EP2199086A1

EP2199086A1 - Ink tank

Info

Publication number: EP2199086A1
Application number: EP09177595A
Authority: EP
Inventors: Frank Otte; Peter Schmitt
Original assignee: KBA Metronic GmbH
Current assignee: KBA Metronic GmbH
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2010-06-23
Also published as: DE102008063718A1; DE102008063718B4

Abstract

The ink tank (1) has a milling body (40) arranged with a drive in the interior of the ink tank. Surfaces, placed in an inner chamber of the ink tank, are formed with passing over surfaces running into one another. The milling body has a radius of curvature, which is smaller than a minimum radius of curvature (1e) of the passing over surfaces of the inner chamber.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintentank für einen Tintenstrahldrucker.The invention relates to an ink tank for an ink jet printer.

Die Verwendung von Tintenstrahldruckern und insbesondere von kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckern für industrielle Einsatzgebiete ist seit vielen Jahren bekannt. Es werden hier beispielsweise für die Kennzeichnung von Verpackungen eine Reihe unterschiedlicher Tinten verwendet, welche eine Reihe von erwünschten Eigenschaften wie kürzeste Trocknungszeit, gute Haftung auf unterschiedlichsten Materialien und entsprechende Beständigkeiten gegenüber äußeren Einflüssen wie Licht, Wärme, Lösungsmittel etc. aufweisen müssen.The use of ink jet printers, and in particular of continuous ink jet printers for industrial applications, has been known for many years. For example, a number of different inks are used here for the labeling of packaging, which must have a number of desirable properties, such as shortest drying time, good adhesion to a wide variety of materials and corresponding resistance to external influences such as light, heat, solvents, etc.

Hierbei ist es häufig erforderlich Tinten einzusetzen, welche anorganische Pigmente aufweisen, wie beispielsweise Metalloxide oder Metallsulfate, da nur diese beispielsweise eine für einen bestimmten Anwendungsfall erforderliche Eigenschaft, wie z.B. eine erforderliche Beständigkeit aufweisen. Solche Pigmente können z.B. keramischer Natur sein, wie beispielsweise Titandioxid, welches als preiswertes Weißpigment in einer Vielzahl von Druckfarben zum Einsatz kommt, wobei diese Pigmente ihre erwünschten Eigenschaften, beispielsweise optischen Eigenschaften, erst ab einer bestimmen minimalen Größen im Mikrometerbereich aufweisen, so dass der Einsatz von nanoskaligen Pigmenten ausscheidet oder zu nicht zufrieden stellenden Resultaten führt.In this case, it is often necessary to use inks which have inorganic pigments, such as metal oxides or metal sulfates, since only these, for example, a property required for a particular application, such as. have a required durability. Such pigments may e.g. be ceramic nature, such as titanium dioxide, which is used as inexpensive white pigment in a variety of printing inks, these pigments have their desired properties, such as optical properties, only from a certain minimum sizes in the micrometer range, so that eliminates the use of nanoscale pigments or lead to unsatisfactory results.

Pigmente, insbesondere keramische oder oxidische Pigmente mit Korngrößen im Mikrometerbereich lassen sich allerdings nur unzureichend in einer Tintenlösung dauerhaft dispergieren, da diese Pigmente aufgrund ihres spezifischen Gewichtes und ihrer Oberflächeneigenschaften die Tendenz aufweisen zu agglomerieren und/oder zu sedimentieren.However, pigments, in particular ceramic or oxidic pigments with particle sizes in the micrometer range, can only be adequately dispersed permanently in an ink solution, since these pigments, due to their specific weight and surface properties, tend to agglomerate and / or sediment.

Die erforderliche niedrige Viskosität der für kontinuierlich arbeitende Tintenstrahldrucker verwendbaren Tinten begünstigt dieses unerwünschte Verhalten zudem, so dass zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung dieses Effektes erforderlich sind. Es ist daher häufig vorgesehen, einen Vorratsbehälter für Tinte mit einem Rührwerk auszustatten, wodurch die Tinte kontinuierlich bewegt wird und damit den oben genannten negativen Effekten, insbesondere einer Sedimentation entgegen gewirkt wird.The low viscosity required of inks usable for continuous inkjet printers also favors this undesirable behavior, requiring additional measures to avoid this effect. It is therefore often provided to equip a reservoir for ink with a stirrer, whereby the ink is moved continuously and thus the above-mentioned negative effects, in particular a sedimentation counteracted.

Zum Einsatz kommen hier beispielsweise Flügelrührer, welche die Tinte kontinuierlich oder alternierend im Kreis um eine Zylinderachse bewegen und damit einer Sedimentation entgegen wirken.Used here, for example, paddle stirrers, which move the ink continuously or alternately in a circle around a cylinder axis and thus counteract sedimentation.

Nachteilig hierbei ist, dass bestimmte Tintenbereiche des Vorratsbehälters, insbesondere die Tintenbereiche unmittelbar an den Wandungen oder in Kanten des Vorratsbehälters nicht oder nur unzureichend erfasst werden, so dass an diesen Stellen besonders häufig eine Sedimentation erfolgen kann. Nachteilig ist bei dieser Art der Rühreinrichtungen weiterhin, dass agglomerierte Pigmente nicht oder nur unzureichend zerkleinert werden. Solche agglomerierte Pigmente müssen über entsprechende Filter ausgesiebt werden, damit diese Agglomerate nicht über die Tintenzuführung in den Bereich der Düsen gelangen, was die Düsen verstopft, zu einem Ausfall des Tintenstrahldruckers führt und eine aufwändige Reinigung erfordert.The disadvantage here is that certain ink areas of the reservoir, in particular the ink areas are not or only inadequately detected directly on the walls or in edges of the reservoir so that sedimentation can be done very often at these locations. A disadvantage of this type of stirring further, that agglomerated pigments are not or only insufficiently crushed. Such agglomerated pigments must be screened out via appropriate filters, so that these agglomerates do not reach the region of the nozzles via the ink feed, which clogs the nozzles, leads to failure of the inkjet printer and requires extensive cleaning.

