EP2226195A1 - Vorrichtung zur Aufbewahrung einer Patrone für Tintenstrahldrucker - Google Patents
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- EP2226195A1 EP2226195A1 EP10154950A EP10154950A EP2226195A1 EP 2226195 A1 EP2226195 A1 EP 2226195A1 EP 10154950 A EP10154950 A EP 10154950A EP 10154950 A EP10154950 A EP 10154950A EP 2226195 A1 EP2226195 A1 EP 2226195A1
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Definitions
- the present invention relates to a device for storing a cartridge for ink jet printers, the cartridge having a printhead with a nozzle plate with nozzles, and wherein the storage device comprises a carrier, which is designed for a selective stationary connection with the cartridge, and wherein the carrier Sealing element, which is designed to seal the nozzle from the environment when the cartridge is connected to the carrier.
- Such storage devices are widely used for the transport and storage of brand new and especially recycled ink cartridges.
- the main purpose of such storage devices is to prevent the nozzles of the ink cartridge over longer storage periods and transport distances from drying out and to avoid mixing different inks, as may occur in multi-color printheads due to capillary forces, necessarily.
- the present invention relates to an external inkjet printer cartridge storage and retrieval device
- the principles of the present invention - particularly the sealing element used - can also be applied to ink jet printer-mounted elements for sealing ink cartridges currently not in need.
- an ink cartridge is locked in a detent formed as a plastic molding carrier.
- a detent formed as a plastic molding carrier.
- a cooperating with corresponding shapes of the ink cartridge insertion bevels the nozzle plate when inserted against a rubbery Pressed sealing element and held there in an end position by means of a pawl or latching element with application of a bias.
- a problem with the known storage device is due to the properties of the rubber-like sealing element. With shocks and vibrations, which can occur in particular during the transport of the cartridges, it comes to minor relative movements between the nozzle plate of the cartridge and the sealing element due to unavoidable tolerances between the carrier and the ink cartridge, which ultimately leads to smearing of the ink and often to leaks.
- the cartridge is additionally fixed by spring elements in the carrier, so that despite the tolerances vibration-related undesirable relative movements of the nozzle plate relative to the sealing element can be prevented.
- spring elements represent a design overhead.
- the sealing elements must be adapted to the configuration of the nozzle rows.
- the known rubber-elastic sealing elements are web-shaped, with each web one nozzle row or group of nozzle rows individually seals.
- a differently designed sealing element is used, so that the manufacturing and storage costs for the with storage devices provided with different sealing elements is high, and the risk of confusion (cartridge is inserted into matching support with mismatched sealing element) can not be excluded.
- a disadvantage of known constructions is further that no visual control of the nozzle plate for damage or dirt is more possible once the cartridge is inserted into the carrier, which is why effective quality control is difficult.
- the present invention has for its object to improve a storage device of the type mentioned in that od even without the compelling presence of centering spring elements. Like. An optimal sealing effect while sparing the nozzle structures even with complex nozzle plate geometries and at the same time universal for as many cartridge types can be used.
- the sealing element consists at least partially of a gel-like material. It has been found that such a gel-like material, with its physical properties lying between those of a solid and a fluid, is optimally suited for the reliable sealing of ink cartridges, since the gel-like material can flow into the nozzle structures when a specific contact pressure is predetermined, and this process is also reversible.
- a separating material between the gel-like material and the nozzle plate is preferably provided; very particularly preferably it is a film material referred to below as a top film.
- the upper film is preferably formed as a polyurethane film or as a flexible PVC film, in particular as so-called “blue tape” (blue-colored cover film), although of course other film types can be used.
- the polyurethane film or soft PVC film is not firmly connected to the gel substrate using a gel-like material and can - due to the inherent extensibility and malleability of the film and the lack of anchoring on a substrate - the structures of the nozzle plate without wrinkles form-fit surrounded and thus seal with long-term stability.
- the upper film can "go along". That is, there is no relative movement between the top film and the nozzle plate, so that it does not come to smears or leaks. Rather, the relative movements collected by shearing movements within the gel-like material. For this reason, a fixing of the ink cartridge in the carrier by additional spring elements is no longer mandatory, since the corresponding relative movements can already be compensated by the sealing element.
- the sealing element On its rear side facing away from the nozzles, the sealing element can be applied (in particular glued) directly to the gel-like material on a base element of the carrier, so that the gel-like material is enclosed between the bottom and the upper film.
- the sealing element could also be closed on the back side with an additional base film, so that a money-tight cushion is formed, e.g. could be connected to the carrier by means of a rubber adhesive.
- the additional base film may further be equipped with self-adhesive, so that these can be removed from a carrier film and fixed without additional adhesives in the carrier for mounting the sealing elements in the carrier.
- the sealing element preferably has a substantially planar base surface on the rear side.
