EP0237974A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Tintenviskosität in einem Tintenstrahldrucker - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Tintenviskosität in einem Tintenstrahldrucker Download PDF

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EP0237974A1
EP0237974A1 EP87103654A EP87103654A EP0237974A1 EP 0237974 A1 EP0237974 A1 EP 0237974A1 EP 87103654 A EP87103654 A EP 87103654A EP 87103654 A EP87103654 A EP 87103654A EP 0237974 A1 EP0237974 A1 EP 0237974A1
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EP
European Patent Office
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ink
viscosity
ink tank
main
switch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87103654A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Gloeckler
Klaus Schrodin
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.)
Codi-Jet Markierungs Systeme GmbH
Original Assignee
Codi-Jet Markierungs Systeme GmbH
Contraves GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Codi-Jet Markierungs Systeme GmbH, Contraves GmbH filed Critical Codi-Jet Markierungs Systeme GmbH
Publication of EP0237974A1 publication Critical patent/EP0237974A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B41J2/195—Ink jet characterised by ink handling for monitoring ink quality
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    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
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    • Y10T137/2506—By viscosity or consistency
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7313—Control of outflow from tank
    • Y10T137/7323—By float

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for regulating the ink viscosity in an inkjet printer, with at least one write or spray head designed for charging and deflecting ink drops, to which ink liquid is supplied via a line system operatively connected to correspondingly assigned medium reservoir containers.
  • the dynamic viscosity (internal friction) of the ink is an essential factor influencing the operational safety of the inkjet printer. Due to the necessary, continuous suction on the catcher tube (drip catcher) by means of a suction pump, a considerable amount of air is also sucked in from the environment, and an excess pressure is created in the main ink tank, which requires a vent that influences the ink viscosity. When the main ink tank is vented, solvent vapors also escape into the environment, which in turn changes the ink viscosity. As soon as the permissible viscosity range of the ink is exceeded, i.e. that the ink becomes more viscous, proper drop formation as well as charging and deflecting the drops and thus a perfect writing function can no longer be guaranteed.
  • the control device is characterized in that - In a container of the control device connected to the ink supply system, a spindle body designed as a float is arranged, which depending on the ink viscosity (ink density) can be brought into or out of engagement with the associated switch by an upward and downward movement.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the ink supply system for an inkjet printer, shown as a block diagram and designated in its entirety by 75, which essentially comprises a spray head designated by 15 and a control cabinet 70 equipped with appropriate means for building up pressure.
  • the write or spray head 15 shown schematically as a block in FIG. 1 essentially comprises a nozzle body 1 with a nozzle opening 2 and means (not shown in more detail) for charging and deflecting ink drops (not shown), a drip catcher 3, an ink supply valve 12, non-return valves 5, 6 and 8 and a throttle 9.
  • the individual elements of the write or spray head 15 listed above are operatively connected to the individual elements arranged in the control cabinet 70 via lines 11, 10, 7 and 4 that conduct ink liquid.
  • control cabinet 70 denotes an ink main tank, 41 a water tank and 50 a control device which is essentially assigned to the main ink tank 40 as an independent structural unit. Furthermore, one recognizes in the control cabinet 70 a pressure reducer 20 that is operatively connected to a manometer 21 and regulates the operating pressure according to the direction of arrow X, a first filter 22, a pressure pump 23, and a second one Filter 25, two throttles 17, 18, a suction pump 29, a first valve 30 and a second valve 31 assigned to the solvent container 42.
  • the main ink tank 40 is also connected via a line 35 to the control device 50 and via a line 27 with the interposition of the throttle 17 with the manometer 21 provided on the pressure reducer 20.
  • the line 10 connected to the nozzle body 1 with the interposition of the check valve 8 and the throttle 9 opens into the line 27.
  • the line 7 connected to the line 10 upstream of the check valve 8 and the line 4 connected to the drip catcher 3 are connected to the valve 30 .
  • a line 34 connected to the solvent container 42 is connected to the valve 30, or to the line 4, and a line 28 connected to the main ink tank 40 is connected to the line 34 with the interposition of the suction pump 29.
  • the main ink tank 40 is also connected to the water tank 41 via a line 32 for solvent separation, and a vent line 33 is connected to the water tank 41.
  • a line 26 leads from the filter 22 connected to the line 24 with the interposition of the line filter 25 and the throttle 18 to the control device 50.
  • the control device 50 comprises a container 51 in the form of a housing with a recess 52,52 ⁇ in which a ring 55 Centrally guided, designed as a float and provided with a plunger 58 ⁇ spindle body 58 is arranged.