Durch die DE 195 33 369 C2 ist ein Behälter einer für Farben geeigneten Dispergiervorrichtung bekannt, wobei im Inneren des Behälters eine Mahlvorrichtung angeordnet ist und wobei die Mahlvorrichtung frei bewegliche Mahlkugeln umfasst und wobei die Mahlkugeln mittels eines in eine Ansammlung der Mahlkugeln eintauchenden Rotationselements bewegbar sind.By the DE 195 33 369 C2 a container of a dispersing device suitable for color is known, wherein inside the container, a grinding device is arranged and wherein the grinding device comprises freely movable grinding balls and wherein the grinding balls are movable by means of a dipping into a collection of grinding balls rotation element.

Durch die DE 32 33 926 A1 ist eine Zerkleinerungs- oder Mischvorrichtung bekannt, in der sich Arbeitssubstanzkörper befinden, die mittels von außen wirkender Wandermagnetfelder in Bewegung versetzt werden können und auf diese Weise ein sich in der Vorrichtung befindliches Material zerkleinern oder mischen können.By the DE 32 33 926 A1 For example, a comminuting or mixing device is known in which there are working substance bodies which can be set in motion by means of externally acting traveling magnetic fields and in this way be able to comminute or mix a material located in the device.

Durch die DE 690 27 200 T2 ist eine Tintenschaltung zur Druckbeaufschlagung einer Pigmenttinte für Tintenstrahldrucker bekannt, wobei in einem Hauptbehälter ein Stabmagnet angeordnet ist, der mit einem außerhalb des Hauptbehälters angeordneten, mit einem Schrittmotor zusammenwirkenden Magnet zusammenwirkt und durch Rotation des Schrittmotors dazu beiträgt, eine Homogenität von Tinte zu bewahren.By the DE 690 27 200 T2 An ink circuit for pressurizing a pigment ink for ink jet printer is known, wherein a bar magnet is arranged in a main container, which cooperates with a magnet arranged outside the main container, cooperating with a stepper motor and helps to maintain a homogeneity of ink by rotation of the stepping motor.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, zur Vermeidung der genannten Nachteile einen Tintentank bereit zu stellen, mit welchem es möglich ist, pigmentierte Tinten problemlos in einem kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldrucker einzusetzen und einer Sedimentation und/oder Agglomeration der Pigmente in der Tinte dauerhaft entgegen zu wirken oder bereits erfolgte Sedimentationen und Agglomerationen wirkungsvoll zu beseitigen und aufzulösen.The object of the invention is therefore to provide an ink tank to avoid the disadvantages mentioned, with which it is possible to use pigmented inks easily in a continuous ink jet printer and permanently counteract sedimentation and / or agglomeration of the pigments in the ink or to effectively remove and dissolve already settled sediments and agglomerations.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass ein Tintentank für die zu verwendende Tinte bereit gestellt wird, welcher statt eines einfachen Rührwerks wenigstens ein Mahlwerk aufweist zur Zerkleinerung agglomerierter Tintenpigmente und weiterhin zur Verhinderung oder zur Auflösung oder zur Entfernung von Ablagerungen oder Sedimentationen von Tintenpigmenten im Vorratsbehälter.The object is achieved by providing an ink tank for the ink to be used, which has at least one grinder instead of a simple agitator for crushing agglomerated ink pigments and further to prevent or dissolve or remove deposits or sedimentation of ink pigments in the reservoir.

Kerngedanke der Erfindung ist hierbei, dass mittels wenigstens eines Mahlwerks solche Pigmente, welche sich beispielsweise aufgrund eines längeren Stillstandes des Tintenstrahldruckers im Tintentank abgesetzt haben und/oder sich zu größeren Agglomeraten verbunden haben, nicht nur in üblicher Weise aufgerührt werden, sondern darüber hinaus durch das wenigstens eine Mahlwerk Agglomerate wieder zerkleinert werden, so dass sich eine homogene Pigmentverteilung einstellt. Darüber hinaus soll auch während des Betriebs mit dem wenigstens einen Mahlwerk den Effekten der Agglomeration und Sedimentation vorgebeugt werden.The core idea of the invention is in this case that by means of at least one grinder such pigments, which have settled for example due to a longer standstill of the inkjet printer in the ink tank and / or have joined to larger agglomerates, not only stirred in the usual way, but also by the crushed at least one grinder agglomerates again be, so that sets a homogeneous pigment distribution. In addition, the effects of agglomeration and sedimentation should also be prevented during operation with the at least one grinder.

Vorteilhafter Weise stellt sich durch das Zermahlen der Agglomerate und Sedimente auch eine gewünschte Korngrößenverteilung der Pigmente ein, insbesondere welche im Wesentlichen derjenigen der Ausgangstinte entsprechen kann.Advantageously, the grinding of the agglomerates and sediments also results in a desired particle size distribution of the pigments, in particular which can essentially correspond to that of the starting ink.

Erfindungsgemäß kann es hierzu vorgesehen sein, den Tintentank im Wesentlichen zylinderförmig, insbesondere über den größten Teil seiner Länge, bevorzugt über wenigstens 50 Prozent seiner Gesamtlänge zylinderförmig auszuführen. Hierbei kommt es im Wesentlichen darauf an, dass das Innere des Tintentanks in dieser Art zylindrisch ausgeführt ist, die äußere Form kann beliebig sein. In bevorzugter Ausgestaltung kann ein solcher Tintentank so innerhalb eines Tintenstrahldruckers angeordnet sein, dass seine Zylinderachse senkrecht bzw. zumindest im Wesentlichen senkrecht steht.According to the invention, it can be provided for this purpose to design the ink tank in a substantially cylindrical shape, in particular over most of its length, preferably over at least 50 percent of its total length, in the form of a cylinder. This essentially depends on the fact that the interior of the ink tank is cylindrical in this way, the outer shape can be arbitrary. In a preferred embodiment, such an ink tank can be arranged within an inkjet printer so that its cylinder axis is perpendicular or at least substantially perpendicular.