- the upper film rests against the bottom of the carrier in marginal areas (and can be glued to it) and forms an inner area with a pad filled with gelatinous material of a predetermined thickness and essentially flat or light when the cartridge is not inserted crowned contact surface for conditioning the nozzle plate of the ink cartridge.
- a kind of cushion is formed by the upper film, migration of the gel-like material under the pressure influence of the cartridge is not possible, so that the counter-pressure is maintained by the sealing element.
- the contact surface of the sealing element is in the unused state of the cartridge initially substantially flat or slightly convex.
- the contact surface deformed when inserted Cartridge and is then usually no longer flat.
- the corresponding deformations are reversible, so that the holder can possibly be used several times even for different types of cartridges.
- the abutment surface is dimensioned such that different types of ink cartridges with similar outer dimensions but different nozzle arrangements can all be sealed by a uniformly dimensioned sealing element, that is, the surface is dimensioned so large that all existing nozzle positions can be sealed.
- the contact surface is preferably dimensioned such that the nozzles are always sealed by the seal assembly despite tolerances that may occur in the selective connection of the ink cartridge with the carrier with respect to the relative position between the nozzle plate and sealing element.
- the ink cartridge can be easily accommodated in the carrier with a certain play, which leads to a different relative position between the sealing element and the nozzle plate, since the contact surface is large enough to compensate for these tolerances. For this reason, separate centering means may be attached to the support, such as e.g. separate spring elements - be waived.
- the carrier is preferably designed such that in the selective connection of the ink cartridge with the carrier, the nozzle plate of the ink cartridge is pressed against the sealing element, wherein the sealing element is compressed by a predetermined amount.
- An expedient embodiment of the carrier with insertion bevels and locking elements is from the DE 43 44 746 A1 or the EP 1 647 405 A1 in this regard, which are hereby incorporated by reference into the subject of the present disclosure.
- the gel-like material may preferably be a polyurethane gel which is mixed from at least two components, via the ratio of which the Shore hardness of the gel can be adjusted.
- the Shore hardness of the gel, the thickness of the pad formed by the gel and the degree of compression of the sealing element through the ink cartridge are chosen so that a reliable seal of the nozzle structures is ensured in compliance with the maximum allowable pressure forces on the nozzle structures.
- the compression may typically be on the order of 10% to 50%, preferably 20% to 40%, most preferably about 33%.
- Said degree of compression refers to the decrease in the height of the gel pad when inserting the cartridge, i. the difference between the original height without a cartridge (measured at the highest point in the case of a slightly spherical shape of the cushion) and the height after inserting the cartridge (at the "thinnest" point), this difference then relative to the original height of the cushion.
- the height decrease in one embodiment of the invention is about 0.6 to 0.8 mm at an original height of the sealing element of about 2.3 mm.
- the compression levels mentioned are usually not achievable with conventional rubber seals without the risk of destroying the nozzles. In this way, provided on the nozzle plate structures with height changes in the 1/10 mm range can be easily compensated without specially adapted sealing elements would be required.
- the gel-like material, the upper film and the part of the carrier carrying the sealing element are formed substantially transparent. In conventional storage devices, this would not be feasible, since the rubber-like sealing elements, in contrast to a gel can not be made transparent.
- FIG. 1 (See also the other views in the Fig. 3 and 5 to 7) has a generally designated 10 storage device for a - not shown in all figures - print cartridge of an ink jet printing unit on a generally designated 12 integral carrier made of a plastic material.
- the carrier 12 is formed to interact with the ink cartridge to be stored so as to be biased in the storage position with the nozzle plate to be sealed with a bias against a seal member 14 attached to a bottom 38 of the carrier 12.
- the ink cartridge laterally projecting guide pins which engage when inserting the cartridge in two provided in the carrier 12 lateral guide grooves 30.
- the guide grooves 30 go in a region just before the rear wall of the carrier 12 in recesses 32 over.
- the guide pins of the cartridge have reached the recesses 32 (see the dashed arrow in FIG. 1 ), which at this stage still sitting obliquely in the carrier cartridge can finally be pivoted about an imaginary pivot axis 34 in its end position, so that the upper side of the cartridge engages below a handle 28.
- the sealing element 14 is made of a gel-like material, namely polyurethane gel.
- the sealing element in the embodiment - without being limited thereto a rectangular base 16 and has approximately the shape of a flat truncated pyramid.
- the sealing element 14 is glued with its base 16 on the bottom 38 of the carrier 12.
- the sealing element is limited only by the gel-like material.
- a polyurethane film 18 as a top film, which forms the contact surface for the nozzle plate of the ink cartridge in the use state.
- a PVC flexible film can be used as the upper film 18.
