Mehrfarben-Druckkopf für Tintenstrahldrucker

Abstract

 Der Druckkopf (1) hat drei Aufnahmekammern (5), in welche drei Patronen (4) mit Tinte unterschiedlicher Farbe eingesetzt sind. Jede Patrone (4) hat eine Belüftungsöffnung (7), die im geschlossenen Zustand eines Deckels (3) über Kanäle (26) mit einem im Deckel (3) eingebauten, gemeinsamen Pumporgan (15) verbunden sind. Durch die Auswechselbarkeit der Patronen (4) kann der Tintenvorrat jeder Patrone voll ausgenützt und die Düsenplatte des Druckkopfs über ihre volle Lebensdauer betrieben werden. Das gemeinsame Pumporgan (15) ermöglicht eine sichere Inbetriebnahme nach dem Auswechseln.

Beschreibung

[0001] Es sind Wegwerf-Druckköpfe für den Mehrfarbendruck bekannt, welche mehrere Kammern mit einem Tintenvorrat enthalten. Jede Kammer kommuniziert mit den Kanälen einer Düsenplatte für die betreffende Farbe. Wenn der Tintenvorrat der einen Kammer erschöpft ist, wird der Kopf ersetzt.

[0002] Für Einfarben-Druckköpfe ist es aus der EP-A-560 729 bekannt, in den Druckkopf eine separat auswechselbare Tintenpatrone einzusetzen.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrfarben-Druckkopf derart auszubilden, dass er im Gebrauch preiswert und umweltfreundlich ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination der Ansprüche gelöst.

[0004] Dadurch, dass die Tintenpatronen einzeln auswechselbar sind, braucht nur jeweils jene Patrone ausgewechselt zu werden, bei welcher der Tintenvorrat erschöpft ist. Dadurch können die weniger benützten Farben besser und die Lebensdauer der Düsenplatte des Druckkopfs voll ausgenützt werden. Die Patronen können zehn bis zwanzig mal pro Farbe ausgewechselt werden. Alternativ kann auch nur eine einzige auswechselbare Patrone mit mehreren Kammern für die verschiedenen Farben vorgesehen sein, was das Auswechseln vereinfacht. Durch das Pumporgan ist eine sichere Wiederinbetriebnahme nach dem Auswechseln gewährleistet. Wenn das Pumporgan an einem das Gehäuse abschliessenden Deckel ausgebildet ist, können die Patronen preiswerter hergestellt werden. Besonders ökonomisch ist es, wenn ein gemeinsames Pumporgan für alle Belüftungsöffnungen im Deckel eingebaut ist.

[0005] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch einen Teil einer Seitenansicht eines Mehrfarben-Druckkopfs für einen Ink-Jet-Printer bei geschlossenem und geöffnetem Deckel. Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform.

[0006] Vom Druckkopf 1 ist nur der obere Teil des Gehäuses 2 mit dem Deckel 3 und drei eingesetzten Tintenpatronen 4 dargestellt, die Tinte unterschiedlicher Farbe enthalten. An der gegenüberliegenden unteren Seite ist jeder Patrone 4 ein rohrförmiger Stutzen des Gehäuses zugeordnet, der mit Kanälen der betreffenden Farbe einer Düsenplatte kommuniziert. Die Stutzen sind abdichtend in einer Oeffnung der Patrone 4 eingesteckt, z.B. in der in der EP-A-560 729 beschriebenen Art.

[0007] Die Patronen 4 sind in Kammern 5 des Gehäuses 2 eingesetzt, welche durch Trennwände 6 voneinander getrennt sind. Die Patronen 4 haben oben je eine Belüftungsöffnung 7. Die Tinte ist z.B. in einem Schaumkörper 8 aufgenommen. Der Deckel 3 ist am einen Rand über ein Gelenk 12 mit dem Gehäuse 2 verbunden. Am gegenüberliegenden Rand hat er ein Rastelement 13 in Form zweier Haken, die an der Unterseite 14 eines Flansches des Gehäuses 2 einrasten. Im Deckel 3 ist ein Pumporgan 15 in Form eines elastomeren Balges 16 mit einer Griffläche 17 zum Eindrücken mit einem Finger eingebaut. Dazu hat eine Wand 18 eines Hohlraumes 19 des Deckels 3 eine Bohrung 20, in welche ein stutzenförmiger Ansatz 21 des Balges 16 mit einer Umfangsnut 22 eingeschnappt ist. Der Innenraum des Balges 16 kommuniziert frei mit dem Hohlraum 19. Die Griffläche 17 hat zentrisch eine freie Durchgangsöffnung 23. Der Hohlraum 19 kommuniziert über Kanäle 26 mit drei Oeffnungen 27 in kalottenförmigen Vorsprüngen 28 an der Deckelunterseite, welche bei geschlossenem Deckel 3 mit je einem Abdichtmittel 29, z.B. in Form eines O-Rings, gegen die Belüftungsöffnungen 7 der Patronen 4 abdichten, sodass in der geschlossenen Stellung des Deckels 3 alle Oeffnungen 7 mit dem Hohlraum 19 kommunizieren.