In einer bevorzugten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, die für die Tintenentnahme vorgesehene Auslassseite an der Unterseite des Tintentanks anzuordnen.In a preferred embodiment, it may be provided to arrange the discharge side provided for the ink removal at the bottom of the ink tank.

Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, einen, insbesondere nach unten an den zylindrischen Bereich angrenzenden inneren Bereich des Vorratsbehälters, insbesondere den Bereich des Tintenauslasses im Querschnitt verjüngend auszubilden, z.B. konisch (trichterförmig) oder teilkugelförmig, insbesondere halbkugelförmig.It may further be provided according to the invention to form a, in particular downwardly adjacent to the cylindrical portion inner region of the reservoir, in particular the region of the ink outlet in cross-section taper, e.g. conical (funnel-shaped) or part-spherical, in particular hemispherical.

Bevorzugt erstreckt sich der sich verjüngende Bereich des Vorratsbehälters über eine Länge von höchstens 90 %, weiter bevorzugt zwischen 10 % und 50 % einer Höhe des Tintentanks.Preferably, the tapered portion of the reservoir extends over a length of at most 90%, more preferably between 10% and 50% of a height of the ink tank.

Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, zumindest die inneren Bereiche des Tintentanks, welche mit der Tinte in Berührung kommen, so auszugestalten, dass zwischen einander angrenzenden Bereichen, insbesondere zwischen zylindrischen und verjüngenden Bereichen, fließende Übergänge ohne Kanten und Rillen ausgebildet sind.It may further be provided according to the invention, at least the inner regions of the ink tank, which come into contact with the ink in such a way that between adjacent areas, in particular between cylindrical and tapered areas, flowing transitions are formed without edges and grooves.

Die Bereich des Tintentanks, die mit der Tinte in Berührung kommen und der sich verjüngende Bereich müssen in keinem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, bevorzugt schließt jedoch der Bereich, der mit Tinte in Berührung kommt, den sich verjüngenden Bereich ein, um ein von dem Tintentank eingenommenes Volumen zu einem möglichst großen Teil auszunutzen.However, the areas of the ink tank which come into contact with the ink and the tapered area need not be in any particular relation to each other, but preferably, the area which comes into contact with ink includes the tapered area to be occupied by the ink tank Exploiting volume to the greatest extent possible.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung wenigstens eines Mahlwerkes kann es vorgesehen sein, im Inneren des Tintentanks, zumindest im Bereich des Tintenauslasses, insbesondere somit in seinem unteren Bereich, bewegliche Körper als Mahlkörper, beispielsweise bevorzugt Kugeln, vorzusehen und diese mittels eines Antriebes zu bewegen, vorzugsweise gegeneinander zu bewegen, insbesondere so dass eine Durchmischung der Tinte mit den Pigmenten und Verreibung und ein Aufbrechen agglomerierter Pigmente, insbesondere durch Stoßprozesse zwischen den Körpern bewirkt wird.According to a possible embodiment of at least one grinder it can be provided inside the ink tank, at least in the area of the ink outlet, in particular thus in its lower region, movable bodies as grinding media, for example preferably balls to provide and move them by means of a drive, preferably against each other in particular, so that a mixing of the ink with the pigments and trituration and a break-up of agglomerated pigments, in particular by impact processes between the bodies is effected.

Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, die im Inneren des Vorratsbehälters, insbesondere im Bereich des Tintenauslasses befindlichen beweglichen Körper gegen die Wandungen des Vorratsbehälters zu bewegen, wodurch eine Sedimentation oder Ablagerung von Pigmenten oder Farbanteilen wirkungsvoll verhindert werden kann und wodurch bereits erfolgte Sedimentationen oder Ablagerung wirkungsvoll entfernt werden können.It can further be inventively provided to move the inside of the reservoir, in particular located in the area of the ink outlet movable body against the walls of the reservoir, whereby a sedimentation or deposition of pigments or colorants can be effectively prevented and thus already sedimentation or deposition effectively can be removed.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, den Tintentank zumindest an der Tintenauslassseite, insbesondere also am unteren Ende, beispielsweise mittels eines Siebes oder eines Filters so zu verschließen, dass einerseits die beweglichen Körper durch das Sieb wirkungsvoll im Inneren des Tintentanks zurückgehalten werden und andererseits die Tinte im wesentlichen ungehindert durch die Sieböffnungen ausfließen kann.In an advantageous development, it may be provided for the ink tank at least at the ink outlet side, in particular at the lower end, for example by means of a sieve or a filter to be closed so that on the one hand, the movable body are effectively retained by the sieve inside the ink tank and on the other hand, the ink can flow through the sieve openings substantially unhindered.

Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, zumindest die inneren Krümmungsradien der Wandungen des Tintentanks, insbesondere in einem sich verjüngenden Bereich, größer auszuführen als der maximale Radius der verwendeten beweglichen Körper, wodurch gewährleistet wird, dass alle Bereiche der inneren Wandungen im Wirkungsbereich der beweglichen Körper von diesen berührt werden können und hierdurch eine Sedimentation und/oder eine Ablagerung verhindert werden kann beziehungsweise bereits erfolgte Ablagerungen oder Sedimentationen entfernt und aufgebrochen werden können.It may further be provided according to the invention, at least the inner radii of curvature of the walls of the ink tank, in particular in a tapered area to make larger than the maximum radius of the movable body used, thereby ensuring that all areas of the inner walls in the area of action of the movable body of These can be touched and thereby sedimentation and / or deposition can be prevented or already occurred deposits or sedimentation can be removed and broken.

