EP2102012B1 - Tintenpatrone für tintenstrahldrucker - Google Patents

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EP2102012B1
EP2102012B1 EP07819764A EP07819764A EP2102012B1 EP 2102012 B1 EP2102012 B1 EP 2102012B1 EP 07819764 A EP07819764 A EP 07819764A EP 07819764 A EP07819764 A EP 07819764A EP 2102012 B1 EP2102012 B1 EP 2102012B1
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EP
European Patent Office
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ink cartridge
ink
valve
printer
vent hole
Prior art date
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Daniel Sulser
René Butty
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Pelikan Hardcopy Production AG
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Publication date
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    • B41J2002/17576—Ink level or ink residue control using a floater for ink level indication

Definitions

  • the present invention relates to an ink cartridge for ink jet printer with a vent between the ink storage space and the environment and with an ink outlet associated valve, which is in use in the printer against the action of an elastic member from a closed to an open position, and vice versa, brought.
  • the present invention relates to an ink cartridge of the aforementioned type, which comprises a level indicator with an opaque or light-reflective lug, wherein the flag is connected to a float disposed within the ink cartridge or its housing, such that with decreasing level the mentioned flag either in or preferably out of the range of a printer disposed in the light barrier is movable.
  • the sealed for transport ink cartridges of the aforementioned type must before or during insertion into the printer by opening a connection between the environment and the interior of the ink cartridge, i. Be inked storage space.
  • a connection between the environment and the interior of the ink cartridge i. Be inked storage space.
  • this vent should be closed when removing it from the printer, so that no residual ink can leak.
  • valve assembly which comprises two valve body which successively release the ink outlet and a vent opening when the cartridge is inserted into the printer as well as when the cartridge is removed from the printer.
  • the two aforementioned valve body are mounted separately from each other and therefore must be coordinated with each other in terms of their relative movement consuming. It is also a structurally complex solution that is prone to error.
  • the present invention is now based on the object to provide an ink cartridge of the type mentioned above, which are made available in particular for a stationary installation in the printer and which are considerably easier to handle and thus more user-friendly compared to known ink cartridges just for this use, this being Benefits to be achieved with minimal design effort.
  • the present invention has the object to provide an ink cartridge of the type mentioned, which comprises a simple and reliable ink level indicator.
  • the ventilation of the ink storage space is structurally coupled to the opening of the ink outlet, in such a way that the valve body associated with the ventilation opening is connected to the valve body associated with the ink outlet by a rod-like connecting element or a plunger.
  • This connection and the valve body or corresponding valves are coordinated so that when inserting the cartridge into the printer first the ink outlet, and then the vent opening are opened.
  • the ink cartridge is the sealing of the same in the reverse manner, ie it is first the vent, and then closed the ink outlet.
  • the already mentioned flag is connected to a float which is movable along an approximately perpendicular to the bottom wall of the ink cartridge and the housing extending guide.
  • the float is annular and extends within the cartridge or the housing thereof about a rod or sleeve-shaped guide around.
  • the float is preferably formed like a sleeve.
  • the float is made of a material whose density is slightly smaller than the density of the ink.
  • a corresponding plastic material is used for the float.
  • the ink cartridge usually comprises a bottom, four side walls and a lid, wherein the flag connected to the float within a perpendicular to the bottom of the ink cartridge extending, formed in a side wall, in particular narrow end wall web and slot-like wall area following the level of a upper, near the lid in a lower, ground level position is movable. At least in the area of this web and slot-like wall area, the ink cartridge from a transparent or translucent material, in particular plastic, since this wall area protrudes into the aforementioned light barrier of the printer or the ink cartridge receptacle of the printer, so that the light barrier with the the float connected flag can interact in a conventional manner.
  • the attached drawing thus shows an ink cartridge 10 for an otherwise not shown ink jet printer with a vent 17 between the ink storage space 20 and environment 21, and with a Tintenauslador 11 in the bottom 13 of the housing 1 of the ink cartridge 10 associated valve 22, which when used in the Printer against the action of an elastic element, here helical compression spring 6 from a closed position shown in the accompanying drawing in an open position, and vice versa, can be brought.
  • the ink outlet 11 associated with the valve 22 is associated with the ventilation opening 17 associated valve 23 such that when using the ink cartridge in the printer Tintenausllange 11 and vent 17 are opened, or vice versa when removing the ink cartridge from the printer.
  • the mentioned coupling is such that, when the ink cartridge is inserted into the printer, first the ink outlet 11 and then the ventilation opening 17 are opened, or vice versa when removing the ink cartridge from the printer.
  • Valve 22 associated with ink outlet 11 has a first valve body 18 cooperating with a port seal 11 disposed in ink port 11, while valve 23 associated with vent port 17 has a second valve body 19 cooperating with inlet port 5 disposed in vent port 17, both valve bodies 18 and 19 are rigidly connected to each other, namely by a rod-like connecting element in the form of a plunger 3.
  • a rod-like connecting element in the form of a plunger 3.
