EP0560729B1 - Tintenpatrone für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers - Google Patents

Tintenpatrone für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers Download PDF

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EP0560729B1
EP0560729B1 EP93810169A EP93810169A EP0560729B1 EP 0560729 B1 EP0560729 B1 EP 0560729B1 EP 93810169 A EP93810169 A EP 93810169A EP 93810169 A EP93810169 A EP 93810169A EP 0560729 B1 EP0560729 B1 EP 0560729B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink cartridge
cartridge according
casing
opening
ink
Prior art date
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EP93810169A
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English (en)
French (fr)
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EP0560729A3 (en
EP0560729A2 (de
Inventor
Jürg Geissmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pelikan Produktions AG
Original Assignee
Pelikan Produktions AG
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Publication date
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Priority claimed from DE9300132U external-priority patent/DE9300132U1/de
Application filed by Pelikan Produktions AG filed Critical Pelikan Produktions AG
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Publication of EP0560729A3 publication Critical patent/EP0560729A3/de
Application granted granted Critical
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17513—Inner structure

Definitions

  • An ink cartridge according to the preamble of claim 1 and a printhead according to the preamble of claim 15 are known from IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 34, no. 1, June 1991, page 459 ff.
  • the ink cartridge has a housing filled with an ink-soaked foam body and on one side an opening for plugging onto a tubular socket of the print head. A small air inlet opening is arranged on the opposite side.
  • inserting the cartridge is somewhat unsafe because the position of the cartridge in the print head is undefined. It is sometimes difficult to restart the print head after replacing the cartridge.
  • the present invention has for its object to avoid the above disadvantages. This object is achieved by the combination of features of claim 1.
  • the print head 1 is only indicated schematically. It consists of a rectangular base plate 2, from which a projection 3 protrudes along a narrow side. A nozzle plate 5 is installed in the end face 4 of this projection 3.
  • the nozzle plate 5 contains a series of narrow ink channels. The pressure in these channels can be pulsed piezoelectric or thermoelectric be increased so that an ink droplet is ejected from the nozzle in question. The surface tension at the nozzle mouth then sucks the ejected ink volume out of an interior space 6 of a tubular nozzle 7 which communicates with the nozzle channels.
  • the flat end face 8 of the connector 7 is covered with a close-meshed sieve 9 and projects beyond the rear side 10 of the base plate 2.
  • a prismatic tube with four side walls 11 protrudes from the base plate 2, into which an ink cartridge 20 is inserted.
  • a sealing ring 12, shown in more detail in FIG. 5, is placed on the section of the connecting piece 7 projecting beyond the rear.
  • the elastomeric sealing ring 12, for example made of silicone rubber, is tubular and has a flat end face 13 at the front and a circumferential sealing bead 15 on the cylindrical outer circumference 14.
  • the end face 13 supports the protruding edge of the sieve 9 and protects it from tearing when the cartridge 20 is pulled out
  • the sealing bead 15 seals the connector 7 against the cartridge housing. In operation, the end face 4 is directed downward and the interior 6 is full of ink.
  • two opposite side walls 11 of the printhead 1 have coaxial bores 16.
  • the ink cartridge 20 has a plastic housing 22 consisting of a hollow body 24 which is open at the bottom in the illustration according to FIG. 2 and is closed off by a cover 26 which is sealed or glued on.
  • An end wall 28 of the housing 22 has an opening 30 with a cylindrical wall 32 for receiving the nozzle 7.
  • the sealing bead 15 seals against the wall 32.
  • the housing 22 is largely with an ink-soaked foam body 34 filled.
  • Two side walls 36 of the housing 22 have spherical cap-shaped projections 38 for snapping into the holes in the side walls 11 of the print head 1.
  • a cavity 40 is formed between the foam body 34 and the housing 22, which can be filled with air or ink.
  • a pumping element 42 protrudes into this cavity 40, in the form of a piston pump in the embodiment according to FIG.
  • a cylindrical tube 44, in which a piston 46 is guided, is formed on the cover 26.
  • the piston 46 is loaded by a spring 48 into the basic position shown in FIG. 2, in which a piston shaft 50 projects beyond the housing 22.
  • the piston 46 is shown enlarged in FIG. 3. It consists of a piston crown 52 and the stem 50 snapped onto it. An O-ring 54 is inserted between two end faces of the stem 50 and the bottom 52 and seals against the cylindrical inner wall of the tube 44. The interior of the shaft 50 is connected to the atmosphere via openings 56.
