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EP 1 186 420 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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05.04.2006 Patentblatt 2006/14 |
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Anmeldetag: 02.09.2000 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Tintenversorgungstank für einen Tintenstrahldruckkopf
Ink supply container for an ink jet print head
Réservoir d'alimentation en encre de pour une tête d'impression d'encre
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Benannte Vertragsstaaten: |
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CH ES FR GB IT LI NL |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.03.2002 Patentblatt 2002/11 |
| (73) |
Patentinhaber: Firma Artech GmbH,
design + production in plastic |
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44149 Dortmund (DE) |
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Erfinder: |
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- Michele, Helmut Dr.
44577 Castrop-Rauxel (DE)
- Busch, Peter
44869 Bochum (DE)
- Klein, Dirk
58119 Hagen (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 560 729 US-A- 4 162 501 US-A- 6 010 211
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DE-A- 3 644 095 US-A- 5 187 498
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenversorgungstank für einen Tintenstrahldruckkopf,
der feststehend in einem Tintenstrahldrucker anbringbar ist, mit einem Tintenvorratsbehälter,
der an eine zum Tintenstrahldruckkopf führende Tintenversorgungsleitung anschliessbar
ist, und mit einer Tintenabgabevorrichtung, die von aussen zugängliche Betätigungselemente
aufweist, welche mit korrespondierenden, motorisch antreibbaren Antriebselementen
des Tintenstrahldruckers in Wirkeingriff bringbar sind, wobei die Tintenabgabevorrichtung
bei Betätigung der Betätigungselemente Tinte mit Überdruck in die Tintenversorgungsleitung
einspeist, und die Tintenabgabevorrichtung eine auf den Tintenvorratsbehälter wirkende
Druckerzeugungsvorrichtung aufweist, die mit den Betätigungselementen gekoppelt ist,
die beim Antrieb der Betätigungselemente den Tintenvorratsbehälter mit Überdruck beaufschlagt
und die einen Druckstempel aufweist, der mit den Betätigungselementen gekoppelt ist
und bei deren Betätigung den Tintenvorratsbehälter zusammenpresst.
[0002] Ein zentraler Bestandteil eines Tintenstrahldruckers ist der Tintenstrahldnrckkopf,
der mit einer entsprechenden Mechanik relativ zur bedruckbaren Fläche positionierbar
ist und durch kontrollierten Austritt von Tinte aus einer Vielzahl von feinen Druckdüsen
das Druckbild erzeugt. Die kontinuierliche Versorgung des Druckkopfs mit Tinte erfolgt
aus einem Tintenvorratsbehälter, der ein grösseres Tintenreservoir aufnimmt. Bei einfachen
schwarz/weiss-Tintenstrahldruckern ist der Tintenstrahldruckkopf zusammen mit dem
Tintenvorratsbehälter als einteilige, austauschbare Einheit ausgebildet. Durch den
Trend zu immer höheren Druckgeschwindigkeiten und der dazu erforderlichen schnellen
Beschleunigung des Druckkopfes hat sich wegen der Verringerung der bewegten Massen
eine Bauform durchgesetzt, bei welcher der Tintenbehälter nunmehr in einem separaten,
austauschbaren, dabei fest im Drucker installierten Tintenversorgungstank unterzubringen,
der über eine flexible Tintenversorgungsleitung mit dem bewegten Tintenstrahldruckkopf
verbunden ist. Ein weiterer Grund für diese Entwicklung ist die zunehmende Verbreitung
von Vierfarb-Druckern, die entsprechend vier Tintenvorratsbehälter erfordern.
[0003] Ein separat vom Druckkopf ausgestalteter Tintentank mit den eingangs erwähnten Merkmalen
ist beispielsweise in der US-PS 5 777 646 beschrieben. Dieser weist neben einem Tintenvorratsbehälter
eine daran angeschlossene, aktive Tintenabgabevorrichtung auf, die dazu dient, die
Tintenversorgungsleitungen mit Druck zu beaufschlagen. Dies ist erforderlich, um einen
kontinuierlichen Tintenfluss bei sämtlichen praktisch auftretenden Beschleunigungszuständen
zu gewährleisten. Im einzelnen ist diese Tintenabgabevorrichtung in Form einer kleinen
Pumpe ausgebildet, die als Betätigungselement einen von aussen zugänglichen, flexiblen
Pumpenbalg aufweist, der von motorisch bewegbaren Antriebsnocken am Drucker jedesmal
betätigt, das heisst zusammengepresst wird, wenn ein Druckauftrag ansteht. Diese aktive
Betätigung der Pumpvorrichtung hat den Vorteil, dass unabhängig vom Füllstand in dem
Tintenvorratsbehälter über die gesamte Lebensdauer des Tintenversorgungstanks bei
jedem Druckauftrag ein ausreichender Tinten-Betriebsdruck aufgebaut wird, der in der
Grtissenordnung von etwa 0,2 bis 0,3 bar liegt.
