EP3634762A2 - Vorrichtung und verfahren zum spülen und/oder betreiben eines mit einem vorgeschalteten druckdämpfer ausgerüsteten tinten- oder tintenstrahl-druckkopfs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum spülen und/oder betreiben eines mit einem vorgeschalteten druckdämpfer ausgerüsteten tinten- oder tintenstrahl-druckkopfs

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EP3634762A2
EP3634762A2 EP18795796.4A EP18795796A EP3634762A2 EP 3634762 A2 EP3634762 A2 EP 3634762A2 EP 18795796 A EP18795796 A EP 18795796A EP 3634762 A2 EP3634762 A2 EP 3634762A2
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EP
European Patent Office
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damper
chamber
pressure
ink
damper chamber
Prior art date
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Application number
EP18795796.4A
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Jan Franck
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Individual
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    • B41J2/17503—Ink cartridges

Definitions

  • the invention is directed to an apparatus and method for flushing and / or operating an ink or ink jet printhead equipped with an upstream pressure damper, the pressure damper having a closed, at least partially bounded by a preferably air- and / or liquid-tight film Chamber is provided.
  • DE 2 224 590 A discloses vibrations of the ink supply tube which can temporarily expose the ink supply, and it is therefore proposed to arrange a small auxiliary reservoir fed from the actual ink container on a carriage carrying the writing device and from there to transfer the ink in a short, thin hose as possible vibration-free to the actual stylus to guide.
  • vibrations are also caused on a carriage, which results, for example, in a widespread formation of air bubbles.
  • the ink entrained on the carriage provides an additional mass that must be additionally accelerated with each change in the speed of the carriage, again causing pressure surges in the ink system.
  • DE 31 37 970 A1 proposes to arrange within such an auxiliary reservoir a flexible bubble whose interior is connected to the atmosphere, so that the ink pressure within the auxiliary reservoir always remains approximately constant, namely on the
  • DE 35 25 810 A1 shows a damping and filter element for supplying ink to a Tintenstrahlschreibkopf, with a trough-shaped, meandering depression in a bottom part, which is closed by a flexible wall on the upper side and thereby separated from the atmospheric pressure above the flexible wall.
  • the flexible wall can momentarily bulge inward or outward for a short time, thereby dampening such pressure fluctuation.
  • the space in the trough-shaped depression is indeed closed to the atmosphere, but not to a supply hose, from where for lack of a valve constantly pressure fluctuations can occur.
  • the bottom part is provided with a mounting wall, which serves as a cover plate, to which the actual Tintenstrahldruckopf is fixed by means of screws.
  • a suction channel leads from the meandering depression in a bottom portion to a gap between the end plate and the ink jet printhead and directs the air entrapment-free ink liquid to a cavity with piezoceramic pressure generators of the ink jet printhead.
  • a second channel is provided in the serving as the end plate for mounting the ink jet print head mounting wall, which opens at an outer terminal - probably for a Rinse hose - blind.
  • a flushing hose would have to be connected manually to this connection. Permanent, such a flushing hose can not remain connected because of those again
  • the pressure damper is provided with a continuous channel from its entrance to its exit, which on the one hand distorts its damping capacity and on the other hand makes it difficult to produce the vacuum required for modern piezo inkjet printheads, because ink is imbibed immediately at each vacuum becomes.
  • the refill valve within the damper chamber of the pressure damper, the channel open on both sides within the damper according to DE 690 06 521 T2 closed on the input side as long as the refill valve is closed.
  • the pressure within the damper chamber is completely decoupled from inflow-side pressure fluctuations and only briefly coupled to the ink supply system during short refill phases.
  • the refill valve may be set to open at a negative pressure threshold below the negative pressure typical of piezo ink jet printheads; it may even be set to close again at a still negative pressure value (ie below atmospheric pressure), hence the pressure in the damper chamber never reaches atmospheric pressure.
  • This refill valve may react to the bulge of the damper foil due to the pressure difference of the inner ink pressure to the outer atmospheric pressure. Since it is completely arranged inside the damper chamber, however, it can not be opened from the outside, so that a flushing process by the pressure damper hinduchr is not possible. Therefore, an external flushing connection is provided, similar to the DE 35 25 810 A1. As there, however, then automatic rinsing is not possible here either, because the rinsing hose has to be removed manually to avoid pressure fluctuations after each rinsing process. Therefore, externally controllable means for exerting an external pressure on at least a portion of the film bounding the chamber is provided outside the chamber.
  • the invention is further characterized by a control chamber having at least one opening, which bordering the damper chamber Area of the damper foil faces.
  • this pressure within the control chamber in contrast to the pressure in the damper chamber can be actively influenced from the outside.
  • the curvature of the damper foil can be selectively influenced at any time and therefore also adjusted so that thereby the refill valve is opened in the damper chamber.
  • this refill valve is opened, the print head can be flushed with ink simply by applying pressure from the sides of the ink reservoir, for example by means of a pump.
  • control chamber In order to be able to influence the pressure within the control chamber in a targeted manner, that one must be hermetically closed or closable in relation to the environment, ie the atmosphere.
  • the control chamber has only one opening, which faces the damper foil, and possibly also a connection from where the filling pressure or the filling volume can be influenced.
  • the control chamber could also have a plurality of openings, which would then each face one of the damper foils of the various pressure damper.
  • the position of the damper foil can thus be set differently in response to a varying inflation pressure within the control chamber and / or in response to a varying mass of fluid within the control chamber; both effects affect the pressure and actual volume of the control chamber and accordingly the deflection of the damper foil between the control chamber and the damper chamber.
  • the control chamber could thus be filled with a different fluid than the damper chamber, in particular even with a liquid, for example. Ink or water.
  • an air filling in the control chamber has the advantage that it behaves just like the atmospheric air without a control chamber, so that the control chamber in unpressurized state, ie without overpressure and without negative pressure relative to the atmospheric pressure, imperceptible from the damper foil and thus the original switching behavior, namely the pressure-dependent opening of the refill valve at negative pressure in the damper chamber, and closing about after a pressure equalization is not affected.
  • this non-pressurized state can be established at any time.
  • the invention can be further developed such that the opening facing the damper foil is covered in the control chamber by a control foil.
  • a control foil has the advantage of a pronounced flexural elasticity or even a tensile elasticity and can therefore react sensitively to a changed filling compound and / or a changed filling pressure within the control chamber.
  • Such a control film can then form a two-dimensional contact with the actual damper foil, so that the two together behave virtually like a single foil.
  • the use of a separate control film is especially recommended when air is not used as the control fluid. Then, the controller of the Pressure damper be dismantled without the control fluid escapes.
  • such a control film should be impermeable to air and / or liquid-impermeable.
  • Such a control film should be flexible and / or elastic, so that its deflection is easily controllable, and it should be tightly sealed around its anchorage and at the same time to seal the control chamber at the edge of the opening in the control chamber.
  • the opening in the control chamber has approximately the same dimensions as the edge region of the damper chamber formed by the damper foil.
  • the opening in the control chamber should have a circular circumference, so that the damper foil can bulge uniformly over its entire surface, without local overloads of individual surface areas.
  • a flow of a control field into the control chamber into or out of the control chamber is made possible by the fact that on the housing of the control chamber Connection for a control line is arranged.
  • the invention is further characterized by air as the control fluid. This is always sufficiently present in the atmosphere and therefore does not need to be stored.
  • a compressor may compress the air to fill the control chamber; for their emptying can easily be opened an outlet valve, in which case a pressure equalization with the atmosphere can take place.
  • a pressure sensor is arranged on the control chamber and / or on the control line in order to detect and / or regulate the control pressure.
  • a pressure sensor can also be arranged on the pressure damper or downstream thereof in order to be able to detect an opening of the refill valve in the damper chamber. Because such a refill valve is usually opened as a result of the concavity of the damper film, especially if this concavity is due to a negative pressure within the damper chamber. When opening the refill valve, this pressure increases again.
  • the refill valve in the damper chamber may be biased by a spring element into a closed position.
  • this spring element can act directly or indirectly on the damper foil and bias it outward or bulge outwards, and thus forms a counter force for an external air pressure, which therefore is normally not able to open the refill valve. Only if the pressure within the damper chamber decreases as a result of consumption of the ink contained therein, after a certain hysteresis of the external pressure wins the upper hand and can open the refill valve, so that in this way a simple two-step control is realized.
  • This coupling can be realized in such a way that the spring element presses a movable element of the refill valve in a prestressed state against the damper foil from the inside, as well as possibly together with that in an outward direction.
  • control pressure of the control fluid required to open the refill valve is greater than the force of the spring element required to close the refill valve, divided by the area of the damper foil.
  • a pressure can be exchanged via the damper foil, that is, in the state of equilibrium, the total forces acting on both sides of the damper foil-ie within the control chamber on the one hand and within the damper chamber on the other hand-are approximately equal.
  • a control pressure within the control chamber - that is, an overpressure relative to the atmospheric pressure - must therefore basically apply or overcome the biasing force of a spring element within the damper chamber.
  • a device can also be used for operating an ink or inkjet printhead equipped with an upstream pressure damper, wherein the pressure damper is provided with a closed damper chamber, at least partially surrounded by a damper foil, in which a refill valve is arranged for refilling the damper chamber Ink in response to an indentation of the damper film into the damper chamber into, if outside the damper chamber a controllable means is provided for exerting a preferably variable and / or predetermined, external pressure on at least one region of the damper foil which projects over the damper chamber in order to exert an adjustable pretensioning on the refill valve arranged in the damper chamber. Without such a device, the bias depends only on the atmospheric pressure, which is subject to weather-related fluctuations.
  • a switching threshold for an internal refill valve can be set to a specific value.
