EP0780234B1 - Flüssigkeitspatrone und Druckkopf für einen Ink-Jet-Printer - Google Patents

Flüssigkeitspatrone und Druckkopf für einen Ink-Jet-Printer Download PDF

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EP0780234B1 EP96810875A EP96810875A EP0780234B1 EP 0780234 B1 EP0780234 B1 EP 0780234B1 EP 96810875 A EP96810875 A EP 96810875A EP 96810875 A EP96810875 A EP 96810875A EP 0780234 B1 EP0780234 B1 EP 0780234B1
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Definitions

  • EP-A-560 729 describes an ink cartridge according to the preamble of claim 1 for a printhead of an ink jet printer known.
  • the cartridge has a housing.
  • In one Housing wall is recessed to open the cartridge attach a tubular extension of the printhead.
  • In a A pump element is installed in the second housing wall. With this Pumporgan can after inserting the cartridge into the Print head on the side opposite the first opening overpressure of the housing to be put into operation of the print head.
  • the pump organ has one Air supply port. In one of the exemplary embodiments, it is designed as a bellows.
  • the present invention has for its object a To design liquid cartridges of the type mentioned at the outset in such a way that manufacturing is simplified. This task is solved by the combination of features of the claims.
  • FIG. 1 there is an ink cartridge shown with thick lines 1 inserted in one indicated with thin lines Print head 2 of an ink jet printer shown.
  • the Print head 2 has a tubular neck 11, the end face is completed with a sieve 12.
  • the housing 13 of the print head 2 is in the illustration according to FIG right side open and has a projection 14 at the bottom right.
  • the interior 15 of the nozzle 11 communicates with a nozzle plate 16 and is filled with ink.
  • On the nozzle 11 is an elastomeric sealing ring 17 with a tubular extension 18 snapped on.
  • In an opposite sleeve-shaped Approach 19 is a fine-pored fiber wick 20, the end of which touches the screen 12.
  • the sealing ring 17 has an end face 21 surrounding the projection 19. parallel end face 22 lies on the end face of the nozzle 12.
  • the cartridge 1 has a housing 25 consisting of a bottom wall 26, four side walls 27, 28, 29 and one as a cover 30 trained, welded cover wall.
  • the lower side wall 27 has a round opening 31, the diameter of which is larger is as the diameter of the neck 19.
  • Around the opening 31 extends around on the underside of the wall 27 Sealing bead 32, which in the axial direction of the opening 31 and Stub 11 pressed against the end face 21 of the sealing ring 17 is.
  • the nozzle 11 and, accordingly, the sealing ring 17, the opening 31 and the sealing bead 32 can in the Top view can also be rectangular.
  • the wall 26 has one at the top approximately parallel to the wall 27 extending shoulder 33, which in a corresponding counter shoulder 34 of the housing 13 of the Printhead 2 is locked.
  • the lower edge of the cover 30 snaps behind the projection 14 a.
  • the cartridge 1 is now pressed in until the Locking shoulder 33 engages in the counter shoulder 34. So that will a secure seal of the opening 31 with respect to the nozzle 11 reached.
  • the opening 31 is larger than the projection 19, on the one hand, the insertion by a pivoting movement enables, on the other hand, manufacturing tolerances can be bridged in the position of the nozzle 11.
  • the wick 20 touches an ink-soaked insert Foam body 33 so that the wick 20 soaked with ink becomes.
  • the wick 20 also acts as a filter, so the nozzles 16 not clogged by particles from the foam body 33 or be damaged.
  • a pump organ 40 is cast in one piece in the cover 30.
  • the Pumporgan 40 has a bellows 41 formed from a number U-shaped folds 42 of small wall thickness with straight lines Web 43 and straight, parallel legs 44. Die Legs 44 have increasing length from fold 42 to fold 42. They are inclined at an acute angle to the surface of the cover 30. Your free ends go into the cover 30.
  • the cover sheet 45 the bellows 41 has a larger wall thickness. It is below via a film hinge 45 'with the lid 30 and laterally and connected at the top to the outermost fold 42. Up in the In the middle, the cover sheet 45 has a projection 46 with an air supply opening 47. After inserting the cartridge 1 into the Printhead 2 presses the operator onto tab 46. As a result, the opening 47 is closed and the bellows 41 pressed in, so that the interior 48 of the bellows 41 compresses becomes. This causes ink to enter the interior 15 of the nozzle 11 pressed.
  • Interior 48 of the bellows 41 can reach the cover 30 on the inside a rag 49 over a film hinge 50 formed.
  • This flap 49 is shown in FIG. how the lid 30 is injection molded. When assembling the Cover 30 of this tab 49 through the foam body 33 pressed the lid 30. This is the interior 48 of the bellows 41 except for a narrow air gap against the foam body 33 completed.
  • the cartridge 1 described can be produced very efficiently become.
  • the pump organ 40 can also be made very narrow become. This means that even very narrow cartridges 1, e.g. For the use in multicolor printheads 2 are made.
  • the sealing ring 17 has the triple function of the sealing, the suspension for snapping the shoulder 33, 34 and the compensation of tolerances regarding the position of the nozzle 11.
  • the liquid cartridge 1 described can be used for print heads ink-jet printers for other applications be used, e.g. for dosing devices for liquids, e.g. in the medical field.
  • the type of docking described and the axial seal is of course also with ink cartridges Can be used without the pump organ with the same advantages.