Bevorzugt weisen die Mahlkörper zumindest teilweise zumindest einen Krümmungsradius auf, der kleiner ist, als ein minimaler Krümmungsradius von glatten, ineinander übergehenden Flächen eines Innenraums des Tintentanks. Dies kann bevorzugt dadurch gewährleistet sein, dass beispielsweise alle Mahlkörper Kugeln sind, die einen entsprechend kleinen Radius aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass einige oder alle Mahlkörper eine nicht kugelförmige Form aufweisen, die jedoch Bereiche aufweist, die einen kleineren Krümmungsradius aufweisen, als die genannten Flächen. Möglich sind auch Kugeln verschiedener Radien. Es ist auch nicht notwendig, dass alle Mahlkörper derart geformt sind, wichtig ist nur, dass kein Bereich des Tintentanks, der mit Tinte in Berührung kommt, eine Krümmung aufweist, die so klein ist, dass Stellen an diesen Flächen vorhanden sind, die von keinem Mahlkörper erreicht werden können. Eine Kante eines Mahlkörpers ist dabei als ein sehr kleiner Krümmungsradius anzusehen und erfüllt das oben genannte Kriterium darum ebenfalls. Der bevorzugte Fall ist der Fall, in dem ausschließlich Kugeln mit einem gleichen Radius als Mahlkörper dienen.Preferably, the grinding media at least partially at least a radius of curvature which is smaller than a minimum radius of curvature of smooth, merging surfaces of an inner space of the ink tank. This can preferably be ensured by the fact that, for example, all grinding media are balls which have a correspondingly small radius. But it is also possible that some or all of the grinding bodies have a non-spherical shape, but which has areas which have a smaller radius of curvature than said areas. Also possible are balls of different radii. It is also not necessary that all grinding media be shaped in such a way, it is only important that no area of the ink tank that comes into contact with ink has a curvature that is so small that there are places on these surfaces that none Grinding media can be achieved. An edge of a grinding body is to be regarded as a very small radius of curvature and therefore also fulfills the criterion mentioned above. The preferred case is the case in which only balls with the same radius serve as grinding media.

In vorteilhafter Ausgestaltung können die beweglichen Körper z.B. aus einem abriebfesten und zumindest gegen die verwendete Tinte chemisch inerten Material beispielsweise aus Glas, Keramik, Edelstahl, gefülltem Kunststoff etc. hergestellt sein, wodurch ein Abrieb der beweglichen Körper untereinander und gegenüber den zu verreibenden Pigmenten und/oder eine chemische Beeinflussung der Tintenzusammensetzung vermieden wird.In an advantageous embodiment, the movable bodies may be e.g. be made of an abrasion-resistant and at least against the ink used chemically inert material such as glass, ceramic, stainless steel, filled plastic, etc., whereby abrasion of the moving body with each other and against the pigments to be rubbed and / or a chemical influence of the ink composition is avoided ,

In einer möglichen Ausgestaltung können die beweglichen Körper Kugeln mit einem zumindest im Wesentlichen gleichen Durchmesser darstellen. Alternativ können die Kugeln auch mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt sein.In one possible embodiment, the movable bodies can represent spheres having an at least substantially equal diameter. Alternatively, the balls can also be designed with different diameters.

Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass die beweglichen Körper lose im Inneren des Tintentanks liegen und durch den bereits eingangs genannten Antrieb in Bewegung versetzt werden, also bewegbar und/oder bewegt sind.It may preferably be provided that the movable bodies are loosely located in the interior of the ink tank and are set in motion by the drive already mentioned, ie are movable and / or moved.

Dabei kann es z.B. in einer Ausführung vorgesehen sein, dass die beweglichen Körper mittels einer von außen auf den Tintentank einwirkenden, insbesondere außen am Tintentank angeordneten Rüttelvorrichtung in Bewegung versetzbar sind, bzw. in Bewegung versetzt werden. Hierdurch werden die sich im Inneren des Tintentankes befindlichen beweglichen Mahlkörper irregulär durcheinander geschüttelt und dabei an die Wandung des Tintentanks geschleudert. Sie können so sowohl dort beispielsweise vorhandene Pigmentablagerungen oder Sedimentationen lösen und aufbrechen, als auch gegeneinander prallen, wodurch Agglomerate aufbrechen und zermahlen werden. Die Rüttelvorrichtung kann z.B. durch Stößel ausgebildet sein, die von außen gegen die Wandung des Tintentanks schlagen. Diese Stößel können z.B. elektromagnetisch oder durch sonstige Aktoren angetrieben sein.It can be e.g. be provided in an embodiment that the movable body by means of an externally acting on the ink tank, in particular outside of the ink tank arranged vibrating device are set in motion, or are set in motion. As a result, located in the interior of the ink tank movable grinding bodies are irregularly shaken up and thereby thrown against the wall of the ink tank. In this way, they can dissolve and break up, for example, any pigment deposits or sedimentations present there, as well as collide with one another, causing agglomerates to break up and be ground. The vibrator device may e.g. be formed by plungers that strike from the outside against the wall of the ink tank. These plungers may e.g. be driven electromagnetically or by other actuators.

In einer anderen Ausgestaltung eines Antriebs kann es auch vorgesehen sein, die beweglichen Körper mittels eines in die Ansammlung der beweglichen Körper eintauchenden und angetriebenen Rotorelementes, z.B. eines Flügelrads zu bewegen, welches sich bevorzugt nahe des Auslasses befindet, also bevorzugt am unteren Ende des Tintentanks. Dieses Rotorelement kann in einer möglichen Ausführung auf einer Welle, z.B. an deren unterem Ende angeordnet sein, die mittels eines ansteuerbaren Antriebes/Motors in Rotation versetzt werden kann. Dieser eigentliche Antrieb/Motor kann dabei bevorzugt außerhalb des Tintentanks, z.B. oberhalb, insbesondere über diesem angeordnet sein, wobei sich die Welle durch eine obere Öffnung in einer Deckfläche oder einem Deckel des Tintentanks hindurch erstreckt.In another embodiment of a drive, it may also be provided to move the movable bodies by means of a rotor element, for example an impeller, which dips into and drives the accumulation of the movable body, which is preferably located near the outlet, so preferably at the bottom of the ink tank. This rotor element may be arranged in a possible embodiment on a shaft, for example at its lower end, which can be set in rotation by means of a controllable drive / motor. This actual drive / motor can preferably be arranged outside the ink tank, eg above, in particular above it, wherein the shaft extends through an upper opening in a cover surface or a lid of the ink tank.