  • the container 51 has an annular channel 54 and is closed by a cover 59.
  • the ring channel 54 is connected to an outlet opening 57 via a bore 56.
  • the outlet opening 57 is designed to receive and fasten the line 35, the line 35 connecting the control device 50 to the main ink tank 40 (FIG. 1).
  • An opening 53 provided for receiving and fastening the line 26 is arranged in the lower region in the container 51.
  • a height-adjustable holding bracket 61 for a switch 60 is arranged and fastened by means not shown.
  • the ink T is removed from the main ink tank 40 via the line 24, the filter 22, the pressure reducer 20 and via the ink supply line 11 fed to the write or spray head 15.
  • the valve 12 is opened, as a result of which the pressure builds up in the nozzle body 1, an ink jet S from an oscillating tappet (not shown) and an ink jet (not shown)
  • a plurality of ink drops are generated by means (not shown), which are deflected in the predetermined direction.
  • the unneeded and undeflected ink drops are captured by the drip catcher 3 and returned to the main ink tank 40 essentially by the action of the suction pump 29.
  • the ink column present in the line 7 during the switch-off process between the check valve 6 and the vent valve 30 is guided into the main ink tank 4 via the line 7, the suction pump 29 and the line 28.
  • the check valve 6 serves to ensure that no ink is pressed in the direction of the nozzle body 1 in the case of a geodetic gradient between the vent valve 30 and the nozzle body 1.
  • part of the ink flow is introduced by the filter 22 via the line 26 into the container 51 of the control device 50.
  • it is introduced horizontally through the opening 53 into the lower recess 52, which is designed as a flow channel.
  • the ink T rises, as shown in FIG. 2, to the upper edge 54 ⁇ of the ring channel 54.
  • the edge 54 ⁇ forms an ink level at a constant height.
  • the ink T shown with arrows and flowing over the edge 54 ⁇ into the ring channel 54 is returned through the bore 56 and the outlet opening 57 via the line 35 into the main ink tank 40.
  • the spindle body 58 which is arranged in the recess 52 in the form of a flow channel and centered by the ring 55, is designed in terms of flow technology in such a way that it maintains a certain one with constant ink viscosity (ink density) and with rising ink T. Takes position.
  • the distance of the proximity switch 60 to the plunger 58 ⁇ is variable due to the adjustable and lockable on the container 51 holding bracket 61 and is set before starting the inkjet printer. If the density of the ink changes, ie that the ink viscosity increases, then the spindle body 58 experiences a lift in the direction of the arrow Y. When the plunger 58 ⁇ contacts the proximity switch 60, the latter triggers a corresponding signal.
  • the signal fed via an electrical line 65 (dashed line in FIG. 1) from the switch 60 to the valve 31 arranged on the solvent container 42 causes the valve 31 to open, so that solvent LM feeds solvent LM into the main ink tank 40 via the line 34 and thereby changing the ink viscosity.
  • the solvent LM dilutes the ink in the line system, causing the spindle body 58 to lower again in the direction of the arrow Y ⁇ (FIG. 2).
  • the valve 31 is closed again by a corresponding signal and the solvent supply to the main ink tank 40 is interrupted. This process, which regulates the ink viscosity, can be repeated as required.
  • the ink supply system designated 75 ⁇ is shown as a second exemplary embodiment, which essentially has the spray head labeled 15 and, in deviation from FIG. 1, a control cabinet labeled 70 ⁇ .
  • the spray head 15 comprising parts 1 to 12 is identical to the spray head shown in FIG.
  • the Parts 20 to 34 and 41, 42 in the control cabinet 70 ⁇ are essentially identical to the parts arranged in the control cabinet 70 according to FIG. 1 and labeled with the same item number.
  • the control device 50 ⁇ is integrated in the main ink tank 40 ⁇ in the control cabinet 70 ⁇ according to FIG. Furthermore, an interrogation device 45 and an ink reservoir 43 with an associated valve 31 ⁇ are additionally provided.
  • the control device 50 ⁇ has a container 51 ⁇ designed as a housing, which bears against the inner wall 44 of the main ink tank 40 ⁇ and is fastened in the upper region by means of screws 62.
  • the container 51 ⁇ is provided with recesses 46, 46 ⁇ , 46 ⁇ .
