DE69427791T2

DE69427791T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Gebrauch von Tintenkonzentrat in einem Tintenstrahldrucksystem

Info

Publication number: DE69427791T2
Application number: DE69427791T
Authority: DE
Inventors: George B. Due; Michael E. O'brien; Anthony P. Pino; Thomas S. Pope; John W. Standard
Original assignee: Matthews International Corp
Current assignee: Matthews International Corp
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2014-05-03
Also published as: AU1237197A; AU6330894A; DE69427791D1; EP0642924A2; AU686525B2; AU1237097A; AU677830B2; EP0642924A3; EP0642924B1; US5444472A; AU686961B2; CA2122414C; CA2122414A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Tinte, die wenigstens einem Druckkopf zugeführt wird, welcher in einer Tintenstrahldruckanordnung vorgesehen ist, und insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ-Herstellung einer solchen Tinte in einer solchen Tintenstrahldruckanordnung aus einem Tintenkonzentrat und einem vorgewählten Verdünnungsmittel.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Vor der vorliegenden Erfindung wurde das Tintenstrahldrucken in der Industrie mehrere Jahre lang verwendet. Diese Tintenstrahldruckanordnungen benutzten normalerweise eine vorgemischte Tinte, die, wie sie erhalten wurde, für die Zuführung zu dem Druckkopf fertig war. Eine solche vorgemischte Tinte wurde durch eine Pumpe dem Druckkopf zugeführt, der in einer solchen Tintenstrahldruckanordnung vorgesehen war. Wie gut bekannt ist, sind Pumpen allgemein schwierig und kostenintensiv zu warten, da sie zahlreiche sich bewegende Komponenten besitzen.
Die Anmelder kennen nur eine Tintenstrahldruckanordnung, die nicht die Verwendung einer Pumpe erfordert. Dieses herkömmliche System verwendet eine Reihe von elastischen Elementen, die einen Behälter für vorgemischte Tinte umgeben. Diese elastischen Elemente sind in der Lage, die Tinte aus dem Behälter zu dem Druckkopf, welcher in der Druckanordnung angeordnet ist, zu drücken. Dieses System erfordert jedoch die Überfüllung des Tintenbehälters. Der Grund dafür, daß ein solches Überfüllen erforderlich ist, besteht darin, daß die Kraft, die durch die elastischen Elemente ausgeübt wird, offensichtlich abnehmen wird, wenn mehr und mehr Tinte aus dem Behälter geleitet wird. Zusätzlich zu der verschwendeten Tinte werden diese Behälter immer weggeworfen. Dies trägt auch zu den Druckkosten bei.
Gemäß der US-A-4 422 085 werden ein Tintenkonzentrat und ein Verdünnungsmittel einem Nebentank zugeführt, dem auch alte Tintenflüssigkeit zugeführt wird. Steuermittel sind vorgesehen, um die Viskosität der Tintenflüssigkeit, die von dem Tank kommt, zu kontrollieren.
Die Anmelder kennen auch die EP-A-266 344, die eine Fluidstrahldruckvorrichtung offenbart. Diese Vorrichtung verwendet einen Fluidbehälter, der der Druckvorrichtung eine vorgemischte Tinte zuführt. Ein solcher Behälter ist mit Tinte und einem unter Druck stehendem Gas gefüllt. Der Behälter hat einen Auslaß, der geeignet ist, lösbar mit einer Einlaßöffnung der Druckvorrichtung verbunden zu werden. Wie bei den anderen herkömmlichen Vorrichtungen ist dieser Behälter nicht wiederbefüllbar und daher teuer zu gebrauchen.
Weiterhin basieren solche vorgemischten Tinten, die normalerweise beim Tintenstrahldrucken verwendet werden, auf Lösungsmitteln und bringen daher eine Reihe von ungewünschten Problemen in umwelttechnischer Hinsicht und oft in sicherheitstechnischer Hinsicht mit sich. Offensichtlich wird das Maß dieser Probleme zu einem großen Teil von dem Lösungsmittel abhängen, das verwendet wird, um die Tinte zu produzieren.
Da die Tinten, die vor der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, bei der Verfrachtung fertig zur Verwendung waren, sind weiterhin die Frachtkosten für die Tinte allgemein hoch gewesen.
Weiterhin kommt hinzu, daß zusätzlich zu den Kosten der herkömmlichen vorgemischten Tinte, die beim Tintenstrahldrucken verwendet wird, allgemein die Frachtbehälter für die Tinte nicht zurückbringbar sind. In einigen Fällen kann die Entsorgung dieser Frachtbehälter in Abhängigkeit von dem verwendeten Lösungsmittel ein potentielles Problem darstellen. Die Anmelder kennen keine kommerziell erhältliche Ausrüstung, welche die Möglichkeit schafft, ein Tintenkonzentrat zu verwenden, um in situ eine Tinte herzustellen, die zur Verwendung in einem Tintenstrahldruckkopf geeignet ist.
Es ist gut bekannt, daß diese Tintenstrahldruckanordnungen oft in Hochgeschwindigkeits-Hochproduktionsfertigungslinien verwendet werden. Als ein Ergebnis war es nötig, die Fertigungslinie zu stoppen, wenn bei den herkömmlichen Druckanordnungen die Tinte ausging, bis zusätzliche Tintenvorräte zugefügt werden konnten. Dies ist offensichtlich aufgrund der verlorenen Produktion teuer.

ZUSAMMENFASSUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung wie sie in Anspruch 1 offenbart ist, eine Tintenstrahldruckanordnung, wie sie in Anspruch 11 offenbart ist, und ein Verfahren zur Herstellung von Tinte, wie es in Anspruch 12 offenbart ist.

ZIELE DER ERFINDUNG

Es ist daher eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ-Herstellung einer Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die ein Tintenkonzentrat und ein vorgewähltes Verdünnungsmittel verwenden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, welche die Notwendigkeit einer Pumpe zur Zuführung der Tinte zu dem Druckkopf eliminiert.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, bei welchen das Gehäuseelement der Vorrichtung gleichzeitig als ein Frachtbehälter für das Tintenkonzentrat dient.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, welche die Wartungserfordernisse für eine solche Tintenstrahldruckanordnung reduzieren.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die relativ preiswert herzustellen sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, bei welchen die Vorrichtung wiederverwendet werden kann.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die in umwelttechnischer Hinsicht sicher ist. Es ist noch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die Fluiddruck verwenden, um sowohl das Tintenkonzentrat als auch das Verdünnungsmittel zu einer Mischvorrichtung zu bewegen.
Eine Folge der obigen Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ-Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, in welchen der Fluiddruck, der verwendet wird, um das Tintenkonzentrat zu der Mischvorrichtung zu drücken, Wasserdruck ist und das Wasser verwendet werden kann, um das Tintenkonzentrat in der Mischvorrichtung zu verdünnen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ-Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die relativ einfach zu bedienen sind.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ- Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die für den Endverbraucher der Vorrichtung kosteneffektiv sind.
Noch eine andere bedeutende Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur in situ-Herstellung von Tinte in einer Tintenstrahldruckanordnung zu schaffen, die in der Lage sind, einen kontinuierlichen Betrieb der Tintenstrahldruckanordnung in einer Fertigungslinie zu erlauben.
Diese und verschiedene andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten im Tintenstrahldruckbereich aus der nachfolgenden, detaillierteren Beschreibung der Erfindung deutlich, insbesondere, wenn die Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungsfiguren und den anhängenden Ansprüchen erfolgt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist eine Draufsicht einer Verteiler- und Mischvorrichtunganordnung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung darstellt, die einen kontinuierlichen Gebrauch einer Tintenstrahldruckanordnung in einer Produktionseinrichtung erlaubt;
Fig. 5 ist eine Draufsicht eines derzeit bevorzugten Verteilers, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 5a-c sind Seitenansichten des in Fig. 5 dargestellten Verteilers;
Fig. 6 ist eine Draufsicht noch eines weiteren derzeit bevorzugten Verteilers, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit einem unterschiedlichen Verhältnis;
Fig. 6a-c sind Seitenansichten des in der Fig. 6 dargestellten Verteilers;
Fig. 7 ist eine Draufsicht eines derzeit bevorzugten Verteilers, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit noch einem anderen Verhältnis; und
Fig. 7a-c sind Seitenansichten des in Fig. 7 dargestellten Verteilers.

BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN UND HIERZU ALTERNATIVEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Bevor zu einer genaueren Beschreibung der vorliegenden Erfindung übergegangen wird, sollte bemerkt werden, daß zu Zwecken der Klarheit identische Komponenten, die identische Funktionen haben, mit identischen Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen gekennzeichnet sind.
Jetzt soll insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Darin ist eine derzeit bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung dargestellt, die die Fähigkeit hat, in situ Tinte zu produzieren, die in einem Druckkopf verwendet wird, welcher in einer Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist. Solche Tinte kann aus einem Tintenkonzentrat und einem vorgewählten Verdünnungsmittel hergestellt sein.
Der Begriff "Verdünnungsmittel", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, kann in einigen Fällen ein Feststoff, Wasser, Lösungsmittel oder ein Gemisch aus Wasser und Lösungsmitteln sein. Wie Fachleuten aus der weiteren Beschreibung klar werden wird, ist Wasser das am meisten bevorzugte Verdünnungsmittel.
Die Vorrichtung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, umfaßt ein allgemein hohles und fluiddichtes Gehäuseelement, das allgemein mit 20 bezeichnet ist. Ein solches Gehäuseelement 20 kann eine beliebige Anzahl von Konfigurationen haben, von denen alle in der Lage sein müssen, Druck auszuhalten, der auf es ausgeübt wird. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuseelement 20 normalerweise ein längliches, allgemein rundes und hohles Körperteil 12 aufweisen, in diesem Fall ist ein Verschlußmittel 14 für das erste Ende mit dem Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 verbunden, um ein erstes Ende des Gehäuseelements 20 in flüssigkeitsdichter Weise zu verschließen. Das Verschlußmittel 14 für das erste Ende kann lösbar mit einem solchen Körperteil 12 verbunden sein und ist es auch in bevorzugter Weise. Alternativ kann eine solches Verschlußmittel 14 für das erste Ende integral mit dem Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 ausgebildet sein.
Das Gehäuseelement 20 besitzt weiterhin ein Verschlußmittel 16 für das zweite Ende, das mit dem Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 verbunden ist, um ein radial gegenüberliegendes zweites Ende von einem solchen Gehäuseelement 20 in fluiddichter Weise zu verschließen. Wie oben bezüglich des Verschlußmittels 14 für das erste Ende diskutiert, kann das Verschlußmittel 16 für das zweite Ende lösbar mit dem Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 verbunden sein und ist dies auch. Alternativ kann das Verschlußmittel 16 für das zweite Ende einteilig mit dem Körperteil 12 ausgebildet sein.
Ein Zugangsmittel (nicht gezeigt) ist mit dem Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 in einer fluiddichten Weise verbunden, um den notwendigen Zugriff zu einem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 zu schaffen. Das Zugangsmittel kann vorgesehen sein, indem das Verschlußmittel 14 für das erste Ende oder das Verschlußmittel 16 für das zweite Ende oder beide lösbar mit dem Körperteil 12 Gehäuseelements 20 in Eingriff stehen. Alternativ kann das Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 aus wenigstens zwei Teilen gebildet (nicht gezeigt) und eine Kupplung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die beiden Teile zusammenzuhalten und als Mittel zu dienen, um Zugang zu dem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 zu erhalten. In dem Fall einer anderen Ausbildung für das Gehäuseelement 20, beispielsweise einer Kastenform, kann das Zugangsmittel ein Deckel sein, der an dem Körperteil befestigt ist.