  • the piston crown 52 contains a check valve 58.
  • a pin 64 molded onto a rotationally symmetrical membrane 62 is inserted into a central bore 60.
  • the membrane 62 consists of an elastomer, for example of silicone rubber. At the periphery, it has a projecting, thin-walled, thoracic segment-shaped sealing bead 66 which seals against a flat end face 68 of the piston crown 52.
  • the check valve 58 has a very low opening or closing pressure of a few mbar, for example at most 20 mbar.
  • An opening 70 connects the outside of the membrane 62 to the interior of the shaft 50.
  • the shaft 50 of the pumping goose 42 is pressed in until ink emerges from the nozzle plate 5.
  • the print head 1 is expediently held with the nozzle plate 5 upward so that the air can escape from the space 6.
  • the interior 6 is then filled with ink and the print head 1 is ready for operation.
  • the shaft 50 is released, there is then a negative pressure of a few mbar inside the housing 22, so that no more ink can drip from the nozzle plate 5.
  • the stroke volume of the piston 46 is preferably somewhat larger than the volume of the interior 6. This space 6 can be filled with a single push in of the piston 46. However, the check valve 58 also makes it possible to repeat the pumping process if a single push in is not sufficient.
  • FIGS. 6-8 differ from those according to FIGS. 2-4 only in the design of the pumping goose 42, so that the parts identical to the embodiment according to FIGS. 2-4 are partially omitted in the illustration according to FIGS. 6-8. Analog parts have the same reference numerals, so that a detailed description of these parts is unnecessary.
  • the pump element 42 is designed as a bellows pump.
  • the pump organ 42 according to FIG. 6 has a dome-shaped, elastomeric bellows 76 with a flange 78 which is clamped between a sleeve 80 pressed into the tube 44 and an end wall 82 of the tube 44.
  • the wall 82 has an opening 84.
  • the check valve 58 which can be of the same design as that according to FIGS. 3 and 4, is inserted in the end wall 86 of the housing 22 opposite the end wall 28.
  • the bellows 76 is a bellows which is pushed onto a tubular extension 88 of the wall 82.
  • the check valve 58 is mounted here in the wall 82.
  • FIG. 8 differs from that according to FIGS. 2-4 in that the spring 48 and the check valve 58 are missing.
  • the piston 46 is pressed in two stages into the depressed position which is also shown. In a first stage, the piston is pushed in so that the O-ring 54 is still on the side of the radial opening 90 in the tube 44 facing the cover 26. This position can be determined by a not shown stop or by the outer end face 92 of the piston skirt 50 being flush with the outer face of the cover 26.
  • the opening 90 can also be formed, for example, in the end wall 86 and can be closed in the delivery state, for example by an adhesive tape.
  • the "two-phase movement" consists in pressing in the piston 46 and then detaching the adhesive tape.
  • the opening 30 of the housing 22 is also sealed by an adhesive film which is removed before the ink cartridge 20 is inserted into the print head 1.
  • the print head 1 is of the same design as that according to FIG. 1, except that the sealing ring 12 is missing.
  • the cartridge 120 of the embodiment according to FIG. 9 consists of a housing 121 with a prismatic hollow body 122 which is open on one side and has four side walls 123 and a rear wall 124 made of thermoplastic material and a cover 125 which is sealed onto the free end edge of the hollow body 121, for example ultrasonically welded on cover 125
  • the cover 125 engages with a circumferential rim 126 in a form-fitting manner in the inside of the side walls 123. Adjacent to one narrow side, the cover 125 has a bore 127 in which the connector 7 fits.
  • the cover 125 Adjacent to the opposite narrow side, the cover 125 has a small ventilation hole 128 which is connected to one another by closely inner ribs 129 on the side wall 123 formed channel 130 is aligned.
  • the channel 130 opens at the rear wall 124 into a ventilation cavity 132, which is also formed by ribs 131.
  • An open-pore foam body 135 is inserted into the housing 121 with some compression.
  • the foam is e.g. "Melamine” foam (registered trademark) or polyurethane foam.
  • Body 135 is soaked in ink.
  • an elastomeric sealing film 136 e.g. made of silicone rubber, which has the size of the inner contour of the hollow body 122 at the free edge.
  • the sealing film 136 has a circular hole 137 of smaller diameter coaxial to the bore 127. With the edge region adjacent to this hole 137, the film 136 seals the interior of the housing 121 against the end face 8 of the connector 7. In the area of the vent hole 128, the film 136 has a further recess.
