EP0799705B1 - Anordnung zur Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen Tintendruckkopf - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an arrangement for ink supply and disposal for an ink printhead which is connected to this arrangement via connecting lines.
- ink printheads are used both in the usual office printers and in small, fast printers. The latter are part of modern machines for printing addresses or for product labeling and in future also for franking mail.
- the function should be guaranteed so that there are no pressure point failures. This is important not only because of the print image quality in general, but especially for security-relevant print image data such as value, date and machine number when franking.
- ink is ejected cyclically or, if necessary, through all nozzles and / or sucked off by means of a cleaning device and the nozzle surface of the ink print head is wiped off using a wiper lip, compare DE-C2-38 10 698 and EP-A1-0 285 155. Die Ink that accumulates during the cleaning procedure - in the further used ink - must be disposed of so that contamination of the device and its surroundings is avoided.
- the ink supply device for a multi-color ink jet recording apparatus known, compare DE-C2-33 16 969 and US-A-4 695 824, in which on the one hand the ink tank for the most common type of ink and one that retains the ink Element - old ink holder - to a first interchangeable Unit summarized and the other the remaining Ink types in turn combined into another interchangeable unit are.
- the ink retaining element becomes regular when replacing the empty ink tank for the most common required ink is also replaced.
- the first unit is essentially designed as a flat housing, which is in an upper Space to hold and hold an elastic ink tank Material and into a lower room with an adsorbent Substance for receiving and storing the waste ink is divided.
- a Pump feeds the waste ink to the adsorber via a pipe.
- the ink tank is connected to the ink printhead by a tube and a needle.
- the needle serves as an ink outlet and is in a connector made of rubber, on the other hand, an ink supply section of the ink tank opens.
- ink supply container for ink printing devices, see DE-C2-41 04 786, which is designed as a disposable container.
- the ink printing device itself works according to the vacuum principle, in which the ink supply system has a low vacuum compared to the actual writing nozzle.
- Several ink bags are arranged one above the other in a support housing. Closure devices are welded to the front of the ink bag, which contain a connector which can be snapped into an adapted opening of the support housing. Here, too, the connector is closed by a seal made of soft rubber or silicone.
- the support housing After inserting the filled ink bags, the support housing is closed by means of ultrasound or gluing so that it is no longer possible to replace ink bags. At the end of the ink, the entire support housing including assembly is handled as a disposable part. The support housing can be snapped into the printer housing. To avoid incorrect connections, guides in the form of coding stones are attached to the support housing and interact with corresponding counterparts in the snap-in receptacle. As a result, the connecting pieces of the ink supply containers are always assigned to the nozzles which emit the corresponding colors.
- ink tank known, see WO 90/00 976, in which a flexible film runs all around, liquid and gas-tight, the size of which is such that that it forms a sufficient cavity for the ink liquid and lies against the bottom of the same when the container is empty. Furthermore is in the bottom of the known container in the area of an ink outlet opening molded a hollow. There are also two in the bottom Fitted electrodes spaced.
- the purpose of the invention is to improve the service properties and environmental friendliness.
- the invention is based on the object of an arrangement for supplying ink and to provide ink disposal for an ink printhead, which is designed as an assembly, but with a minimum disposable components.
- the arrangement should be one of each have easily adaptable coding system used ink, that prevents misfitting and with a secure ink end detection system be provided.
- the flat, elongated design of the container ensures that the small differences in level with different filling levels only have an insignificant influence on the hydrostatic pressure of the ink and that the atmospheric ambient pressure mainly affects the ink.
- the preferably central attachment of a correspondingly oversized flexible film allows full use of the container volume for the fresh ink filling.
- the formation of a well with a small volume and the placement of the electrodes outside the same ensure a sufficiently large change in resistance for the ink end detection. These measures are supported by the inclination of the floor towards the trough.
- the way of coding by blocking certain coding openings, for example three out of five or six out of eight, enables such a large variety of coding that any type of ink can be detected.
- the mechanical docking of the cassette to the associated receptacle in the printer by means of the combination of two coding holes and two coding pins is very simple.
- the same number of holes for inserting coding pins are provided in the receptacle as coding holes in the front wall of the housing of the cassette.
- An exchangeable cassette consists of a housing 1 with two compartments separated by a central wall 12 for receiving two flat, box-shaped containers 2, 3. Both containers 2, 3 are constructed identically.
- the container 2 is provided for the ink supply.
- the container 3 is intended for ink disposal.
- Each container 2, 3 has a front wall 21, 31, two side walls 22, 32, a rear wall 23, 33, a bottom 24, 34 and a ceiling 25, 35 with a vent hole 251, 351.
- 34 there is a depression 241 , 341 molded to accommodate a residual amount of ink.