In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuseelement 20 ein erstes Verbindungsmittel 22 aufweisen, um den Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 mit einer Fluiddruckquelle (in Fig. 1 nicht gezeigt) zu verbinden. Ein solches Verbindungsmittel 20 kann mit dem Verschlußmittel 14 für das erste Ende oder mit dem Körperteil 12 des Gehäuseelements 20 verbunden sein. Vorzugsweise wird das erste Verbindungsmittel 22 mit dem Verschlußmittel 14 für das erste Ende verbunden werden.
Ein zweites Verbindungsmittel 34 ist vorgesehen, um ein vorgewähltes Tintenkonzentrat einer Mischvorrichtung 24 (Fig. 2 und 3) oder eine Tinte von einer solchem Mischvorrichtung 24 (Fig. 1) zu wenigstens einem Druckkopf 26 (Fig. 2), der in einer Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, zuzuführen.
Wenn entweder eines oder beide der Verschlußmittel 14 und 16 für die ersten und zweiten Enden lösbar sind, ist ein Dichtungsmittel (nicht gezeigt) vorgesehen, um ein fluiddichtes Gehäuseelement 20 zu gewährleisten. In dem Fall, daß die Verschlußmittel 14 und 16 für das erste und das zweite Ende nicht entfernbar sind und ein separates Zugangsmittel vorgesehen ist, wird ein solches separates Zugangsmittel auch ein Dichtungsmittel (nicht gezeigt) aufweisen, um ein fluiddichtes Gehäuseelement 20 zu gewährleisten.
Die Vorrichtung 10 umfaßt weiterhin ein zusammenfaltbares Tintenkonzentratbehältermittel 28. Das zusammenfaltbare Tintenkonzentratbehältermittel 28 enthält ein vorgegebenes Volumen eines vorgewählten Tintenkonzentrats und ist in dem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 angeordnet. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Tintenkonzentratbehältermittel 28 ein Kunststoffbeutel sein.
Die Vorrichtung 10 hat ein Mittel 22, das an dem Verschlußmittel 14 des ersten Endes angeordnet ist und in Fluidverbindung mit dem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 steht. Das Mittel 22 verbindet den Innenbereich 18 mit einer vorbestimmten Fluiddruckquelle. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine solche Fluiddruckquelle eine Wasserleitung. Es sollte auch verstanden werden, daß das Mittel für eine solche Verbindung mit dem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 verbunden werden könnte, indem es an einem solchen Körperteil 12 plaziert wird. Das Mittel 22 wird vorzugsweise eine Reibschlußartverbindung sein, unabhängig von ihrer Position.
Ein Tintenkonzentratfluidkanal 32 ist mit dem Tintenkonzentratbehältermittel 28 verbunden. Der Tintenkonzentratfluidkanal 32 führt ein vorgegebenes Volumen eines vorgewählten Tintenkonzentrats der Mischvorrichtung 24 zu. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Mischvorrichtung 24 innerhalb des Innenbereichs 18 des Gehäuseelements 20 angeordnet. Es liegt jedoch innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, daß eine solche Mischvorrichtung 24 außerhalb des Gehäuseelements 20 angeordnet sein kann, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Das letzte wesentliche Element der vorliegenden Erfindung ist ein Verdünnungsmittelzuführmittel 36. Ein solches Verdünnungsmittelzuführmittel 36 führt der Mischvorrichtung 24 das gewählte Verdünnungsmittel von dem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 zu. Das bevorzugte Verdünnungsmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist ein gereinigtes Leitungswasser. Es ist noch weiter bevorzugt, daß das Leitungswasser, das verwendet wird, um das Tintenkonzentrat zu verdünnen, das Wasser ist, das die Fluiddruckquelle zum Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 bildet. In diesem Fall wird die Vorrichtung 10 weiterhin ein Filtermittel 38 aufweisen, um das Leitungswasser vor dem Eintritt in den Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 zu filtern, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Zusätzlich wird die Vorrichtung 10, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ein Mittel 40 umfassen, um den Druck des Leitungswassers zu regulieren, bevor es in den Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 eintritt, wenn solches Wasser sowohl die Fluiddruckquelle bildet als auch als das vorgewählte Verdünnungsmittel für das Tintenkonzentrat dient.