  • an externally acting (counter) pressure can be kept exactly constant, and / or controlled to specific pressure values as required.
  • the invention may also be described as an apparatus for operating and / or rinsing an ink or ink jet printhead equipped with an upstream pressure damper, the pressure damper being provided with a closed damper chamber at least partially surrounded by a damper foil, comprising one of A damper chamber arranged refill valve for refilling the damper chamber with ink in response to a concavity of the damper film into the damper chamber, and arranged outside the damper chamber, controllable means for exerting an external pressure on at least one damper chamber of the region of the damper foil to that in the damper chamber arranged to open the refill valve while creating a continuous open channel through the pressure damper for flushing the ink or ink jet print head, and / or to the arranged in the damper chamber refill valve to exercise an adjustable bias.
  • Figure 1 is a perspective view of an apparatus for flushing an ink or ink jet printhead of the invention mounted on a pressure damper located upstream of the ink or ink jet printhead.
  • FIG. 2 shows the pressure damper of the arrangement according to FIG. 1 in a front view, with a purging device removed;
  • Fig. 3 is a rear view of the pressure damper of Fig. 2;
  • Fig. 4 is a longitudinal section through the arrangement of FIG. 2 in the normal
  • FIG. 5 a of FIG. 4 corresponding longitudinal section through the Fig. 2 at
  • Fig. 6 shows a pressure damper according to the invention according to another
  • Embodiment of the invention in a front view similar to Fig. 2;
  • Fig. 7 is a rear view of the pressure damper of Fig. 6; such as
  • Fig. 8 shows a section through the pressure damper of Fig. 6 entang a middle, parallel to the front cutting plane.
  • the device 1 shown in Fig. 1 of the drawing serves the purpose of flushing an ink or ink jet printhead, not shown, with ink through an upstream pressure damper 2.
  • the internal structure of the pressure damper 2 can be seen in FIGS. 2 to 5:
  • the pressure damper 2 is provided with a closed damper chamber 4 bordered at least in part by a damper foil 3, wherein a backfill valve 5 is provided which controls the refilling of the damper chamber 4 with ink in response to an indentation of the damper foil 3 into the damper chamber 4.
  • the housing 7 of the pressure damper 2 has the shape of an open at both flat sides of the frame 8 with four interconnected walls, namely a top 9, a bottom 10 and two interconnecting these long sides 11th
  • first hose connection piece 12 for a first hose which, for example, leads to an ink reservoir.
  • a second hose connector 13 for a second hose, which further directs the ink to the actual print head.
  • this connection could also be made without a hose, if the pressure damper is in the immediate vicinity of the print head.
  • the two flat sides of the preferably made as an injection molded part housing 7 are open; However, the top 9, bottom 10 and the two longitudinal sides 11 by an inner partition 14 together which is preferably closer to the rear side 15 of the frame 8 shown in FIG. 3 than the front side 16 shown in FIG. 2.
  • the ink within the pressure damper can flow alone under the influence of gravity.
  • the inner structure of the pressure damper 2 is divided into an upper portion 17 and a lower portion 18.
  • the space in the lower portion 18 in front of the intermediate wall 14 is almost completely occupied by the damper chamber 4, which is surrounded by a cylindrical lateral surface 19 which concentric with a horizontal axis in the center of the lower portion 18 is arranged.
  • the damper chamber 4 does not extend completely over the entire thickness of the pressure damper 2, but only from the open front side 15 of the frame-shaped housing 7 to its intermediate wall 14.
  • the cylindrical lateral surface 19 is partially connected to the bottom 10 and the two longitudinal sides 11, such as shown in Fig. 2.
  • the intermediate wall 14 In the upper portion 17 of the pressure damper is behind the intermediate wall 14 is an approximately rectangular filter chamber 20 adjacent to doe top 9 on the one hand and on one of the two longitudinal sides 11 on the other.
  • a fine-meshed ink filter 21 is arranged with the intermediate wall 14 parallel ground plane.
  • the ink filter 21 has both a distance to the intermediate wall 14 and to the back
  • the entire, open front 16 of the housing 7 is covered by a on the front end edges of the top, bottom and longitudinal walls 9, 10, 11 glued, flexible foil 22, which in the field of
  • Dämpferkamer 4 forms the local damper film 3.
  • the entire, open rear side 15 of the housing 7 is covered by a, preferably less flexible film 23 adhered to the rear end edges of the upper, lower and longitudinal walls 9, 10, 11.
  • a first flow channel 24 integrated in the housing 7 leads to the rear part of the filter chamber 20, behind the ink filter 21.
  • a second flow channel 25 branches off laterally from its front part between the ink filter 21 and the intermediate wall 14 and extends in front of the intermediate wall 14 approximately horizontally from the filter chamber 20 to that of the opposite longitudinal side 11 of the housing 7.
  • a third flow channel 26 which in turn behind the intermediate wall 14 at that along and extends with respect to the damper chamber 4 radially inwardly to behind the center 27 extends.
  • the damper chamber 4 in turn, there is an opening to the damper chamber 4, and there is then the refill valve 5, which finally opens with its downstream mouth into the damper chamber 4 inside.
  • ink may flow from the upstream side hose fitting 12 via the first flow channel 24, the rear filter chamber portion, through the ink filter 21 to the front filter chamber portion, and thence via the second flow channel 25 and the third flow channel 26, and through the second Refill 5 flow through into the damper chamber 4.
  • the refill valve 5 closes again, and from there, the ink can then be sucked and printed by the print head if necessary, while the refill valve 5 remains closed and thereby upstream pressure surges of the damper chamber 4 and thus of the actual Keeps pressure system away.
  • the refill valve 5 is opened and closed only in response to the pressure conditions in the damper chamber 4.
  • the opening of the third flow channel 26 in the damper chamber 4 at the flow channel 26 facing the mouth of an inner film or membrane is covered, which is normally pressed by the pressure upstream of the damper chamber 4 fixed to the mouth of the opening and then closes ,
  • This inner film or membrane can not be opened from the outside, but only from a located inside the damper chamber 4, the central plunger 28 are pressed outwards, ie towards the back 15 of the housing 7, in which case the inner film or membrane of the upstream Mouth of the opening between the third flow channel 26 and damper chamber 4 lifted and thus the refill valve 5 is opened.
  • the plunger 28 is located on the back of a plate 29, which rests flat against the inside of the damper foil 3.
  • the plate 29 may have a circular disk-shaped geometry and be integrated with the plunger 28 into a single part, for example, be made with that as a common injection molded part.
  • the plunger 28 undergoes a loose leadership within the Druchbrechung between the third flow channel 26 and the damper chamber 4, wherein this opening to improve the leadership by a in the Damper chamber 4 projecting into it, cylindrical rim or skirt can be surrounded.
  • the plunger 28 but also serves as a leading soul for a spring element, in particular a coil spring 30 which loosely surrounds the plunger in the form of a helical line.
  • This coil spring 30 is supported on the one hand on the intermediate wall 14 in the vicinity of the opening between the third flow channel 26 and damper chamber 4 and on the other hand on the back of the plate 29.
  • the coil spring 30 is preformed so that it is slightly longer than the force-free state Thickness of the damper chamber 4 between the intermediate wall 14 and the damper foil 3 and therefore endeavors to press the plate 29 from the inside firmly against the damper foil 3 and can even push the bending elastic damper foil 3 slightly outward.
  • This arrangement has the advantage that not only particles and air bubbles are retained in the ink filter 21, but also pressure surges and fluctuations are kept away from the actual printhead by the membrane of the closed refill valve 5, so that this optimally with pure, evenly for the printing process flowing ink is supplied.
  • this arrangement has another disadvantage, which is related to the fact that the refill valve 5 is arranged completely inaccessibly completely outside within the damper chamber 4. An external overpressure upstream of the refill valve 5 can not open this, but only presses the membrane more against the edge of the opening between the damper chamber 4 and immediately upstream of the same arranged flow channel 26. It would therefore break the pressure damper 2 rather than that Ink or inkjet printhead could be flushed with ink through the pressure damper 2, if it is not possible to open the refill valve 5 within the damper chamber 4 before rinsing.
  • the invention provides a controllable device 6 arranged outside the damper chamber 4 for exerting an external pressure on at least one region of the damper foil 3 bordering the damper chamber 4, in order to open the refill valve 5 arranged in the damper chamber 4 and thereby open it continuously Channel through the pressure damper 2 through to rinse the ink or ink jet printhead to create.
  • the externally controllable device 6 comprises a cuboid, preferably plate-shaped housing 31 with two opposing flat sides 32 and four end faces connecting to one another, namely an upper side 33, a lower side 34 and two longitudinal sides 35.
  • the top and bottom 33, 34 may be equal to each other, however, are shorter than the two, also mutually equal longitudinal sides 35th
  • the base of the housing 31 of the controllable device 6 is approximately equal to the base of the housing 7 of the pressure damper 2.
  • the housing 31 can be flat and approximately congruent attached to the front 16 of the housing 7 or applied and fixed there in this position, for example by means of adhesive.
  • the housing 31 encloses a control chamber 36, which has approximately the same geometry and base area as the damper chamber 4, and is also positioned in the housing 31 corresponding to the position of the damper chamber 4 in the housing 7, so that when congruent assembly of the pressure damper 2 and the controllable device 6 can bring the control chamber 36 with the damper chamber 4 to cover.
  • the control chamber 36 may have an opening 37 on one or both flat sides 32 of the controllable device 6. Normally, i.e., for controlling a single damper foil 3, there should be only a single opening 37, and that flat side 32 with the then single opening 37 may be referred to as the front. Only if two pressure damper 2 are to be controlled simultaneously, a second opening 37 may be provided, which would then be arranged on the other flat side 32.