- the upper foil 18 has flanks with a 60 ° angle on the edge (cf. Fig. 2d ) and forms in the central region a substantially flat or slightly convex contact surface, which is smaller than the base surface 16 of the sealing element 14 due to the flank regions.
- the upper film 18 is connected in its outermost edge regions 20 to the bottom, so that a cavity is formed which is completely filled with polyurethane gel 22.
- This substantially transparent gel is made of two components, whereby the Shore hardness of the gel can be adjusted. Total forms the sealing element a gel pad, which as described above can also reliably rebound and projecting structures of the nozzle plates and does not slip even with relative movements caused by vibration.
- the manufacture and shaping of the sealing elements 14 takes place as described with reference to FIG. 3 can be seen by the top sheet 18 is brought into the desired shape of rectangular flat truncated pyramids by this is nestled by vacuum to a corresponding hard shape. Subsequently, the gel material 22 is applied continuously, whereby it collects in particular in the depressions of the hard mold. Temporarily then a base film made of polyurethane (not shown) is placed over it as the back cover. It then results in the FIG. 3 shown pad 36. The individual sealing elements 14 are then still isolated and glued or otherwise fixed in the carrier 12.
- the base film is peeled off again before being mounted in the carrier 12, and the sealing element 14 is fixed in the carrier 12, if necessary by means of an adhesive.
- the fixation can also be carried out simply by inserting the sealing element without base film with the gel material down into the carrier 12 at the appropriate position and then inserting the ink cartridge, whereby the sealing element is pressed firmly against the carrier.
- the gel material acts in this case sufficiently adhesive to keep the sealing element in later removed again cartridge in its position without any additional bonding would be required.
- the base film could in principle also remain on the back of the sealing element 14, wherein the base film can be self-adhesive and provided with a siliconized cover, so that the sealing elements can be glued after removing the cover in the carrier.
- the surface of the sealing elements 14 is dimensioned so that a sealing element for different nozzle constellations, possibly also for different types of printhead can be used.
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- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbewahrung einer Patrone für Tintenstrahldrucker, wobei die Patrone einen Druckkopf mit einer Düsenplatte mit Düsen aufweist, und wobei die Aufbewahrungsvorrichtung einen Träger aufweist, der zu einer selektiven ortsfesten Verbindung mit der Patrone ausgebildet ist, und wobei der Träger ein Dichtungselement aufweist, das zur Abdichtung der Düsen gegenüber der Umgebung ausgebildet ist, wenn die Patrone mit den Träger verbunden ist.
- Derartige Aufbewahrungsvorrichtungen sind zum Transport sowie zur Lagerung fabrikneuer sowie insbesondere recycelter Tintenpatronen weit verbreitet. Die Hauptaufgabe derartiger Aufbewahrungsvorrichtungen besteht darin, die Düsen der Tintenpatrone auch über längere Aufbewahrungsfristen und Transportstrecken vor einem Austrocknen zu bewahren und eine Vermischung unterschiedlicher Tinten, wie sie bei mehrfarbigen Druckköpfen bedingt durch Kapillarkräfte auftreten kann, unbedingt zu vermeiden.
- Auch wenn die vorliegende Erfindung eine externe Aufbewahrungs- und Transportvorrichtung für Tintenstrahldruckerpatronen betrifft, können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung - insbesondere das verwendete Dichtungselement - auch auf die innerhalb von Tintenstrahldruckern befindlichen Elemente zur Abdichtung aktuell nicht benötigter Tintenpatronen übertragen werden.
- Bei einer aus der
DE 43 44 746 A1 bekannten Aufbewahrungsvorrichtung wird eine Tintenpatrone in einem als Kunststoffformteil ausgebildeten Träger rastend arretiert. Über mit entsprechenden Ausformungen der Tintenpatrone zusammenwirkende Einführschrägen wird die Düsenplatte beim Einlegen gegen ein gummiartiges Dichtungselement gedrückt und dort in einer Endlage mittels eines Sperrklinken- oder Rastelements unter Aufbringung einer Vorspannung gehalten. - Ein Problem bei der bekannten Aufbewahrungsvorrichtung liegt in den Eigenschaften des gummiartigen Dichtungselements begründet. Bei Stößen und Vibrationen, wie sie insbesondere beim Transport der Patronen auftreten können, kommt es aufgrund unvermeidlicher Toleranzen zwischen Träger und Tintenpatrone zu geringfügigen Relativbewegungen zwischen der Düsenplatte der Patrone und dem Dichtelement, was letztlich zu einem Verschmieren der Tinte und häufig auch zu Undichtigkeiten führt.