  • a first centering ring 55 ⁇ is arranged in the recess 46 ⁇ and a second centering ring 55 ⁇ is arranged in the recess 46 ⁇ , through which centering rings 55 ⁇ , 55 ⁇ a spindle body 48 is guided centrally in the recesses 46, 46 ⁇ , 46 ⁇ in the direction of the arrow Z, Z ⁇ .
  • In the lower region of the container 51 ⁇ there is an opening 53 ⁇ for connecting the line 27 (FIG. 3).
  • Furthermore, in the lower area of the main ink tank 40 ⁇ there is an opening 24 ⁇ for connecting the line 24 (FIG. 3).
  • an insert element 47 is arranged, which is designed to receive a proximity switch 60 ⁇ , which is height-adjustable in a manner not shown, and at the same time serves as a closure for the main ink tank 40 ⁇ .
  • the operation of the inkjet printer in connection with the control device 50voriques is essentially identical to the operation of the control device 50 described above.
  • the query unit 45 and the ink reservoir 43 are additionally arranged in the control cabinet 70 ⁇ according to FIG.
  • the interrogation unit 45 is operatively connected to the main ink tank 40 ⁇ via an electrical line 69 and a guard regulation (not shown). With the guard regulation the ink liquid level N in the main ink tank 40 ⁇ is checked, the refilling is regulated and overfilling is prevented.
  • a corresponding signal is supplied from the interrogation unit 45 via an electrical line 67 to the valve 31 ⁇ arranged on the ink reservoir 43 and from the suction pump 29 via line 34 until the required levels N ink conveyed into the main ink tank 40 ⁇ .
  • the spindle body 48 is moved upward in the direction of the arrow Z.
  • the plunger 48 ⁇ contacts the switch 60 ⁇ , this triggers a signal which is fed to the interrogation unit 45 via an electrical line 68.
  • a signal opening the valve 31 is fed to the valve 31 provided on the solvent container 42 via a further electrical line 66.
  • solvent is then conveyed via lines 34 and 28 into the main ink tank 40 ⁇ and thereby changing the ink viscosity.
  • the solvent causes a change in the ink viscosity, so that the spindle body 48 moves in the direction of the arrow Z ⁇ and the plunger 48 ⁇ disengages from the switch 60 ⁇ .
  • the valve 31 is closed again by a corresponding signal and the solvent supply to the main ink tank 40 ⁇ is interrupted again.

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Tintenviskosität in einem Tintenstrahldrucker, der mindestens einen über ein Leitungssystem mit Medium-Reservoirbehältern (40,40';42;43) wirkverbundenen Schreib- oder Spritzkopf umfasst. Für eine viskositätsabhängige Regelung wird ein Tintenteilstrom üBer eine Regelvorrichtung (50,50') geführt. Beim Ueberschreiten der Tintenviskosität (Tintendichte) wird von einem als Schwimmer ausgebildeten Spindelkörper (48,58) ein als Näherungsschalter ausgebildeter Schalter(60,60') kontaktiert und derart betätigt, dass ein entsprechendes Signal an ein Ventil (31) abgegeben und dadurch die Zufuhr von Lösungsmittel (LM) zum Tintenhaupttank (40,40') eingeleitet wird. Die Regelvorrichtung (50,50') kann als selbständige Baueinheit dem Tintenhaupttank (40) zugeordnet oder im Tintenhaupttank (40') integriert sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­tung zur Regelung der Tintenviskosität in einem Tinten­strahldrucker, mit mindestens einem zum Aufladen und Ablenken von Tintentropfen ausgebildeten Schreib- oder Spritzkopf, welchem über ein mit entsprechend zugeordne­ten Medium-Reservoirbehältern wirkverbundenen Leitungs­system Tintenflüssigkeit zugeführt wird.
  • Bei den bekannten Tintenstrahldruckern ist die dynami­sche Viskosität (innere Reibung) der Tinte ein wesentli­cher, die Betriebssicherheit des Tintenstrahldruckers beeinflussender Faktor. Durch die erforderliche, konti­neuierliche Absaugung am Fängerrohr (Tropfenfänger) mit­tels einer Saugpumpe, wird auch ein erheblicher Anteil an Luft aus der Umgebung angesaugt, und zudem entsteht im Tintenhaupttank ein Ueberdruck, welcher eine die Tintenviskosität beeinflussende Entlüftung erfordert. Bei der Entlüftung des Tintenhaupttanks gelangen gleich­zeitig Lösungsmittel-Dämpfe in die Umgebung, was wieder­um eine Aenderung der Tintenviskosität zur Folge hat. Sobald der zulässige Viskositätsbereich der Tinte über­schritten wird, d.h., dass die Tinte zähflüssiger wird, ist eine einwandfreie Tropfenbildung sowie ein Aufladen und Ablenken der Tropfen und somit eine einwandfreie Schreibfunktion nicht mehr gewährleistet.