  • Two opposite side walls 123 of the hollow body 122 each have a spherical cap-shaped locking projection 139.
  • the projections 139 snap into corresponding bores in the side walls 11 of the print head 1.
  • two opposite side walls 123 of the housing 121 have molded-on grip cams 140 which make it easier for the cartridge 120 to be pulled out of the print head 1.
  • the bore 127 and the ventilation hole 128 are closed with an adhesive strip or a sealing film 141 for transport and storage. This will clean the cartridge 120 guaranteed.
  • the film 141 closes both openings at the same time, it is avoided that the ventilation hole 128 could remain closed due to incorrect operation when inserting the cartridge 120, as a result of which safe operation of the print head 1 would not be possible. For this reason, the arrangement of the ventilation hole 128 in the cover 125 is advantageous.
  • the channels 130, 132 formed by the ribs 129, 131 nevertheless ensure that the foam body 135 is exposed to atmospheric pressure as desired from the opposite side of the bore 127.
  • the nozzle 7 compresses the foam body 135 locally and therefore at the same time presses an ink supply into the interior 6 of the nozzle 7. This ensures reliable operation of the print head 1 immediately after the cartridge 20 has been inserted. Because the relatively large-area sieve 9 of the nozzle 7 presses directly onto the foam body 135, the ink supply is guaranteed until the end of the ink supply. The contact pressure of the foam body 135 against the screen 9 of the connector 7 can be ensured by a positive engagement of the locking cams 139 in the locking bores of the print head 1.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Description

  • Aus IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 34, no. 1, Juni 1991, Seite 459 ff. ist eine Tintenpatrone gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Druckkopf gemäss Oberbegriff des Anspruchs 15 bekannt. Die Tintenpatrone hat ein mit einem tintengetränkten Schaumkörper gefülltes Gehäuse und auf der einen Seite eine Oeffnung zum Aufstecken auf einen rohrförmigen Stutzen des Druckkopfs. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine kleine Luftzufuhröffnung angeordnet. Das Einsetzen der Patrone ist allerdings etwas unsicher, weil die Stellung der Patrone im Druckkopf undefiniert ist. Die Wiederinbetriebnahme des Druckkopfs nach dem Auswechseln der Patrone ist manchmal erschwert.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
  • Aus der EP-A-378 240 ist es an sich bekannt, eine Tintenpatrone in einem Druckkopf mit Schnappelementen einzurasten.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch einen Druckkopf mit Tintenpatrone,
    Figur 2
    einen Längsschnitt durch die Patrone nach Figur 1
    Figur 3
    einen vergrösserten Axialschnitt durch den Kolben,
    Figur 4
    einen Axialschnitt durch eine Dichtung,
    Figur 5
    einen Axialschnitt durch eine weitere Dichtung,
    Figuren 6-8
    Varianten der Ausführungsform nach Figuren 2-4,
    Figur 9
    einen Längsschnitt durch einen Druckkopf mit eingesetzter Tintenpatrone einer weiteren Ausführungsform,
    Figur 10
    eine Stirnansicht der Patrone der Ausführungsform nach Figur 9,
    Figur 11
    eine Stirnansicht eines Gehäuseteils, und
    Figur 12
    eine Ansicht einer Dichtfolie.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 1 ist der Druckkopf 1 nur schematisch angedeutet. Er besteht aus einer rechteckigen Grundplatte 2, von der längs einer Schmalseite ein Vorsprung 3 vorsteht. In der Stirnfläche 4 dieses Vorsprungs 3 ist eine Düsenplatte 5 eingebaut. Die Düsenplatte 5 enthält eine Reihe enger Tintenkanäle. Der Druck in diesen Kanälen kann impulsartig piezoelektrisch oder thermoelektrisch erhöht werden, sodass aus der betreffenden Düse ein Tintentröpfchen ausgestossen wird. Die Oberflächenspannung an der Düsenmündung saugt anschliessend das ausgestossene Tintenvolumen aus einem mit den Düsenkanälen kommunizierenden Innenraum 6 eines rohrförmigen Stutzens 7 an. Die ebene Stirnfläche 8 des Stutzens 7 ist mit einem engmaschigen Sieb 9 abgedeckt und überragt die Rückseite 10 der Grundplatte 2. Von der Grundplatte 2 steht auf der Rückseite ein prismatisches Rohr mit vier Seitenwänden 11 ab, in welches eine Tintenpatrone 20 eingesteckt ist. Auf den die Rückseite überragenden Abschnitt des Stutzens 7 ist ein in Figur 5 detaillierter dargestellter Dichtring 12 aufgesetzt. Der elastomere Dichtring 12, zum Beispiel aus Silikongummi, ist rohrförmig und hat vorn eine ebene Stirnfläche 13 und am zylindrischen Aussenumfang 14 einen umlaufenden Dichtwulst 15. Die Stirnfläche 13 stützt den überstehenden Rand des Siebes 9 und schützt ihn vor dem Abreissen beim Ausziehen der Patrone 20. Der Dichtwulst 15 dichtet den Stutzen 7 gegen das Patronengehäuse ab. Im Betrieb ist die Stirnfläche 4 nach unten gerichtet und der Innenraum 6 voll Tinte. Zum Einrasten der Patrone 20 haben zwei gegenüberliegende Seitenwände 11 des Druckkopfs 1 koaxiale Bohrungen 16.