- Gemäß der
EP 1 647 405 A1 wird die Patrone über Federelemente in dem Träger zusätzlich fixiert, so dass trotz der Toleranzen vibrationsbedingte unerwünschte Relativbewegungen der Düsenplatte gegenüber dem Dichtungselement verhindert werden. Derartige Federelemente stellen jedoch einen konstruktiven Mehraufwand dar. - Die Konzepte bekannter Aufbewahrungsvorrichtungen stoßen an ihre Grenzen, wenn die Düsenplatten der Tintenpatronen mit den Düsenstrukturen nicht mehr im Wesentlichen plan sind, sondern feine, hervorstehende oder zurückspringende Strukturen aufweisen, wie dies bei vielen heutigen Tintenpatronentypen der Fall ist. Bei diesen Konstellationen wäre die Anpresskraft konventioneller gummiartiger Dichtungselemente in bestimmten Bereichen für eine zuverlässige Dichtwirkung zu gering und in bestimmten Bereichen zu groß, so dass die empfindlichen Düsenstrukturen durch zu hohe Andruckkräfte zerstört werden könnten.
- Ferner ist bei den bekannten Aufbewahrungsvorrichtungen nachteilig, dass die Dichtungselemente an die Ausgestaltung der Düsenreihen angepasst werden müssen. Beispielsweise sind für Patronen mit mehreren Düsenreihen (bzw. Gruppen eng beieinander liegender Düsenreihen), die durch einen größeren Abstand getrennt sind - typischerweise handelt es sich dabei um Mehrfarbpatronen - die bekannten gummielastischen Dichtungselemente stegförmig ausgebildet, wobei jeder Steg eine Düsenreihe oder Gruppe von Düsenreihen einzeln abdichtet. Für eine Patrone mit im Vergleich zu vorstehend beschriebener Patrone identischer äußerer Geometrie, die jedoch nur eine Düsenreihe oder Gruppe eng beieinander liegenden Düsenreihen aufweist - typischerweise eine Einfarb- oder Schwarzpatrone - wird dagegen ein anders ausgebildetes Dichtungselement verwendet, so dass der Herstellungs- und Lagerhaltungsaufwand für die mit unterschiedlichen Dichtungselementen versehenen Aufbewahrungsvorrichtungen hoch ist, wobei auch die Gefahr von Verwechslungen (Patrone wird in passenden Träger mit unpassendem Dichtungselement eingeführt) nicht ausgeschlossen werden kann.
- Nachteilig an bekannten Konstruktionen ist ferner, dass keine visuelle Kontrolle der Düsenplatte auf Beschädigungen oder Verschmutzungen mehr möglich ist, sobald die Patrone in den Träger eingesetzt ist, weshalb eine wirksame Qualitätskontrolle erschwert ist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufbewahrungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass diese auch ohne das zwingende Vorhandensein zentrierender Federelemente od. dgl. eine optimale Dichtwirkung bei Schonung der Düsenstrukturen auch bei komplexen Düsenplattengeometrien aufweist und gleichzeitig universell für möglichst viele Patronentypen einsetzbar ist.
- Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Ferner wird ein Dichtungselement für eine Aufbewahrungsvorrichtung für Tintenpatronen mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 vorgeschlagen.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den abhängigen Patentansprüchen ersichtlich.
- Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Dichtungselement wenigstens teilweise aus einem gelartigen Material besteht. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass ein derartiges gelartiges Material mit seinen physikalischen Eigenschaften, die zwischen denen eines Festkörpers und eines Fluids liegen, optimal für die zuverlässige Abdichtung von Tintenpatronen geeignet ist, da das gelartige Material bei Vorgabe eines bestimmten Anpressdrucks praktisch in die Düsenstrukturen hineinfließen kann und dieser Vorgang auch reversibel ist.
- Da die meisten bekannten gelartigen Materialien nicht dazu geeignet sind, direkt rückstandsfrei und abdichtend mit der Düsenplatte einer Tintenpatrone in Kontakt zu treten, ist bevorzugt ein Trennmaterial zwischen dem gelartigen Material und der Düsenplatte vorgesehen; ganz besonders bevorzugt handelt es sich um ein nachfolgend als Oberfolie bezeichnetes Folienmaterial.
- Die Oberfolie ist bevorzugt als Polyurethanfolie oder als PVC-Weichfolie, insbesondere als sog. "blue tape" (blaufarbige Abdeckfolie) ausgebildet, wenngleich selbstverständlich auch andere Folientypen einsetzbar sind.
- Durch die Zusammenwirkung des gelartigen Materials mit einer Polyurethanfolie oder einer PVC-Weichfolie ergibt sich die vorteilhafte Wirkung, dass die Folie bei entsprechender Vorspannung sehr feine - auch vor- oder zurückspringende - Strukturen der Düsenplatte formschlüssig umgeben und abdichten kann, ohne dass es im Bereich der "Stufen" dieser Strukturen zu einer Faltenbildung und damit einhergehenden Undichtigkeiten käme, wie dies z.B. der Fall wäre, wenn ein fester Untergrund, beispielsweise ein schwammartiges oder einem gummiartiges Material, mittels einer entsprechenden Folie klebekaschiert würde.