  • Das der Erfindung zugrundeliegende Problem, nämlich eine, insbesondere während des Schreibbetriebs entste­ hende Aenderung der Tintenviskosität zu verhindern wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass
    - in der Tinten-Zuführungsphase gleichzeitig ein Tinten­teilstrom über eine viskositätsabhängig wirkende Re­gelvorrichtung geführt und beim Ueberschreiten der Tintenviskosität ein Schalter betätigt wird, und
    - von dem Schalter ein entsprechendes Signal an ein die Zufuhr von die Tintenviskosität änderndem Lösungsmit­tel zum Tintenhaupttank steuerndes Ventil abgegeben wird.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Regelung ist da­durch gekennzeichnet, dass
    - in einem am Tintenzuführsystem angeschlossenen Behäl­ter der Regelvorrichtung ein als Schwimmer ausgebilde­ter Spindelkörper angeordnet ist, welcher abhängig von der Tintenviskosität (Tintendichte) mit dem zugeord­neten Schalter durch eine Auf- und Abwärtsbewegung in oder ausser Eingriff bringbar ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die Einzelheiten der Figuren geben wesentliche Merkmale der Erfindung wieder. Es zeigt:
    • Fig.1 ein als Blockschaltbild dargestelltes erstes Aus­führungsbeispiel des Tintenzuführsystems für einen Tintenschrahldrucker.
    • Fig.2 eine schematisch und in Schnittansicht dargestell­te Regelungsvorrichtung für das Tintenzuführsystem gemäss Fig.1,
    • Fig.3 ein als Blockschaltbild dargestelltes, zweites Ausführungsbeispiel des Tintenzuführsystems, und
    • Fig.4 eine schematisch, in Schnittansicht dargestellte und im Tintenhaupttank integrierte Regelungsvor­richtung für das Tintenzuführsystem nach Fig.2.
  • Fig.1 zeigt ein als Blockschaltbild dargestelltes und in seiner Gesamtheit mit 75 bezeichnetes erstes Ausfüh­rungsbeispiel des Tintenzuführsystems für einen Tinten­strahldrucker, welcher im wesentlichen einen mit 15 bezeichneten Spritzkopf sowie einen mit entsprechenden Mitteln für den Druckaufbau ausgerüsteten Steuerschrank 70 umfasst.
  • Der in Fig.1 schematisch als Block dargestellte Schreib­oder Spritzkopf 15 umfasst im wesentlichen einen Düsen­körper 1 mit Düsenöffnung 2 und nicht näher dargestell­ten Mitteln zum Aufladen und Ablenken nicht dargestell­ter Tintentropfen, einen Tropfenfänger 3, ein Tintenvor­lauf-Ventil 12, Rückschlag-Ventile 5,6 und 8 sowie eine Drossel 9. Die einzelnen, vorstehend aufgeführten Ele­mente des Schreib- oder Spritzkopfes 15 sind über Tin­tenflüssigkeit führende Leitungen 11,10,7 und 4 mit den einzelnen, im Steuerschrank 70 angeordneten Elementen wirkverbunden.
  • In dem ebenfalls schematisch als Blockschaltbild darge­stellten Steuerschrank 70 ist mit 40 ein Tintenhaupt­tank, mit 41 ein Wasserbehälter und mit 50 eine als selbstständige Baueinheit im wesentlichen dem Tinten­haupttank 40 zugeordnete Regelungsvorrichtung bezeich­net. Weiterhin erkennt man im Steuerschrank 70 ein mit einem Manometer 21 wirkverbundenen, den Betriebsdruck gemäss Pfeilrichtung X regelnder Druckminderer 20, einen ersten Filter 22, ein Druckpumpe 23, einen zweiten Filter 25, zwei Drosseln 17,18, eine Saugpumpe 29, ein erstes Ventil 30 sowie ein zweites, dem Lösungsmittelbe­hälter 42 zugeordnetes Ventil 31.