  • the controllable device 6 is positioned with its flat side 32 having the opening 37 on the front side 16 of the pressure damper 2 such that the control chamber 26 and the damper chamber 4 are approximately concentric with each other and separated there only by the damper foil 3.
  • the control chamber 36 is sealed by the housing 31 on the one hand and by the opening 37 in the flat side 32 covering damper film 4; However, located in the edge of the control chamber 36 a respective end face, so preferably a longitudinal side 35 or the bottom 34 of the controllable device 6 passing through the control opening 38, which may be provided with an internal thread for screwing a hose connection piece.
  • an angle piece 39 is screwed in by way of example, on which then a control hose can be fastened.
  • a control medium can then be conveyed into the control chamber or drained from there via such a control hose.
  • Preferably serves as a control medium compressed air or compressed atmospheric air, although a liquid would be conceivable. If a control medium is conveyed or pressed into the control chamber 36, the damper foil 4 bulges out of the control chamber 36 and into the damper chamber 4 under the internal overpressure built thereby, pushing the plunger 28 against the inner foil or plate 29 due to the plate 29 Membrane of the refill valve 5 and opens that even when just no negative pressure in the damper chamber 4 prevails. Now the refill valve 5 is opened and the printhead can be flushed with ink.
  • the pressure can be released from the control chamber 36, and the spring 30 pushes the plate 29 together with plunger 28 and the damping foil 3 abutting it outward, ie in the direction of the damper chamber 4 to the control chamber 36, wherein the Refill valve 5 is closed again. If the control chamber 36 is completely deaerated or depressurized, the atmospheric pressure again takes over the counterpart of the compression spring 30, and the refill valve 5 is again automatically opened and closed in order to regulate the pressure within the damper chamber within narrow limits within the scope of a two-point control.
  • the working point of the spring 30 can also be set by applying a variable pressure to the outside of the damper foil 3 facing away from the damper chamber 4. That is, if the spring 30 should, for example, lose tension over time, by increasing the pressure beyond the damper foil 3, a greater deflection of the spring 30 can be caused so that it is displaced to an operating point where it returns a stronger spring force generated, which then has to be overcome to open the refill valve 5.
  • the Tiefenersteckung of the frame 8 '- ie the distance between its back 15' and its front 16 '- not the depth of extension of the damper chamber 4' and that receiving pressure damper. 2 ', but is greater than that and corresponds to the sum of the depth extensions of the pressure damper 2' on the one hand and the device V according to the invention for controlling the refill valve 5 'within the damper chamber 4'.
  • the pressure damper 2 'itself is divided into an upper portion 17' and a lower portion 18 '. While in the lower portion 18 '- surrounded by a preferably cylindrical lateral surface 19' - the actual
  • Damper chamber 4 ' is located in the upper portion 17' an optional filter chamber 20 'with an ink filter 21' is arranged.
  • the filter chamber 20 ' is connected upstream of the ink filter 21' by a first flow channel 24 'with the inlet-side hose connection piece 12', while a second flow channel 25 'downstream of the ink filter 21' located part of the filter chamber 20 'with the refill valve 5' in the center 27th 'the damper chamber 4' connects. From the periphery of the damper chamber 4 'then performs a third flow channel 26' to the outlet side hose connection piece 13 '.
  • the internal structure of the refill valve 5 ' may be identical to the refill valve 5 according to FIGS. 4 and 5, or may have a similar or equivalent structure.
  • the actual pressure damper 2 'can as in the first embodiment, be covered on its two flat sides by at least one film, namely by a front film 22' and by a rear film 23 '.
  • the front film 22 ' is subdivided into a first film section 40 covering the upper section 17' of the pressure damper 2 'and a second film section 41 covering the lower section 18' of the pressure damper 2 '.
  • the first Folenabêt 40 to the rear foil 23 ' has a distance corresponding to the entire depth of the housing-side frame 8', while the second film portion 41 has a reduced contrast, which corresponds only to the depth extent of the damper chamber 4 '.
  • the frame 8 'in its lower portion 18' in addition, namely on its front side 16 ', be closed by a preferably rigid cover 42.
  • This cover 42 may lie in a common alignment with the first film section 40 in the upper portion 17 'of the housing 7'.
  • control chamber 36' which is largely sealed airtight to the outside. It communicates with the outer space of the pressure damper 2 'and control device 1' existing assembly only through a channel 44 which leads from the control chamber 36 'to the frame 8', preferably to the top 9 ', and flows into a local hose connection piece 45, at which an unillustrated control hose can be connected.

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Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung (1 ) zum Betreiben und/oder Spülen eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer (2) ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei der Druckdämpfer (2) mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie (3) berandeten Dämpferkammer (4) versehen ist, umfassend ein in der Dämpferkammer (4) angeordnetes Nachfüllventil (5) zum Nachfüllen der Dämpferkammer (4) mit Tinte als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie (3) in die Dämpferkammer (4) hinein, und eine außerhalb der Dämpferkammer (4) angeordnete, steuerbare Einrichtung (6) zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen die Dämpferkammer (4) berandenden Bereich der Dämpferfolie (3), um das in der Dämpferkammer (4) angeordnete Nachfüllventil (5) zu öffnen und dabei einen durchgängig offenen Kanal durch den Druckdämpfer hindurch zum Spülen des Tinten- oder Tintenstrahl- Druckkopfs zu schaffen, und/oder um auf das in der Dämpferkammer (4) angeordnete Nachfüllventil eine einstellbare Vorspannung auszuüben.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Spülen und/oder Betreiben
eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer ausgerüsteten
Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Spülen und/oder Betreiben eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei der Druckdämpfer mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer vorzugsweise luft- und/oder flüssigkeitsdichten Folie berandeten Kammer versehen ist.
Bei der Entwicklung von Tintenschreib- oder Druckgeräten ist bereits frühzeitig das Problem einer möglichst gleichmäßigen Tintenzufuhr erkannt worden. Bspw. beschteibt die DE 2 224 590 A von Erschütterungen des Tintenzuführschlauchs, wodurch die Tintenzufuhr vorübergehend aussetzen kann, und es wird daher vorgeschlagen, ein kleines, aus dem eigentlichen Tintengefäß gespeistes Hilfsreservoir auf einem die Schreibeinrichtung tragenden Schlitten anzuordnen und von dort die Tinte in einem kurzen, dünnen Schlauch möglichst erschütterungsfrei zu der eigentlichen Schreibnadel zu leiten. Jedoch wird als nachteilig beschrieben, dass auch auf einem Schlitten Erschütterungen hervorgerufen werden, welche bspw. in einer vremehrten Bildung von Luftblasen resultieren. Auch stellt die auf dem Schlitten mitgeführte Tinte eine zusätzliche Masse dar, die bei jeder Geschwindigkeitsänderung des Schlittens zusätzlich beschleunigt werden muss, und dabei werden wiederum Druckstöße im Tintensystem hervorgerufen.
Um Druckschwankungen in einem schlittenseitig mitgeführten Hilfsreservoir für Tinte so weit als möglich zu reduzieren, schlägt die DE 31 37 970 A1 vor, innerhalb eines solchen Hilfsreservoirs eine flexible Blase anzuordnen, deren Innenraum mit der Atmosphäre verbunden ist, so dass der Tintendruck innerhalb des Hilfsreservoirs stets etwa konstant bleibt, nämlich etwa auf dem
BESTÄTIGUNGSKOPIE Niveau des atmosphärischen Drucks. Jedoch ist der Aufbau eines solchen Systems sehr aufwändig.
Die DE 35 25 810 A1 zeigt ein Dämpfungs- und Filterelement für die Tintenzufuhr zu einem Tintenstrahlschreibkopf, mit einer wannenförmigen, mäanderförmigen Vertiefung in einem Bodenteil, welche durch eine flexible Wandung oberseitig abgeschlossen und dadurch von dem atmosphärischen Druck oberhalb der flexiblen Wandung getrennt ist. Bei Druckschwankungen kann sich die flexible Wandung vorübergehend kurzzeitig nach innen oder außen durchwölben und dadurch eine solche Druckschwankung dämpfen. Hier ist der Raum in der wannenförmigen Vertiefung zwar zur Atmosphäre hin abgeschlossen, nicht jedoch zu einem Zuführschlauch hin, von wo mangels eines Ventils ständig Druckschwankungen eintreffen können. Das Bodenteil ist mit einer Befestigungswand versehen, welche als Abschlussplatte dient, woran der eigentliche Tintenstrahldruckopf mittels Schrauben festlegbar ist. Ein Absaugkanal führt von der mäanderförmigen Vertiefung in einem Bodenteil zu einem Spalt zwischen der Abschlussplatte und dem Tintenstrahldruckkopf und leitet die lufteinschlussfreie Tintenflüssigkeit zu einem Hohlraum mit piezokeramischen Druckgeneratoren des Tintenstrahldruckkopfs. Vermutlich zu Spülzwecken ist in der als Abschlussplatte zur Montage des Tintenstrahldruckkopfs dienenden Befestigungswand ein zweiter Kanal vorgesehen, der an einem äußeren Anschluß - vermutlich für einen Spüschlauch - blind mündet. Zu Spülzwecken müsste an diesem Anschluss manuell ein Spülschlauch angeschlossen werden. Permanent kann ein solcher Spülschlauch nicht angeschlossen bleiben, weil durch jenen wieder
Druckschwanungen in das Drucksystem eingeleitet würden. Das manuelle An- und Abschließen eines Spülschlauchs steht einem automatisierten Spülen jedoch im Wege. Die DE 690 06 521 T2 beschreibt dinen plattenförmigen Druckdämpfer für einen Tintenstrahldrucker, der eine oder mehrere Dämpferkammer(n) aufweist, welche u.a. durch (je) eine flexible Folie im Bereich der Plattengrundseite(n) berandet wird (werden). Diese flexible(n) Folie(n) können mittels entsprechender Durchwölbung Druckschwankungen ausgleichen. Ferner ist ein Filter vorgesehen, um Luftblasen und andere Verunreinigungen aus der Tinte entfernen. Wenn ein unregelmäßiger Ausstoß von Tinte bei dem Tintenstrahldruckkopf auftritt, wird eine Reinigung ausgeführt, um die Tinte in der Tintenleitung mit einem Druck oder einer Zugkraft auszusetzen und dadurch den Fremdstoff aus den verstopften Düsen herauzutreiben. Jedoch ist bei dieser Vorrichtung der Druckdämpfer mit einem durchgehenden Kanal von seinem Eingang zu seinem Ausgang versehen, was einerseits sein Dämpfungsvermögen veeinträchtigt und es andererseits schwierig macht, den für moderne Piezo-Tintenstrahl-Druckköpfe erforderlichen Unterdruck zu erzeugen, weil bei jedem Unterdruck sofort Tinte nachgesaugt wird.