- Dagegen ist die Polyurethanfolie oder PVC-Weichfolie bei Verwendung eines gelartigen Materials nicht fest mit dem Gelsubstrat verbunden und kann - bedingt durch die inhärente Dehn- und Formbarkeit der Folie und die fehlende Verankerung auf einem Trägermaterial - die Strukturen der Düsenplatte ohne Faltenbildung formschlüssig umgeben und damit langzeitstabil abdichten.
- Falls vibrationsbedingte Relativbewegungen der Tintenpatrone gegenüber dem Träger auftreten, kann die Oberfolie "mitgehen". D.h., es findet keine Relativbewegung zwischen der Oberfolie und der Düsenplatte statt, so dass es nicht zu Verschmierungen oder Undichtigkeiten kommt. Vielmehr werden die Relativbewegungen durch Scherbewegungen innerhalb des gelartigen Materials aufgefangen. Aus diesem Grund ist eine Fixierung der Tintenpatrone im Träger durch zusätzliche Federelemente nicht mehr zwingend erforderlich, da die entsprechenden Relativbewegungen bereits durch das Dichtungselement kompensiert werden können.
- Auf seiner den Düsen abgewandten Rückseite kann das Dichtungselement direkt mit dem gelartigen Material auf ein Bodenelement des Trägers aufgebracht (insbesondere aufgeklebt) werden, so dass das gelartige Material zwischen dem Boden und der Oberfolie eingeschlossen ist.
- In einer alternativen Ausführungsform könnte das Dichtungselement auch rückseitig mit einer zusätzlichen Grundfolie verschlossen werden, so dass sich ein geldichtes Kissen bildet, das z.B. mittels eines Kautschukklebers mit dem Träger verbunden werden könnte.
- Die zusätzliche Grundfolie kann weiterhin selbstklebend ausgerüstet sein, so dass zur Montage der Dichtungselemente in den Träger diese von einer Trägerfolie abgezogen und ohne zusätzliche Klebstoffe im Träger fixiert werden können.
- Bevorzugt weist das Dichtungselement rückseitig eine im Wesentlichen plane Grundfläche auf. Dabei liegt die Oberfolie in Randbereichen an den Boden des Trägers an (und kann mit diesem z.B. verklebt sein) und bildet in einem inneren Bereich ein mit gelartigem Material gefülltes Kissen mit einer vorgegebenen Dicke und einer im nicht eingesetzten Zustand der Patrone im Wesentlichen planen oder leicht balligen Anlagefläche zur Anlage der Düsenplatte der Tintenpatrone. Dadurch, dass durch die Oberfolie eine Art Kissen gebildet wird, ist ein Auswandern des gelartigen Materials unter dem Druckeinfluss der Patrone nicht möglich, so dass der Gegendruck durch das Dichtungselement erhalten bleibt.
- Die Anlagefläche des Dichtungselements ist im nicht eingesetzten Zustand der Patrone zunächst im Wesentlichen eben oder leicht ballig. Durch eine dreidimensionale Struktur der Düsenplatte verformt sich die Anlagefläche bei eingesetzter Patrone und ist in der Regel dann nicht mehr eben. Die entsprechenden Verformungen sind jedoch reversibel, so dass der Halter mehrfach ggf. sogar für unterschiedliche Patronentypen verwendet werden kann.
- Bevorzugt ist die Anlagefläche derart dimensioniert, dass verschiedene Tintenpatronentypen mit ähnlichen äußeren Abmessungen, jedoch unterschiedlichen Düsenanordnungen sämtlich durch ein einheitlich dimensioniertes Dichtungselement abgedichtet werden können, d.h., die Fläche ist so groß dimensioniert, dass alle vorhandenen Düsenpositionen abgedichtet werden können.
- Darüber hinaus ist die Anlagefläche bevorzugt derart dimensioniert, dass die Düsen trotz Toleranzen, die bei der selektiven Verbindung der Tintenpatrone mit dem Träger hinsichtlich der Relativposition zwischen Düsenplatte und Dichtungselement auftreten können, von der Dichtungsanordnung stets abgedichtet werden. Die Tintenpatrone kann in dem Träger problemlos mit einem gewissen Spiel aufgenommen werden, das zu einer abweichenden Relativposition zwischen Dichtungselement und Düsenplatte führt, da die Anlagefläche groß genug ist, diese Toleranzen auszugleichen. Aus diesem Grunde kann auf gesonderte Zentriereinrichtungen an dem Träger - wie z.B. gesonderte Federelemente - verzichtet werden.