Die Aufgabe wird in einer anderen Ausführung auch mit einem Verfahren bzw. einem Tintentank gelöst, bei dem die beweglichen Körper berührungslos, z.B. mittels magnetischer Felder bewegt werden. Solche Felder können z.B. außerhalb des Tintentanks erzeugt werden, z.B. mit wenigstens einer Spule, die um den Tank angeordnet ist oder mit wenigstens zwei Spulen, beispielsweise solchen, die sich beidseits des Tintentanks gegenüberliegen oder um den Tintentank herum angeordnet sind. Ein solches außerhalb des Tintentanks erzeugtes Feld kann dann durch die Wandung des Tintentanks im Inneren des Tintentanks wirken und dort die Mahlkörper direkt oder indirekt mittels eines im Tintentank vorgesehenen Antriebsmittels, z.B. einem Rotationselement in Bewegung versetzen.The object is achieved in another embodiment also with a method or an ink tank in which the movable body without contact, e.g. be moved by magnetic fields. Such fields may e.g. outside the ink tank, e.g. with at least one coil arranged around the tank or with at least two coils, for example those which lie opposite on both sides of the ink tank or are arranged around the ink tank. Such a field generated outside the ink tank can then act through the wall of the ink tank inside the ink tank and there the grinding media directly or indirectly by means provided in the ink tank driving means, e.g. set a rotating element in motion.

In einer Ausführung kann demnach ein Rotorelement, z.B. wieder ein Flügelrad berührungslos mittels eines solchen elektromagnetischen Feldes insbesondere eines sich ändernden Feldes angetrieben werden. Hierzu umfasst das Rotorelement, insbesondere das Flügelrad beispielsweise in einer symmetrischen oder asymmetrischen Anordnung magnetisierbare oder magnetische Bereiche oder kurzgeschlossene Leiterschleifen, welche mit dem außen erzeugten und im Tintentank wirkenden Feld wechselwirken. Hierzu kann beispielsweise um den Tintentank wenigstens eine elektrische Spule angeordnet sein, durch welche bei einer entsprechenden elektrischen Ansteuerung mit einem Wechselstrom ein das Rotorelement bzw. Flügelrad antreibendes magnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Das Rotorelement kann hierbei im Inneren des Tintentanks, insbesondere in einem unteren dem Auslass nahen Bereich, rotierbar gelagert sein.In one embodiment, therefore, a rotor element, for example, again an impeller can be driven without contact by means of such an electromagnetic field, in particular a changing field. For this purpose, the rotor element, in particular the impeller, for example in a symmetrical or asymmetrical arrangement, comprises magnetizable or magnetic regions or short-circuited conductor loops which interact with the field generated externally and acting in the ink tank. For this purpose, for example, at least one electric coil can be arranged around the ink tank, through which, in the case of a corresponding electrical control with an alternating current, a magnetic element driving the rotor element or impeller is disposed Alternate field is generated. The rotor element can in this case be rotatably mounted in the interior of the ink tank, in particular in a lower region near the outlet.

Es ist in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung auch möglich beispielsweise die Mahlkörper oder einen gewissen Anteil aller Mahlkörper ganz oder teilweise aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material auszubilden, wodurch es möglich ist, die Mahlkörper direkt ohne ein zusätzliches Flügelrad mittels äußerer magnetischer insbesondere sich ändernden Felder zu bewegen. Die Mahlkörper können z.B. auch einen magnetischen oder magnetisierbaren Kernbereich und eine darum angeordnete inerte Hülle aufweisen. Z.B. durch schnelles Schalten des magnetischen Feldes oder durch ein wanderndes Feld können so die Körper bewegt werden.It is also possible in a further embodiment of the invention also, for example, the grinding media or a certain proportion of all grinding media wholly or partly formed of a magnetic or magnetizable material, whereby it is possible to move the grinding media directly without an additional impeller by means of external magnetic, in particular changing fields , The media can e.g. also have a magnetic or magnetizable core region and an inert shell arranged around it. For example, by fast switching of the magnetic field or by a traveling field so the bodies can be moved.

Der Tintentank weist weiterhin wenigstens eine Öffnung auf, durch welche eine Tinte in den Tintentank eingebracht werden kann, beziehungsweise eine, aus welcher die Tinte entnommen werden kann. Bevorzugt weist der Tintentank hierbei jeweils einen Zulauf durch die eine Öffnung und einen Ablauf für die Tinte durch die andere Öffnung auf, welche vorzugsweise an den einander entgegengesetzt liegenden Deckflächen des im Wesentlichen zylinderförmigen Vorratsbehälters angebracht sind.The ink tank further has at least one opening through which an ink can be introduced into the ink tank, or one from which the ink can be taken out. In this case, the ink tank preferably has in each case an inlet through one opening and an outlet for the ink through the other opening, which are preferably attached to the mutually opposite cover surfaces of the substantially cylindrical reservoir.

Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, Tinte während des Betriebes des Tintenstrahldruckers beispielsweise nachzufüllen, ohne den Betrieb zu unterbrechen. Es kann dabei weiterhin zweckmäßig sein, den Tintentank zweigeteilt auszuführen, so dass der Tintentank einen unteren, insbesondere die Tinten umschließenden Vorratsbereich aufweist und einen oberen, insbesondere über dem Tintenfüllstand angeordneten Deckelbereich, welcher den Vorratsbereich verschließt.As a result, it is advantageously possible to replenish ink during operation of the inkjet printer, for example, without interrupting the operation. It may further be expedient to carry out the ink tank in two parts, so that the ink tank has a lower, in particular the ink enclosing storage area and an upper, in particular over the ink level arranged lid portion which closes the storage area.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, den Auslauf des Tintentanks an seinem nach unten weisenden Ende anzuordnen und zumindest den inneren Bereich des Tintentanks in diesem Bereich im wesentlichen querschnittsverjüngend zum Auslauf hin auszuführen, wodurch die Tinte in einfacher Weise vollständig aus dem Vorratsbehälter entnommen werden kann.It can further be provided to arrange the outlet of the ink tank at its downward-pointing end and to carry out at least the inner region of the ink tank in this region, essentially tapering in cross-section towards the outlet, whereby the ink can be completely removed in a simple manner from the reservoir.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

Figur 1: eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Tintentanks mit einem Mahlwerk, welches mittels einer mechanischen Rütteleinrichtung angetrieben ist;
Figur 2: eine zweite erfindungsgemäße Ausführung eines Tintentanks mit einem mechanisch rotatorisch angetriebenen Mahlwerk;
Figur 3: eine dritte erfindungsgemäße Ausführung eines Tintentanks mit einem elektromagnetisch rotatorisch angetriebenen Mahlwerk;
Figur 4: eine vierte erfindungsgemäße Ausführung eines Tintentanks mit einem elektromagnetischem Antrieb der Mahlkörper.

Embodiments of the invention are illustrated in the figures. Show it:

FIG. 1: a first embodiment of an ink tank according to the invention with a grinder, which is driven by a mechanical vibrator;
FIG. 2: a second embodiment of an ink tank according to the invention with a mechanically rotationally driven grinder;
FIG. 3: a third embodiment of an ink tank according to the invention with an electromagnetically driven rotary grinder;
FIG. 4: a fourth embodiment of an ink tank according to the invention with an electromagnetic drive of the grinding media.

Figur 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Tintentanks 1 zur Verwendung beispielsweise in einem kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldrucker. Der Tintentank 1 besteht beispielsweise aus einem Unterteil 1a, welches im Wesentlichen als eigentlicher Vorratsbehälter für die Tinte dient und einem Oberteil 1 b, welches im Wesentlichen als Deckel dient. Das Unterteil 1a weist beispielsweise einen Auslass 5 auf, durch welchen die Tinte 2 für die Verwendung in dem Tintenstrahldrucker entnommen werden kann. Der Auslass 5 ist hierbei über ein Sieb oder einen Filtereinsatz 4 so mit dem Innenraum des Tintentanks 1 verbunden, dass die Innenflächen des Tintentanks 1 im Bereich 1 d eine insbesondere stetige Fläche mit fließenden Übergängen ohne Kanten oder Rillen aufweist. FIG. 1 shows a first embodiment according to the invention of an ink tank 1 for use, for example, in a continuous ink jet printer. The ink tank 1 consists for example of a lower part 1a, which essentially serves as the actual reservoir for the ink and an upper part 1 b, which essentially serves as a lid. The lower part 1a has, for example, an outlet 5 through which the ink 2 can be taken out for use in the ink jet printer. The outlet 5 is in this case connected via a sieve or a filter cartridge 4 with the interior of the ink tank 1 that the inner surfaces of the ink tank 1 in the area 1 d has a particular continuous surface with flowing transitions without edges or grooves.

Die Krümmungsradien 1 e der Übergänge und der Innenflächen, insbesondere im unteren Bereich sind dabei bevorzugt so gewählt, dass sie stets größer als die größten Krümmungsradien (r) der beweglichen Körper 40 sind, zumindest aber größer, als zumindest ein Krümmungsradius (r) eines Teils der Mahlkörper (40). Erfindungsgemäß sind im Inneren des Tintentanks 1 im Bereich des Auslasses eine Anzahl von frei beweglichen Mahlkörper 40 angeordnet, welche sowohl untereinander als auch zu den Innenwandungen des Tintentanks 1 Kontakt haben können.The radii of curvature 1 e of the transitions and the inner surfaces, in particular in the lower region are preferably chosen so that they are always larger than the largest Curvature radii (r) of the movable bodies 40 are, but at least greater, than at least one radius of curvature (r) of a part of the grinding bodies (40). According to the invention, a number of freely movable grinding elements 40 are arranged in the interior of the ink tank 1 in the region of the outlet, which can have contact with each other as well as with the inner walls of the ink tank 1.

Zur Bewegung der Mahlkörper 40 im Inneren des Tintentanks 1 sind auf die Außenseite des Tintentanks 1 einwirkende Rüttelelemente 60 vorgesehen, welche den Tintentank 1 beispielsweise in Schwingungen versetzen können, so dass die darin befindlichen Mahlkörper 40 in unregelmäßig Bewegungen 102 versetzt werden. Hierdurch stoßen die Mahlkörper 40 gegen die Innenwandungen des Tintentanks 1 und gegeneinander, wodurch Pigmentsedimentationen aufgebrochen und entfernt werden und Agglomerationen zermahlen werden. Die Rüttelelemente 60 umfassen beispielsweise elektromagnetische Schwinger 61, welche über entsprechende Stößel 62 in Richtung 101 auf den Tintentank 1 einwirken.For moving the grinding media 40 in the interior of the ink tank 1, vibrating elements 60 acting on the outside of the ink tank 1 are provided, which can vibrate the ink tank 1, for example, so that the grinding media 40 therein are displaced in irregular movements 102. As a result, the grinding media 40 abut against the inner walls of the ink tank 1 and against each other, whereby pigment sedimentations are broken and removed and agglomerations are ground. The vibrating elements 60 comprise, for example, electromagnetic oscillators 61, which act on the ink tank 1 in the direction 101 via corresponding plungers 62.