  • Die Tintenpatrone 20 hat ein Kunststoffgehäuse 22 bestehend aus einem in der Darstellung nach Figur 2 unten offenen Hohlkörper 24, der durch einen aufgesiegelten oder aufgeklebten Deckel 26 abgeschlossen ist. Eine Stirnwand 28 des Gehäuses 22 hat eine Oeffnung 30 mit einer zylindrischen Wand 32 zur Aufnahme des Stutzens 7. Der Dichtwulst 15 dichtet gegen die Wand 32 ab. Das Gehäuse 22 ist grösstenteils mit einem tintengetränkten Schaumkörper 34 gefüllt. Zwei Seitenwände 36 des Gehäuses 22 haben kugelkalottenförmige Vorsprünge 38 zum Einrasten in die Bohrungen der Seitenwände 11 des Druckkopfs 1.
  • An der der Stirnwand 28 gegenüberliegenden Seite ist zwischen dem Schaumkörper 34 und dem Gehäuse 22 ein Hohlraum 40 gebildet, der mit Luft oder Tinte gefüllt sein kann. In diesen Hohlraum 40 ragt ein Pumporgan 42, bei der Ausführungsform nach Figur 2 in Form einer Kolbenpumpe. Am Deckel 26 ist ein zylindrisches Rohr 44 angeformt, in welchem ein Kolben 46 geführt ist. Der Kolben 46 ist durch eine Feder 48 in die in Figur 2 dargestellte Grundstellung belastet, in welcher ein Kolbenschaft 50 über das Gehäuse 22 vorsteht.
  • Der Kolben 46 ist in Figur 3 vergrössert dargestellt. Er besteht aus einem Kolbenboden 52 und dem darauf aufgeschnappten Schaft 50. Zwischen zwei Stirnflächen von Schaft 50 und Boden 52 ist ein O-Ring 54 eingesetzt, der gegen die zylindrische Innenwand des Rohres 44 abdichtet. Der Innenraum des Schaftes 50 ist über Oeffnungen 56 mit der Atmosphäre verbunden. Der Kolbenboden 52 enthält ein Rückschlagventil 58. In eine zentrische Bohrung 60 ist ein an eine rotationssymmetrische Membran 62 angeformter Zapfen 64 eingesteckt. Die Membran 62 besteht aus einem Elastomer, zum Beispiel aus Silikongummi. An der Peripherie hat sie einen vorstehenden, dünnwandigen, thorussegmentförmigen Dichtwulst 66, der gegen eine ebene Stirnfläche 68 des Kolbenbodens 52 abdichtet. Das Rückschlagventil 58 hat einen sehr geringen Oeffnungs- oder Schliessdruckdruck von einigen mbar, zum Bei-spiel höchstens 20 mbar. Eine Oeffnung 70 verbindet die Aussenseite der Membran 62 mit dem Innenraum des Schaftes 50.
  • Nach dem Einsetzen der Patrone 20 in den Druckkopf 1 wird der Schaft 50 des Pumporgans 42 eingedrückt, bis Tinte aus der Düsenplatte 5 austritt. Zweckmässig wird dabei der Druckkopf 1 mit der Düsenplatte 5 nach oben gehalten, damit die Luft aus dem Raum 6 entweichen kann. Dann ist der Innenraum 6 mit Tinte gefüllt und der Druckkopf 1 betriebsbereit. Beim Loslassen des Schaftes 50 herrscht anschliessend im Innern des Gehäuses 22 ein Unterdruck von wenigen mbar, sodass aus der Düsenplatte 5 keine Tinte mehr tropfen kann. Durch die beschriebene Ausbildung der Tintenpatrone wird damit eine einfache und sichere Inbetriebnahme erreicht.