  • a elastic element namely a helical compression spring 6 effective against the action of the valve body 18 can be brought from its closed to the open position or pushed, according to arrow 24.
  • the rod-like connecting element or the plunger 3 may have a circular, rectangular or cross-profile-like cross-section.
  • the latter cross-section is realized in the embodiment shown in the accompanying drawings.
  • the valve body 19 associated with the vent 17 includes an outer cylindrical piston portion 26 on the one hand and an inner, i.e., inner, piston portion. the aeration chamber 27 associated with the ink storage chamber 20 on the other hand, the latter only after opening of the valve outlet 22 associated with the ink outlet 11 in operative position, i. Ventilation reaches.
  • the venting portion 27 is formed as a continuation of the piston portion 26, i. has the same outer diameter as the piston portion 26. However, it includes at least one cross-sectional constriction extending over the length to allow venting of the ink storage space 20 upon appropriate movement of the piston portion 26 out of the inlet seal 5.
  • the venting section 27 has a cross-section-like cross-section which extends into the region of the helical compression spring 6.
  • a support ring 29 is arranged made of metal or plastic. This support ring also secures the inlet seal 5 within the ventilation opening 17 and prevents the inlet seal 5 from migrating into the interior of the housing or into the ink storage space 20.
  • the filling of the ink cartridge 10 is otherwise carried out via an opening formed in the lid 2 Tintenhellö réelle 12, which is closed fluid-tight after being filled by a closure ball 8.
  • first valve body 18 defines a spherical zone.
  • sealing seat of the connection seal 4 is formed.
  • a projection 9 is formed in the form of a projecting pin which, when placing the ink cartridge 10 on a flat surface, e.g. Table holds the outlet opening 11 at a distance and prevents sprawl of the pad, at least reduced.
  • the described ink cartridge is intended in particular for stationary mounting in a printer, wherein it is then positioned so that the ink level is always below the fluid-pressure-bondable ink outlet nozzles of the print head. Thereby, unintentional leakage of the ink by the printhead nozzles due to the direct connection of the ink accommodating space of the ink cartridge with the outside atmosphere after insertion of the ink cartridge in the printer is securely avoided.
  • the ink cartridges according to the invention are also suitable for mounting on a reciprocating print head; only then must it be ensured that the assembly is made so that the ink level in the cartridge is always below the ink outlet openings of the print head.
  • the illustrated embodiment of an ink cartridge also has an opaque or alternatively light-reflecting lug 15 comprehensive level indicator, wherein the flag 15 is connected to a float 7 arranged inside the ink cartridge 10 or the housing 1, such that the flag can be moved either in or as here from the region of a light barrier 16 arranged in the printer, with decreasing filling level.
  • the float 7 is movable along a guide 30 extending around the ink outlet 11 perpendicular to the bottom wall 13 of the ink cartridge 10 and the casing 1, respectively.
  • the float 7 is formed like a sleeve. It extends within the cartridge or the housing of the same around a rod or here also sleeve-shaped guide 30 around.
  • the plunger 3 which connects the two valve bodies 18 and 19 with each other, mounted longitudinally displaceably, under the bias of the helical compression spring. 6
  • the sleeve-shaped guide 30 is integrally connected to the lid 2 of the ink cartridge 10. It extends between the ink outlet 11 and the oppositely arranged ventilation opening 17th
  • the flag 15 is already in the lowest position in which the ink cartridge is emptied.
  • At least the web and slot-like wall portion 14 is made of transparent or translucent material, in particular plastic, so that in this area a cooperation between the light barrier 16 on the one hand and the flag 15 on the other hand is ensured.
  • the light barrier 16 is preferably divided into segments to indicate the concrete level of the cartridge, in particular to indicate in time when the ink is approaching the end. Ultimately, however, these are printer-specific specifications that are not the subject of the present invention.
  • the reference to the light barrier 16 is used in the present case, only the explanation of the function of the flag 15th
  • the float 7 is made of a material whose density is at least slightly smaller than the density of the ink in the ink storage space 20 of the cartridge 10.
  • Flag 15 and float 7 are made of the same material and are preferably made in one piece. The float 7 together with the flag 15 is pushed onto the vertical guide 30 before the cover 2 is mounted. Also, before the Assembly of the lid 2 in the vertical guide 30, the inlet seal 5, the support ring 29, the helical compression spring 6 and the plunger 3 together with the connected to the plunger 3 valve bodies 18, 19 used. Subsequently, the assembly of the lid 2 takes place in association with the ink outlet 11 and the connection seal 4 arranged therein.
  • the float and flag 15 is made of a material whose density ⁇ is about 0.9 g / cm 3 .