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  • Ink Jet (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

Aus der EP-A-560 729 ist eine Tintenpatrone gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers bekannt. Die Patrone hat ein Gehäuse. In der einen Gehäusewand ist eine Öffnung ausgespart, um die Patrone auf einen rohrförmigen Ansatz des Druckkopfs aufzustecken. In einer zweiten Gehäusewand ist ein Pumporgan eingebaut. Mit diesem Pumporgan kann nach dem Einsetzen der Patrone in den Druckkopf auf der der ersten Öffnung gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ein Überdruck erzeugt werden, um die Inbetriebnahme des Druckkopfs zu erleichtern. Das Pumporgan hat eine Luftzufuhröffnung. In einem der Ausführungsbeispiele ist es als Faltenbalg ausgebildet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitspatrone der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass die Herstellung vereinfacht wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination der Ansprüche gelöst.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Figur 1
Eine Frontansicht,
Figur 2
Einen Querschnitt längs der Linie II-II in Figur 1, und
Figur 3
einen vergrösserten Ausschnitt der Darstellung nach Figur 2.
In den Figuren ist eine mit dicken Linien dargestellte Tintenpatrone 1 eingesetzt in einen mit dünnen Linien angedeuteten Druckkopf 2 eines Ink-Jet-Printers dargestellt. Der Druckkopf 2 hat einen rohrförmigen Stutzen 11, dessen Stirnfläche mit einem Sieb 12 abgeschlossen ist. Das Gehäuse 13 des Druckkopfs 2 ist in der Darstellung nach Figur 2 nach der rechten Seite offen und hat unten rechts einen Vorsprung 14. Der Innenraum 15 des Stutzens 11 kommuniziert mit einer Düsenplatte 16 und ist mit Tinte gefüllt. Auf dem Stutzen 11 ist ein elastomerer Dichtring 17 mit einem rohrförmigen Ansatz 18 aufgeschnappt. In einem gegenüberliegenden hülsenförmigen Ansatz 19 ist ein feinporiger Faserdocht 20 eingesetzt, dessen Stirnende das Sieb 12 berührt. Der Dichtring 17 hat eine den Ansatz 19 umgebende Stirnfläche 21. Die gegenüberliegende, parallele Stirnfläche 22 liegt auf der Stirnfläche des Stutzens 12 an.
Die Patrone 1 hat ein Gehäuse 25 bestehend aus einer Bodenwand 26, vier Seitenwänden 27, 28, 29 und einer als Deckel 30 ausgebildeten, aufgeschweissten Deckwand. Die untere Seitenwand 27 hat eine runde Öffnung 31, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Ansatzes 19. Um die Öffnung 31 herum erstreckt sich auf der Unterseite der Wand 27 ein Dichtwulst 32, welcher in Achsrichtung der Öffnung 31 und des Stutzens 11 gegen die Stirnfläche 21 des Dichtrings 17 gepresst ist. Der Stutzen 11 und dementsprechend auch der Dichtring 17, die Öffnung 31 und der Dichtwulst 32 können in der Draufsicht auch rechteckig sein. Die Wand 26 hat oben eine etwa parallel zur Wand 27 verlaufende Rastschulter 33, welche in eine entsprechende Gegenschulter 34 des Gehäuses 13 des Druckkopfs 2 eingerastet ist. Beim Einsetzen der Patrone 1 rastet die untere Kante des Deckels 30 hinter dem Vorsprung 14 ein. Die Patrone 1 wird nun oben eingedrückt, bis die Rastschulter 33 in der Gegenschulter 34 einrastet. Damit wird eine sichere Abdichtung der Öffnung 31 gegenüber dem Stutzen 11 erreicht. Weil die Öffnung 31 grösser ist als der Vorsprung 19, wird einerseits das Einsetzen durch eine Schwenkbewegung ermöglicht, andererseits können damit Herstellungstoleranzen in der Position des Stutzens 11 überbrückt werden. Der Docht 20 berührt beim Einsetzen einen mit Tinte getränkten Schaumkörper 33, so dass der Docht 20 mit Tinte getränkt wird. Der Docht 20 wirkt zugleich als Filter, so dass die Düsen 16 nicht durch Partikel aus dem Schaumkörper 33 verstopft oder beschädigt werden.
Im Deckel 30 ist ein Pumporgan 40 einstückig angegossen. Das Pumporgan 40 hat einen Faltenbalg 41 gebildet aus einer Anzahl U-förmiger Falten 42 geringer Wandstärke mit geradlinigen Stegen 43 und geradlinigen, parallelen Schenkeln 44. Die Schenkel 44 haben von Falte 42 zu Falte 42 ansteigende Länge. Sie sind spitzwinklig zur Fläche des Deckels 30 geneigt. Ihre freien Enden gehen in den Deckel 30 über. Das Deckblatt 45 des Faltenbalges 41 hat eine grössere Wandstärke. Es ist unten über ein Filmscharnier 45' mit dem Deckel 30 und seitlich und oben mit der äussersten Falte 42 verbunden. Oben in der Mitte hat das Deckblatt 45 einen Vorsprung 46 mit einer Luftzufuhröffnung 47. Nach dem Einsetzen der Patrone 1 in den Druckkopf 2 drückt die Bedienungsperson auf den Vorsprung 46. Dadurch wird die Öffnung 47 verschlossen und der Balg 41 eingedrückt, so dass der Innenraum 48 des Balges 41 komprimiert wird. Dadurch wird Tinte in den Innenraum 15 des Stutzens 11 gepresst.
Um zu verhindern, dass während des Transportes Tinte in den Innenraum 48 des Balges 41 gelangen kann, ist am Deckel 30 auf der Innenseite ein Lappen 49 über ein Filmscharnier 50 angeformt. In Figur 2 ist dieser Lappen 49 so dargestellt, wie der Deckel 30 spritzgegossen wird. Bei der Montage des Deckels 30 wird dieser Lappen 49 durch den Schaumkörper 33 an den Deckel 30 angedrückt. Damit ist der Innenraum 48 des Balges 41 bis auf eine enge Luftspalte gegen den Schaumkörper 33 abgeschlossen.
Die beschriebene Patrone 1 kann sehr rationell hergestellt werden. Das Pumporgan 40 kann auch sehr schmal ausgebildet werden. Dadurch können auch sehr schmale Patronen 1, z.B. für den Einsatz in Mehrfarben-Druckköpfen 2 hergestellt werden. Es können grosse Toleranzen in der Position der Öffnung 31 und des Stutzens 11 überbrückt werden. Weil durch das Einrasten der Rastschulter 33 in der Gegenschulter 34 die Patrone in Achsrichtung der Öffnung 31 exakt positioniert ist, wird ein sicheres Andocken der oberen Stirnfläche des Dochtes 20 an den Schaumkörper 35 erreicht. Der Dichtring 17 hat die dreifache Funktion der Abdichtung, der Federung für das Einrasten der Schulter 33, 34 und des Ausgleichs von Toleranzen bezüglich der Lage des Stutzens 11.
Die beschriebene Flüssigkeitspatrone 1 kann ausser für Druckköpfe von Ink-Jet-Printern auch noch für andere Anwendungen eingesetzt werden, z.B. für Dosiergeräte für Flüssigkeiten, z.B. im Medizinalbereich. Die beschriebene Art des Andockens und der axialen Abdichtung ist natürlich auch bei Tintenpatronen ohne Pumporgan mit den gleichen Vorteilen einsetzbar.