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine möglichst einfche Vorrichtung zum Spülen eines Druckkopfs samt eines vorgeschalteten Druckdämpfers zu entwickeln, wobei der Druckdämpfer gute Dämpfungseigenschaften aufweisen soll und außerdem in der Lage sein soll, den für Piezo-Tintenstrahl-Druckköpfe erforderlichen Unterdruck zu erzeugen und aufrechtzuerhalten.
Die Lösung dieses Problems gelingt bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit einem in der Kammer angeordneten Ventil zum Nachfüllen dieser Kammer mit Tinte aus einem Tintenvorrats- oder -zwischenbehälter als Reaktion auf eine Einwölbung der Folie in die Kammer hinein durch eine außerhalb der Kammer angeordnete, steuerbare Einrichtung zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen Bereich der die Kammer berandenden Folie, bis das in der Kammer angeordnete Ventil öffnet und dabei einen durchgängig offenen Kanal durch den Druckdämpfer hindurch zum Spülen des Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs schafft.
Durch das Nachfüllventil innerhalb der Dämpferkammer des Druckdämpfers wird der beidseitig offene Kanal innerhalb des Dämpfers gemäß DE 690 06 521 T2 eingangsseitig geschlossen, so lange das Nachfüllventil verschlossen ist. Dadurch wird einerseits der Druck innerhalb der Dämpferkammer von zulaufseitigen Druckschwankungen gänzlich abgekoppelt und nur während kurzer Nachfüllphasen kurzzeitig an das Tintenzulaufsystem gekoppelt. Darüber hinaus kann das Nachfüllventil so eingestellt sein, dass es bei einem negativen Druck-Schwellwert unterhalb des für Piezo-Tintenstrahl-Druckköpfe typischen Unterdrucks öffnet; es kann sogar so eingestellt sein, dass es bei einem immer noch negativen Druckwert (also unterhalb des atmosphärischen Drucks) bereits wieder schließt, mithin der Druck in der Dämpferkammer niemals den atmosphärischen Druck erreicht. Dieses Nachfüllventil kann dabei auf die Durchwölbung der Dämpferfolie infolge des Druckunterschieds des inneren Tintendrucks zu dem äußeren atmosphärischen Druck reagieren. Da es komplett innerhalb der Dämpverkammer angeordnet ist, lässt es sich jedoch von außen nicht öffnen, so dass ein Spülvorgang durch den druckdämpfer hinduchr nicht möglich ist. Deshalb ist ein externer Spülanschluß vorzusehen, ähnlich wie bei der DE 35 25 810 A1. Wie dort, so ist jedoch auch hier dann ein automatisches Spülen nicht möglich, weil der Spülschlauch zur Vermeidung von Druckschwankungen nach jedem Spülvorgang manuell entfernt werden muss. Deshalb ist außerhalb der Kammer eine extern ansteuerbare Einrichtung zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen Bereich der die Kammer berandenden Folie vorgesehen. Dadurch wird an der Dämpferfolie eine Druckifferenz erzeugt, die größer ist als der Tintendruck in der Dämpferkammer, und somit wird ein innerer Unterdruck simuliert, welcher das interne Nachfüllventil veranlasst, sich zu öffnen; dabei wird ein durchgehender Kanal zum Spülen des Druckkopfs freigegeben. Nach Abschluss des Spüivorgangs wird durch ein geeignetes Steuersignal der äußere Druck von der Dämpferfolie weggenommen - es liegt dann nur noch der atmosphärische Druck an, und deshalb reagiert dann das Nachfüllventil wieder nur auf einen inneren Unterdruck, oberhalb welchem es sich schließt.
Die Erfindung zeichnet sich weiterhin aus durch eine Steuerkammer mit wenigstens einer Öffnung, welche dem die Dämpferkammer berandenden Bereich der Dämpferfolie zugewandt ist. Durch diese Konstruktion liegen sich die Dämpferkammer und die Steuerkammer unmittelbar gegenüber und sind nur durch die Dämpferfolie voneinander getrennt. Die Dämpferfolie ist nun der Druckdifferenz zwischen den Drücken in der Dämpferkammer und in der Steuerkammer unterworfen und wölbt sich jeweils in diejenige Kammer hinein, wo der niedrigere Druck herrscht. Während sich der Druck in der Dämpferkammer zumeist nahe dem atmosphärischen Druck bewegen wird, ggf. etwas darunter, weil ein Druckkopf typischerweise einen kleinen Unterdruck benötigt, kann der Druck in der Steuerkammer in weiten Grenzen variiert werden, wobei grundsätzlich sowohl Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Druch denkbar ist als auch Überdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck. Allerdings ist dieser Druck innerhalb der Steuerkammer im Gegensatz zu dem Druck in der Dämpferkammer von außen aktiv beeinflussbar. Damit kann die Wölbung der Dämpferfolie jederzeit gezielt beeinflusst werden und also auch so eingestellt werden, dass dadurch das Nachfüllventil in der Dämpferkammer geöffnet wird. Ist solchermaßen dieses Nachfüllventil geöffnet, kann der Druckkopf mit Tinte gespült werden, indem einfach von Seiten des Tintenvorratsbehälters her Druck ausgeübt wird, bspw. mittels einer Pumpe.
Um den Druck innerhalb der Steuerkammer gezielt beeinflussen zu können, muss jene gegenüber der Umgebung, also der Atmosphäre, hermetisch geschlossen oder verschließbar sein. Im Normalfall hat die Steuerkammer nur eine Öffnung, welche der Dämpferfolie zugewandt ist, sowie ggf. noch einen Anschluss, von wo der Fülldruck oder das Füllvolumen beeinflusst werden kann. Für den Fall, dass zwei oder mehr Druckköpfe gleichzeitig gespült werden sollen, könnte die Steuerkammer auch mehrere Öffnungen aufweisen, die dann jeweils einer der Dämpferfolien der verschiedenen Druckdämpfer zugewandt wären.
Ein optimaler Effekt ergibt sich, wenn die Öffnung in der Steuerkammer etwa genauso groß ist wie die vond er Dämpferfolie überdeckte Öffnung in der Dämpferkammer, so dass die Dämpferfolie auf ihrem gesamten, biegsamen Bereich sich zwischen den beiden Kammern frei bewegen kann.
Die Position der Dämpferfolie kann sich somit unterschiedlich einstellen als Reaktion auf einen variierenden Fülldruck innerhalb der Steuerkammer und/oder als Reaktion auf eine variierende Masse bzw. Menge eines Fluids innerhalb der Steuerkammer; beide Effekte beeinflussen den Druck und das tatsächliche Volumen der Steuerkammer und dementsprechend die Auslenkung der Dämpferfolie zwischen der Steuerkammer und der Dämpferkammer. Die Steuerkammer könnte also mit einem anderen Fluid gefüllt sein als die Dämpferkammer, insbesondere sogar mit einer Flüssigkeit, bspw. Tinte oder Wasser. Allerdings bietet eine Luftfüllung in der Steuerkammer den Vorteil, dass diese sich genauso verhält wie die atmosphärische Luft ohne Steuerkammer, so dass die Steuerkammer in drucklosem Zustand, also ohne Überdruck und ohne Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck, von der Dämpferfolie nicht wahrnehmbar ist und also das ursprüngliche Schaltverhalten, nämlich das druckabhängige Öffnen des Nachfüllventils bei Unterdruck in der Dämpferkammer, und das Schließen etwa nach einem Druckausgleich, nicht beeinträchtigt wird. Durch Öffnen eines Ventils zwischen der Steuerkammer und der Atmosphäre kann jederzeit dieser drucklose Zustand hergestellt werden.
Die Erfindung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass die der Dämpferfolie zugewandte Öffnung in der Steuerkammer durch eine Steuerfolie abgedeckt ist. Eine solche, dünne Steuerfolie hat den Vorteil einer ausgeprägten Biegeelastizität oder gar einer Dehungselastizität und kann daher auf eine veränderte Füllmasse und/oder einen veränderten Fülldruck innerhalb der Steuerkammer sensibel reagieren. Eine solche Steuerfolie kann sodann mit der eigentlichen Dämpferfolie einen flächigen Kontakt ausbilden, so dass beide gemeinsam sich quasi wie eine einzige Folie verhalten. Jedoch empfiehlt sich die Verwendung einer eigenen Steuerfolie vor allem dann, wenn als Steuerfluid nicht Luft verwendet wird. Sodann kann die Steuereinrichtung von dem Druckdämpfer demontiert werden, ohne dass das Steuerfluid entweicht. Naturgemäß sollte dazu eine solche Steuerfolie luftundurchlässig und/oder flüssigkeitsundurchlässig ausgebildet sein. Eine solche Steuerfolie sollte flexibel und/oder elastisch ausgebildet sein, so dass ihre Auslenkung leicht steuerbar ist, und sie sollte zu ihrer Verankerung und gleichzeitig zur Abdichtung der Steuerkammer am Rand der Öffnung in der Steuerkammer rundumlaufend dicht festgelegt sein.