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Abstract

Tintenpatrone (10) für Tintenstrahldrucker mit einer Belüftungsöffnung (17) zwischen Tintenspeicherraum (20) und Umgebung (21), sowie mit einem einem Tintenauslass (11) zugeordneten Ventil (22), welches beim Einsatz in den Drucker gegen die Wirkung eines elastischen Elements (6) aus einer Schließ- in eine Öffnungsstellung, und umgekehrt, bringbar ist. Das dem Tintenauslass (11) zugeordnete Ventil (22) ist mit einem der Belüftungsöffnung (17) zugeordneten Ventil (23) derart gekoppelt, dass beim Einsatz in den Drucker Tintenauslass (11) und Belüftungsöffnung (17) sukzessiv geöffnet werden, bzw. umgekehrt beim Herausnehmen der Tintenpatrone (10) aus dem Drucker.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenpatrone für Tintenstrahldrucker mit einer Belüftungsöffnung zwischen Tintenspeicherraum und Umgebung sowie mit einem einem Tintenauslass zugeordneten Ventil, welches beim Einsatz in den Drucker gegen die Wirkung eines elastischen Elements aus einer Schließ- in eine Öffnungsstellung, und umgekehrt, bringbar ist.
  • Des weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Tintenpatrone der vorgenannten Art, die eine Füllstandsanzeige mit einer lichtundurchlässigen oder Licht reflektierenden Fahne umfasst, wobei die Fahne mit einem innerhalb der Tintenpatrone bzw. deren Gehäuse angeordneten Schwimmer verbunden ist, derart, dass mit sinkendem Füllstand die erwähnte Fahne entweder in oder vorzugsweise aus dem Bereich einer im Drucker angeordneten Lichtschranke bewegbar ist.
  • Die für den Transport verschlossenen Tintenpatronen der vorgenannten Art müssen vor oder beim Einsetzen in den Drucker durch Öffnen einer Verbindung zwischen Umgebung und dem Innenraum der Tintenpatrone, d.h. Tintenspeicherraum belüftet werden. Bei Tintenpatronen, ohne Absorber, d.h. bei Tintenpatronen, in deren Tintenspeicherraum sich kein saugfähiges Material, insbesondere Fasermaterial oder Schaumstoff befindet, sollte diese Belüftungsöffnung beim Herausnehmen aus dem Drucker wieder verschlossen werden, so dass keine Resttinte auslaufen kann.
  • Bisher wurde dieses Problem wie folgt gelöst:
    1. a) Die Belüftungsöffnung wird mit einer sogenannten "Remove-Etikette" verschlossen, d.h. einer Etikette, die vor der ersten Benutzung der Tintenpatrone manuell entfernt wird. Nachteilig ist, dass der Benutzer manchmal vergisst, die erwähnte Etikette zu entfernen mit der Folge, dass dann das System nicht funktioniert.
      Des weiteren ist nachteilig, dass die Belüftungsöffnung auch nicht mehr verschlossen werden kann mit der Folge, dass die Gefahr besteht, dass beim Herausnehmen der Patrone aus dem Drucker Resttinte ausläuft.
    2. b) Die Belüftungsöffnung wird mit einer Folie verschlossen, welche beim Einsetzen in den Drucker aufgestochen wird. Auch hier besteht der Nachteil, dass die Belüftungsöffnung nicht mehr verschlossen werden kann mit der Folge, dass auch hier die Gefahr besteht, dass beim Herausnehmen aus dem Drucker Resttinte aus der Patrone ausläuft.
    3. c) Die Belüftungsöffnung wird mittels eines Ventils verschlossen, welches beim Einsetzen in den Drucker beaufschlagt und dadurch geöffnet wird. Beim Herausnehmen der Patrone aus dem Drucker wird das Ventil wieder verschlossen.
  • All den vorgenannten Lösungen ist noch gemeinsam, dass dem Tintenauslass ein Schließventil zugeordnet ist, welches beim Einsetzen der Patrone in den Drucker die Fluidverbindung zwischen Patroneninnenraum bzw. Tintenspeicherraum und Drucker herstellt und beim Herausnehmen der Patrone aus dem Drucker wieder verschließt. Bei der letztgenannten Lösung nach dem Stand der Technik sind also zwei gesonderte Ventile vorgesehen, nämlich ein der Belüftungsöffnung zugeordnetes Ventil und ein weiteres, dem Tintenauslass der Patrone zugeordnetes Ventil. Der konstruktive Aufwand ist entsprechend hoch, und zwar sowohl auf der Patronenseite als auch auf der Druckerseite.
  • In der EP1464 502 A1 ist zwar schon vorgeschlagen, das dem Tintenauslass zugeordnete Ventil und das der Belüftungsöffnung zugeordnete Ventil einstückig auszubilden, so dass dieses bezüglich des Konstruktionsaufwands entsprechend reduziert ist. Andererseits wird beim letztgenannten Stand der Technik der Konstruktionsaufwand wieder ganz erheblich dadurch erhöht, dass die Belüftungsöffnung in eine Ventilkammer mit einem Scheibenventil mündet. Über diese Ventilkammer soll ein vorbestimmter Unterdruck in der Tintenpatrone sichergestellt werden, so dass eine Leckage durch die Tintenauslassöffnung unter allen Gebrauchsbedingungen sicher vermieden ist. Dieses Problem tritt in der Regel jedoch nur dann auf, wenn die Tintenpatrone über dem Niveau der Tintenaustrittsdüsen des Druckkopfes, also z.B. auf einem hin- und herbewegbaren Druckkopf montiert ist.