Das Oberteil 1 b des Tintentanks 1 ist beispielsweise über eine entsprechende Schraub- oder Steckverbindung 1 c lösbar mit dem Unterteil 1a verbunden, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, den Tintentank 1 in einfacher Weise zu entleeren und/oder nachzufüllen und/oder zu reinigen und/oder die Mahlkörper 40 auszutauschen oder diese einzufüllen. Es kann dabei zweckmäßig sein, insbesondere bei Verwendung von Tinten mit leicht flüchtigen Lösungsmitteln an dem Oberteil 1 b eine Einfüllöffnung 6 zum Nachfüllen des Tintentanks 1 vorzusehen.The upper part 1 b of the ink tank 1 is for example connected via a corresponding screw or plug connection 1 c detachably connected to the lower part 1a, whereby the possibility is created to empty the ink tank 1 in a simple manner and / or refill and / or clean and / or replace the grinding media 40 or fill it. It may be expedient, in particular when using inks with volatile solvents on the upper part 1 b to provide a filling opening 6 for refilling the ink tank 1.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung gemäß der schematischen Darstellung in Figur 2, die bis auf den Antrieb ansonsten die Merkmale der Ausführung von Figur 1 aufweist, ist es vorgesehen, die Mahlkörper 40 mittels eines in die Ansammlung der Mahlkörper 40 eintauchenden Flügelrades 3b zu bewegen, so dass sie neben irregulären Bewegungen eine Bewegung entsprechend der durch das Flügelrad 3b vorgegebenen Drehrichtung 100 ausführen, also rotatorisch in Bewegung versetzt werden.In a further embodiment according to the invention according to the schematic representation in FIG FIG. 2 that apart from the drive otherwise the characteristics of the execution of FIG. 1 is provided, it is intended to move the grinding media 40 by means of an immersed in the accumulation of the grinding media 40 impeller 3b, so that they in addition to irregular Movements perform a movement in accordance with the predetermined by the impeller 3b direction of rotation 100, so are rotationally set in motion.

Das Flügelrad 3b ist dabei beispielsweise fest mit einer Welle 3a verbunden, welche mittels eines außerhalb des Tintentanks 1 angebrachten Antriebes 3 angetrieben wird. Hierzu weist beispielsweise das Oberteil 1 b für die Welle 3a eine Durchführung 1f auf, welche gleichzeitig mit einer Dichtung 1 g versehen sein kann, so dass auch bei einer Bewegung der Welle 3a ein Austreten von Tinte oder von Dämpfen, beispielsweise Lösungsmitteldämpfen wirkungsvoll verhindert wird.The impeller 3b is, for example, fixedly connected to a shaft 3a, which is driven by means of a drive 3 mounted outside of the ink tank 1. For this purpose, for example, the upper part 1 b for the shaft 3a on a passage 1 f, which may be provided with a seal 1 g at the same time, so that even with a movement of the shaft 3 a leakage of ink or vapors, such as solvent vapors is effectively prevented.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung gemäß der schematischen Darstellung in Figur 3, die bis auf den Antrieb mit den Ausführungen der Figuren 1 und 2 übereinstimmt, ist es vorgesehen, die Mahlkörper 40 mittels eines frei beweglichen, in die Mahlkörper 40 eintauchenden Flügelrades 30 zu bewegen. Erfindungsgemäß weist das Flügelrad 30 hierbei magnetisierte oder magnetisierbare Bereiche oder kurzgeschlossene Leiterschleifen 30b auf, welche beispielsweise in die Flügel 30a des Flügelrades 30 eingebracht sein können.In a further embodiment according to the invention according to the schematic representation in FIG FIG. 3 , which up to the drive with the remarks of the Figures 1 and 2 is consistent, it is envisaged to move the grinding media 40 by means of a freely movable, immersed in the grinding media 40 impeller 30. According to the invention, the impeller 30 in this case magnetized or magnetizable areas or short-circuited conductor loops 30b, which may be incorporated, for example, in the wings 30a of the impeller 30.

Der Antrieb des Flügelrades 30 erfolgt dann beispielsweise über einen äußeren Antrieb 50, welcher beispielsweise im Bereich des Flügelrades 30 um den Tintentank 1 angeordnete ansteuerbare Elektromagnete 51 aufweist. Je nach Ansteuerung der Elektromagnete 51 und der momentanen Lage der magnetisierbaren Bereiche 30b des Flügelrades 30 wird durch die elektromagnetische Wechselwirkung eine Kraft auf das Flügelrad 30 ausgeübt, wodurch dieses in eine Drehbewegung in Richtung 100 versetzt werden kann und wodurch die Mahlkörper bewegt werden.The drive of the impeller 30 then takes place, for example, via an external drive 50 which, for example, has controllable electromagnets 51 arranged around the ink tank 1 in the region of the impeller 30. Depending on the control of the electromagnets 51 and the current position of the magnetizable portions 30b of the impeller 30, a force is exerted on the impeller 30 by the electromagnetic interaction, whereby this can be set in a rotational movement in the direction 100 and whereby the grinding media are moved.