[0008] Wenn der Tintenvorrat einer Patrone verbraucht ist, wird der Deckel 3 geöffnet, diese Patrone 4 ausgewechselt, und anschliessend der Deckel 3 wieder geschlossen. Durch Druck auf die Griffläche 17 wird mit dem Finger automatisch die Oeffnung 23 verschlossen. Die Luft des Balginneren wird in den Hohlraum 19 verdrängt, sodass über die Kanäle 26 und die Belüftungsöffnungen 7 in allen drei Patronen ein Ueberdruck erzeugt wird. Der Pumpvorgang wird solange fortgesetzt, bis aus den der ausgewechselten Patrone zugeordneten Düsen Tinte austritt. Dabei wir die Luft, die sich in den Düsenkanälen angesammelt hat, und welche den Tintenfluss behindern kann, ausgespühlt. Dann ist der Druckkopf wieder betriebsbereit.

[0009] Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können die kalottenartigen Vorsprünge 28 auch an den Patronen 4 bei den Belüftungsöffnungen 7 angeformt und die O-Ringe 29 entsprechend am Deckel 3 angebracht sein. Dies hat den Vorteil, dass die Patronen 4 noch preiswerter herstellbar sind. Bei sehr weichen O-Ringen können diese auch direkt gegen die ebene Aussenfläche der Stirnwand der Patronen 4 abdichten.

[0010] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass sich eine detaillierte Beschreibung dieser Teile erübrigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von jener nach Figuren 1 und 2, dass das Gehäuse 2 nur eine einzige Aufnahmekammer 35 hat und die Patrone 4' durch Trennwände 36 in einzelne Kammern 37 unterteilt ist. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem in Anwendungsfällen, in welchen der Verbrauch der verschiedenen Farben über die Zeit relativ gleichmässig ist, sodass der Tintenvorrat in allen Kammern 37 etwa zur selben Zeit erschöpft ist.

[0011] Das Auswechseln der einzelnen Patrone 4' statt der drei Patronen 4 bei der ersten Ausführungsform ist dann einfacher.

Ansprüche

1. Mehrfarben-Druckkopf für einen Ink-Jet-Printer, umfassend ein Gehäuse (2) mit mehreren Aufnahmekammern (5), in welche Tintenpatronen (4) mit Tinte unterschiedlicher Farbe einzeln auswechselbar eingesetzt sind, die je eine Belüftungsöffnung (7) für die Zufuhr von Luft aufweisen, sowie ein Pumporgan (15), um nach dem Einsetzen einer oder mehrerer Patronen (4) an den betreffenden Belüftungsöffnungen (7) einen Ueberdruck zu erzeugen.

2. Mehrfarben-Druckkopf für einen Ink-Jet-Printer, umfassend ein Gehäuse (2), in welches eine Tintenpatrone (4') mit mehreren Kammern (37) mit Tinte unterschiedlicher Farbe auswechselbar eingesetzt ist, wobei jede Kammer (37) eine Belüftungsöffnung (7) für die Zufuhr von Luft aufweist, und wobei ein Pumporgan (15) vorhanden ist, um nach dem Einsetzen der Tintenpatrone (4') an den Belüftungsöffnungen (7) einen Ueberdruck zu erzeugen.

3. Druckkopf nach Anspruch 1 und 2, wobei ein einziges Pumporgan (15) mit allen Belüftungsöffnungen (7) kommuniziert.

4. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das Pumporgan (15) in einem Deckel (3) angeordnet ist, der das Gehäuse (2) abschliesst.

5. Druckkopf nach Anspruch 4, wobei im Deckel (3) für jede Belüftungsöffnung (7) ein Kanal (26) mit einem Abdichtelement (27, 29) an dessen Mündung vorhanden ist, das die betreffende Belüftungsöffnung (7) abdichtend mit dem betreffenden Kanal (26) verbindet, wobei alle Kanäle (26) mit dem Pumporgan (15) kommunizieren.

6. Druckkopf nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Deckel (3) schwenkbar mit dem Gehäuse (2) verbunden ist und Rastmittel (13) zum Einrasten in der geschlossenen Stellung hat.

7. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Pumporgan (15) ein elastisch deformierbarer Hohlkörper (16) ist mit einer Griffläche (17) zum Eindrücken mit einem Finger, und wobei in der Griffläche (17) eine freie Durchtrittsöffnung (23) angeordnet ist.

8. Druckkopf nach Anspruch 7, wobei der Hohlkörper (16) als Balg ausgebildet ist.

9. Druckkopf nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Hohlkörper (16) aus einem Elastomer besteht.

10. Tintenpatrone für einen Druckkopf nach einem der Ansprüche 1-9, wobei in einer Stirnwand des Patronengehäuses mindestens eine Belüftungsöffnung (7) mit Dichtmitteln (29) zum abdichtenden Verbinden mit einem Kanal (26) eines Deckels (3) des Druckkopfs (1) angeordnet ist.

Zeichnung