  • Aus der EP 1 520 711 A1 ist eine Ventilanordnung bekannt, die zwei Ventilkörper umfasst, die beim Einsatz der Patrone in den Drucker ebenso wie bei der Entnahme der Patrone aus dem Drucker jeweils sukzessive den Tintenauslass und eine Belüftungsöffnung freigeben bzw. wieder verschließen. Die beiden vorgenannten Ventilkörper sind jedoch getrennt voneinander beweglich gelagert und müssen daher hinsichtlich ihrer Relativbewegung zueinander aufwändig abgestimmt werden. Es handelt sich um eine auch konstruktiv aufwändige Lösung, die entsprechend fehleranfällig ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Tintenpatrone der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere für eine stationäre Montage im Drucker zur Verfügung gestellt werden und die im Vergleich zu bekannten Tintenpatronen gerade für diesen Einsatz erheblich handhabungssicherer und damit benutzerfreundlicher sind, wobei diese Vorteile mit minimalem konstruktiven Aufwand erreicht werden sollen.
  • Des weiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tintenpatrone der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfache und funktionssichere Tintenstandsanzeige umfasst.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 gelöst, wobei vorteilhafte konstruktive Weiterbildungen und Ausführungsformen in den jeweils nachgeordneten Ansprüchen beschrieben sind. Bezüglich der zweitgenannten Aufgabe wird auf die Ansprüche 9 ff. verwiesen.
  • Bezüglich einer erfindungsgemäßen Verwendung wird auf die Ansprüche 17 und 18 Bezug genommen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird also die Belüftung des Tintenspeicherraums mit der Öffnung des Tintenauslasses konstruktiv gekoppelt, und zwar derart, dass der der Belüftungsöffnung zugeordnete Ventilkörper mit dem dem Tintenauslass zugeordneten Ventilkörper durch ein stabartiges Verbindungselement bzw. einen Stößel verbunden ist. Diese Verbindung und die Ventilkörper bzw. entsprechenden Ventile sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass beim Einsetzen der Patrone in den Drucker zuerst der Tintenauslass, und dann die Belüftungsöffnung geöffnet werden. Beim Herausnehmen der Tintenpatrone erfolgt die Abdichtung derselben in umgekehrter Weise, d.h. es wird zuerst die Belüftungsöffnung, und dann der Tintenauslass verschlossen. Mit einfachen Mitteln wird also eine funktionssichere Tintenpatrone geschaffen, bei deren Handhabung eine Verschmutzung der Umgebung und insbesondere des Benutzers ausgeschlossen ist. Der Benutzer muss sich keine Gedanken darüber machen, ob die Belüftungsöffnung offen oder geschlossen ist. Die Öffnung und das Verschließen derselben erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der Betätigung des dem Tintenauslass zugeordneten Ventils.
  • Zu der noch erwähnten Tintenstandsanzeige innerhalb der Patrone sei noch erwähnt, daß die bereits erwähnte Fahne mit einem Schwimmer verbunden ist, der längs einer sich etwa senkrecht zur Bodenwand der Tintenpatrone bzw. deren Gehäuses erstreckenden Führung bewegbar ist. Vorzugsweise ist der Schwimmer ringförmig ausgebildet und erstreckt sich innerhalb der Patrone bzw. des Gehäuses derselben um eine stab- oder hülsenförmige Führung herum. Um ein Verkanten des Schwimmers samt Fahne zu vermeiden, ist der Schwimmer vorzugsweise hülsenartig ausgebildet. Der Schwimmer besteht natürlich aus einem Material, dessen Dichte geringfügig kleiner ist als die Dichte der Tinte. Vorzugsweise wird für den Schwimmer ein entsprechendes Kunststoffmaterial verwendet.
  • Die Tintenpatrone umfaßt in der Regel einen Boden, vier Seitenwände sowie einen Deckel, wobei die mit dem Schwimmer verbundene Fahne innerhalb eines sich senkrecht zum Boden der Tintenpatrone erstreckenden, in einer Seitenwand, insbesondere schmalen Stirnwand ausgebildeten steg- und schlitzartigen Wandbereich dem Füllstand folgend von einer oberen, deckelnahen in eine untere, bodennahe Stellung bewegbar ist. Zumindest im Bereich dieses steg- und schlitzartigen Wandbereichs besteht die Tintenpatrone aus einem transparenten bzw. lichtdurchlässigen Material, insbesondere Kunststoff, da dieser Wandbereich in die bereits erwähnte Lichtschranke des Druckers bzw. der Tintenpatronen-Aufnahme des Druckers hineinragt, so daß die Lichtschranke mit der mit dem Schwimmer verbundenen Fahne in an sich bekannter Weise zusammenwirken kann.
  • Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenpatrone anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben, wobei diese Zeichnung einen Längsschnitt der Tintenpatrone zeigt.