- two electrodes 242, 342 are continuously fitted into the bottom 24, 34 and can be contacted with an evaluation circuit, not shown here, located in the printer.
- a flexible film 4 is attached to the vertical walls in a liquid-tight and gas-tight manner.
- the film 4 is constructed in a manner known per se - polyethylene film as a laminate in at least two layers - in such a way that it is gas-tight.
- the dimensions of the film 4 are chosen so that the filling volume of the container 2 can be used as fully as possible.
- the container 2 For filling with fresh ink, the container 2 is placed with the bottom 24 upwards and filled through a hole (not shown) in the depression 241 to approximately the stop. The hole is then welded or otherwise sealed.
- a rubber-elastic seal 5 is fitted into a bore 211, 311. As already explained at the beginning of the description, this seal 5 is pierced in a known manner by a hollow needle which is part of an ink connecting line.
- This ink connection line leads from container 2, the fresh ink container, to the ink print head in the printer.
- An ink connection line leads from container 3, the waste ink container, to a cleaning station.
- the cleaning station picks up the ink expelled and extracted during the cleaning of the ink print head and pumps the waste ink into the container 3.
- five coding holes 111 are provided, three of which are closed by means of locking inserts 13.
- a receptacle 6 provided in the printer for the cassette, associated bores are provided for accommodating coding pins 61.
- the coding pins 61 are inserted into the bores 62 which lie opposite the free coding bores 111. In the manner described above, the cassette can only be inserted if the coding between the cassette and the receptacle 6 matches.
- the coupling is made by means of the pairing of coding holes 111 and coding pins 61, the fluid coupling by means of hollow needles and the electrical coupling by means of electrodes 242, 342 and associated contacts.
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Description
Derartige Tintendruckköpfe werden sowohl in den üblichen Bürodruckern als auch in kleinen schnellen Druckern eingesetzt. Letztere sind Bestandteil von modernen Maschinen zum Drucken von Adressen oder zur Produktbeschriftung und zukünftig auch zum Frankieren von Postgut. Für die Druckköpfe soll die Funktion so gewährleistet sein, daß möglichst keine Druckpunktausfälle auftreten. Das ist nicht nur wegen der Druckbildqualität im allgemeinen von Bedeutung, sondern insbesondere für sicherheitstechnisch relevante Druckbilddaten, wie Wert, Datum und Maschinennummer bei Frankierabdruck wichtig.
Zu dem ersten Zweck ist es bekannt, siehe DE-C2-27 09 730, die Tintenverbindungsleitung über eine Hohlnadel an den Tintenbehälter anzudocken, wobei dieser mit einem gummielastischen Verschluß versehen ist, der von der Hohlnadel durchstoßen wird. Damit werden sowohl ein Lufteintritt in die Tintenverbindungsleitung als auch ein ungewollter Tintenaustritt aus dem Tintenbehälter vermieden.
Zur Reinhaltung der Düsen des Tintendruckkopfes werden zyklisch beziehungsweise bedarfsweise Tinte durch alle Düsen ausgestoßen und /oder mittels einer Reinigungsvorrichtung abgesaugt sowie die Düsenfläche des Tintendruckkopfes mittels einer Wischlippe abgewischt, vergleiche DE-C2-38 10 698 und EP-A1-0 285 155. Die bei der Reinigungsprozedur anfallende Tinte - im weiteren Alttinte - ist so zu entsorgen, daß Verschmutzungen des Gerätes und dessen Umgebung vermieden werden.
Es ist weiterhin ein Tintenvorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungen bekannt, siehe DE-C2-41 04 786, der als Einwegbehälter ausgebildet ist. Die Tintendruckeinrichtung selbst arbeitet nach dem Unterdruckprinzip, bei dem das Tintenversorgungssystem gegenüber der eigentlichen Schreibdüse einen geringen Unterdruck aufweist.
In einem Stützgehäuse sind mehrere Tintenbeutel übereinander angeordnet. An der Frontseite der Tintenbeutel sind Verschlußeinrichtungen eingeschweißt, die ein Anschlußstück enthalten, das in eine angepaßte Öffnung des Stützgehäuses einrastbar ist. Auch hier wird das Anschlußstück über eine Dichtung aus weichem Gummi oder Silikon verschlossen. Nach dem Einlegen der gefüllten Tintenbeutel wird das Stützgehäuse mittels Ultraschall oder Verklebung so verschlossen, daß eine Auswechslung von Tintenbeuteln nicht mehr möglich ist. Bei Tintenende wird demzufolge das gesamte Stützgehäuse einschließlich Bestückung als Wegwerfteil gehandhabt. Das Stützgehäuse ist in das Druckergehäuse einrastbar. Zur Vermeidung von Fehlanschlüssen sind an dem Stützgehäuse Führungen in Form von Kodiersteinen angebracht, die mit entsprechenden Gegenstücken in der Rastaufnahme zusammenwirken. Dadurch sind die Anschlußstücke der Tintenvorratsbehälter immer den die entsprechenden Farben ausstoßenden Düsen zugeordnet.