  • Der auf der einen Seite über die Leitung 11 mit dem Schreib- oder Spritzkopf 15 verbundene Druckminderer 20 ist auf der anderen Seite unter Zwischenschaltung des ersten Filters 22 und der Druckpumpe 23 über eine Lei­tung 24 mit dem Tintenhaupttank 40 wirkverbunden. Der Tintenhaupttank 40 ist ferner über eine Leitung 35 mit der Regelungsvorrichtung 50 sowie über eine Leitung 27 unter Zwischenschaltung der Drossel 17 mit dem am Druck­minderer 20 vorgesehenen Manometer 21 verbunden. Die unter Zwischenschaltung des Rückschlagventils 8 und der Drossel 9 mit dem Düsenkörper 1 verbundene Leitung 10 mündet in die Leitung 27. Die vor dem Rückschlagventil 8 an die Leitung 10 angeschlossene Leitung 7 und die am Tropfenfänger 3 angeschlossene Leitung 4 stehen mit dem Ventil 30 in Verbindung.
  • An das Ventil 30, beziehungsweise an die Leitung 4 ist eine mit dem Lösungsmittelbehälter 42 in Verbindung stehende Leitung 34 und an die Leitung 34 unter Zwi­schenschaltung der Saugpumpe 29 eine mit dem Tinten­haupttank 40 verbundene Leitung 28 angeschlossen. Der Tintenhaupttank 40 ist ferner über eine Leitung 32 für die Lösungsmittel-Abscheidung mit dem Wasserbehälter 41 verbunden und an dem Wasserbehälter 41 ist eine Entlüf­tungsleitung 33 angeschlossen. Von dem an die Leitung 24 angeschlossenen Filter 22 führt unter Zwischenschaltung des Leitungsfilters 25 sowie der Drossel 18 eine Leitung 26 zu der Regelungsvorrichtung 50.
  • In Fig.2 ist in grösserem Massstab und in Schnittansicht die als selbständige Baueinheit ausgebildete Rege­lungsvorrichtung 50 dargestellt, welche nachstehend beschrieben wird: Die Regelungsvorrichtung 50 umfasst einen als Gehäuse ausgebildeten Behälter 51 mit abgesetzt aufgebildeter Ausnehmung 52,52ʹ, in welcher ein duch einen Ring 55 zentrisch geführter, als Schwimmer ausgebildeter und mit einem Stössel 58ʹ versehener Spindelkörper 58 angeordnet ist. Im oberen Bereich hat der Behälter 51 einen Ring­kanal 54 und ist durch einen Deckel 59 verschlossen. Der Ringkanal 54 steht über eine Bohrung 56 mit einer Aus­gangsöffnung 57 in Verbindung. Die Ausgangsöffnung 57 ist zur Aufnahme und Befestigung der Leitung 35 ausge­bildet, wobei die Leitung 35 die Regelungsvorrichtung 50 mit dem Tintenhaupttank 40 (Fig.1) verbindet. Im unteren Bereich ist in dem Behälter 51 eine zur Aufnahme und Befestigung der Leitung 26 vorgesehene Oeffnung 53 ange­ordnet. Im oberen Bereich des Behälters 51 ist mit nicht dargestellten Mitteln ein höhenverstellbarer Haltebügel 61 für einen Schalter 60 angeordnet und befestigt.
  • Die Wirkungsweise eines derartigen Tintenstrahldruckers ist an sich bekannt, sodass an dieser Stelle nur noch die wesentlichen Abläufe beschrieben werden: Mittels der Pumpe 23 wird die Tinte T aus dem Tinten­haupttank 40 über die Leitung 24, dem Filter 22, dem Druckminderer 20 und über die Tintenvorlaufleitung 11 dem Schreib- oder Spritzkopf 15 zugeführt. Bei Erreichung des erforderlichen Betriebsdrucks wird das Ventil 12 geöffnet, wodurch sich der Druck im Düsen­körper 1 aufbaut, von einem nicht dargestellten Schwing­stössel ein Tintenstrahl S und von nicht dargestellten Mitteln eine Vielzahl Tintentropfen erzeugt (nicht dar­gestellt) wird, welche in vorgegebener Richtung abge­lenkt werden. Die nicht benötigten und nicht abgelenkten Tintentropfen werden von dem Tropfenfänger 3 erfasst und im wesentlichen durch die Wirkung der Absaugpumpe 29 in den Tintenhaupttank 40 zurückgeführt.
  • Die beim Abschaltvorgang zwischen dem Rückschlagventil 6 und dem Entlüftungsventil 30 in der Leitung 7 vorhandene Tintensäule wird über die Leitung 7, der Absaugpumpe 29 und der Leitung 28 in den Tintenhaupttank 4 geführt. Das Rückschlagventil 6 dient dazu, dass bei geodätischem Gefälle zwischen dem Entlüftungsventil 30 und dem Düsen­körper 1 keine Tinte in Richtung des Düsenkörpers 1 gedrückt wird.