  • Die anliegende Zeichnung zeigt also eine Tintenpatrone 10 für einen im übrigen nicht dargestellten Tintenstrahldrucker mit einer Belüftungsöffnung 17 zwischen Tintenspeicherraum 20 und Umgebung 21, sowie mit einem einem Tintenauslaß 11 im Boden 13 des Gehäuses 1 der Tintenpatrone 10 zugeordneten Ventil 22, welches beim Einsatz in den Drucker gegen die Wirkung eines elastischen Elements, hier Schraubendruckfeder 6 aus einer in der anliegenden Zeichnung dargestellten Schließstellung in eine Öffnungsstellung, und umgekehrt, bringbar ist. Erfindungsgemäß ist das dem Tintenauslaß 11 zugeordnete Ventil 22 mit einem der Belüftungsöffnung 17 zugeordneten Ventil 23 derart gekoppelt, daß beim Einsatz der Tintenpatrone in den Drucker Tintenauslaß 11 und Belüftungsöffnung 17 geöffnet werden, bzw. umgekehrt beim Herausnehmen der Tintenpatrone aus dem Drucker. Die erwähnte Koppelung ist dergestalt, daß beim Einsatz der Tintenpatrone in den Drucker zuerst der Tintenauslaß 11 und dann die Belüftungsöffnung 17 geöffnet werden, bzw. umgekehrt beim Herausnehmen der Tintenpatrone aus dem Drucker.
  • Das dem Tintenauslaß 11 zugeordnete Ventil 22 weist einen mit einer im Tintenauslaß 11 angeordneten Anschlußdichtung 4 zusammenwirkenden ersten Ventilkörper 18 auf, während das der Belüftungsöffnung 17 zugeordnete Ventil 23 einen mit einer in der Belüftungsöffnung 17 angeordneten Einlaßdichtung 5 zusammenwirkenden zweiten Ventilkörper 19 aufweist, wobei beide Ventilkörper 18 und 19 starr miteinander verbunden sind, nämlich durch ein stabartiges Verbindungselement in Form eines Stößels 3. Im Bereich zwischen dem dem Tintenauslaß 11 zugeordneten Ventilkörper 18 und einer diesem gegenüberliegenden Wandung, nämlich Deckel 2 der Tintenpatrone 10 bzw. des Gehäuses 1 derselben, ist ein elastisches Element, nämlich eine Schraubendruckfeder 6 wirksam, gegen deren Wirkung der Ventilkörper 18 aus seiner Schließ- in die Öffnungsstellung bringbar bzw. schiebbar ist, und zwar entsprechend Pfeil 24. Konkret ist die Schraubendruckfeder 6 an einer Stufe 25 des Stößels 3 zwischen den beiden Ventilkörpern 18 und 19 einerseits und an der die Belüftungsöffnung 17 begrenzenden Wandung, nämlich Deckelwandung der Tintenpatrone bzw. des Gehäuses derselben andererseits abgestützt.
  • Das stabartige Verbindungselement bzw. der Stößel 3 kann einen kreis-, rechteck- oder kreuz-profilartigen Querschnitt aufweisen. Letztgenannter Querschnitt ist bei der in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsform verwirklicht.
  • Der der Belüftungsöffnung 17 zugeordnete Ventilkörper 19 umfaßt einen äußeren zylindrischen Kolbenabschnitt 26 einerseits und einen inneren, d.h. dem Tintenspeicherraum 20 zugeordneten Belüftungsabschnitt 27 andererseits, wobei letzterer erst nach Öffnung des dem Tintenauslaß 11 zugeordneten Ventils 22 in Wirkstellung, d.h. Belüftungsstellung gelangt. Der Belüftungsabschnitt 27 ist als Fortsetzung des Kolbenabschnitts 26 ausgebildet, d.h. weist denselben äußeren Durchmesser wie der Kolbenabschnitt 26 auf. Er umfaßt jedoch wenigstens eine sich über die Länge erstreckende Querschnittseinschnürung, um nach entsprechender Herausbewegung des Kolbenabschnitts 26 aus der Einlaßdichtung 5 heraus eine Belüftung des Tintenspeicherraums 20 zu ermöglichen. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Belüftungsabschnitt 27 einen kreuzprofilartigen Querschnitt auf, der sich noch in den Bereich der Schraubendruckfeder 6 hinein erstreckt.
  • Dadurch ist gewährleistet, daß die Einlaßdichtung sich nicht luftdicht um den Belüftungsabschnitt 27 herum anlegt, wenn der Kolbenabschnitt 26 des zweiten Ventilkörpers 19 aus der Einlaßdichtung 5 bzw. aus dem Bereich eines ringförmigen Dichtwulstes 28 derselben herausbewegt ist. Des weiteren ist dadurch gewährleistet, daß der Ventilkörper 19 ruckfrei am ringförmigen Dichtwulst 28 der Einlaßdichtung 5 vorbeibewegt werden kann, und zwar auch im Übergangsbereich zwischen Kolbenabschnitt 26 und Belüftungsabschnitt 27.