Vorzugsweise wird die Vorrichtung 10 auch einen Verteiler 42 aufweisen. Ein solcher Verteiler 42 wird, obwohl dies nicht kritisch ist, vorzugsweise innerhalb des Innenbereichs 18 des Gehäuseelements 20 zwischen der Mischvorrichtung 24 und dem Tintenkonzentratfluidkanal 32 angeordnet sein. Eine solcher Verteiler 42 führt das gewählte Verdünnungsmittel und das Tintenkonzentrat der Mischvorrichtung 24 zu.
In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine solche Mischvorrichtung 24 ein statischer Mischer. Der statische Mischer 24 umfaßt ein Mittel 44, um einen Vorrat an Tinte, der darin produziert wird, wenigstens einem Druckkopf 26 zuzuführen, der in der Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Vorrichtung 10 ist, daß sie nicht nur wiederverwendbar ist, sondern auch als ein Versandbehälter für das Tintenkonzentrat dienen kann, wodurch sowohl die Verpackung als auch die Frachtkosten verringert werden können.
Der Verteiler 42 zum Entfernen des vorgewählten Tintenkonzentrats und des ausgewählten Verdünnungsmittels und zum Zuführen des Gemischs aus einem solchen Tintenkonzentrat und Verdünnungsmittel zu der Mischvorrichtung 24 umfaßt, wie in jeder der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen zu sehen ist, ein Körperteil 46 mit einer vorbestimmten Konfiguration. Das Körperteil 46 des Verteilers 42 umfaßt einen ersten Fluidkanal 48, der darin ausgebildet ist, um ein Volumen des ausgewählten Tintenkonzentrats zu erhalten und weiterzuleiten.
Das Körperteil 46 des Verteilers 42 umfaßt weiterhin einen Verbindungskanal 50, der darin ausgebildet ist. Dieser Verbindungskanal 50 empfängt ein vorgegebenes Volumen des ausgewählten Verdünnungsmittels, das mit dem Tintenkonzentrat gemischt werden soll, und leitet dieses weiter. Der erste Fluidkanal 48 und der Verdünnungsmittelkanal 50 sind ausgerüstet, um der Mischvorrichtung 24 eine vorgegebene Menge des Tintenkonzentrats und des Verdünnungsmittels, welches mit dem Tintenkonzentrat gemischt werden soll, jeweils zuzuführen, um eine Tinte zu gewährleisten, die zur Verwendung in dem wenigstens einen Druckkopf 26, der in der Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, geeignet ist.
Ein zweiter Fluidkanal 52 ist in dem Körperteil 46 des Verteilers 42 ausgebildet. Dieser zweite Fluidkanal 50 steht in Fluidverbindung mit dem ersten Fluidkanal 48 und dem Verdünnungsmittelkanal 50. Der zweite Fluidkanal 52 führt das vorgewählte Tintenkonzentrat und das gewählte Verdünnungsmittel der Mischvorrichtung 24 zu.
Ein erstes Verbindungsmittel 54 steht mit dem ersten Fluidkanal 48 in Eingriff, um die Leitung 32 mit dem Verteiler 42 zu verbinden, wobei die Leitung 32 die Tintenkonzentratquelle ist.
Das letzte wesentliche Element des Verteilers 42 ist ein Verbindungsmittel 56, das mit dem zweiten Fluidkanal 52 in Eingriff steht, um der Mischvorrichtung 24 das Tintenkonzentrat und das Verdünnungsmittel zuzuführen. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind, wie in Fig. 1 zu sehen ist, Rückschlagventile 58 und 60 vorgesehen, um jeweils den Rückfluß von Tintenkonzentrat und Verdünnungsmittel von dem Verteiler 42 zu kontrollieren. Ein solcher Rückfluß könnte beispielsweise auftreten, wenn die Vorrichtung 10 außer Betrieb ist. Außerdem kann, wie in Fig. 2 zu sehen ist, ein Regulator 62 zwischen dem statischen Mixer 24 und dem Druckkopf 26 positioniert sein, um den Tintenstrom von dem statischen Mixer 24 zu dem Druckkopf 26 zu steuern.
Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, ist die vorliegende Erfindung in der Lage, einen bedeutenden Vorteil für die Produktionsausrüstung zu schaffen, indem sie eine Tintenstrahldruckanordnung schafft, die in der Lage ist, ununterbrochen dem wenigstens einen Druckkopf, der in einer solchen Tintenstrahldruckanordnung vorgesehen ist, Tinte zuzuführen. Der Kürze halber werden nicht alle Elemente der Vorrichtung 10 wiederholt werden, da sie aus der Fig. 4 und der obigen detaillierten Beschreibung offensichtlich sind. In dieser Anordnung ist ein Paar von Vorrichtungen 10 in einer Produktionslinie positioniert, wobei eine gemeinsame Fluiddruckquelle 100 an eine Y-Verbindung 102 angeschlossen ist, um einen vorgegebenen Druck durch ein Ventil 104 oder 106 zu einem Innenbereich 18 eines entsprechenden Gehäuseelements 20 zuzuführen. Tinte wird einer Leitung 108 zugeführt, die durch ein Ventil 112 oder 114 mit einer Y-Verbindung 110 verbunden ist. In allen Fällen werden, wenn die Ventile 104 und 112 offen sind, die Ventile 106 und 114 geschlossen sein, und wenn die Ventile 104 und 114 offen sind, die Ventile 104 und 112 geschlossen sein. Diese Anordnung schafft zahlreiche Vorteile für den Nutzer, indem sie eine kontinuierliche Tintenzufuhr gewährleistet. Weiterhin kann die erste Vorrichtung 10 ersetzt werden, wenn ein Tintenbehälter 28, der in der einen Vorrichtung 10 angeordnet ist, leer ist und Tinte von dem Tintenbehälter 28, der in der zweiten Vorrichtung 10 vorgesehen ist, zugeführt wird, und umgekehrt.
Gemäß dem Verfahren zur in situ-Herstellung einer Tinte aus einem Tintenkonzentrat und einem vorgewählten Verdünnungsmittel in einer Tintenstrahldruckanordnung mit der Vorrichtung 10, wird ein vorbestimmtes Volumen eines vorgegebenen Tintenkonzentrats zuerst in dem zusammenfaltbaren Behältermittel 28 eingebracht. Ein zusammenfaltbares Behältermittel 28, welches das Tintenkonzentrat enthält, wird in dem Innenbereich 18 eines allgemein hohlen, fluiddichten Gehäuseelements 20 angeordnet. Das zusammenfaltbare Behältermittel 28 wird zur Fluidverbindung des Tintenkonzentrats von dem zusammenfaltbaren Behältermittel 28 zu der Mischvorrichtung 24 verbunden. Eine Fluiddruckquelle, vorzugsweise Druck, der durch Leitungswasser zugeführt wird, wird mit dem Innenraum 18 des allgemein hohlen Gehäuseelements 20 verbunden. Es sollte verstanden werden, daß die Anordnung des zusammenfaltbaren Behältermittels in dem Gehäuseelement 20, die Verbindung des Behältermittels 28 mit der Mischvorrichtung 24 und die Verbindung der Fluiddruckquelle mit dem Gehäuseelement 20 in irgendeiner beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden kann. Anschließend wird ein vorgegebener Fluiddruck in dem Innenbereich 18 des Gehäuseelements 20 erzeugt, um das Behältermittel 28 zusammenzufalten und dadurch das Tintenkonzentrat aus dem zusammenfaltbaren Behältermaterial 28 zu drücken und das Tintenkonzentrat durch den Fluidkanal 32 der Mischvorrichtung 24 zuzuführen. Gleichzeitig wird ein vorgegebenes Verdünnungsmittel, vorzugsweise Leitungswasser, der Mischvorrichtung 24 zugeführt, um mit dem Tintenkonzentrat gemischt zu werden und eine Tinte zu produzieren. Die so produzierte Tinte ist zur Verwendung in wenigstens einem Druckkopf 26, der in der Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, geeignet.
Während eine Anzahl von derzeitig bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der Erfindung vorstehend im Detail beschrieben worden sind, sollte verstanden werden, daß Fachleute im Bereich der Tintenherstellung und des Tintenstrahldruckens andere Modifikationen und Anpassungen der Erfindung machen können, ohne aus dem Schutzumfang der anhängenden Ansprüche herauszukommen.