  • Das Hubvolumen des Kolbens 46 ist vorzugsweise etwas grösser als das Volumen des Innenraums 6. Dadurch kann mit einem einzigen Eindrücken des Kolbens 46 dieser Raum 6 gefüllt werden. Es ist jedoch durch das Rückschlagventil 58 auch möglich, den Pumpvorgang zu wiederholen, wenn ein einmaliges Eindrücken nicht ausreichen sollte.
  • Die Ausführungsformen nach Figuren 6-8 unterscheiden sich von jener nach Figuren 2-4 nur durch die Ausbildung des Pumporgans 42, sodass die mit der Ausführungsform nach Figuren 2-4 identischen Teile in der Darstellung nach Figuren 6-8 teilweise weggelassen sind. Analoge Teile tragen gleiche Bezugszeichen, sodass sich eine detaillierte Beschreibung dieser Teile erübrigt.
  • Bei der Ausführungsform nach Figuren 6 und 7 ist das Pumporgan 42 als Balgpumpe ausgebildet. Das Pumporgan 42 nach Figur 6 hat einen domförmigen, elastomeren Balg 76 mit einem Flansch 78, der zwischen einer ins Rohr 44 eingepressten Hülse 80 und einer Stirnwand 82 des Rohres 44 eingeklemmt ist. Die Wand 82 hat eine Oeffnung 84. Das Rückschlagventil 58, das zum Beispiel gleich ausgebildet sein kann wie jenes nach Figuren 3 und 4, ist hier in die der Stirnwand 28 gegenüberliegende Stirnwand 86 des Gehäuses 22 eingesetzt.
  • Bei der Variante nach Figur 7 ist der Balg 76 ein Faltenbalg, der auf einen rohrförmigen Ansatz 88 der Wand 82 aufgeschoben ist. Das Rückschlagventil 58 ist hier in der Wand 82 montiert.
  • Die Ausführungsform nach Figur 8 unterscheidet sich von jener nach Figuren 2-4 dadurch, dass die Feder 48 und das Rückschlagventil 58 fehlen. Hier wird der Kolben 46 nach dem Einsetzen der Patrone 20 in den Druckkopf 1 in zwei Stufen in die ebenfalls dargestellte, eingedrückte Stellung gedrückt. In einer ersten Stufe wird der Kolben so eingeschoben, dass der O-Ring 54 noch auf der dem Deckel 26 zugewandten Seite einer radialen Oeffnung 90 im Rohr 44 ist. Diese Stellung kann durch einen nicht dargestellten Rastanschlag oder dadurch bestimmt sein, dass die äussere Stirnfläche 92 des Kolbenschaftes 50 mit der Aussenfläche des Deckels 26 bündig ist. In dieser Stellung wird abgewartet, bis Tinte aus der Düsenplatte 5 austritt und anschliessend der Kolben 46 weitergeschoben, sodass der Raum 40 nunmehr über die Oeffnung 90 mit der Aussenatmosphäre kommuniziert, ein verbleibender Ueberdruck im Raum 40 abgebaut und im späteren Betrieb ein Nachfliessen von Luft zum Ersatz des verbrauchten Tintenvolumens ermöglicht ist.
  • Abweichend von der Ausführungsform nach Figur 8 kann die Oeffnung 90 auch zum Beispiel in der Stirnwand 86 ausgebildet und im Lieferzustand zum Beispiel durch ein Klebband verschlossen sein. In diesem Fall besteht die "Zweiphasenbewegung" im Eindrücken des Kolbens 46 und anschliessenden Ablösen des Klebbandes.
  • Im Lieferzustand wird auch die Oeffnung 30 des Gehäuses 22 durch eine Klebfolie versiegelt, die vor dem Einsetzen der Tintenpatrone 20 in den Druckkopf 1 entfernt wird.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 9 ist der Druckkopf 1 gleich ausgebildet, wie jener nach Figur 1, nur dass der Dichtring 12 fehlt.