- Der Träger ist bevorzugt derart ausgebildet, dass bei der selektiven Verbindung der Tintenpatrone mit dem Träger die Düsenplatte der Tintenpatrone gegen das Dichtungselement gedrückt wird, wobei das Dichtungselement um ein vorgegebenes Maß komprimiert wird. Eine hierzu zweckmäßige Ausgestaltung des Trägers mit Einführschrägen und Rastelementen ist aus der
DE 43 44 746 A1 oder derEP 1 647 405 A1 bekannt, die diesbezüglich durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht werden. - Bei dem gelartigen Material kann es sich bevorzugt um ein Polyurethangel handeln, das aus wenigstens zwei Komponenten gemischt ist, über deren Verhältnis die Shore-Härte des Gels einstellbar ist. Die Shore-Härte des Gels, die Dicke des durch das Gel gebildeten Kissens sowie das Maß der Kompression des Dichtungselements durch die Tintenpatrone werden so gewählt, dass eine zuverlässige Abdichtung der Düsenstrukturen bei Einhaltung der maximal zulässigen Druckkräfte auf die Düsenstrukturen gewährleistet ist.
- Die Komprimierung kann typischerweise in der Größenordnung von 10% bis 50%, bevorzugt bei 20% bis 40%, besonders bevorzugt bei etwa 33%, liegen. Der genannte Grad der Komprimierung bezieht sich auf die Abnahme der Höhe des Gelkissens bei Einsetzen der Patrone, d.h. die Differenz zwischen ursprünglicher Höhe ohne Patrone (bei leicht balliger Gestalt des Kissens an der höchsten Stelle gemessen) und der Höhe nach Einsetzen der Patrone (an der "dünnsten" Stelle), diese Differenz dann bezogen auf die ursprüngliche Höhe des Kissens. Beispielsweise beträgt die Höhenabnahme bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ca. 0,6 bis 0,8 mm bei einer ursprünglichen Höhe des Dichtungselements von ca. 2,3 mm. Die genannten Komprimierungsgrade sind mit konventionellen Dichtungen aus Gummi ohne die Gefahr der Zerstörung der Düsen in der Regel nicht erreichbar. Auf diese Weise können auf der Düsenplatte vorgesehene Strukturen mit Höhenänderungen im 1/10-mm-Bereich problemlos ausgeglichen werden, ohne dass speziell angepasste Dichtungselemente erforderlich wären.
- Um eine visuelle Inspektion der Düsenplatte und der Düsen der eingesetzten Patrone durch den Träger hindurch zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass das gelartige Material, die Oberfolie sowie der das Dichtungselement tragende Teil des Trägers im Wesentlichen transparent ausgebildet sind. Bei herkömmlichen Aufbewahrungsvorrichtungen wäre dies nicht realisierbar, da die gummiartigen Dichtungselemente im Gegensatz zu einem Gel nicht durchsichtig ausgebildet werden können.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen: - Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufbewahrungsvorrichtung;
- Fig. 2 a-d
- verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Dichtungselements;
- Fig .3
- eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Aufbewahrungsvorrichtung gemäß
Fig. 1 ; - Fig. 4
- eine Ansicht eines Dichtungselemente-Pads vor der Vereinzelung;
- Fig. 5
- eine Schnittdarstellung von
Fig. 3 entlang der Linie A-A; - Fig. 6
- eine Schnittdarstellung von
Fig. 3 entlang der Linie B-B; - Fig. 7
- eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Aufbewahrungsvorrichtung.