Ferner hat es sich bewährt, dass die Öffnung in der Steuerkammer etwa die selben Abmessungen aufweist wie der von der Dämpferfolie gebildete Randbereich der Dämpferkammer. Dadurch hat die Druckdifferenz zwischen beiden Kammern einen maximalen Einfluss auf die Dämpferfolie und führt zu einer optimalen Auslenkung derselben. Die Öffnung in der Steuerkammer sollte einen kreisförmigen Umfang aufweisen, so dass sich die Dämpferfolie über ihre gesamte Fläche gleichförmig durchwölben kann, ohne lokale Überlastungen einzelner Flächenbereiche. Indem das Gehäuse der Steuerkammer an dem Druckdämpfer festgelegt oder festlegbar ist, können Widerlagerkräfte, welche von dem Druck in der Steuerkammer hervorgerufen werden und bei einem Überdruck beispielsweise bestrebt sind, die Steuereinrichtung von dem Druckdämpfer weg zu drücken, unmittelbar an den Druckdämpfer abgeleitet werden. Als eine einfache Methode zur Festlegung bietet sich bspw. ein Verkleben an; andere Befestigungsarten wie bspw. das Verschrauben sind lösbar und erlauben daher ggf. einen Austausch der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, unabhängig von dem Druckdämpver selbst. Eine Strömung eines Steuerfelds in die Steuerkammer hinein oder aus der Steuerkammer heraus wird dadurch ermöglicht, dass an dem Gehäuse der Steuerkammer ein Anschluß für eine Steuerleitung angeordnet ist. Die Erfindung zeichnet sich weiterhin aus durch Luft als Steuerfluid. Diese ist in der Atmosphäre stets in ausreichendem Umfang vorhanden und muss daher nicht bevorratet werden. Ein Kompressor kann die Luft zur Befüllung der Steuerkammer komprimieren; zu deren Entleerung kann einfach ein Auslassventil geöffnet werden, wobei dann ein Druckausgleich mit der Atmosphäre stattfinden kann.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass an der Steuerkammer und/oder an der Steuerleitung ein Drucksensor angeordnet ist, um den Steuerdruck erfassen und/oder regeln zu können. Damit lässt sich ein Regelkreis realisieren, bspw. um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten und/oder um ein Zerreißen einer Folie infolge eines Überdrucks zu vermeiden. Auch an dem Druckdämpfer oder stromabwärts desselben kann ein Drucksensor angeordnet sein, um ein Öffnen des Nachfüllventils in der Dämpferkammer erkennen zu können. Denn ein solches Nachfüllventil wird üblicherweise als Folge der Einwölbung der Dämpferfolie geöffnet, insbesondere dann, wenn diese Einwölbung auf einen Unterdruck innerhalb der Dämpferkammer zurückzuführen ist. Bei Öffnen des Nachfüllventils steigt dieser Druck wieder an.
Das Nachfüllventil in der Dämpferkammer kann durch ein Federelement in eine Schließstellung vorgespannt sein. Gleichzeitig kann dieses Federelement direkt oder indirekt auf die Dämpferfolie einwirken und diese nach außen vorspannen bzw. nach außen durchwölben, und bildet somit eine Gegenkraft für einen äußeren Luftdruck, welcher daher im Normalfall nicht in der Lage ist, das Nachfüllventil zu öffnen. Nur wenn der Druck innerhalb der Dämpferkammer infolge eines Verbrauchs der darin enthaltenen Tinte abnimmt, gewinnt nach einer gewissen Hysterese der Außendruck die Oberhand und kann das Nachfüllventil öffnen, so dass auf diesem Wege eine einfache Zweipunktregelung realisiert ist. Diese Kopplung kann derart realisiert sein, dass das Federelement ein bewegliches Element des Nachfüllventils in vorgespanntem Zustand von innen gegen die Dämpferfolie drückt, sowie ggf. mit jener zusammen in einer Richtung nach außen.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass der zum Öffnen des Nachfüllventils erforderliche Steuerdruck des Steuerfluids größer ist als die zum Schließen des Nachfüllventils erforderliche Kraft des Federelements, geteilt durch die Fläche der Dämpferfolie. Solchenfalls kann über die Dämpferfolie ein Druck ausgetauscht werden, d.h., im Gleichgewichtszustand sind die an beiden Seiten der Dämpferfolie - also innerhalb der Steuerkammer einerseits und innerhalb der Dämpferkammer andererseits - wirksamen Gesamtkräfte etwa gleich groß. Dabei wirkt auf Seiten der Steuerkammer nur der darin enthaltene Steuerdruck, während seitens der Dämpferkammer der dortige Druck einerseits sowie ggf. die Vorspannung eines Federelements andererseits wirksam sind. Unter der Annahme, dass der Druck in der Dämpferkammer etwa dem atmosphärischen Druck entspricht, wird dieser bereits ohne zusätzlichen Steuerdruck kompensiert, also bereits dann, wenn in der Steuerkammer der atmosphärische Druck herrscht. Ein Steuerdruck innerhalb der Steuerkammer - also ein Überdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck - muss daher im Grunde vor allem die Vorspannungskraft eines Federelements innerhalb der Dämpferkammer aufbringen bzw. überwinden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich auch zum Betreiben eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl- Druckkopfs einsetzen, wobei der Druckdämpfer mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie berandeten Dämpferkammer versehen ist, in der ein Nachfüllventil angeordnet ist zum Nachfüllen der Dämpferkammer mit Tinte als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie in die Dämpferkammer hinein, sofern außerhalb der Dämpferkammer eine steuerbare Einrichtung vorgesehen ist zur Ausübung eines vorzugsweise variablen und/oder vorgegebenen, externen Drucks auf wenigstens einen die Dämpferkammer berandenden Bereich der Dämpferfolie, um auf das in der Dämpferkammer angeordnete Nachfüllventil eine einstellbare Vorspannung auszuüben. Ohne eine solche Einrichtung ist die Vorspannung nur von dem atmosphärischen Druck abhängig, der wetterbedingten Schwankungen unterworfen ist. Aber auch die Höhe über dem Meeresspiegel hat einen spürbaren Einfluss auf den atmosphärischen Druck. Da die Ein- und Ausschaltschwelle nur bei einigen Millibar Differenzdruck liegt, können sich solche Schwankungen bzw. Abweichungen negativ auf das Druckergebnis auswirken. Mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann jedoch eine Schaltschwelle für ein interne Nachfüllventil auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Dazu kann jenseits der Membran einer Dämpferkammer, also außerhalb derselben, ein von außen einwirkender (Gegen-) Druck genau konstant gehalten werden, und/oder je nach Anforderung auf bestimmte Druckwerte gesteuert werden.
Demzufolge lässt sich die Erfindung auch beschreiben als eine Vorrichtung zum Betreiben und/oder Spülen eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei der Druckdämpfer mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie berandeten Dämpferkammer versehen ist, umfassend ein in der Dämpferkammer angeordnetes Nachfüllventil zum Nachfüllen der Dämpferkammer mit Tinte als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie in die Dämpferkammer hinein, und eine außerhalb der Dämpferkammer angeordnete, steuerbare Einrichtung zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen die Dämpferkammer berandenden Bereich der Dämpferfolie, um das in der Dämpferkammer angeordnete Nachfüllventil zu öffnen und dabei einen durchgängig offenen Kanal durch den Druckdämpfer hindurch zum Spülen des Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs zu schaffen, und/oder um auf das in der Dämpferkammer angeordnete Nachfüllventil eine einstellbare Vorspannung auszuüben. Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Spülen eines Tinten- oder Tintenstrahl-Druckopfs, angebaut an einen stromaufwärts des Tinten- oder Tintenstrahl-Druckopfs angeordneten Druckdämpfer;
Fig. 2 den Druckdämpfer der Anordnung nach Fig. 1 in einer Vorderansicht, bei demontierter Spüleinrichtung;
Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht des Druckdämpfers aus Fig. 2;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 2 im normalen
Druckzustand;
Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Längsschnitt durch die Fig. 2 beim
Spülen;
Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Druckdämpfer gemäß einer anderen
Ausführungsform der Erfindung, in einer Vorderansicht ähnlich zu Fig. 2;
Fig. 7 eine rückwärtige Ansicht des Druckdämpfers aus Fig. 6; sowie
Fig. 8 einen Schnitt durch den Druckdämpfer aus Fig. 6 entang einer mittleren, zu der Vorderseite parallelen Schnittebene. Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 1 dient dem Zweck, einen nicht dargestellten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopf mit Tinte durch einen vorgeschalteten Druckdämpfer 2 hindurch zu spülen. Der innere Aufbau des Druckdämpfers 2 ist in den Figuren 2 bis 5 zu erkennen:
Der Druckdämpfer 2 ist mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie 3 berandeten Dämpferkammer 4 versehen, worin ein Nachfüllventil 5 vorgesehen ist, welches die Nachfüllung der Dämpferkammer 4 mit Tinte steuert als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie 3 in die Dämpferkammer 4 hinein.
Während das gesamte Druckdämpfer-Modul 2 eine quaderförmige Gestalt aufweist, ist die darin aufgenommene, eigentliche Dämpferkammer 4 etwa kreisscheibenförmig. Allerdings hat das Gehäuse 7 des Druckdämpfers 2 die Form eines an beiden Flachseiten offenen Rahmens 8 mit vier untereinander verbundenen Wänden, nämlich einer Oberseite 9, einer Unterseite 10 und zwei diese miteinander verbindenden Längsseiten 11.