[0004] Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Tintenversorgungstanks mit aktiver Tintenabgabe
ist jedoch, dass der Pumpmechanismus zur Tintenabgabe aus einer Vielzahl von einzelnen
Bauteilen besteht. So ist beispielsweise eine separate Pumpkammer erforderlich, die
über ein Rückschlagventil am Tintenvorratsbehälter angeschlossen ist. An der Pumpkammer
müssen weiterhin als Betätigungselemente Kolben oder balgartige Membranen angebracht
sein, die auf die Antriebselemente, beispielsweise die Betätigungsnocken am Drucker
abgestimmt sind. Im Stand der Technik geht der dazu bislang erforderliche mechanische
Aufwand beispielsweise aus der US-PS 5 784 087, US-PS 5 825 387, US-PS 5 844 579 sowie
EP 0 870 618 A2 eindrucksvoll hervor.
[0005] Aus der US-A-4162501 ist ein Tintenversorgungstank mit den eingangs genannten Merkmalen
bekannt. Dieser ist feststehend in einem Tintenstrahldrucker anbringbar und hat einen
Tintenvorratsbehälter, der an eine zum Tintenstrahldruckkopf führende Tintenversorgungsleitung
anschliessbar ist. Eine Tintenabgabevorrichtung zur aktiven Tintenabgabe weist einen
von aussen durch eine Öffnung im Gehäuse zugänglichen Druckstempel auf, welcher als
im Gehäuse verschieblich gelagerter Kolben ausgebildet ist. Der Druckstempel kann
gegen eine folienartige, flexible Wand eines Tintenvorratsbehälters angedrückt werden,
der sich von innen gegen das Gehäuse abstützt. Durch die Öffnung kann ein Zapfen des
Tintenstrahldruckers eingeführt werden. Der Zapfen ist federbelastet, wodurch der
beutelartige Tintenvorratsbehälter mit der Federkraft zusammengepresst wird und die
in dem Tintenvorratsbehälter befindliche Tinte mit Überdruck in die Tintenversorgungsleitung
eingespeist wird.
[0006] Ein Problem bei diesem bekannten Tintenversorgungstank ist, daß die Kraft, die vom
Betätigungselement des Druckers auf den Druckstempel ausgeübt wird, immer nur gleich
groß ist wie die vom Druckstempel auf den Tintenvorratsbehälter wirkende Druckkraft.
[0007] Erfindungsgemäß wird ein Kraftübersetzungsgetriebe eingesetzt, welches beispielsweise
als Hebelgetriebe ausgebildet sein kann. Dieses enthält beispielsweise Einfach- oder
Doppelhebel und kann dazu dienen, die vom Antriebselement, das heisst dem Antriebsnocken
des Druckers, ausgeübte Betätigungskraft in eine grössere Presskraft des Druckstempels
umzusetzen. Damit ist es möglich, den gegebenen Hub und die Betätigungskraft optimal
auf die Presskraft des Druckstempels abzustimmen, so dass auf jeden Fall der erforderliche
Tintenüberdruck aufgebaut wird.
[0008] Zur Lösung dieser Aufgabenstellung schlägt die Erfindung ausgehend von einem Tintenversorgungstank
mit den eingangs erwähnten Merkmalen vor, dass die Betätigungselemente ein auf den
Druckstempel wirkendes, kraftverstärkendes Getriebe aufweisen.
[0009] Erfindungsgemäß wird ein Kraftübersetzungsgetriebe eingesetzt, welches beispielsweise
als Hebelgetriebe ausgebildet sein kann. Dieses enthält beispielsweise Einfach- oder
Doppelhebel und kann dazu dienen, die vom Antriebselement, das heisst dem Antriebsnocken
des Druckers, ausgeübte Betätigungskraft in eine grössere Presskraft des Druckstempels
umzusetzen. Damit ist es möglich, den gegebenen Hub und die Betätigungskraft optimal
auf die Presskraft des Druckstempels abzustimmen, so dass auf jeden Fall der erforderliche
Tintenüberdruck aufgebaut wird.
[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, dass der Tintenvorratsbehälter
mechanisch zusammenpressbar ausgestaltet ist und dass die Druckerzeugungsvorrichtung
einen Druckstempel aufweist, der mit den Betätigungselementen gekoppelt ist und bei
deren Betätigung den Tintenvorratsbehälter zusammenpresst. Der Tintenvorratsbehälter
ist dabei ganz oder teilweise aus flexiblem, verformbarem Material aufgebaut. Wenn
durch die Antriebselemente des Druckers eine Kraft auf die Betätigungselemente ausgeübt
wird, presst der Druckstempel auf den verformbaren Tintenvorratsbehälter, so dass
in dessen Volumen, das heisst in der im wesentlichen inkompressiblen Tinte, ein entsprechender
Überdruck aufgebaut wird, der auf die Tintenversorgungsleitung übertragen wird.