  • Die Patrone 120 der Ausführungsform nach Fig. 9 besteht aus einem Gehäuse 121 mit einem einseitig offenen, prismatischen Hohlkörper 122 mit vier Seitenwänden 123 und einer Rückwand 124 aus thermoplastischem Kunststoff und einem auf dem freien Stirnrand des Hohlkörpers 121 aufgesiegelten, z.B. mit Ultraschall aufgeschweissten Deckel 125. Der Deckel 125 greift mit einem umlaufenden Bord 126 formschlüssig in die Innenseite der Seitenwände 123 ein. Benachbart der einen Schmalseite hat der Deckel 125 eine Bohrung 127, in welche der Stutzen 7 passt. Benachbart der gegenüberliegenden Schmalseite hat der Deckel 125 ein kleines Belüftungsloch 128, das mit einem durch eng benachbarte, innere Rippen 129 an der einen Seitenwand 123 gebildeten Kanal 130 fluchtet. Der Kanal 130 mündet an der Rückwand 124 in einen ebenfalls durch Rippen 131 gebildeten Belüftungshohlraum 132.
  • In das Gehäuse 121 ist ein offenporiger Schaumkörper 135 unter etwas Kompression eingesetzt. Als Schaumstoff eignet sich z.B. "Melamin"-Schaumstoff (eingetragenes Warenzeichen) oder Polyurethan-Schaumstoff. Der Körper 135 ist mit Tinte getränkt. Zwischen den Schaumkörper 135 und den Deckel 125 ist eine elastomere Dichtfolie 136 z.B. aus Silikongummi eingesetzt, welche die Grösse der Innenkontur des Hohlkörpers 122 am freien Rand hat. Die Dichtfolie 136 hat koaxial zur Bohrung 127 ein kreisrundes Loch 137 kleineren Durchmessers. Mit dem Randbereich benachbart diesem Loch 137 dichtet die Folie 136 den Innenraum des Gehäuses 121 gegen die Stirnfläche 8 des Stutzens 7 ab. In der Gegend des Belüftungslochs 128 hatdie Folie 136 eine weitere Ausnehmung.
  • Zwei gegenüberliegende Seitenwände 123 des Hohlkörpers 122 haben je einen kugelkalottenförmigen Rastvorsprung 139. Die Vorsprünge 139 rasten in entsprechende Bohrungen der Seitenwände 11 des Druckkopfs 1 ein. In der in eingesetzter Position des Druckkopfs 1 freien Partie haben zwei gegenüberliegende Seitenwände 123 des Gehäuses 121 angeformte Griffnocken 140, die ein Ausziehen der Patrone 120 aus dem Druckkopf 1 erleichtern. Die Bohrung 127 und das Belüftungsloch 128 sind für Transport und Lagerung mit einem Klebstreifen oder einer Siegelfolie 141 verschlossen. Dadurch wird eine saubere Handhabung der Patrone 120 gewährleistet. Weil die Folie 141 gleichzeitig beide Oeffnungen verschliesst, wird vermieden, dass durch Fehlbedienung beim Einsetzen der Patrone 120 das Belüftungsloch 128 verschlossen bleiben könnte, wodurch ein sicherer Betrieb des Druckkopfs 1 nicht möglich wäre. Aus diesem Grunde ist die Anordnung des Belüftungslochs 128 im Deckel 125 vorteilhaft. Die durch die Rippen 129, 131 gebildeten Kanäle 130, 132 sorgen trotzdem für die von der Gegenseite der Bohrung 127 erwünschte Beaufschlagung des Schaumkörpers 135 mit Atmosphärendruck.
  • Wenn die Patrone 120 in den Druckkopf 1 eingesetzt wird, komprimiert der Stutzen 7 den Schaumkörper 135 örtlich und presst deshalb zugleich einen Tintenvorrat in den Innenraum 6 des Stutzens 7. Dadurch wird ein zuverlässiger Betrieb des Druckkopfes 1 unmittelbar nach dem Einsetzen der Patrone 20 erreicht. Weil das relativ grossflächige Sieb 9 des Stutzens 7 unmittelbar auf den Schaumkörper 135 presst, ist der Tintennachschub bis ans Ende des Tintenvorrates gewährleistet. Der Anpressdruck des Schaumkörpers 135 gegen das Sieb 9 des Stutzens 7 kann dabei durch einen formschlüssigen Eingriff der Rastnocken 139 in den Rastbohrungen des Druckkopfs 1 sichergestellt werden.