Auf Grund des identischen Aufbaus des Behälters für die Tintenversorgung - im weiteren Frischtintenbehälter - und des Behälters für die Tintenentsorgung - im weiteren Alttintenbehälter - ergibt sich nicht nur der technologische Vorteil einer wesentlichen Steigerung der Wiederholungsrate. Für die Erstbestückung der Kassette werden ein gefüllter Frischtintenbehälter und ein leerer Alttintenbehälter benötigt. Für die folgenden Bestückungen sind nur noch neue Frischtintenbehälter erforderlich, da die entleerten Frischtintenbehälter als Alttintenbehälter verwendet werden können. Damit wird die sonst zu entsorgende Anzahl der Behälter halbiert. Da der Alttintenbehälter gleichzeitig mit dem Frischtintenbehälter ausgewechselt wird, ist eine Überfüllung des Alttintenbehälters ausgeschlossen.
Die flache, gestreckte Ausführung des Behälters sichert, daß die geringen Niveauunterschiede bei unterschiedlichem Füllungsstand den hydrostatischen Druck der Tinte nur unwesentlich beeinflussen und überwiegend der atmosphärische Umgebungsdruck auf die Tinte wirkt.
Die vorzugsweise mittige Befestigung einer entsprechend überdimensionierten flexiblen Folie gestattet eine vollständige Ausnutzung des Behältervolumens für die Frischtintenfüllung.
Die Einformung einer Mulde mit geringem Volumen und die Plazierung der Elektroden außerhalb derselben im Boden sichern eine ausreichend große Widerstandsänderung für die Tintenendeerkennung. Diese Maßnahmen werden noch durch die Neigung des Bodens zur Mulde hin unterstützt.
Die Art und Weise der Kodierung durch Sperrung bestimmter Kodieröffnungen, beispielsweise drei von fünf oder sechs von acht, ermöglicht eine so große Vielfalt von Kodierungen, daß jede beliebige Tintenart erfaßbar ist.
Die mechanische Andockung der Kassette an die zugeordnete Aufnahme im Drucker mittels der Kombination aus zwei Kodierungsbohrungen und zwei Kodierstiften ist denkbar einfach.
Zweckmäßigerweise sind in der Aufnahme die gleiche Anzahl von Bohrungen zum Einsetzen von Kodierstiften vorgesehen, wie Kodierungsbohrungen in der Frontwand des Gehäuses der Kassette. Durch entspechendes Einsetzen der Kodierstifte ist eine Umrüstung auf länderspezifische Anpassungen leicht möglich.
Sowohl die Kassette als Ganzes als auch die Behälter im einzelnen sind durch die erfindungsgemäße Anordnung leicht und ohne Verschmutzungsgefahr austauschbar.
Es zeigt die
Fig. eine Explosivdarstellung einer Kassette mit Einzelheiten.
Eine flexible Folie 4 ist mittig umlaufend an den senkrechten Wänden flüssigkeits- und gasdicht befestigt. Die Folie 4 ist in an sich bekannter Weise so aufgebaut - Polyäthylenfolie als Laminat in mindestens zwei Schichten -, daß dieselbe gasdicht ist. Die Abmessungen der Folie 4 sind so gewählt, daß das Füllvolumen des Behälters 2 möglichst voll ausnutzbar ist. Zur Füllung mit Frischtinte wird der Behälter 2 mit dem Boden 24 nach oben gelegt und durch ein nicht dargestelltes Loch in der Mulde 241 bis ungefähr Anschlag gefüllt. Anschließend wird das Loch verschweißt oder anderweitig fest versiegelt.
In der Frontwand 21, 31 der Behälter 2, 3 ist in eine Bohrung 211, 311 eine gummielastische Dichtung 5 eingepaßt. Wie schon eingangs der Beschreibung erläutert, wird diese Dichtung 5 in bekannter Weise von einer Hohlnadel durchstoßen, die Teil einer Tintenverbindungsleitung ist. Vom Behälter 2, dem Frischtintenbehälter, führt diese Tintenverbindungsleitung zu dem Tintendruckkopf im Drucker. Vom Behälter 3, dem Alttintenbehälter, führt eine Tintenverbindungsleitung zu einer Reinigungsstation. Die Reinigungsstation nimmt die bei der Reinigung des Tintendruckkopfes ausgestoßene und abgesaugte Tinte auf und pumpt die Alttinte in den Behälter 3.
