DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

der Siemens AG (DE 28 12 562 C2), wies eine
„Tintenmosaikschreibeinrichtung“ mit einem Schreibkopf
mit 12 Tintendüsen auf, die über ein Kanalsystem mit
Tinte aus einem Tintenvorratsbehälter versorgt wurden.
Der Tintenvorratsbehälter war bereits auswechselbar in
der entlang einer Schreibwalze verfahrbaren
„Tintenmosaikschreibeinrichtung“ eingesetzt. Die Tinte
wurde in einer flexiblen Kunststoffblase luftdicht
verschlossen gespeichert. Im Betriebszustand erfolgte die
Tintenversorgung des Schreibkopfs über eine Hohlnadel,
welche Bestandteil einer Aufnahmevorrichtung war. Beim
Auswechseln des Tintenvorratsbehälters kam es schon
damals darauf an, zu vermeiden, dass Tinte ausfließt und
Luftblasen in das Versorgungssystem eindringen. Ein in
der Wandung des Tintenvorratsbehälters eingesetzter
Dichtungspfropfen und das Verdrehen des
Tintenvorratsbehälters aus einer Betriebsstellung in eine
Ruhestellung sollten dies vermeiden.
Figur 4: Siemens „Tintenmosaikschreibeinrichtung“; 1
Aufnahmeeinrichtung, 2 Tintenvorratsbehälter, 3 Schreibkopf, 4
Hohlnadel, 11 Pfropfen, 13 Kanalsystem (aus DE 28 12 562 C2).
4. Druckerpatronen mit „Schaumkörper“
Weit verbreitet sind Tintenstrahl-Druckerpatronen, deren
Tintenbehälter mit einem Schwamm, einem so genannten
Schaumkörper gefüllt ist, welcher mit Tinte getränkt ist.
Der Schaumkörper hat die Aufgabe, die Tinte unter einem
gewissen Unterdruck in dem Tintenbehälter zu speichern,
so dass verhindert wird, dass die Tinte aus den Düsen
ausläuft. Wenn die Tinte in dem Schaumkörper
aufgenommen ist, wird jedoch auch vermieden, dass sich
Druckschwankungen, die beispielsweise beim
Beschleunigen und Abbremsen der auf einem Schlitten
angeordneten Tintenpatrone auftreten, auf die
Tintenzufuhr zum Druckkopf und damit auf das
Druckergebnis auswirken. Der Schaumkörper hat aber
auch die Aufgabe, zu vermeiden, dass Luftblasen aus dem
Tintenbehälter zu den Düsen des Druckkopfs vordringen.
Luft aus der Umgebung muss zwar entsprechend dem
Tintenverbrauch in den Tintenbehälter kontrolliert
eindringen können um dort einen gleich bleibenden
Unterdruck zu gewährleisten, sie darf aber nicht bis in den
Druckkopf vordringen, da dies zu einem fehlerhaften
Ausdruck und sogar zu einer Zerstörung von
Tintentröpfchen-Ausstoßelementen und damit zur
Unbrauchbarkeit des Druckkopfs führen kann.
Wesentliche Grundlagen für die Tintenpatronen mit
Schaumkörper wurden durch die Hewlett Packard
Company bereits im Jahr 1986 mit dem in der US-
Patentschrift Nr. 4 771 295 bzw. in der deutschen
Gebrauchsmusterschrift DE 87 18 062 U1 beschriebenen
Tintenstrahlstift geschaffen. Der Tintenstrahlstift (siehe
Figur 5) zeichnet sich dadurch aus, dass Tintenbehälter
und der Druckkopf 28 eine Einheit bilden und bereits für
drei Druckfarben ausgelegt ist. Er weist dementsprechend
drei Tintenspeicherkammern 12, 14, 16 auf. Die Kammern
sind mit Polyurethanschaum 42, 44, 46 definierter
Porosität gefüllt. An den Tintenauslassöffnungen 22, 24,
26 der Tintenkammern sind Maschenfilter 36, 38, 40
angebracht, um Luftblasen und feste Partikel auszufiltern.
Durch die geometrische Ausgestaltung der
Tintenauslassöffnungen in Verbindung mit der Gestaltung
der Kammerwände werden die Schaumkörper oberhalb
der Maschenfilter gezielt komprimiert. Dies wiederum
erhöht
die Kapillarität der Schaumkörper oberhalb der drei
Filter und verringert damit die Gefahr, dass Luftblasen den
Tintenfluss unterbrechen. Der Tintenstrahlstift ist an seiner
Oberseite durch einen mit Rippen 56 versehenen Deckel
51 verschlossen. Die Rippen 56 dienen ebenfalls dazu,
den Schaumkörper im Bereich von Belüftungsöffnungen
52 zusammenzudrücken. Die Belüftungsöffnungen 52
weisen Membranen aus einem porösen Material auf, die
für eine ausreichende Belüftung der Tintenkammern
sorgen, jedoch das Auslaufen von Tinte verhindern.
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