[0011] Der zusammenpressbare Tintenvomatsbehälter kann balgartig ausgestaltet sein, beispielsweise
mit eingeformten Sicken oder Falten, so dass er in einer Richtung zusammenpressbar
ist. Alternativ kann er als Folienbeutel ausgestaltet sein, mit zumindest einer flexiblen
Seitenwandung. Hierbei ist es sowohl denkbar, den Behälter vollständig als Folienbeutel
bzw. -blase auszubilden, oder einen mehr oder weniger starren, umlaufenden Rahmen
anzubringen, dessen Rahmenöffnungen dicht mit darauf angebrachter, verformbarer Folie
verschlossen sind.
[0012] Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Betätigungselemente Federelemente aufweisen,
die den Tintenvorratsbehälter federvorgespannt zusammenpressen. Diese Federelemente
sind beispielsweise so ausgestaltet, dass sie beim Einsetzen des erfindungsgemässen
Tintenversorgungstanks in die korrespondierende Aufnahme im Drucker gegen ein dort
angeordnetes Widerlager gepresst werden. Dadurch üben sie eine vorgegebene Druckspannung
auf den Tintenvorratsbehälter aus, was bereits zur Erzeugung eines Mindest-Tintenüberdrucks
in den Tintenversorgungsleitungen führt. Zur Erzeugung des Betriebsüberdrucks ist
dann lediglich die Ausübung einer Zusatzkraft durch die aktiv angesteuerten Antriebselemente
des Druckers erforderlich. Dies kommt einer vollständigen Ausnutzung des Tintenvolumens
und einen jederzeit ausreichenden Tintendruck besonders entgegen.
[0013] Alternativ können die Betätigungselemente Rast- und Sperrelemente aufweisen, die
den Druckstempel im angepressten Zustand einrasten und entgegen der Anpressrichtung
sperren. Das zugrundeliegende Funktionsprinzip ist beispielsweise von mechanischen
Hebezeugen oder Pressen bekannt: Bei einem Betätigungshub wird der Druckstempel eine
Rastposition weiter in Anpressrichtung verschoben und dort durch die Rast- und Sperrklinken
gehalten. Bei einem darauf folgenden Betätigungshub wird der Druckstempel entweder
wiederum eine Raste weiter in Anpressrichtung verschoben - oder - verbleibt in der
Raststellung, wenn der mechanische Widerstand des Tintenvorratsbehälters aufgrund
des in ihm herrschenden Überdrucks so gross ist, dass durch die Bewegung des Antriebselements
momentan keine weitere Druckerhöhung bewirkt werden kann.
[0014] Vorzugsweise ist bezüglich des Druckstempels hinter dem Folienbeutel ein festes Widerlager
angeordnet, welches mit dem Druckstempel korrespondierend ausgeformt ist. Damit ist
gemeint, dass der Druckstempel beispielsweise gewölbtkonvex und das Widerlager entsprechend
konkav ausgeformt ist, so dass beim Anpressen des Druckstempels gegen das Widerlager
die in dem dazwischen befindlichen Folienbeutel enthaltene Tinte restlos verdrängt,
das heisst in die Tintenversorgungsleitungen gepresst wird. Auf diese Weise erhält
man praktisch eine restlose Verwertung der in dem Tintenbeutel enthaltenen Tinte.
[0015] Eine praktische, besonders einfache Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der
Druckstempel und das Betätigungselement einstückig als fedemder, drehbar in einem
Gehäuse des Tintenversorgungstanks gelagerter Doppelhebel aus federndem Material-ausgebildet
sind. Der Doppelhebel kann beispielsweise in Form eines Federstahlbügels verwirklicht
werden, der zugleich für eine Kraftübersetzung der vom Antriebselement ausgeübten
Betätigungskraft dient und für die Federvorspannung des Druckstempels sorgt. Zweckmässigerweise
ist der Bügel gebogen ausgeformt und korrespondiert mit einem entsprechenden Widerlager.
Eine Rast- und Sperreinrichtung kann ebenfalls vorhanden sein.
[0016] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Druckerzeugungsvorrichtung
eine an die Betätigungselemente gekoppelte Druckpumpe aufweist, bei deren Betätigung
der Innenraum des Tintenvorratsbehälters mit Überdruck beaufschlagt wird. Dies kann
beispielsweise eine einfache, kleine Membran-Luftpumpe sein, die entweder direkt den
Tintenbehälter mit Luftdruck beaufschlagt - oder - einen Verdrängerkörper oder - ballon
mit Überdruck befüllt.
