abgebaut und erforderlichenfalls ein vorgegebener Unterdruck im Tintenvorratsraum hergestellt werden kann. Device according to claim 17 or 18, characterized in that the covering hood or the safety flap with the control electronics is coupled such that is reversed with premature opening of the cover or safety valve the pump immediately, so that the delivery pressure is reduced and, if necessary, a predetermined negative pressure in the ink storage chamber can be produced.
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DE19944440561 DE4440561C2 (en) 1994-11-12 1994-11-12 Apparatus for refilling a printhead of an inkjet printer
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