Claims (5)

  1. Flüssigkeitspatrone, insbesondere Tintenpatrone (1) für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers, umfassend ein Gehäuse (25) mit einer Bodenwand (26), Seitenwänden (27, 28, 29) und einer Deckwand (30), wobei eine erste (27) dieser Wände eine erste Öffnung (31) zum Aufsetzen auf einen Tropfenerzeuger (2) und eine zweite Wand (30) ein als Faltenbalg ausgebildetes Pumporgan (40) sowie eine Luftzufuhröffnung (47) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (41) einstückig an der zweiten Wand (30) angeformt ist und dessen Falten (42) geneigt zur zweiten Wand (30) verlaufen, in der Frontansicht U-förmig ausgebildet sind und zwei Schenkel (44) aufweisen, welche an ihren freien Enden in die zweite Wand (30) übergehen.
  2. Patrone nach Anspruch 1, wobei ein Deckblatt (45) des Faltenbalges (41) die Luftzufuhröffnung (47) in der Frontansicht im Bereich der Stege (43) der U-förmigen Falten (42) enthält.
  3. Patrone nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Innenraum (48) des Faltenbalges (41) durch einen an der zweiten Wand (30) angeformten Lappen (49) bis auf enge Schlitze gegen den Flüssigkeitsvorratsraum abgeschlossen ist.
  4. Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Falten (42) einen geradlinigen Steg (43) und zwei geradlinige, daran anschliessende, parallele Schenkel (44) aufweisen.
  5. Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Öffnung (31) einen in Richtung ihrer Achse vorstehenden Dichtwulst (32) zum achsialen Abdichten gegen eine elastomere Dichtung (17) des Tropfenerzeugers (2) hat und eine dritte Wand (26) eine zur ersten Wand (27) annähernd parallele Einrastschulter (33) zum Einrasten im Tropfenerzeuger (2) aufweist.
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