[0017] Selbstverständlich kann bei der letztgenannten Ausführung ebenfalls ein kraftverstärkendes
Getriebe in Form von Hebeln oder dergleichen, eine Vorrichtung zur Federvorspannung
sowie Rast- und Sperrelemente vorhanden sein.
[0018] Eine alternative Ausführung sieht vor, dass der Tintenversorgungstank über ein Steuerventil
an einen Druckspeicher angeschlossen ist, welches mit den Betätigungselementen gekoppelt
ist und bei deren Betätigung geöffnet wird. Dadurch wird praktisch eine servo-gesteuerte
Druckerzeugungsvorrichtung gebildet. Als Druckspeicher kann eine Hochdruck-Gaspatrone,
die beispielsweise Kohlendioxyd, Flüssiggas oder dergleichen enthält, vorhanden sein.
Bei einer Bewegung der Betätigungselemente durch die Antriebselemente des Druckers
wird das Steuerventil geöffnet, welches das hoch vorgespannte Druckmedium dieses Druckspeichers
entweder unmittelbar in den Tintenvorratsbehälter leitet oder aber einen Verdränger
oder eine sonstige Druckübertragungsvorrichtung, wie ein Druckstempel oder dergleichen,
beaufschlagt.
[0019] Zweckmässigerweise sind der Tintenvorratsbehälter und die Tintenabgabevorrichtung
in einem Gehäuse angeordnet, welches lösbar in eine korrespondierende Aufnahmevorrichtung
des Tintenstrahldruckers einsetzbar ist. Die Betätigungselemente sind bevorzugt in
einer Ausnehmung bzw. Öffnung dieses Gehäuses anzubringen, in welche ein linear verschiebbares
Antriebselement des Tintenstrahldruckers einführbar ist, beispielsweise ein Antriebsnocken
bzw. -stempel.
[0020] Um bei einem in den Versorgungstank mit den eingangs genannten Merkmalen Aufschluss
darüber zu erhalten, wieviel Tinte noch in dem Tintenvorratsbehälter enthalten ist,
besteht eine besonders vorteilhafte Möglichkeit darin, dass der Tintenvorratsbehälter
zusammenpressbar ist und mindestens ein Messelement daran angeordnet ist, welches
sich beim Zusammenpressen des Tintenvorratsbehälters relativ zu einem zweiten Messelement
bewegt. Diese technisch besonders einfache Massnahme ist grundsätzlich dann anwendbar,
wenn der Tintenvorratsbehälter etwa als Folienbeutel oder als Balg ausgebildet ist,
der sich beim Abfliessen der Tinte zwangsläufig deformiert, d.h. zusammenzieht. Gemäss
der vorliegenden Erfindung wird dabei einfach ein Messelement mit der beweglichen
Behälterwandung gekoppelt. Ein zweites Messelement ist beispielsweise im Gehäuse feststehend
installiert, so dass sich der Abstand der beiden Messelemente bei einer Leerung des
Tintenvorratsbehälters und dem damit verbundenen Zusammenziehen bzw. -pressen deren
Abstand voneinander verändert, der als Messwert erfassbar ist und einen Anhaltspunkt
für den Füllzustand des Tintenvorratsbehälters angibt.
[0021] Grundsätzlich bestehen verschiedene, gleichwertige Alternativen, die Messelemente
anzuordnen. So kann beispielsweise ein Messelement unmittelbar am Tintenvorratsbehälter,
beispielsweise der Wandung eines Folienbeutels angebracht sein, oder auch an einem
Druckstempel, der gegen den Tintenvorratsbehälter anpressbar ist und dessen Bewegungsweg
ebenfalls mit dem Tintenfüllstand korreliert ist. Zweckmässigerweise wird ein Messelement
fest am Gehäuse des Tintenversorgungstanks angebracht, so dass der Abstand zum zweiten
Sensor - je nach Anordnung - sich bei der Leerung des Tintenvorratsbehälters entweder
vergrössert oder verkleinert.
[0022] Im einfachsten Fall können die Messelemente Schaltkontakte aufweisen, die beispielsweise
einen Stromkreis schliessen, wenn der Tintenvorratsbehälter bei Leerung kollabiert
bzw. zusammengepresst wird. Die Verwendung von induktiven oder kapazititven oder optischen
Sensoren oder dergleichen hat den Vorteil, dass eine kontinuierliche Erfassung des
Tintenfüllstands mit geringem Aufwand durchführbar ist. Sämtliche Ausführungsformen
haben dabei den Vorteil, dass mit relativ geringem Aufwand eine zuverlässige Füllstandsanzeige
realisierbar ist. Dies gilt insbesondere für solche Ausführungsformen, bei denen über
einen aktiv betätigten Druckstempel der Tintenvorratsbehälter zusammengepresst wird,
ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt, d.h. kann auch bei
konventionellen Tintenversorgungstanks mit unbelastetem oder federvorbelastetem Tintenvorratsbehälter
umgesetzt werden.