  • Für eine tintenviskositätsabhängige (Tintendichte) Rege­lung wird von dem Filter 22 ein Teil des Tintenstroms über die Leitung 26 in den Behälter 51 der Regelungsvor­richtung 50 eingeleitet. Die Einleitung erfolgt aus strömungs- und auftriebsgründen waagrecht durch die Oeffnung 53 in die untere, als Strömungskanal ausgebil­dete Ausnehmung 52. Die Tinte T steigt hierbei, wie in Fig.2 dargestellt, bis an den oberen Rand 54ʹ des Ring­kanals 54. Der Rand 54ʹ bildet hierbei einen auf kon­stanter Höhe liegenden Tintenspiegel. Die mit Pfeilen dargestellte und über den Rand 54ʹ in den Ringkanal 54 strömende Tinte T wird durch die Bohrung 56 und Aus­gangsöffnung 57 über die Leitung 35 in den Tintenhaupt­tank 40 zurückgeführt.
  • Der in der als Strömungskanal ausgebildeten Ausnehmung 52 angeordnete und durch den Ring 55 zentrierte Spindel­körper 58 ist strömungstechnisch so ausgebildet, dass dieser bei gleichbleibender Tintenviskosität (Tinten­dichte) und bei aufsteigender Tinte T eine bestimmte Stellung einnimmt. Der Abstand des Näherungsschalters 60 zum dem Stössel 58ʹ ist durch den verstell- und fest­stellbar am Behälter 51 angeordneten Haltebügel 61 va­riabel und wird vor dem Anfahren des Tintenstrahl­druckers eingestellt. Sofern sich die Dichte der Tinte ändert, d.h., dass sich die Tintenviskosität erhöht, dann erfährt der Spindel­körper 58 einen Auftrieb in Pfeilrichtung Y. Beim Kon­taktieren des Stössels 58ʹ mit dem Näherungsschalter 60 löst dieser ein entsprechendes Signal aus.
  • Das über eine elektrische Leitung 65 (gestrichelte Linie in Fig.1) vom Schalter 60 dem am Lösungsmittelbehälter 42 angeordneten Ventil 31 zugeführte Signal bewirkt eine Oeffnung des Ventils 31, so dass von der Saugpumpe 29 über die Leitung 34 Lösungsmittel LM in den Tintenhaupt­tank 40 gefördert und dadurch die Tintenviskosität geän­dert wird. Das Lösungsmittel LM bewirkt eine Verdünnung der Tinte im Leitungssystem, wodurch sich der Spindel­körper 58 wieder in Pfeilrichtung Yʹ senkt (Fig.2). Sobald der Stösel 58ʹ ausser Eingriff des Schalters 60 ist wird von einem entsprechenden Signal das Ventil 31 wieder geschlossen und die Lösungsmittelzufuhr zum Tin­tenhaupttank 40 unterbrochen. Dieser die Tintenviskosität regelnde Vorgang kann sich beliebig wiederholen.
  • In Fig.3 ist als zweites Ausführungsbeispiel das mit 75ʹ bezeichnete Tintenzuführsystem dargestellt, welches im wesentlichen den mit 15 bezeichneten Spritzkopf sowie in Abweichung von Fig.1 einen mit 70ʹ bezeichneten Steuer­schrank aufweist. Der die Teile 1 bis 12 umfassende Spritzkopf 15 ist mit dem in Fig.1 dargestellten Spritzkopf identisch. Die Teile 20 bis 34 sowie 41,42 im Steuerschrank 70ʹ sind mit den im Steuerschrank 70 gemäss Fig.1 angeordneten und mit gleicher Positionsnummer bezeichneten Teilen im wesentlichen identisch. Abweichend von dem in Fig.1 dargestellten Steuerschrank 70 ist im Steuerschrank 70ʹ gemäss Fig.3 die Regelungsvorrichtung 50ʹ im Tinten­haupttank 40ʹ integriert. Weiterhin ist zusätzlich eine Abfrageeinrichtung 45 sowie ein Tintenvorratsbehälter 43 mit zugeordnetem Ventil 31ʹ vorgesehen.