Claims

1. Eine Vorrichtung (10), die die Fähigkeit hat, Tinte, welche in einem Druckkopf, der in einer Tintenstrahldruckanordnung vorgesehen ist, verwendet wird, in situ aus einem Tintenkonzentrat und einem vorgewählten Verdünnungsmittel herzustellen, wobei die Vorrichtung umfaßt:

(a) ein hohles, fluiddichtes Gehäuseelement (20) zur Aufnahme eines Druckes, der von außen darauf ausgeübt wird;

(b) ein zusammenfaltbares Konzentratbehältermittel (28) zur Aufnahme eines Tintenkonzentratvolumens, das in einem Innenbereich (18) des Gehäuseelements angeordnet ist;

(c) ein Mittel (22), das an dem Gehäuseelement (20) angeordnet ist und in Fluidverbindung mit dem Innenraum (18) des Gehäuseelements (20) steht, um das Gehäuseelement mit einer Fluiddruckquelle zu verbinden;

(d) einen Tintenkonzentratfluidkanal (32), der mit dem Tintenkonzentratbehältermittel (28) verbunden ist, um einer Mischvorrichtung (24) ein Volumen des Tintenkonzentrats zuzuführen; und

(e) ein Verdünnungsmittelzuführmittel (36), um das Verdünnungsmittel von dem Innenbereich (18) des Gehäuseelements (20) zu der Mischvorrichtung (24) zu führen.

2. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, worin die Vorrichtung weiterhin die Mischvorrichtung (24) umfaßt, die in dem Innenbereich (18) des Gehäuseelements (20) angeordnet ist.

3. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, worin die Vorrichtung weiterhin einen Verteiler (42) aufweist, der innerhalb des Innenbereichs (18) des Gehäuseelements (20) zwischen der Mischvorrichtung (24) und dem Tintenkonzentratfluidkanal (32) angeordnet ist, wobei der Verteiler sowohl das Verdünnungsmittel als auch das Tintenkonzentrat der Mischvorrichtung (24) zuführt.

4. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, worin das Verdünnungsmittel Wasser ist.

5. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, worin die Vorrichtung weiterhin Mittel (38) zur Reinigung des Wassers aufweist.

6. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, worin die Fluiddruckquelle Leitungswasser ist.

7. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, worin die Vorrichtung weiterhin Mittel (40) aufweist, die mit der Fluiddruckquelle in Eingriff stehen, um den Druck zu regulieren.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Mischvorrichtung (24) ein statischer Mischer ist.

9. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, worin der statische Mischer Mittel umfaßt, um eine Tintenleitung mit wenigstens einem Druckkopf (26), der in einer Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, zu verbinden.

10. Eine Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (20) als wiederverwendbarer Frachtbehälter dient.

11. Eine Tintenstrahldruckanordnung, die in einer Fertigungslinie angeordnet ist, die eine doppelte Tintenversorgung für einen ununterbrochenen Betrieb zu wenigstens einem Druckkopf, der in einer solchen Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, aufweist, wobei die Tintenstrahldruckanordnung umfaßt:

(a) ein erstes hohles fluiddichtes Gehäuseelement (20), um einen Druck aufzunehmen, der von außen darauf ausgeübt wird;

(b) einen ersten zusammenfaltbaren Tintenkonzentratbehältermittel (28), um ein Volumen eines Tintenkonzentrats darin aufzunehmen, welches in einem Innenbereich (18) des ersten Gehäuseelements (20) angeordnet ist;

(c) ein erstes Mittel (22), das an dem ersten Gehäuseelement (20) angeordnet ist und in Fluidverbindung mit dem Innenbereich (18) des ersten Gehäuseelements (20) steht, um das erste Gehäuseelement mit eine Fluiddruckquelle (100) zu verbinden;