[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Figur 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Tintenversorgungstank in
schematischer Darstellung.
[0024] In der schematischen Querschnittsdarstellung gemäss Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen
1 ein erfindungsgemässer Tintenversorgungstank bezeichnet. Dieser ist in den korrespondierenden
Aufnahmeschacht eines nur andeutungsweise dargestellten Tintenstrahldruckers 2 eingesetzt.
[0025] Der Tintenversorgungstank 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in dem ein vollständig mit Tinte
gefüllter Tintenvorratsbehälter 4 angeordnet ist. Dieser Tintenvorratsbehälter 4 ist
als balgartiger, in Richtung des weissen Pfeils zusammenpressbarer Folienbeutel ausgebildet.
Sein Innenraum ist über einen Verbindungsschlauch mit einem von aussen zugänglichen
Anschlussmittel, beispielsweise einem Septum oder einem Anschlussventil, verbunden.
An dieses Anschlussmittel 6 ist eine zum Tintenstrahldruckkopf des Druckers 2 führende
Tintenversorgungsleitung 7 anschliessbar, wie dies dargestellt ist.
[0026] Mit dem Bezugszeichen 8 ist ein Antriebselement des Druckers 2 bezeichnet, welches
in Ruhestellung eingezeichnet ist und durch einen motorischen Antrieb in Pfeilrichtung
verschiebbar ist. Durch eine Öffnung in dem Gehäuse 3 ist dieses Antriebselement 8
gegen ein Betätigungselement in Form eines Betätigungshebels 9 bewegbar, der um ein
Lager 10 in dem Gehäuse 3 drehbar gelagert ist. Bei Betätigung durch das Antriebselement
8 wird dieser Betätigungshebel 9 um das Lager 10 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht,
wie dies unten mit dem Pfeil dargestellt ist.
[0027] Einstückig in Form eines Doppelhebels mit dem Betätigungshebel 9 verbunden ist ein
Druckstempel 11. Bei Betätigung des Betätigungshebels 9 durch das Antriebselement
8 in Pfeilrichtung wird dieser in Richtung des weissen Pfeils verschwenkt.
[0028] Auf der dem Druckstempel 11 gegenüberliegenden Seite liegt der Tintenvorratsbehälter
4 an einem Widerlager 12 an der Wandung des Gehäuses an.
[0029] Der dargestellte Tintenversorgungstank 1 funktioniert wie folgt: Empfängt der Drucker
2 einen Druckauftrag, wird über einen nicht dargestellten motorischen Antrieb das
Antriebselement 8 in Pfeilrichtung bewegt und wirkt dabei auf den Betätigungshebel
9. Die Bewegung des Betätigungshebels 9 führt über das Lager 10 zu einer Verschwenkung
des Druckstempels 11. Dieser presst dabei den zusammenpressbaren Tintenvorratsbehälter
4 gegen das Widerlager 12 zusammen. Damit wird die in seinem Inneren befindliche Tinte
mit Druck beaufschlagt. Über den Verbindungsschlauch 5 und das Anschlussmittel 6 pflanzt
sich der Tintenüberdruck in die Tintenversorgungsleitung 7 fort. Auf diese Weise wird
bei jedem eingehenden Druckauftrag ein hinreichender Betriebsdruck für den Druckkopf
in der Tintenversorgungsleitung 7 aufgebaut.
[0030] Die Kraftübersetzung des Betätigungshebels 9, die Ausbildung des Tintenvorratsbehälters
4 sowie des Gehäuses 3 werden den jeweiligen Erfordernissen angepasst. So ist es beispielsweise
möglich, den Druckstempel 11 und den Betätigungshebel 9 einstückig aus federndem Material,
beispielsweise Federstahlblech, auszubilden, der im eingesetzten Zustand ohne Betätigung
des Antriebselements 8 bereits den Tintenvorratsbehälter 4 mit Federdruck beaufschlagt
und damit bereits einen gewissen Tintenmindestdruck erzeugt.
[0031] Mit den Bezugszeichen 13a, 13b und 13c sind schematisch elektrische bzw. elektronische
Messelemente bezeichnet, welche beispielsweise kapazitive, induktive oder optische
Sensoren umfassen, wie etwa Messspulen, Hall-Sensoren, Kondensatorplatten, optische
Sende- und Empfangsbauteile oder dergleichen. Dabei ist das Messelement 13a auf der
beweglichen Wandung des Tintenvorratsbehälters 4 bzw. dem daran anliegenden Druckstempel
11 angebracht. Ein Messelement 13b oder alternativ dazu 13c ist fest in dem Gehäuse
3 installiert.