An der Oberseite 9 befindet sich ein erster Schlauchanschlussstutzen 12 für einen ersten Schlauch, welcher bspw. zu einem Tintenvorratsbehälter führt.
An der Unterseite 10 befindet sich ein zweiter Schlauchanschlussstutzen 13 für einen zweiten Schlauch, welcher die Tinte weiter zu dem eigentlichen Druckkopf leitet. Natürlich könnte diese Verbindung auch ohne einen Schlauch erfolgen, falls sich der Druckdämpfer in unmittelbarer Nähe des Druckkopfes befindet. Die beiden Flachseiten des vorzugsweise als Spritzgussteil angefertigten Gehäuses 7 sind offen; allerdings werden die Oberseite 9, Unterseite 10 und die beiden Längsseiten 11 durch eine innere Zwischenwand 14 miteinander verbunden, welche vorzugsweise der in Fig. 3 dargestellten Rückseite 15 des Rahmens 8 näher ist als der in Fig. 2 dargestellten Vorderseite 16.
Aufgrund der vertikalen Anordnung mit einem oberseitigen Zulauf und einem unterseitigen Ablauf kann die Tinte innerhalb des Druckdämpfers allein unter dem Einfluss der Schwerkraft fließen.
Der innere Aufbau des Druckdämpfers 2 gliedert sich in einen oberen Abschnitt 17 und einen unteren Abschnitt 18. Der Raum Im untere Abschnitt 18 vor der Zwischenwand 14 wird nahezu vollständig von der Dämpferkammer 4 eingenommen, die von einer zylindrischen Mantelfläche 19 umgeben ist, welche konzentrisch zu einer horizontalen Achse im Zentrum des unteren Abschnitts 18 angeordnet ist. Die Dämpferkammer 4 erstreckt sich nicht vollständig über die gesamte Dicke des Druckdämpfers 2, sondern nur von der offenen Vorderseite 15 des rahmenförmigen Gehäuses 7 bis zu seiner Zwischenwand 14. Die zylindrische Mantelfläche 19 ist abschnittsweise mit der Unterseite 10 und den beiden Längsseiten 11 verbunden, wie in Fig. 2 dargestellt. Im oberen Abschnitt 17 des Druckdämpfers befindet sich hinter der Zwischenwand 14 eine etwa rechteckige Filterkammer 20, die an doe Oberseite 9 einerseits sowie an eine der beiden Längsseiten 11 andererseits angrenzt. In dieser Filterkammer 20 ist ein feinmaschiger Tintenfilter 21 mit zu der Zwischenwand 14 paralleler Grundebene angeordnet. Der Tintenfilter 21 hat sowohl einen Abstand zu der Zwischenwand 14 als auch zu der Rückseite
15 des Gehäuses 7.
Die gesamte, offene Vorderseite 16 des Gehäuses 7 ist von einer auf die vorderen Stirnkanten der Ober-, Unter- und Längswände 9, 10, 11 aufgeklebten, biegeelastischen Folie 22 überdeckt, die im Bereich der
Dämpferkamer 4 die dortige Dämpferfolie 3 bildet. Andererseits ist die gesamte, offene Rückseite 15 des Gehäuses 7 von einer auf die rückwärtigen Stirnkanten der Ober-, Unter- und Längswände 9, 10, 11 aufgeklebten, vorzugsweise wenig biegsamen Folie 23 überdeckt. Von dem oberseitigen Schlauchanschlussstutzen 12 als Tintenzulauf führt ein in dem Gehäuse 7 integrierter, erster Strömungskanal 24 zu dem hinteren Teil der Filterkammer 20, hinter dem Tintenfilter 21.
Im unteren Bereich der Filterkammer 20 zweigt von deren vorderem Teil zwischen dem Tintenfilter 21 und der Zwischenwand 14 ein zweiter Strömungskanal 25 seitlich ab und erstreckt sich vor der Zwischenwand 14 etwa horizontal von der Filterkammer 20 bis zu der jener gegenüber liegenden Längsseite 11 des Gehäuses 7. Dort gibt es eine Durchbrechung durch die Zwischenwand 14, und daran schließt sich ein dritter Strömungskanal 26 an, der wiederum hinter der Zwischenwand 14 an jener entlang läuft und sich in Bezug auf die Dämpferkammer 4 radial nach innen bis hinter deren Zentrum 27 erstreckt. Dort, nämlich hinter dem Zentrum 27, der Dämpferkammer 4, befindet sich wiederum eine Durchbrechung zur Dämpferkammer 4 hin, und dort befindet sich dann das Nachfüllventil 5, welches sich schließlich mit seiner stromabwärtigen Mündung in die Dämpferkammer 4 hinein öffnet. Somit kann bei geöffnetem Nachfüllventil 5 Tinte von dem zulaufseitigen Schlauchanschlussstutzen 12 über den ersten Strömungskanal 24, den hinteren Filterkammerabschnitt, durch den Tintenfilter 21 hindurch zum vorderen Filterkammerabschnitt,, und von da weiter über den zweiten Strömungskanal 25 und den dritten Strömungskanal 26, sowie durch das Nachfüllventil 5 hindurch in die Dämpferkammer 4 einströmen. Sobald die Dämpferkammer 4 nachgefüllt ist, schließt sich das Nachfüllventil 5 wieder, und von dort kann die Tinte dann von dem Druckkopf bei Bedarf angesaugt und verdruckt werden, währenddem das Nachfüllventil 5 geschlossen bleibt und dadurch stromaufwärtige Druckstöße von der Dämpferkammer 4 und damit von dem eigentlichen Drucksystem fernhält.
Das Nachfüllventil 5 wird nur in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in der Dämpferkammer 4 geöffnet und geschlossen. Dazu ist die Durchbrechung von dem dritten Strömungskanal 26 in die Dämpferkammer 4 an deren dem Strömungskanal 26 zugewandten Mündung von einer innenliegenden Folie oder Membran abgedeckt, welche im Normalfall von dem Druck stromaufwärts der Dämpferkammer 4 fest an die Mündung der Durchbrechung gepresst wird und diese dann verschließt. Diese innenliegende Folie oder Membran kann von außen nicht geöffnet werden, sondern nur von einem innerhalb der Dämpferkammer 4 befindlichen, zentralen Stößel 28 nach außen gedrückt werden, also in Richtung zur Rückseite 15 des Gehäuses 7, wobei dann die innenliegende Folie oder Membran von der stromaufwärtigen Mündung der Durchbrechung zwischen drittem Strömungskanal 26 und Dämpferkammer 4 abgehoben und damit das Nachfüllventil 5 geöffnet wird.
Der Stößel 28 befindet sich an der Rückseite einer Platte 29, die der Innenseite der Dämpferfolie 3 flächig anliegt. Die Platte 29 kann eine kreisscheibenförmige Geometrie aufweisen und mit dem Stößel 28 zu einem einzigen Teil integriert sein, bspw. mit jenem als ein gemeinsames Spritzgussteil hergestellt sein.
Der Stößel 28 erfährt eine lockere Führung innerhalb der Druchbrechung zwischen dem dritten Strömungskanal 26 und der Dämpferkammer 4, wobei diese Durchbrechung zur Verbesserung der Führung durch einen in die Dämpferkammer 4 hinein ragenden, zylindrischen Rand oder Schürze umgeben sein kann.
Seine Position teilt der Stößel 28 dann der Platte 29 mit, die deshalb stets konzentrisch zu dem Zentrum 27 der Dämpverkammer 4 ausgerichtet bleibt.
Darüber hinaus dient der Stößel 28 aber auch als führende Seele für ein Federelement, insbesondere eine Spiralfeder 30, welche den Stößel in Form einer Schraubenlinie locker umwindet. Diese Spiralfeder 30 stützt sich einerseits an der Zwischenwand 14 in der Umgebung der Durchbrechung zwischen drittem Strömungskanal 26 und Dämpferkammer 4 ab und andererseits an der Rückseite der Platte 29. Die Spiralfeder 30 ist dabei derart vorgeform, dass sie in kräftefreiem Zustand etwas länger ist als die Dicke der Dämpferkammer 4 zwischen der Zwischenwand 14 und der Dämpferfolie 3 und ist deshalb bestrebt, die Platte 29 von innen fest an die Dämpferfolie 3 zu pressen und kann dabei sogar die biegeelastische Dämpferfolie 3 etwas nach außen drücken.
Wird nun von dem Druckkopf allmählich mehr und mehr Tinte aus der Dämpferkammer 4 abgesaugt, so entsteht dort ein Unterdruck, und der außen auf die Dämpferfolie 3 drückende, atmosphärische Druck drückt allmählich die nach außen vorgespannte Feder 30 zusammen, wobei der Stößel 28 immer tiefer in die Druchbrechung zwischen drittem Strömungskanal 26 und Dämpferkammer 4 hinein gedrückt wird und schließlich die Folie oder Membran an der jenseitigen Mündung der Durchbrechung von jener abheben kann und dadurch das Nachfüllventil 5 öffnet. Die daraufhin einströmende Tinte füllt nun die Dämpferkammer 4 wieder auf, und die Dämpferfolie 3 biegt sich infolgedessen wieder nach außen, wobei der Stößel 28 aufgrund der Druckfeder 30 allmählich aus seiner Durchbrechung heraus wandert und daraufhin die innenliegende Folie oder Membran wieder schließen kann. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass nicht nur Partikel und Luftblasen in dem Tintenfilter 21 urückgehalten werden, sondern auch Druckstöße und -Schwankungen durch die Membran des geschlossenen Nachfüllventils 5 von dem eigentlichen Druckkopf ferngehalten werden, so dass dieser für den Druckvorgang optimal mit reiner, gleichmäßig fließender Tinte versorgt wird.