  • In Fig.4 ist schematisch in grösserem Massstab und in Schnittansicht die im Tintenhaupttank 40ʹ integrierte Regelungsvorrichtung 50ʹ dargestellt, welche nachstehend beschrieben wird:
    Die Regelungsvorrichtung 50ʹ hat einen als Gehäuse ausge­bildeten Behälter 51ʹ, welcher an der innenwand 44 des Tintenhaupttanks 40ʹ anliegt und im oberen Bereich mit­tels Schrauben 62 befestigt ist. Der Behälter 51ʹ ist mit abgesetzt ausgebildeten Ausnehmungen 46,46ʹ,46ʺ versehen. In der Ausnehmung 46ʹ ist ein erster Zentrier­ring 55ʹ und in der Ausnehmung 46ʺ ein zweiter Zentrier­ring 55ʺ angeordnet, durch welche Zentrierringe 55ʹ,55ʺ ein Spindelkörper 48 zentrisch in den Ausnehmungen 46, 46ʹ,46ʺ in Pfeilrichtung Z,Zʹ geführt ist. Im unteren Bereich des Behälters 51ʹ ist eine Oeffnung 53ʹ für den Anschluss der Leitung 27 (Fig.3) vorgesehen. Ferner ist im unteren Bereich des Tintenhaupttanks 40ʹ eine Oeff­nung 24ʹ für den Anschluss der Leitung 24 (Fig.3) vorge­sehen.
  • Im oberen Bereich des Tintenhaupttanks 40ʹ ist ein Ein­satzelement 47 angeordnet, welches zur Aufnahme eines in nicht näher dargestellter Weise höhenverstellbaren Nähe­rungsschalters 60ʹ ausgebildet ist und gleichzeitig als Verschluss für den Tintenhaupttank 40ʹ dient.
  • Die wirkungsweise des Tintenstrahldruckers in Verbindung mit der Regelungsvorrichtung 50ʹ ist im wesentlichen mit der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise der Rege­lungsvorrichtung 50 identisch. Abweichend von dem Steuerschrank 70 gemäss Fig.1 ist in dem Steuerschrank 70ʹ nach Fig.3 zusätzlich die Abfrageeinheit 45 und der Tintenvorratsbehälter 43 angeordnet. Die Abfrageeinheit 45 steht über eine elektrische Leitung 69 und einem nicht näher dargestellten Wächtereglement mit dem Tin­tenhaupttank 40ʹ in Wirkverbindung.
    Mit dem Wächtereglement wird das Tintenflüssigkeits-Ni-­veau N im Tintenhaupttank 40ʹ überprüft, das Nachfüllen reguliert und ein Ueberfüllen verhindert. Sobald das Niveau N im Tintenhaupttank 40ʹ absinkt und der Schalter 60ʹ nicht kontaktiert ist, wird von der Abfrageeinheit 45 über eine elektrische Leitung 67 dem am Tintenvor­ratsbehälter 43 angeordneten Ventil 31ʹ ein entsprechen­des Signal zugeführt und von der Saugpumpe 29 über die Leitung 34 bis zum Erreichen des erforderlichen Niveaus N Tinte in den Tintenhaupttank 40ʹ gefördert. Bei einer Viskositätsänderung der Tinte T, zum Beispiel durch Verdunsten des Lösungsmittels, wird der Spindel­körper 48 in Pfeilrichtung Z aufwärts bewegt. Beim Kon­taktieren des Stössels 48ʹ mit dem Schalter 60ʹ löst dieser ein Signal aus, welches über eine elektrische Leitung 68 der Abfrageeinheit 45 zugeführt wird. Von der Abfrageeinheit 45 wird über eine weitere elektrische Leitung 66 dem am Lösungsmittelbehälter 42 vorgesehenen Ventil 31 ein das Ventil 31 öffnendes Signal zugeführt. Von der Saugpumpe 29 wird dann über die Leitungen 34 und 28 Lösungsmittel in den Tintenhaupttank 40ʹ gefördert und dadurch die Tintenviskosität geändert. Das Lösungs­mittel bewirkt eine Aenderung der Tintenviskosität, so dass der Spindelkörper 48 sich in Pfeilrichtung Zʹ bewegt und der Stössel 48ʹ ausser Eingriff des Schalters 60ʹ gelangt. Durch ein ensprechendes Signal wird das Ventil 31 wieder geschlossen und die Lösungsmittelzufuhr zum Tintenhaupttank 40ʹ wieder unterbrochen.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass mit den an den einzelnen, mediumführenden Leitungen (Fig.1 und Fig.3) angedeuteten und nicht näher bezeichneten Pfei­len, im wesentlichen die Fliessrichtung des jeweils in der Leitung geführten Mediums dargestellt ist.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung sowie mit dem Verfahren ist eine einen einwandfreien Schreibbe­trieb des Tintenstrahldruckers gewährleistende Regelung der Tintenviskosität unter Zuhilfenahme der Tintendichte als Regelgrösse gewährleistet.