- Gemäß
Figur 1 (vgl. auch die weiteren Ansichten in denFig. 3 sowie 5 bis 7) weist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Aufbewahrungsvorrichtung für eine - in sämtlichen Figuren nicht dargestellte - Druckpatrone eines Tintenstrahldruckwerks einen insgesamt mit 12 bezeichneten einstückigen Träger aus einem Kunststoffmaterial auf. Der Träger 12 ist so ausgebildet, dass dieser mit der aufzubewahrenden Tintenpatrone derart wechselwirkt, dass diese in der Aufbewahrungsstellung mit der abzudichtenden Düsenplatte mit einer Vorspannung gegen ein an einem Boden 38 des Trägers 12 befestigtes Dichtungselement 14 gedrückt wird. - Hierzu weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die nicht dargestellte Tintenpatrone seitlich hervorstehende Führungsstifte auf, die beim Einlegen der Patrone in zwei in dem Träger 12 vorgesehene seitliche Führungsnuten 30 eingreifen. Die Führungsnuten 30 gehen in einem Bereich kurz vor der Rückwand des Trägers 12 in Aussparungen 32 über. Wenn die Führungsstifte der Patrone die Aussparungen 32 erreicht haben (vgl. den gestrichelten Pfeil in
Figur 1 ), kann die in diesem Stadium noch schräg in dem Träger sitzende Patrone schließlich um eine gedachte Schwenkachse 34 in ihre Endlage verschwenkt werden, so dass die Oberseite der Patrone unterhalb einer Handhabe 28 einrastet. Dabei wird durch eine mittels der Handhabe 28 ausgeübte Vorspannung die Patrone mit deren Düsenplatte gegen das Dichtungselement 14 gedrückt, wobei die Patrone in dieser Endstellung gerade in dem Träger sitzt, d.h. Düsenplatte und Dichtungselement verlaufen parallel. Durch Anheben der Handhabe 28 kann die Patrone auf Wunsch wieder freigegeben und entnommen werden. Die elektrische Kontaktfläche der Druckerpatrone wird durch Abstandshalter 40 gegenüber der Rückwand des Trägers 12 auf Abstand gehalten. - Der spezifische Mechanismus, mit dem die Patrone in den Träger 12 eingeführt und dort verrastet wird, hängt selbstverständlich von dem Typ der Tintenpatrone ab und ist im vorliegenden Zusammenhang nur beispielhaft zu verstehen.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Dichtungselement 14 aus einem gelartigen Material, nämlich Polyurethangel, hergestellt. Wie aus den
Fig. 2a bis 2d näher ersichtlich, hat das Dichtungselement im Ausführungsbeispiel - ohne darauf beschränkt zu sein - eine rechteckige Grundfläche 16 und weist in etwa die Form eines flachen Pyramidenstumpfes auf. Das Dichtungselement 14 ist mit seiner Grundfläche 16 auf den Boden 38 des Trägers 12 aufgeklebt. Rückseitig ist das Dichtungselement nur durch das gelartige Material begrenzt. Über dem gelartigen Material befindet sich eine Polyurethanfolie 18 als Oberfolie, die im Benutzungszustand die Anlagefläche für die Düsenplatte der Tintenpatrone bildet. Alternativ kann auch eine PVC-Weichfolie (sog. Blue Tape) als Oberfolie 18 eingesetzt werden. - Die Oberfolie 18 weist randseitig Flanken mit einem 60°- Winkel (vgl.
Fig. 2d ) auf und bildet im mittleren Bereich eine im Wesentlichen ebene oder leicht ballige Anlagefläche, die aufgrund der Flankenbereiche kleiner als die Grundfläche 16 des Dichtungselements 14 ist. - Die Oberfolie 18 ist in ihren äußersten Randbereichen 20 mit dem Boden verbunden, so dass eine Kavität gebildet ist, die vollständig mit Polyurethangel 22 gefüllt ist. Dieses im Wesentlichen transparente Gel wird aus zwei Komponenten hergestellt, wodurch die Shore-Härte des Gels eingestellt werden kann. Insgesamt bildet das Dichtungselement ein Gel-Kissen, das wie eingangs beschrieben auch zurückspringende und hervortretende Strukturen der Düsenplatten zuverlässig abdichten kann und auch bei vibrationsbedingten Relativbewegungen nicht verrutscht.
- Die Herstellung und Formgebung der Dichtungselemente 14 erfolgt, wie anhand von
Figur 3 ersichtlich, indem die Oberfolie 18 in die gewünschte Form rechteckiger flacher Pyramidenstümpfe gebracht wird, indem diese über Vakuumeinwirkung an eine entsprechende Hartform angeschmiegt wird. Anschließend wird das Gelmaterial 22 durchgängig aufgetragen, wodurch es sich insbesondere in den Vertiefungen der Hartform sammelt. Vorübergehend wird dann als rückseitiger Abschluss eine Grundfolie aus Polyurethan (nicht dargestellt) hierüber gelegt. Es ergibt sich dann das inFigur 3 dargestellte Pad 36. Die einzelnen Dichtungselemente 14 werden anschließend noch vereinzelt und in die Träger 12 eingeklebt bzw. anderweitig fixiert. - Die Grundfolie wird vor der Montage in den Träger 12 wieder abgezogen, und das Dichtungselement 14 ggf. mittels eines Klebers in dem Träger 12 fixiert.
- Alternativ kann die Fixierung auch einfach dadurch erfolgen, dass das Dichtungselement ohne Grundfolie mit dem Gelmaterial nach unten in den Träger 12 an die passende Position eingelegt und die Tintenpatrone dann eingelegt wird, wodurch das Dichtungselement fest gegen den Träger gedrückt wird. Das Gelmaterial wirkt in diesem Falle ausreichend adhäsiv, um das Dichtelement auch bei später wieder herausgenommener Patrone in seiner Position zu halten, ohne dass eine zusätzliche Verklebung erforderlich wäre.