Jedoch hat diese Anordnung einen anderen Nachteil, welcher damit zusammenhängt, dass das Nachfüllventil 5 von außen vollkommen unzugänglich komplett innerhalb der Dämpferkammer 4 angeordnet ist. Ein äußerer Überdruck stromaufwärts des Nachfüllventils 5 kann dieses nicht öffnen, sondern presst nur die Membran um so stärker gegen den Rand der Durchbrechung zwischen der Dämpferkammer 4 und dem unmittelbar stromaufwärts derselben angeordneten Strömungskanal 26. Es würde daher eher der Druckdämpfer 2 kaputt gehen als dass der Tintenoder Tintenstrahl-Druckkopf mit Tinte durch den Druckdämpfer 2 hindurch gespült werden könnte, wenn es nicht gelingt, vor dem Spülen das Nachfüllventil 5 innerhalb der Dämpferkammer 4 zu öffnen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine außerhalb der Dämpferkammer 4 angeordnete, steuerbare Einrichtung 6 zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen die Dämpferkammer 4 berandenden Bereich der Dämpferfolie 3 vor, um das in der Dämpferkammer 4 angeordnete Nachfüllventil 5 zu öffnen und dabei einen durchgängig offenen Kanal durch den Druckdämpfer 2 hindurch zum Spülen des Tinten- oder Tintenstrahl- Druckkopfs zu schaffen.
Die von außen steuerbare Einrichtung 6 umfasst ein quaderförmiges, vorzugsweise plattenförmiges Gehäuse 31 mit zwei einander gegenüber liegenden Flachseiten 32 und vier jene miteinander verbindenden Stirnseiten, nämlich einer Oberseite 33, einer Unterseite 34 und zwei Längsseiten 35. Wie bei dem Gehäuse 7 des Druckdämpfers 2, so können auch bei dem Gehäuse 31 die Ober- und Unterseite 33, 34 zwar untereinander gleich groß sein, sind jedoch kürzer als die beiden, ebenfalls untereinander gleichen Längsseiten 35.
Bevorzugt ist die Grundfläche des Gehäuses 31 der steuerbaren Einrichtung 6 etwa gleich der Grundfläche des Gehäuses 7 des Druckdämpfers 2. Somit kann das Gehäuse 31 flach und etwa deckungsgleich an die Vorderseite 16 des Gehäuses 7 angesetzt oder angelegt und dort in dieser Position sogar fixiert werden, bspw. mittels Klebstoff. Das Gehäuse 31 umschließt eine Steuerkammer 36, die etwa die selbe Geometrie und Grundfläche aufweist wie die Dämpferkammer 4, und auch in dem Gehäuse 31 entsprechend der Lage der Dämpferkammer 4 in dem Gehäuse 7 positioniert ist, so dass sich beim deckungsgleichen Zusammenfügen des Druckdämpfers 2 und der steuerbaren Einrichtung 6 auch die Steuerkammer 36 mit der Dämpferkammer 4 zur Deckung bringen lässt.
Die Steuerkammer 36 kann an einer oder beiden Flachseiten 32 der steuerbaren Einrichtung 6 eine Öffnung 37 aufweisen. Im Normalfall, d.h., zur Steuerung einer einzigen Dämpferfolie 3, sollte nur eine einzige Öffnung 37 vorhanden sein, und jene Flachseite 32 mit der dann einzigen Öffnung 37 kann im Folgenden als Vorderseite bezeichnet werden. Nur wenn gleichzeitig zwei Druckdämpfer 2 gleichzeitig gesteuert werden sollen, kann eine zweite Öffnung 37 vorgesehen sein, welche dann an der anderen Flachseite 32 angeordnet wäre.
Es ist denkbar, die Öffnung 37 der Steuerkammer 36 durch eine Folie abzudecken, welche dem Druckdämpfer 2 zugewandt ist. Eine solche Steuerfolie sollte biegeelastisch ausgebildet sein, und zwar wenigstens genauso biegeelastisch wie die Dämpferfolie 3. Allerdings stellt eine solche Steuerfolie einen zusätzlichen Aufwand dar und ist daher vor allem dann gerechtfertigt, wenn als Füllmedium innerhalb der Steuerkammer 36 nicht Luft verwendet wird; dann würde eine solche Steuerfolie die Demontage der Steuereinrichtung erlauben, ohne dass dabei das Füllmedium entweicht.
Die steuerbare Einrichtung 6 ist mit ihrer die Öffnung 37 aufweisenden Flachseite 32 an der Vorderseite 16 des Druckdämpfers 2 derart positioniert, dass die Steuerkammer 26 und die Dämpferkammer 4 etwa konzentrisch aneinander liegen und dort nur durch die Dämpferfolie 3 voneinander getrennt sind. Die Steuerkammer 36 ist durch das Gehäuse 31 einerseits sowie durch die die Öffnung 37 in dessen Flachseite 32 abdeckende Dämpferfolie 4 dicht verschlossen; allerdings befindet sich im Rand der Steuerkammer 36 eine die betreffende Stirnseite, also vorzugsweise eine Längsseite 35 oder die Unterseite 34 der steuerbaren Einrichtung 6 durchsetzende Steueröffnung 38, die mit einem Innengewinde zum Einschrauben eines Schlauchanschlussstutzens versehen sein kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist darin beispielhaft ein Winkelstück 39 eingeschraubt, woran dann ein Steuerschlauch befestigt werden kann. Über einen solchen Steuerschlauch kann dann ein Steuermedium in die Steuerkammer hinein befördert oder von dort wieder abgelassen werden. Bevorzugt dient dabei als Steuermedium Druckluft oder komprimierte atmosphärische Luft, wenngleich auch eine Flüssigkeit denkbar wäre. Wird ein Steuermedium in die Steuerkammer 36 hineinbefördert oder hineingepresst, so wölbt sich unter dem dabei aufgebauten, inneren Überdruck die Dämpferfolie 4 aus der Steuerkammer 36 heraus und in die Dämpferkammer 4 hinein und drückt dabei aufgrund der Platte 29 den Stößel 28 gegen die innenliegende Folie oder Membran des Nachfüllventils 5 und öffnet jenes auch dann, wenn gerade kein Unterdruck in der Dämpferkammer 4 herrscht. Nun ist das Nachfüllventil 5 geöffnet und der Druckkopf kann mit Tinte gespült werden. Ist der Spülvorgang abgeschlossen, kann der Überdruck aus der Steuerkammer 36 abgelassen werden, und die Feder 30 drückt die Platte 29 samt Stößel 28 sowie die daran anliegende Dämpferfolie 3 wieder nach außen, also in Richtung von der Dämpferkammer 4 zu der Steuerkammer 36, wobei das Nachfüllventil 5 wieder geschlossen wird. Ist die Steuerkammer 36 vollständig entlüftet bzw. drucklos, übernimmt der atmosphärische Druck wieder den Gegenpart der Druckfeder 30, und das Nachfüllventil 5 wird wieder selbsttätig geöffnet und geschlossen, um im Rahmen einer Zweipunktregelung den Druck innerhalb der Dämpferkammer innerhalb enger Grenzen zu regulieren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch durch Anlegen eines variablen Drucks an die der Dämpferkammer 4 abgewandte Außenseite der Dämpferfolie 3 der Arbeitspunkt der Feder 30 eingestellt werden. D.h., wenn die Feder 30 bspw. im Laufe der Zeit an Spannkraft verlieren sollte, kann durch Erhöhung des Druckes jenseits der Dämpferfolie 3 eine stärkere Einfederung der Feder 30 hervorgerufen werden, so dass jene in einen Arbeitspunkt verstellt wird, wo sie wieder eine stärkere Federkraft erzeugt, die dann zum Öffnen des Nachfüllventils 5 überwunden werden muss.
Bei der in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Vorrichtung V zum Spülen eines nicht dargestellten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs mit Tinte durch einen vorgeschalteten Druckdämpfer 2' handelt es sich um eine integrierte Ausführungsform, wo die Spül-Vorrichtung V mit dem Druckdämpfer 2' integriert ist.
Da der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise die gleiche ist wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 5, sind in der Zeichnung einander entsprechende Teile mit einander entsprechenden Bezugszeichen versehen. Dabei entspricht die Fig. 8 am ehesten der Fig. 2, weil in beiden Fällen - im einen Fall durch Entfernen der Vorrichtung 1 bei Fig. 2, im anderen Fall durch einen Schnitt durch die mit dem Druckdämpfer 2' integrierte Vorrichtung 1 ' - substantiell nur jeweils der Druckdämpfer 2, 2' zu sehen ist, und zwar von dessen die Dämpferkammer 4, 4' bedeckenden Dämpferfolie 3, 3' her gesehen.
Man erkennt das den Druckdämpfer 2' nach außen umgebende Gehäuse 7' in Form eines Rahmens 8' mit einer Oberseite 9', einer Unterseite 10' und zwei jene verbindenden Längsseiten 11'. An der Obereite 9' befindet sich ein einlaufseitiger Schlauchanschlussstutzen 12', und an der Unterseite 10' ein ablaufseitiger Schlauchanschlussstutzen 13'.
Im Gegensatz zu der Vorrichtung 1 mit dem Druckdämpfer 2 entspricht bei der zweiten Ausführungsform die Tiefenersteckung des Rahmens 8' - also der Abstand zwischen seiner Rückseite 15' und seiner Vorderseite 16' - nicht der Tiefenerstreckung der Dämpferkammer 4' bzw. des jene aufnehmenden Druckdämpfers 2', sondern ist größer als jene und entspricht der Summe der Tiefenerstreckungen des Druckdämpfers 2' einerseits sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung V zur Steuerung des Nachfüllventils 5' innerhalb der Dämpferkammer 4'.