[0032] Verringert sich der Inhalt des Tintenvorratsbehälters 4, bewegt sich die in der Zeichnung
rechts liegende Wandung zusammen mit dem Druckstempel 11 in Pfeilrichtung, so dass
sich der Abstand zwischen den Messelementen 13 und 13b verringert bzw. zwischen 13a
und 13c vergrössert. Diese Abstandsveränderung ist ein unmittelbares Mass für den
Füllstand des Tintenvorratsbehälters 4 und kann über eine entsprechende, im einzelnen
nicht dargestellte elektronische Abstandsmesseinrichtung zwischen jeweils einem Paar
von Sensoren 13 mit geringem Aufwand erfasst werden.
[0033] Anhand der Abbildungen ist bereits erkennbar, dass der erfindungsgemässe Tintenversorgungstank
1 besonders simpel aufgebaut werden kann und entsprechend wenig Aufwand bei der Herstellung
erfordert. Zugleich ist durch diesen Aufbau eine besonders hohe Betriebssicherheit
gewährleistet.
1. Tintenversorgungstank (1) für einen Tintenstrahldruckkopf, der feststehend in einem
Tintenstrahldrucker (2) anbringbar ist, mit einem Tintenvorratsbehälter (4), der an
eine zum Tintenstrahldruckkopf führende Tintenversorgungsleitung (7) anschliessbar
ist, und mit einer Tintenabgabevorrichtung, die von aussen zugängliche Betätigungselemente
(9) aufweist, welche mit korrespondierenden, motorisch antreibbaren Antriebselementen
(8) des Tintenstrahldruckers (2) in Wirkeingriff bringbar sind, wobei die Tintenabgabevorrichtung
bei Betätigung der Betätigungselemente (9) Tinte mit Überdruck in die Tintenversorgungsleitung
(7) einspeist, und die Tintenabgabevorrichtung eine auf den Tintenvorratsbehälter
(4) wirkende Druckerzeugungsvorrichtung (11) aufweist, die mit den Betätigungselementen
(9) gekoppelt ist, die beim Antrieb der Betätigungselemente (9) den Tintenvorratsbehälter
(4) mit Überdruck beaufschlagt und die einen Druckstempel (11) aufweist, der mit den
Betätigungselementen (9) gekoppelt ist und bei deren Betätigung den Tintenvorratsbehälter
(4) zusammenpresst, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (9) ein auf den Druckstempel (11) wirkendes, kraftverstärkendes
Getriebe aufweisen.
2. Tintenversorgungstank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenvorratsbehälter (4) balgartig ausgestaltet ist.
3. Tintenversorgungstank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenvorratsbehälter (4) zumindest teilweise als Folienbeutel ausgebildet ist
und zumindest eine flexible Seitenwandung aufweist.
4. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kraftverstärkende Getriebe als Hebelgetriebe ausgebildet ist.
5. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (9, 11) Federelemente aufweisen, die den Tintenvorratsbehälter
(4) federvorgespannt zusammenpressen.
6. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (9, 11) Rast- und Sperrelemente aufweisen, die den Druckstempel
(11) im angepressten Zustand einrasten und entgegen der Anpressrichtung sperren.
7. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich des Druckstempels (11) hinter dem Folienbeutel (4) ein festes Widerlager
(12) angeordnet ist, welches mit dem Druckstempel (11) korrespondierend ausgeformt
ist.
8. Tintenversorgungstank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstempel (11) und das Widerlager (12) gewölbt ausgebildet sind.
9. Tintenversorgungstank nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstempel (11) und das Betätigungselement (9) einstückig als federnder, drehbar
in einem Gehäuse (3) des Tintenversorgungstanks (1) gelagerter Doppelhebel aus federndem
Material ausgebildet sind.
10. Tintenversorgungstank nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelhebel (9, 11) als Federstahlbügel ausgebildet ist.
11. Tintenversorgungstank nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungsvorrichtung eine an die Betätigungselemente (9) gekoppelte Druckpumpe
aufweist, bei deren Betätigung der Innenraum des Tintenvorratsbehälters (4) mit Überdruck
beaufschlagt wird.
12. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenvorratsbehälter (4) über ein Steuerventil an einen Druckspeicher angeschlossen
ist, welches mit den Betätigungselementen (9) gekoppelt ist und bei deren Betätigung
geöffnet wird.
13. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenvorratsbehälter (4) und die Tintenabgabevorrichtung in einem Gehäuse (3)
angeordnet sind, welches lösbar in eine Aufnahmevorrichtung eines Tintenstrahldruckers
(2) einsetzbar ist.
14. Tintenversorgungstank nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine Ausnehmung aufweist, in welcher die Betätigungselemente (9)
angeordnet sind und in die ein linear verschiebbares Antriebselement (8) des Tintenstrahldruckers
(2) einführbar ist.