- Die Grundfolie könnte jedoch grundsätzlich auch auf der Rückseite des Dichtungselements 14 verbleiben, wobei die Grundfolie selbstklebend ausgerüstet und mit einer silikonisiertem Abdeckfolie versehen werden kann, so dass die Dichtungselemente nach Abziehen der Abdeckfolie in die Träger eingeklebt werden können.
- Die Fläche der Dichtungselemente 14 ist so bemessen, dass ein Dichtungselement für verschiedene Düsenkonstellationen, ggf. auch für verschiedene Druckkopftypen einsetzbar ist.
-
- 10
- Aufbewahrungsvorrichtung
- 12
- Träger
- 14
- Dichtungselement
- 16
- Grundfläche
- 18
- Oberfol ie
- 20
- Randbereich
- 22
- gelartiges Material
- 28
- Handhabe
- 30
- Führungsnuten
- 32
- Aussparungen
- 34
- Schwenkachse
- 36
- Dichtungselemente vor Vereinzelung
- 38
- Boden
- 40
- Abstandshalter
Claims (12)
- Vorrichtung (10), die zur Aufbewahrung einer einen Druckkopf mit einer Düsenplatte mit Düsen aufweisenden Patrone für Tintenstrahldrucker ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung einen Träger (12) aufweist, der zu einer selektiven ortsfesten Verbindung mit der Patrone ausgebildet ist und wobei der Träger (12) ein Dichtungselement (14) aufweist, das zur Abdichtung der Düsen gegenüber der Umgebung ausgebildet ist, wenn die Patrone mit den Träger (12) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (14) wenigstens teilweise aus einem gelartigen Material (22) besteht. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (14) aus einem gelartigen Material (22) besteht, das an seiner den Düsen zugewandten Seite eine Oberfolie (18) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfolie (18) als Polyurethanfolie oder als PVC-Weichfolie, vorzugsweise als "blue tape", ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (14) auf seiner den Düsen abgewandten Rückseite gegen einen Boden (38) des Trägers (12) anliegt, wobei das gelartige Material (22) zwischen der Oberfolie (18) und dem Boden (38) eingeschlossen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement auf seiner Rückseite eine im Wesentlichen plane Grundfläche aufweist, und dass die Oberfolie (18) in Randbereichen (20) gegen den Boden (38) des Trägers (12) anliegt und in einem inneren Bereich ein mit gelartigem Material gefülltes Kissen mit einer vorgegebenen Dicke und einer im Wesentlichen planen Anlagefläche zur Anlage der Düsenplatte der Tintenpatrone bildet, wobei die Anlagefläche kleiner als die Grundfläche ist. - Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anlagefläche derart dimensioniert ist, dass verschiedene Tintenpatronentypen mit ähnlichen äußeren Abmessungen, jedoch unterschiedlichen Düsenanordnungen, durch ein einheitlich dimensioniertes Dichtungselement (14) abgedichtet werden können,
und/oder dass
die Düsen der Tintenpatrone ungeachtet der Toleranzen, die bei der selektiven Verbindung der Tintenpatrone mit dem Träger (12) hinsichtlich der Relativposition zwischen Düsenplatte und Dichtungselement (14) auftreten können, von der Dichtungsanordnung (14) stets gegenüber der Umgebung abgedichtet werden. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Träger (12) derart ausgebildet ist, dass bei der selektiven Verbindung der Tintenpatrone mit dem Träger (12) die Düsenplatte der Tintenpatrone gegen das Dichtungselement (14) gedrückt wird, wobei das Dichtungselement (14) um ein vorgegebenes Maß komprimiert wird. - Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das vorgegebene Maß der Komprimierung bei etwa 10% bis 50%, bevorzugt bei etwa 20% bis 40%, besonders bevorzugt bei etwa 33% Höhenreduktion des Dichtungselements (14) liegt. - Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das gelartige Material (22) aus wenigstens zwei Komponenten gemischt ist, über deren Verhältnis die Shore-Härte des gelartigen Materials einstellbar ist, und dass die Shore-Härte, die Dicke des Dichtungselements (14) sowie das beim Einlegen der Tintenpatrone auftretende Maß der Kompression des Dichtungselements (14) derart gewählt werden, dass eine zuverlässige Abdichtung der Düsenstrukturen bei Einhaltung der maximal zulässigen Flächendruckkräfte auf die Düsenstrukturen gewährleistet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das gelartige Material (22) ein Polyurethangel ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das gelartige Material (22), die Oberfolie (18) sowie der das Dichtungselement (14) tragende Teil (38) des Trägers (12) im Wesentlichen derart transparent ausgebildet sind, dass eine visuelle Inspektion der Düsenplatte und der Düsen der Patrone durch den Träger (12) hindurch auch dann ermöglicht wird, wenn die Patrone mit dem Träger (12) verbunden ist. - Dichtungselement für eine Aufbewahrungsvorrichtung für Tintenpatronen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.
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