Der Druckdämpfer 2' selbst ist unterteilt in einen oberen Abschnitt 17' und in einen unteren Abschnitt 18'. Während sich im unteren Abschnitt 18' - von einer vorzugsweise zylindrischen Mantelfläche 19' umgeben - die eigentliche
Dämpferkammer 4' befindet, ist in dem oberen Abschnitt 17' eine optionale Filterkammer 20' mit einem Tintenfilter 21 ' angeordnet. Die Filterkammer 20' ist stromaufwärts des Tintenfilters 21 ' durch einen ersten Strömungskanal 24' mit dem zulaufseitigen Schlauchanschlussstutzen 12' verbunden, während ein zweiter Strömungskanal 25' den stromabwärts des Tintenfilters 21 ' befindlichen Teil der Filterkammer 20' mit dem Nachfüllventil 5' im Zentrum 27' der Dämpferkammer 4' verbindet. Von der Peripherie der Dämpferkammer 4' führt sodann ein dritter Strömungskanal 26' zu dem ablaufseitigen Schlauchanschlussstutzen 13'. Der innere Aufbau des Nachfüllventils 5' kann identisch zu dem Nachfüllventil 5 gemäß den Figuren 4 und 5 sein, oder einen ähnlichen oder wirkungsgleichen Aufbau haben.
Der eigentliche Druckdämpfer 2' kann wie bei der ersten Ausführungsform an seinen beiden Flachseiten durch jeweils wenigstens eine Folie, nämlich durch eine vordere Folie 22' und durch eine hintere Folie 23', abgedeckt sein.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die vordere Folie 22' jedoch unterteilt in einen ersten, den oberen Abschnitt 17' des Druckdämpfers 2' bedeckenden Folienabschnitt 40 unterteilt sowie in einen zweiten, den unteren Abschnitt 18' des Druckdämpfers 2' bedeckenden Folienabschnitt 41.
Diese beiden Folienabschnitte 40, 41 liegen nicht in der selben Ebene, sondern in zueinander parallelen Ebenen. Insbesondere hat der erste Folenabschnitt 40 zu der hinteren Folie 23' einen Abstand entsprechend der gesamten Tiefe des gehäuseseitigen Rahmens 8', während der zweite Folienabschnitt 41 einen demgegenüber verringerten Abstand aufweist, welcher nur der Tiefenerstreckung der Dämpferkammer 4' entspricht. Dadurch kann der Rahmen 8' in seinem unteren Abschnitt 18' zusätzlich, nämlich an seiner Vorderseite 16', durch eine vorzugsweise steife Abdeckung 42 verschlossen sein. Diese Abdeckung 42 kann in einer gemeinsamen Flucht mit dem ersten Folienabschnitt 40 im oberen Abschnitt 17' des Gehäuses 7' liegen.
Somit ergibt sich zwischen dieser Abdeckung 42, dem dahinter liegenden, zweiten Folienabschnitt 41 , der Unterseite 10' des Rahmens 8' und dessen Längsseiten 11 ', sowie einer die beiden Abschnitte 17', 18' voneinander trennenden Zwischenwand 43 eine Steuerkammer 36', die nach außen weitgehend luftdicht abgeschlossen ist. Sie kommuniziert mit dem Außenraum der aus Druckdämpfer 2' und Steuervorrichtung 1 ' bestehenden Baueinheit nur durch einen Kanal 44, der von der Steuerkammer 36' zu dem Rahmen 8' führt, bevorzugt zu dessen Oberseite 9', und in einen dortigen Schlauchanschlussstutzen 45 mündet, an welchen ein nicht dargestellter Steuerschlauch anschließbar ist. Wird über den Schlauchanschlussstuten 45 ein Überdruck in die Steuerkammer 36' eingeleitet, so wölbt sich infolgedessen der zweite, untere Folienabschnitt 41 in die Dämpferkammer 4' hinein, und dabei wird das Nachfüllventil 5' geöffnet. Ist die Steuerkammer 36' dagegen drucklos, so entspannt sich der untere Folienabschnitt 41 , und das Nachfüllventil 5' schließt sich.
***
Bezugszeichenliste
Vorrichtung 26 dritter Strömungskanal
Druckdämpfer 27 Zentrum
Dämpferfolie 28 Stößel
Dämpferkammer 29 Platte
Nachfüllventil 30 Spiralfeder
Einrichtung 31 Gehäuse
Gehäuse 32 Flachseite
Rahmen 33 Oberseite
Oberseite 34 Unterseite
Unterseite 35 Längsseite
Längsseite 36 Steuerkammer
Schlauchanschlussstutzen 37 Öffnung
Schlauchanschlussstutzen 38 Steueröffnung
Zwischenwand 39 Winkelstück
Rückseite 40 erster Folienabschnitt
Vorderseite 41 zweiter Folienabschnitt oberer Abschnitt 42 Abdeckung
unterer Abschnitt 43 Zwischenwand
Mantelfläche 44 Kanal
Filterkammer 45 Schlauchanschlussstutzen
Tintenfilter
vordere Folie
hintere Folie
erster Strömungskanal
zweiter Strömungskanal

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Spülen eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer (2) ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei der Druckdämpfer (2) mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie (3) berandeten Dämpferkammer (4) versehen ist, gekennzeichnet durch ein in der Dämpferkammer (4) angeordnetes Nachfüllventil (5) zum Nachfüllen der Dämpferkammer (4) mit Tinte als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie (3) in die Dämpferkammer (4) hinein, und eine außerhalb der Dämpferkammer (4) angeordnete, steuerbare Einrichtung (6) zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen die Dämpferkammer (4) berandenden Bereich der Dämpferfolie (3), um das in der Dämpferkammer (4) angeordnete Nachfüllventil (5) zu öffnen und dabei einen durchgängig offenen Kanal durch den Druckdampfer hindurch zum Spülen des Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs zu schaffen.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Steuerkammer (36) mit wenigstens einer Öffnung (37), welcher dem die Dämpferkammer (4) berandenden Bereich der Dämpferfolie (3) zugewandt ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (37) der Steuerkammer (36) etwa die selben Abmessungen aufweist wie der von der Dämpferfolie (3) gebildete Randbereich der Dämpferkammer (4).
4. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (37) der Steuerkammer (36) einen kreisförmigen Umfang aufweist.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (31 ) der Steuerkammer (36) an dem Druckdämpfer (2) festgelegt oder festlegbar ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (31 ) der Steuerkammer (36) ein Anschluß für eine Steuerleitung (37) angeordnet ist, um eine Strömung eines Steuerfluids in die Steuerkammer (36) hinein oder aus der Steuerkammer (36) heraus zu ermöglichen.
7. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Luft als Steuerfluid.
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steuerkammer (36) und/oder an der Steuerleitung ein Drucksensor angeordnet ist, um den Steuerdruck erfassen und/oder regeln zu können.
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Druckdämpfer (2) oder stromabwärts desselben ein Drucksensor angeordnet ist, um ein Öffnen des Nachfüllventils (5) in der Dämpferkammer (4) erkennen zu können.
10. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachfüllventil (5) in der Dämpferkammer (4) durch ein Federelement (30) in eine Schließstellung vorgespannt ist.
11. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) ein bewegliches Element oder eine bewegliche Platte (29) des Nachfüllventils (5) in vorgespanntem Zustand von innen gegen die Dämpferfolie (3) drückt.
12. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zum Öffnen des Nachfüllventils (5) erforderliche Steuerdruck des Steuerfluids größer ist als die zum Schließen des Nachfüllventils (5) erforderliche Kraft des Federelements (30), geteilt durch die Fläche der die Dämpferkammer (4) unmittelbar berandenden Dämpferfolie (3).
13. Vorrichtung (1 ) zum Betreiben eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer (2) ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei der Druckdämpfer (2) mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie (3) berandeten Dämpferkammer (4) versehen ist, in der ein Nachfüllventil (5) angeordnet ist zum Nachfüllen der Dämpferkammer (4) mit Tinte als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie (3) in die Dämpferkammer (4) hinein, gekennzeichnet durch eine außerhalb der Dämpferkammer (4) angeordnete, steuerbare Einrichtung (6) zur Ausübung eines externen Drucks auf wenigstens einen die Dämpferkammer (4) berandenden Bereich der Dämpferfolie (3), um auf das in der Dämpferkammer (4) angeordnete Nachfüllventil (5) eine einstellbare Vorspannung auszuüben.
14. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie gemäß einem der Ansprüche 2 bis 12 ausgebildet ist.
15. Verfahren zum Betreiben und/oder Spülen eines mit einem vorgeschalteten Druckdämpfer (2) ausgerüsteten Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei der Druckdämpfer (2) mit einer geschlossenen, zumindest teilweise von einer Dämpferfolie (3) berandeten Dämpferkammer (4) versehen ist, umfassend ein in der Dämpferkammer (4) angeordnetes Nachfüllventil (5) zum Nachfüllen der Dämpferkammer (4) mit Tinte als Reaktion auf eine Einwölbung der Dämpferfolie (3) in die Dämpferkammer (4) hinein, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer außerhalb der Dämpferkammer (4) angeordneten, steuerbaren Einrichtung (6) ein esterner Druck auf wenigstens einen die Dämpferkammer (4) berandenden Bereich der Dämpferfolie (3) ausgeübt wird, um das in der Dämpferkammer (4) angeordnete Nachfüllventil (5) zu öffnen und dabei einen durchgängig offenen Kanal durch den Druckdämpfer hindurch zum Spülen des Tinten- oder Tintenstrahl-Druckkopfs zu schaffen, und/oder um auf das in der Dämpferkammer (4) angeordnete Nachfüllventil eine einstellbare Vorspannung auszuüben.
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