15. Tintenversorgungstank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenvorratsbehälter (4) zusammenpressbar ist und mindestens ein Messelement
(13a) daran angeordnet ist, welches sich beim Zusammenpressen des Tintenvorratsbehälters
(4) relativ zu einem zweiten Messelement (13b, 13c) bewegt, wobei der Abstand der
Messelemente (13a, b, c) als Messwert erfassbar ist.
16. Tintenversorgungstank nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messelement (13a, b, c) am Tintenvorratsbehälter (4) angebracht ist.
17. Tintenversorgungstank nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messelement (13a, b, c) am Druckstempel(11) angebracht ist.
18. Tintenversorgungstank nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messelement (13a, b, c) am Gehäuse (3) angebracht ist.
19. Tintenversorgungstank nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelemente (13a, b, c) Schaltkontakte aufweisen.
20. Tintenversorgungstank nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelemente (13a, b, c) induktive oder kapazitive oder optische Sensoren aufweisen.
1. Réservoir d'alimentation en encre (1) pour une tête d'impression à jet d'encre qui
peut être monté fixement dans une imprimante à jet d'encre (2), avec un récipient
de réserve d'encre (4) qui peut être raccordé à une ligne d'alimentation en encre
(7) conduisant à la tête d'impression à jet d'encre, et avec un dispositif de distribution
d'encre qui présente des éléments d'actionnement (9) accessibles de l'extérieur qui
peuvent être amenés en prise fonctionnelle avec des éléments d'entraînement correspondants
(8) pouvant être entraînés par un moteur, de l'imprimante à jet d'encre (2), le dispositif
de distribution d'encre, lors de l'actionnement des éléments d'actionnement (9), injectant
de l'encre avec une surpression dans la ligne d'alimentation en encre (7), et le dispositif
de distribution d'encre présentant un dispositif générateur de pression (11) agissant
sur le récipient de réserve d'encre (4), lequel est accouplé aux éléments d'actionnement
(9) et, lors de l'entraînement des éléments d'actionnement (9), sollicite le récipient
de réserve d'encre (4) avec une surpression et présente une matrice d'impression (11)
qui est accouplée aux éléments d'actionnement (9) et qui, lors de son actionnement,
comprime le récipient de réserve d'encre (4), caractérisé en ce que les éléments d'actionnement (9) présentent un mécanisme amplificateur de force, agissant
sur la matrice d'impression (11).
2. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de réserve d'encre (4) est configuré en forme de soufflet.
3. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient de réserve d'encre (4) est réalisé au moins partiellement en forme de
sachet en feuille et présente au moins une paroi latérale flexible.
4. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme amplificateur de force est réalisé sous la forme d'un mécanisme à levier.
5. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'actionnement (9, 11) présentent des éléments à ressort qui compriment
par précontrainte à ressort le récipient de réserve d'encre (4).
6. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'actionnement (9, 11) présentent des éléments d'encliquetage et de
blocage qui enclenchent la matrice d'impression (11) dans l'état pressé et qui la
bloquent à l'encontre de la direction de pressage.
7. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par rapport à la matrice d'impression (11), derrière le sachet en feuille (4), est
disposée une butée (12) qui est formée de manière correspondante avec la matrice d'impression
(11).
8. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matrice d'impression (11) et la butée (12) sont réalisées de manière courbe.
9. Réservoir d'alimentation en encre selon l'une quelconque des revendications ou plusieurs
des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la matrice d'impression (11) et l'élément d'actionnement (9) sont réalisés d'une
pièce sous la forme d'un double levier monté de manière élastique à rotation dans
un boîtier (3) du réservoir d'alimentation en encre (1), en matériau élastique.
10. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le double levier (9, 11) est réalisé sous la forme d'un étrier en acier à ressort.
11. Réservoir d'alimentation en encre selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications
1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif générateur de pression présente une pompe de pression accouplée aux
éléments d'actionnement (9), dont l'actionnement sollicite en surpression l'espace
interne du récipient de réserve d'encre (4).
12. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de réserve d'encre (4) est raccordé par le biais d'une soupape de commande
à un accumulateur de pression qui est accouplé aux éléments d'actionnement (9) et
qui est ouvert par leur actionnement.
13. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de réserve d'encre (4) et le dispositif de distribution d'encre sont
disposés dans un boîtier (3) qui peut être inséré de manière amovible dans un dispositif
de réception d'une imprimante à jet d'encre (2).
14. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 13, caractérisé en ce que le boîtier (3) présente un évidement dans lequel sont disposés les éléments d'actionnement
(9) et dans lequel peut être introduit un élément d'entraînement (8) déplaçable linéairement
de l'imprimante à jet d'encre (2).
15. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de réserve d'encre (4) peut être comprimé et un élément de mesure (13a)
est disposé au moins sur celui-ci, lequel se déplace par rapport à un deuxième élément
de mesure (13b, 13c) lors de la compression du récipient de réserve d'encre (4), la
distance entre les éléments de mesure (13a, b, c) pouvant être détectée en tant que
valeur de mesure.
16. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins un élément de mesure (13a, b, c) est monté sur le récipient de réserve d'encre
(4).
17. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins un élément de mesure (13a, b, c) est monté sur la matrice d'impression (11).
18. Réservoir d'alimentation en encre selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins un élément de mesure (13a, b, c) est monté sur le boîtier (3).
19. Réservoir d'alimentation en encre selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications
15 à 18, caractérisé en ce que les éléments de mesure (13a, b, c) présentent des contacts de commutation.
20. Réservoir d'alimentation en encre selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications
15 à 18, caractérisé en ce que les éléments de mesure (13a, b, c) présentent des capteurs inductifs ou capacitifs
ou optiques.
1. Ink supply tank (1) for an inkjet print head which can be attached fixedly in an inkjet
printer (2), having an ink reservoir vessel (4) which can be connected to an ink supply
line (7) which leads to the inkjet print head, and having an ink-dispensing apparatus
which has actuating elements (9) which can be accessed from outside and can be brought
into operative engagement with corresponding drive elements (8) of the inkjet printer
(2), which drive elements (8) can be driven by a motor, the ink-dispensing apparatus
feeding ink at an overpressure into the ink supply line (7) when the actuating elements
(9) are actuated, and the ink-dispensing apparatus having a pressure generation apparatus
(11) which acts on the ink supply container (4), is coupled to the actuating elements
(9), applies an overpressure to the ink reservoir vessel (4) when the actuating elements
(9) are driven and has a pressure plunger (11) which is coupled to the actuating elements
(9) and compresses the ink reservoir vessel (4) when the said actuating elements (9)
are actuated, characterized in that the actuating elements (9) have a power-boosting mechanism which acts on the pressure
plunger (11).
2. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the ink reservoir vessel (4) is of bellows-like configuration.
3. Ink supply tank according to Claim 2, characterized in that the ink reservoir vessel (4) is configured at least partially as a film bag and has
at least one flexible side wall.
4. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the power-boosting mechanism is configured as a lever mechanism.
5. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the actuating elements (9, 11) have spring elements which compress the ink reservoir
vessel (4) in a spring-preloaded manner.
6. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the actuating elements (9, 11) have latching and locking elements which latch the
pressure plunger (11) in the pressed-on state and lock it counter to the press-on
direction.
7. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that a solid abutment (12) which is shaped so as to correspond to the pressure plunger
(11) is arranged behind the film bag (4) with regard to the pressure plunger (11).
8. Ink supply tank according to Claim 7, characterized in that the pressure plunger (11) and the abutment (12) are of arched configuration.
9. Ink supply tank according to one or more of Claims 1 to 8, characterized in that the pressure plunger (11) and the actuating element (9) are configured in one piece
as a sprung double lever which is mounted rotatably in a housing (3) of the ink supply
tank (1) and is made from resilient material.
10. Ink supply tank according to Claim 9, characterized in that the double lever (9, 11) is configured as a sprung steel hoop.
11. Ink supply tank according to one or more of Claims 1 to 10, characterized in that the pressure generation apparatus has a pressure pump which is coupled to the actuating
elements (9) and during the actuation of which the inner space of the ink reservoir
vessel (4) has an overpressure applied to it.
12. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the ink reservoir vessel (4) is connected via a control valve to a pressure accumulator
which is coupled to the actuating elements (9) and is opened when the latter are actuated.
13. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the ink reservoir vessel (4) and the ink-dispensing apparatus are arranged in a housing
(3) which can be inserted releasably into an accommodation device of an inkjet printer
(2).
14. Ink supply tank according to Claim 13, characterized in that the housing (3) has a recess, in which the actuating elements (9) are arranged and
into which a linearly displaceable drive element (8) of the inkjet printer (2) can
be introduced.
15. Ink supply tank according to Claim 1, characterized in that the ink reservoir vessel (4) can be compressed and at least one measuring element
(13a) is arranged thereon which moves relative to a second measuring element (13b,
13c) when the ink reservoir vessel (4) is compressed, it being possible to sense the
spacing between the measuring elements (13a, b, c) as a measured value.
16. Ink supply tank according to Claim 15, characterized in that at least one measuring element (13a, b, c) is attached to the ink reservoir vessel
(4).
17. Ink supply tank according to Claim 15, characterized in that at least one measuring element (13a, b, c) is attached to the pressure plunger (11).
18. Ink supply tank according to Claim 15, characterized in that at least one measuring element (13a, b, c) is attached to the housing (3).
19. Ink supply tank according to one or more of Claims 15 to 18, characterized in that the measuring elements (13a, b, c) have switching contacts.
20. Ink supply tank according to one or more of Claims 15 to 18, characterized in that the measuring elements (13a, b, c) have inductive or capacitive or optical sensors.