  • Zu der Abstützung der Schraubendruckfeder 6 an der die Belüftungsöffnung 17 begrenzenden Deckelwand sei noch erwähnt, daß zwischen dieser und der Schraubendruckfeder 6 ein Stützring 29 aus Metall oder Kunststoff angeordnet ist. Dieser Stützring sichert auch die Einlaßdichtung 5 innerhalb der Belüftungsöffnung 17 und verhindert, daß die Einlaßdichtung 5 in das Gehäuseinnere bzw. in den Tintenspeicherraum 20 hinein wandert.
  • Die Befüllung der Tintenpatrone 10 erfolgt im übrigen über eine im Deckel 2 ausgebildete Tintenfüllöffnung 12, die nach der Befüllung durch eine Verschlußkugel 8 fluiddicht verschlossen ist.
  • Des weiteren sei noch darauf hingewiesen, daß der erste Ventilkörper 18 eine Kugelzone definiert. Komplementär dazu ist der Dichtsitz der Anschlußdichtung 4 ausgebildet.
  • Am unteren freien Ende des Ventilkörpers 18 ist schließlich noch ein Vorsprung 9 in Form eines vorspringenden Zapfens angeformt, der beim Aufsetzen der Tintenpatrone 10 auf einer flachen Unterlage, z.B. Tisch die Auslaßöffnung 11 auf Abstand hält und ein Verkleckern der Unterlage verhindert, zumindest reduziert.
  • Die beschriebene Tintenpatrone ist insbesondere zur stationären Montage in einem Drucker bestimmt, wobei sie dann so positioniert ist, daß das Tintenniveau stets unterhalb der mit ihr fluidverbindbaren Tintenaustrittsdüsen des Druckkopfes liegt. Dadurch ist ein unbeabsichtigtes Auslaufen der Tinte durch die Druckkopfdüsen bedingt durch die unmittelbare Verbindung des Tintenaufnahmeraums der Tintenpatrone mit der Außenatmosphäre nach dem Einsetzen der Tintenpatrone im Drucker sicher vermieden.
  • Grundsätzlich eignen sich die erfindungsgemäßen Tintenpatronen auch für die Montage auf einem hin- und herbewegbaren Druckkopf; nur muß auch dann sichergestellt sein, daß die Montage so erfolgt, daß das Tintenniveau in der Patrone stets unterhalb der Tintenaustrittsöffnungen des Druckkopfes liegt.
  • Die dargestellte Ausführungsform einer Tintenpatrone weist noch eine lichtundurchlässige oder alternativ Licht reflektierende Fahne 15 umfassende Füllstandsanzeige auf, wobei die Fahne 15 mit einem innerhalb der Tintenpatrone 10 bzw. des Gehäuses 1 derselben angeordneten Schwimmer 7 verbunden ist, derart, daß die Fahne mit sinkendem Füllstand entweder in oder wie hier aus dem Bereich einer im Drucker angeordneten Lichtschranke 16 bewegbar ist. Der Schwimmer 7 ist längs einer sich senkrecht zur Bodenwand 13 der Tintenpatrone 10 bzw. des Gehäuses 1 derselben um den Tintenauslaß 11 herum erstreckenden Führung 30 bewegbar. Zu diesem Zweck ist der Schwimmer 7 hülsenartig ausgebildet. Er erstreckt sich innerhalb der Patrone bzw. des Gehäuses derselben um eine stab- bzw. wie hier ebenfalls hülsenförmige Führung 30 herum. Innerhalb dieser hülsenförmigen Führung 30 ist der Stößel 3, der die beiden Ventilkörper 18 und 19 miteinander verbindet, längsverschieblich gelagert, und zwar unter der Vorspannung der Schraubendruckfeder 6.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist die hülsenförmigen Führung 30 einstückig mit dem Deckel 2 der Tintenpatrone 10 verbunden. Sie erstreckt sich zwischen Tintenauslaß 11 und der gegenüberliegend angeordneten Belüftungsöffnung 17.