Claims (10)

1. Verfahren zur Regelung der Tintenviskosität in einem Tintenstrahldrucker, mit mindestens einem zum Aufla­den und Ablenken von Tintentropfen aufgebildeten Schreib-oder Spritzkopf (15), welchem über ein mit entsprechend zugeordneten Medium-Reservoirbehältern (40,40ʹ;42,43) wirkverbundenen Leitungssystem Tinten­flüssigkeit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
- in der Tinten-Zuführungsphase gleichzeitig ein Tintenteilstrom über eine viskositätsabhängig wir­kende Regelvorrichtung (50,50ʹ) geführt und beim Ueberschreiten der Tintenviskosität ein Schalter (60,60ʹ) betätigt wird, und
- von dem Schalter (60,60ʹ) ein entsprechendes Signal an ein die Zufuhr von die Tintenviskosität ändern­dem Lösungsmittel (LM) zum Tintenhaupttank (40,40ʹ) steuerndes Ventil (31) abgegeben wird.
2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von einer dem Tintenhaupttank (40ʹ) zugeordneten und damit wirkverbundenen Abfrageeinheit (45) einer­seits
- das Tintenflüssigkeits-Niveau (N) im Tintenhaupt­tank (40ʹ) ständig überprüft, von einem Ventil (31ʹ) das Nachfüllen von Tinte (T) aus einem Tin­tenvorratsbehälter (43) eingeleitet und von der Abfrageeinheit (45) niveauabhängig überwacht und begrenzt wird, und andererseits
- die Tintenviskosität (Tintendichte) im Tintenhaupt­tank (40ʹ) überprüft, von dem angesteuerten Ventil (31) die Zuführ von Lösungsmittel (LM) aus dem Behälter (42) viskositätsabhängig eingeleitet, überwacht sowie begrenzt wird.
3. Vorrichtung zur Regelung der Tintenviskosität nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem am Tintenzuführsystem angeschlossenen Behälter (51,51ʹ) der Regelvorrichtung (50,50ʹ) ein als Schwimmer ausgebildeter und wirkender Spindelkörper (48,58) angeordnet ist, welcher abhängig von der Tintenviskosität (Tintendichte) mit dem zugeordneten Schalter (60,60ʹ) durch eine Auf- oder Abwärtsbewe­gung in oder ausser Eingriff bringbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (50) als selbständige Bau­einheit dem Tintenhaupttank (40) zugeordnet und an dem Behälter (51) eine Leitung (26) für die Tintenzu­führung sowie an eine Leitung (35) für die Tinten­rückführung in den Tintenhaupttank (40) angeschlossen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (51) im oberen Bereich einen Ring­kanal (54) aufweist, welcher mit seinem oberen, als Ueberlauf ausgebildeten Rand (54ʹ) im wesentlichen den Tintenspiegel bildet und über eine Bohrung (56) und Oeffnung (57) für die Leitung (35) mit dem Tin­tenhaupttank (40) in Verbindung steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (50ʹ) mit dem Behälter (51ʹ) und Schalter (60ʹ) eine Baueinheit bildend im Tintenhaupttank (40ʹ) integriert ist und der obere Rand des Behälters (51ʹ) als Ueberlauf ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelkörper (48,58) zentrisch im Behälter (51,51ʹ) auf- und abwärtsbewegbar geführt ist und im oberen Bereich einen mit dem Schalter (60,60ʹ) in Eingriff bringbaren Kontaktstössel (48ʹ,58ʹ) auf­weist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Spindelkörper (48,58) strömungs­technisch so ausgebildet ist, dass dieser bei gleich­bleibender Tintenviskosität (Tintendichte) und gleichzeitig aufsteigender Tinte (T) auf eine be­stimmte Stellung mit dem im Abstand dem Schalter (60,60ʹ) zugeordneten Kontaktstössel (48ʹ,58ʹ) ein­stellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, 7 und 8, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Schalter (60,60ʹ) als Näherungs­schalter ausgebildet und relativ zu dem Kontaktstös­sel (48ʹ,58ʹ) des Spindelkörpers (48,58) einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekenn­zeichnet, dass an dem Tintenhaupttank (40ʹ) ein Ni­veau-Wächterelement angeordnet ist, welches über eine elektrische Leitung (69) an die Abfrageeinheit (45) angeschlossen ist.
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