Zur besseren Stabilisierung des Flügelrades 30 im Tintentank 1 kann es dabei zweckmäßig sein, das Flügelrad 30 über ein Lager 30c auf einer Welle 72 eines Zentriereinsatzes 70 anzuordnen. Der Zentriereinsatz 70 kann darüber hinaus Abstandselemente 71 aufweisen, welche den Zentriereinsatz 70 und das auf seiner Welle 72 gelagerte Flügelrad 30 im Wesentlichen in die Zylinderachse des Tintentanks 1 zentrieren.For better stabilization of the impeller 30 in the ink tank 1, it may be expedient to arrange the impeller 30 via a bearing 30c on a shaft 72 of a centering insert 70. The centering insert 70 can also Distance elements 71 have, which center the centering insert 70 and mounted on its shaft 72 impeller 30 substantially in the cylinder axis of the ink tank 1.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung gemäß der schematischen Darstellung in Figur 4, die bis auf den Antrieb mit den Ausführungen der Figuren 1, 2 und 3 übereinstimmt, ist es vorgesehen, zumindest einen Teil der Mahlkugeln 40a zumindest teilweise magnetisch oder magnetisierbar auszuführen und einen anderen Teil der Mahlkugeln 40b nicht magnetisierbar auszuführen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, die magnetisierbaren Mahlkugeln 40a mittels eines außerhalb des Tintentanks 1 angeordneten elektromagnetischen Antriebs 50, welcher beispielsweise mittels Elektromagneten 51 arbeitet, anzutreiben.In a further embodiment according to the invention according to the schematic representation in FIG FIG. 4 , which up to the drive with the remarks of the FIGS. 1, 2 and 3 it is provided that at least some of the grinding balls 40a are at least partially magnetically or magnetizable and another part of the grinding balls 40b is non-magnetizable, thereby creating the possibility of magnetizing the grinding balls 40a by means of an electromagnetic drive 50 arranged outside the ink tank 1, which works, for example, by means of electromagnets 51 to drive.

Je nach Polarität der mittels der Elektromagneten 51 erzeugten Magnetfelder und deren insbesondere bei Verwendung mehrerer um den Tintentank 1 angeordneter Elektromagnete 51 veränderbaren räumlichen Ausrichtung ist es so möglich, die magnetisierbaren oder magnetischen Mahlkörper 40a in regelmäßige oder unregelmäßige Bewegungen zu versetzen, welche sich aufgrund der Kollisionen der magnetisierbaren oder magnetischen Mahlkörper 40a mit den unmagnetisierbaren Mahlkörpern 40b auf diese übertragen und damit zu einer Durchmischung der Tinte und zu einem Vermahlen und Aufbrechen von Agglomeraten und Sedimentationen führt.Depending on the polarity of the magnetic fields generated by the electromagnets 51 and their variable in particular when using a plurality of arranged around the ink tank 1 electromagnets 51 spatial orientation, it is possible to put the magnetizable or magnetic grinding media 40a in regular or irregular movements, which due to the collisions the magnetizable or magnetic grinding body 40 a with the non-magnetizable grinding bodies 40 b transferred to this, thus leading to a mixing of the ink and to a grinding and breaking up of agglomerates and sedimentation.

Bezüglich sämtlicher Ausführungen ist festzustellen, dass die in Verbindung mit einer Ausführung genannten technischen Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt werden können oder eingesetzt sind, sondern auch bei den jeweils anderen Ausführungen. Sämtliche offenbarten technischen Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung einsetzbar. Dabei wird in der gesamten Offenbarung unter der Erwähnung, dass ein Merkmal vorgesehen sein kann oder ein Verfahrenschritt durchgeführt werden kann auch eine Ausführung der Erfindung verstanden, in der das betreffende Merkmal vorgesehen ist bzw. ein betreffender Verfahrensschritt durchgeführt wird.With regard to all embodiments, it should be noted that the technical features mentioned in connection with an embodiment can not only be used or are used in the specific embodiment, but also in the respective other embodiments. All disclosed technical features of this invention description are to be classified as essential to the invention and arbitrarily combined or used alone. Throughout the disclosure, it is mentioned that a feature may or may not be provided Process step can also be an embodiment of the invention understood, in which the feature in question is provided or a respective process step is performed.

Claims

Ink tank (1) for an inkjet printer, wherein inside the ink tank (1) a grinder (40, 3b, 30) is arranged and wherein the grinder (40, 3b, 30) freely movable grinding media (40) comprises, by means of a drive (3, 50, 60) are movable and / or moved, characterized in that at least those in the interior of the ink tank (1) surfaces which are in contact with ink, are designed as smooth and flowing into one another surfaces and that the grinding media (40) at least partially have at least one radius of curvature (r) which is smaller than a minimum radius of curvature (1e) of the smooth, smoothly merging surfaces of the interior.

Ink tank according to claim 1, characterized in that the ink tank (1) is tapered in cross section at least in a lower region leading to or forming an ink outlet (5).

Ink tank according to claim 1, characterized in that the grinding bodies (40) are movable and / or moved by means of a vibrating drive (60) acting from outside on the ink tank (1).

Ink tank according to claim 1, characterized in that the grinding bodies are movable and / or moved by means of a rotary element (3b, 30), in particular impeller (3b, 30), immersed in the accumulation of the grinding bodies (40).

Ink tank according to claim 4, characterized in that the rotation element (3b) via a mechanical shaft (3a) by means of a outside of the ink tank (1) arranged drive (3) is driven.

Ink tank according to claim 4, characterized in that for driving the rotary element (30) the rotary element (30) has at least one magnetic or magnetizable or short circuit coil equipped area (30b) on which at least one outside of the ink tank (1) arranged electromagnetic drive ( 50) a driving force is exerted.

Ink tank according to claim 1, characterized in that at least a part (40a) of the grinding bodies (40) at least partially consists of a magnetizable or magnetic material.

Ink tank according to claim 7, characterized in that the magnetic or magnetizable grinding bodies (40a) are displaceable in movement and / or offset by means of at least one electromagnetic drive (50) arranged outside the ink tank (1).

Ink tank according to claim 1, characterized in that it comprises at least one inlet (6) and / or an outlet (5) for ink and at least the outlet (5) to the interior of the ink tank (1) with a screen and / or grid (4 ) is provided.

Ink tank according to claim 9, characterized in that the maximum size of the openings of the screen and / or the grid (4) is smaller than the minimum diameter of the grinding media (40).

Ink tank according to claim 9, characterized in that the surface of the screen and / or the grid (4) has flowing transitions to the inner surfaces of the ink tank (1).