  • Von besonderer Bedeutung ist noch, daß die mit dem Schwimmer 7 verbundene Fahne 15 innerhalb eines sich senkrecht zum Boden 13 der Tintenpatrone 10 bzw. des Gehäuses derselben erstreckenden, in einer schmalen Stirnwand ausgebildeten steg- und schlitzartigen Wandbereich 14 dem Füllstand folgend von einer oberen, deckelnahen, in eine untere, bodennahe Stellung bewegbar ist. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet sich die Fahne 15 bereits in der tiefsten Stellung, in der die Tintenpatrone entleert ist. Zumindest der steg- und schlitzartigen Wandbereich 14 besteht aus transparentem bzw. lichtdurchlässigem Material, insbesondere Kunststoff, so daß in diesem Bereich eine Zusammenwirkung zwischen der Lichtschranke 16 einerseits und der Fahne 15 andererseits gewährleistet ist. Die Lichtschranke 16 ist vorzugsweise in Segmente eingeteilt, um den konkreten Füllstand der Patrone anzuzeigen, insbesondere auch rechtzeitig anzuzeigen, wenn die Tinte dem Ende zugeht. Letztlich handelt es sich hier jedoch um druckerspezifische Vorgaben, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Der Hinweis auf die Lichtschranke 16 dient im vorliegenden Fall nur der Erläuterung der Funktion der Fahne 15.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, besteht der Schwimmer 7 aus einem Material, dessen Dichte zumindest geringfügig kleiner ist als die Dichte der Tinte im Tintenspeicherraum 20 der Patrone 10. Fahne 15 und Schwimmer 7 bestehen aus demselben Material und sind vorzugsweise einstückig hergestellt. Der Schwimmer 7 samt Fahne 15 wird vor der Montage des Deckels 2 auf die Vertikalführung 30 aufgeschoben. Außerdem wird vor der Montage des Deckels 2 in die Vertikalführung 30 die Einlassdichtung 5, der Stützring 29, die Schraubendruckfeder 6 und der Stößel 3 samt den mit dem Stößel 3 verbundenen Ventilkörpern 18, 19 eingesetzt. Anschließend erfolgt die Montage des Deckels 2 in Zuordnung zum Tintenauslaß 11 und der darin angeordneten Anschlußdichtung 4.
  • Zu dem bereits erwähnten Stützring 29 sei auch noch erwähnt, daß dieser gewährleistet, daß die Einlassdichtung 5 nicht unmittelbar von der Schraubendruckfeder 6 beaufschlagt und verformt wird.
  • Des weiteren sei erwähnt, daß der Schwimmer samt Fahne 15 aus einem Material besteht, dessen Dichte ρ etwa 0,9 g/cm3 beträgt.
  • Zu dem steg- und schlitzartigen Wandbereich 14 sei noch erwähnt, daß dieser von der Außenseite als vorspringender Steg erscheint. Vom Gehäuseinneren her definiert dieser Steg einen vertikalen Schlitz, innerhalb dem sich die Schwimmerfahne 15 auf- und abbewegen kann.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Gehäuse
    2
    Deckel
    3
    stabartiges Verbindungselement (Stößel)
    4
    Anschlußdichtung
    5
    Einlaßdichtung
    6
    Druckfeder
    7
    Schwimmer
    8
    Verschlußkugel
    9
    Vorsprung
    10
    Tintenpatrone
    11
    Tintenauslaß
    12
    Tintenfüllöffnung
    13
    Boden
    14
    steg- und schlitzartiger Wandbereich
    15
    Fahne
    16
    Lichtschranke
    17
    Belüftungsöffnung
    18
    erster Ventilkörper
    19
    zweiter Ventilkörper
    20
    Tintenspeicherraum
    21
    Umgebung
    22
    Ventil
    23
    Ventil
    24
    Pfeil
    25
    Stufe
    26
    Kolbenabschnitt
    27
    Belüftungsabschnitt
    28
    ringförmiger Dichtwulst
    29
    Stützring
    30
    Vertikalführung

Claims (18)

  1. Tintenpatrone (10) zur Montage unterhalb des Niveaus der Tintenaustrittsdüsen eines zugeordneten Druckkopfes eines Tintenstrahldruckers mit einer Belüftungsöffnung (17) für den Tintenspeicherraum (20), sowie mit einem einem Tintenauslass (11) zugeordneten Ventil (22), welches beim Einsatz in den Drucker gegen die Wirkung eines elastischen Elements (6) aus einer Schließ- in eine Öffnungsstellung, und umgekehrt, bringbar ist, wobei
    das dem Tintenauslass (11) zugeordnete Ventil (22) mit einem der Belüftungsöffnung (17) zugeordneten Ventil (23) derart gekoppelt ist, dass beim Einsatz in den Drucker Tintenauslass (11) und Belüftungsöffnung (17) sukzessive geöffnet und beim Herausnehmen der Tintenpatrone (10) aus dem Drucker Belüftungsöffnungen (17) und Tintenauslass (11) sukzessive geschlossen werden, wobei ferner
    die Belüftungsöffnung (17) unmittelbar zur äußeren Umgebung führt, so dass beim Gebrauch der Tintenpatrone (10) der Tintenspeicherraum (20) über die Belüftungsöffnung (17) unmittelbar mit Atmosphärendruck in Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das dem Tintenauslass (11) zugeordnete Ventil (22) einen mit einer im Tintenauslass (11) angeordneten Dichtung (4) zusammenwirkenden ersten Ventilkörper (18) und das der Belüftungsöffnung (17) zugeordnete Ventil (23) einen mit einer in der Belüftungsöffnung (17) angeordneten Dichtung (5) zusammenwirkenden zweiten Ventilkörper (19) aufweisen, wobei beide Ventilkörper (18, 19) starr miteinander verbunden sind.
  2. Tintenpatrone nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die starre Verbindung zwischen den beiden Ventilkörpern (18, 19) durch ein stabartiges Verbindungselement (3) erfolgt.