In der Frontwand 11 des Gehäuses 1 sind fünf Kodierungsbohrungen 111 vorgesehen, von denen drei mittels Sperreinsätze 13 verschlossen sind. In einer im Drucker für die Kassette vorgesehenen Aufnahme 6 sind zugeordnete Bohrungen für die Aufnahme von Kodierstiften 61 vorhanden. In diesem Fall sind die Kodierstifte 61 in die Bohrungen 62 eingesetzt, die den freien Kodierungsbohrungen 111 gegenüber liegen. Auf die vorstehend beschriebene Weise ist nur bei übereinstimmender Kodierung zwischen Kassette und Aufnahme 6 im Drucker ein Einschub der Kassette möglich. Mit dem Einschub der Kassette in die Aufnahme 6 erfolgt mittels der Paarung Kodierungbohrungen 111 und Kodierstifte 61 die mechanische Ankopplung, mittels Hohlnadeln die fluide Ankopplung und mittels Elektroden 242, 342 und zugeordneten Kontakten die elektrische Ankopplung.
- 1
- Gehäuse
- 11
- Frontwand des Gehäuses 1
- 111
- Kodieröffnungen beziehungsweise Kodierungsbohrungen in der Frontwand 11
- 12
- Mittelwand im Gehäuse 1
- 13
- Sperreinsatz/e in Kodierungsbohrung/en 111
- 14
- Zugangsöffnungen
- 2
- Behälter für die Tintenversorgung, Frischtintenbehälter
- 21
- Frontwand des Behälters 2
- 211
- Bohrung in der Frontwand 2
- 22
- Seitenwand des Behälters 2
- 23
- Rückwand des Behälters 2
- 24
- Boden des Behälters 2
- 241
- Mulde im Boden 23
- 242
- Elektrode/n im Boden 23
- 25
- Decke des Behälters 2
- 251
- Entlüftungsloch in der Decke 25
- 3
- Behälter für die Tintenentsorgung, Alttintenbehälter
- 31
- Frontwand des Behälters 3
- 311
- Bohrung in der Frontwand 3
- 32
- Seitenwand des Behälters 3
- 33
- Rückwand des Behälters 3
- 34
- Boden des Behälters 3
- 341
- Mulde im Boden 34
- 342
- Elektrode/n im Boden 34
- 35
- Decke des Behälters 3
- 351
- Entlüftungsloch in der Decke 35
- 4
- flexible Folie
- 5
- gummielastische Dichtung
- 6
- Aufnahme im Drucker
- 61
- Kodierstifte
- 62
- Bohrungen für Kodierstifte 61
Claims (5)
- Anordnung zur Tintenversorgung und Tintenentsorgung für einen Tintendruckkopf, in Form einer Kassette, die in einen Drucker einschiebbar ist und im wesentlichen aus einem Gehäuse (1) und zwei in dem Gehäuse (1) gelagerten, flachen kastenförmigen Behältern (2, 3) besteht, von denen der eine Behälter (2) für die Tintenversorgung und der andere Behälter (3) für die Tintenentsorgung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,daß die Behälter (2, 3) im wesentlichen identisch aufgebaut sind,daß eine flexible Folie (4) im Behälter (2, 3) vorzugsweise mittig umlaufend, flüssigkeits- und gasdicht befestigt ist, deren Größe so bemessen ist, daß diese bei voll gefülltem Behälter (2, 3) an der Decke (25, 35) und bei leerem Behälter (2, 3) am Boden (24, 34) desselben anliegt,daß in den Boden (24, 34) des Behälters (2, 3) eine Mulde (241, 341) eingeformt ist und außerhalb der Mulde (241, 341) zwei Elektroden (242, 342) in den Boden (24, 34) distanziert eingepaßt sind unddaß in der Frontwand (11) des Gehäuses (1) Kodieröffnungen (111) vorgesehen sind, von denen eine bestimmte Anzahl mittels Sperreinsätze (13) geschlossen und die verbleibende Anzahl zur mechanischen Andockung an im Drucker vorhandene Kodierstifte dient und die Art der Kodierung der verwendeten Tinte entspricht und daß außerdem noch Zugangsöffnungen (14) zu den Dichtungen (5) der Behälter (2, 3) eingebracht sind. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behälter (2, 3) in dem Gehäuse (1) wahlweise nebeneinander oder übereinander durch eine Mittelwand (12) getrennt angeordnet sind. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (24, 34) zur Mulde (241, 341) hin geneigt ist. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (242, 342) von einer diese überragenden Wulst umgeben sind. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Frontwand (21, 31) der Behälter (2, 3) eine gummielastische Dichtung (5) in eine Bohrung (211, 311) zur Aufnahme einer Tintenverbindungsleitung eingepaßt ist.
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