Claims (15)

  1. Tintenpatrone für einen Druckkopf eines Ink-Jet-Printers, umfassend ein allseits geschlossenes Gehäuse (22, 121) mit einer Stirnwand (28, 125), die eine erste Oeffnung (30, 127) zur Aufnahme eines rohrförmigen Stutzens (7) mit ebener Stirnfläche (8) des Druckkopfs (1) und eine zweite, kleinere Oeffnung (70, 90, 128) für die Luftzufuhr aufweist und einen mit Tinte getränkten Schaumkörper (34, 135) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22, 121) Rastelemente (38, 139) zum Einrasten in Rastmittel des Druckkopfs (1) hat, und dass zusätzlich ein Pumporgan (42) vorhanden ist, um an der der Stirnwand (28) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (22) einen Innendruck zu erzeugen.
  2. Tintenpatrone nach Anspruch 1, wobei das Pumporgan (42) im Gehäuse (22) eingebaut ist.
  3. Tintenpatrone nach Anspruch 2, wobei das Pumporgan (42) ein Rückschlagventil (58) umfasst, das einen freien Luftdurchfluss zu einem Hohlraum (40) zwischen dem Schaumkörper (34) und einer der Stirnwand (28) gegenüberliegenden Wand (86) des Gehäuses (22) zulässt aber den Luftdurchfluss in der Gegenrichtung sperrt.
  4. Tintenpatrone nach Anspruch 3, wobei der Oeffnungs- oder Schliessdruck des Rückschlagventils (58) weniger als 20 mbar beträgt.
  5. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Pumporgan (42) als Kolbenpumpe ausgebildet ist.
  6. Tintenpatrone nach Anspruch 5, wobei der Kolben (46) des Pumporgans (42) durch eine Feder (48) in eine Grundstellung vorbelastet ist, in welcher ein Kolbenschaft (50) über das Gehäuse (22) vorsteht.
  7. Tintenpatrone nach den Ansprüchen 3 und 5, wobei das Rückschlagventil (58) in den Kolben (46) eingebaut ist.
  8. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Pumporgan (42) einen elastomeren Balg (76) umfasst.
  9. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-8, wobei das Gehäuse (121) aus einem einseitig offenen, prismatischen Hohlkörper (122) mit vier Seitenwänden (123) besteht, an deren freiem Ende die Stirnwand (125) befestigt ist, wobei zwischen Stirnwand (125) und den Schaumkörper (135) eine elastomere Folie (136) eingesetzt ist, die koaxial zur ersten Oeffnung (127) ein Loch (137) kleineren Durchmessers hat, wobei bei ein gesetzter Patrone (120) der über den Oeffnungsrand ragende Randbereich des Lochs (137) abdichtend am Stutzen (7) anliegt.
  10. Tintenpatrone nach Anspruch 9, wobei die zweite Oeffnung (128) in der Stirnwand (125) angeordnet ist und über einen im Innenraum des Gehäuses (121) angeordneten Kanal (130) mit einem Hohlraum (132) auf der der Stirnwand (125) gegenüberliegenden Seite des Schaumkörpers (135) kommuniziert.
  11. Tintenpatrone nach Anspruch 10, wobei der Kanal (130) und der Hohlraum (132) durch je zwei einander benachbarte Rippen (129, 131) an der Innenseite des Gehäuses (121) gebildet sind.
  12. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die beiden Oeffnungen (127, 128) für den Versand mittels eines Klebstreifens oder einer Siegelfolie (141) abgedichtet sind.
  13. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die Rastelemente (139) als Vorsprünge an gegenüberliegenden Seitenwänden (123) des Gehäuses (121) ausgebildet sind.
  14. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-13, wobei zwei gegenüberliegende Seitenwände (123) des Gehäuses (121) an dem von der Stirnwand (125) entfernten Ende Griffnocken (140) zum Erleichtern des Ausziehens der Patrone (120) aus dem Druckkopf (1) aufweisen.
  15. Druckkopf mit einer Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1-14 mit einem rohrförmigen Stutzen (7) mit ebener Stirnfläche (8) wobei auf den rohrförmigen Stutzen (7) ein elastomerer Dichtring (12) aufgesetzt ist, der gegen eine zylindrische Wand (32) der Oeffnung (30) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (12) hülsenförmig ausgebildet ist, eine ebene Stirnfläche (13) hat und an seiner zylindrischen Aussenfläche einen umlaufenden Dichtwulst (15) aufweist.
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