(d) einen ersten Tintenkonzentratfluidkanal (32), der mit dem ersten Tintenkonzentratbehältermittel (28) verbunden ist, um ein Volumen des Tintenkonzentrats einer ersten Mischvorrichtung (24) zuzuführen;

(e) ein erstes Verdünnungsmittelleitungsmittel (36), um das Verdünnungsmittel von dem Innenbereich (18) des ersten Gehäuseelements (20) der ersten Mischvorrichtung (24) zuzuführen;

(f) ein zweites, allgemein hohles, fluiddichtes Gehäuseelement (20) zur Aufnahme eines Drucks, der von außen darauf ausgeübt wird;

(g) ein zweites zusammenfaltbares Tintenkonzentratbehältermittel (28) zur Aufnahme eines Tintenkonzentrats, das in einem Innenbereich (18) des zweiten Gehäuseelements (20) angeordnet ist;

(h) ein zweites Mittel (22), das an dem zweiten Gehäuseelement (20) angeordnet ist und in Fluidverbindung mit dem Innenbereich (18) des zweiten Gehäuseelements (20) steht, um das zweite Gehäuseelement mit einer Fluiddruckquelle (100) zu verbinden;

(i) einen zweiten Tintenkonzentratfluidkanal (32), der mit dem zweiten Tintenkonzentratbehältermittel (28) verbunden ist, um ein Volumen des Tintenkonzentrats einer zweiten Mischvorrichtung (24) zuzuführen;

(j) ein zweites Verdünnungsmittelleitungsmittel (36), um das Verdünnungsmittel von dem Innenbereich (18) des zweiten Gehäuseelements (20) der zweiten Mischvorrichtung (24) zuzuführen;

(k) ein erstes Ventilmittel (104), um die Fluiddruckquelle (100) zu dem Innenbereich (18) des ersten Gehäuseelements (20) zu steuern;

(l) ein zweites Ventilmittel (106), um die Fluiddruckquelle (100) zu dem Innenbereich (18) des zweiten Gehäuseelements (20) zu steuern;

(m) ein drittes Ventilmittel (112), um eine Tintenzufuhr von der ersten Mischvorrichtung zu wenigstens einem Druckkopf (26), der in der Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, zu steuern und

(n) ein viertes Ventilmittel (114), um eine Tintenzufuhr von der zweiten Mischvorrichtung zu wenigstens einem Druckkopf (26), der in Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, zu steuern.

12. Ein Verfahren zur in situ-Herstellung von Tinte aus einem Tintenkonzentrat in einer Tintenstrahldruckanordnung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, daß:

(a) ein Volumen einen Tintenkonzentrats in einem zusammenfaltbaren Behältermittel (28) angeordnet wird;

(b) das zusammenfaltbare Behältermittel (28), welches das Tintenkonzentrat enthält, in einem hohlen, fluiddichten Gehäuseelement (20) angeordnet wird;

(c) das zusammenfaltbare Behältermittel (28), welches des Tintenkonzentrat enthält, zur Fluidverbindung des Tintenkonzentrats mit einer Mischvorrichtung (24) verbunden wird;

(d) eine Fluiddruckquelle mit einem Innenbereich (18) des hohlen, fluiddichten Gehäuseelements (20) verbunden wird;

(e) ein Fluiddruck an dem Innenbereich (18) des hohlen, fluiddichten Gehäuseelements (20) angelegt wird, um das zusammenfaltbare Behältermittel zusammenzudrücken und dadurch das Tintenkonzentrat aus dem zusammenfaltbaren Behältermittel (28) zu drücken und das Tintenkonzentrat der Mischvorrichtung (24) zuzuführen; und

(f) ein Verdünnungsmittel der Mischvorrichtung (24) zugeführt wird, um es mit dem Tintenkonzentrat zu vermischen und die Tinte zur Verwendung in wenigstens einem Druckkopf (26), der in der Tintenstrahldruckanordnung angeordnet ist, herzustellen.