  3. Tintenpatrone nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    beim Einsatz in den Drucker zuerst eine Öffnung des Tintenauslasses (11) und dann eine Freigabe der Belüftungsöffnung (17) erfolgt, während beim Herausnehmen der Tintenpatrone (10) aus dem Drucker zuerst die Belüftungsöffnung (17) und dann der Tintenauslass (11) geschlossen werden.
  4. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Bereich zwischen dem dem Tintenauslass (11) zugeordneten Ventilkörper (18) und einer diesem gegenüberliegenden Wandung (2) der Tintenpatrone (10) bzw. des Gehäuses derselben ein elastisches Element (6) wirksam ist, gegen dessen Wirkung der vorgenannte Ventilkörper (18) aus seiner Schließ- in die Öffnungsstellung bringbar ist (24).
  5. Tintenpatrone nach Anspruch 3 wenn abhängig von Anspruch 2 oder Anspruch 4 wenn abhängig von Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich das elastische Element (6) an einer Stufe (25) des Verbindungselements (3) zwischen den beiden Ventilkörpern (18, 19) einerseits und an der die Belüftungsöffnung (17) begrenzenden Wandung (Deckel 2) der Tintenpatrone (10) andererseits abstützt.
  6. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 2, 3 wenn abhängig von Anspruch 2, 4 wenn abhängig von Anspruch 2 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das stabartige Verbindungselement (3) einen kreis-, rechteck-, dreieck- oder kreuz-profilartigen Querschnitt aufweist.
  7. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der der Belüftungsöffnung (17) zugeordnete Ventilkörper (19) einen äußeren zylindrischen Kolbenabschnitt (26) einerseits und einen inneren, d.h. dem Tintenspeicherraum (20) zugewandten Belüftungsabschnitt (27) andererseits umfasst, wobei letzterer erst nach Öffnung des dem Tintenauslass (11) zugeordneten Ventils (22) in Wirkstellung, d.h. Belüftungsstellung gelangt.
  8. Tintenpatrone nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Belüftungsabschnitt (27) als Fortsetzung des Kolbenabschnitts (26) ausgebildet ist, jedoch wenigstens eine sich über die Länge erstreckende Querschnittsverengung umfasst.
  9. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer eine lichtundurchlässige oder Licht reflektierende Fahne (15) umfassenden Füllstandsanzeige, wobei die Fahne (15) mit einem innerhalb der Tintenpatrone (10) bzw. des Gehäuses (1) derselben angeordneten Schwimmer (7) verbunden ist derart, dass sie mit sinkendem Füllstand entweder in oder vorzugsweise aus dem Bereich einer im Drucker angeordneten Lichtschranke (16) bewegbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schwimmer (7) längs einer sich etwa senkrecht zur Bodenwand (13) der Tintenpatrone (10) bzw. des Gehäuses (1) derselben erstreckenden Führung (30) bewegbar ist.
  10. Tintenpatrone nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schwimmer (7) ringförmig ausgebildet ist und sich innerhalb der Patrone (10) bzw. des Gehäuses (1) derselben um ein stab- oder hülsenartiges Führungselement (30) herum erstreckt.
  11. Tintenpatrone nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich innerhalb des stab- oder hülsenartigen Führungselements (30) für den Schwimmer (7) ein stabartiges bzw. das stabartige Verbindungselement (3) zwischen den beiden Ventilkörpern (18, 19) erstreckt bzw. längsverschieblich gelagert ist.
  12. Tintenpatrone nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das stab- oder hülsenartige Führungselement (30) einstückig mit einem Boden (13) oder Deckel (2) der Tintenpatrone (10) verbunden ist.
  13. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Führungselement (30) des Schwimmers (7) sich zwischen Tintenauslass (11) und Belüftungsöffnung (17) erstreckt.
  14. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie aus einem Boden (13) und Seitenwände umfassenden Gehäuse (1) sowie einem Deckel (2) besteht, wobei im Boden (13) der Tintenauslass (11) und im Deckel (2) gegenüberliegend zum Tintenauslass (11) die Belüftungsöffnung (17) ausgebildet sind.
  15. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 9 bis 13, oder nach Anspruch 14 wenn abhängig von einem der Ansprüche 9-13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mit dem Schwimmer (7) verbundene Fahne (15) innerhalb eines sich etwa senkrecht zum Boden (13) der Tintenpatrone (10) bzw. des Gehäuses (1) derselben erstreckenden, in einer Seitenwand ausgebildeten steg- und schlitzartigen Wandbereichs (14) dem Füllstand folgend von einer oberen, deckelnahen in eine untere, bodennahe Stellung bewegbar ist.
  16. Tintenpatrone nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest der steg- und schlitzartige Wandbereich (14) aus transparentem bzw. lichtdurchlässigem Material, insbesondere Kunststoff, besteht.
  17. Verwendung einer Tintenpatrone (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 in einem Tintenstrahldrucker so, dass das Niveau der Tinte in der Patrone (10) stets unterhalb dem Niveau der Tintenaustrittsöffnungen des jeweils zugeordneten Druckkopfes liegt.
  18. Verwendung nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tintenpatrone (10) stationär im Drucker montiert ist.
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