EP0711668A2 - Ink refilling apparatus for ink jet cartridge - Google Patents

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Publication number
EP0711668A2
EP0711668A2 EP95117758A EP95117758A EP0711668A2 EP 0711668 A2 EP0711668 A2 EP 0711668A2 EP 95117758 A EP95117758 A EP 95117758A EP 95117758 A EP95117758 A EP 95117758A EP 0711668 A2 EP0711668 A2 EP 0711668A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
nozzle plate
pump
ink tank
holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95117758A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0711668A3 (en
Inventor
Peter Schwenk
Christoph Henzler
Hans-Jürgen Harp
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.)
Pms Produktion and Recycling Von Bueromaschinenzubehor GmbH
Original Assignee
Pms Produktion and Recycling Von Bueromaschinenzubehor GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pms Produktion and Recycling Von Bueromaschinenzubehor GmbH filed Critical Pms Produktion and Recycling Von Bueromaschinenzubehor GmbH
Publication of EP0711668A2 publication Critical patent/EP0711668A2/en
Publication of EP0711668A3 publication Critical patent/EP0711668A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17506Refilling of the cartridge

Definitions

  • the invention relates to a device for refilling a printhead of an inkjet printer according to the preamble of claim 1.
  • the printhead can be refilled by hand through a bellows-like refill container, as is known, for example, from WO 92/20 577.
  • the refill container has a hollow needle which is inserted through a ventilation opening in the housing of the printhead and thereby inserted into the ink supply space.
  • the refill container described there is basically suitable for refilling printheads, a number of problems arise in practical handling. For example, it cannot be prevented that ink emerges from the nozzle plate during the filling process, associated with the risk of contamination.
  • a refillable cartridge which can be placed on the cannula empties into the ink reservoir after removal of a cap which closes it, so that the filling process runs automatically without further action.
  • Various sealing elements largely prevent unintentional leakage of ink from the nozzle plate and the ventilation opening.
  • Devices have also become known with the aid of which the filling process can run at least partially automatically, for example from EP 0 603 910 A1, from which the invention is based. It has a holder in which the printhead to be filled can be inserted.
  • the ink supply is located in an ink tank, which can be connected to the ventilation opening of the print head in a sealed manner via a line and a coupling piece.
  • the apparatus further includes a pump, in the form of a double-acting piston pump, which is connected at one end to the ink tank and serves to convey ink from the ink tank into the ink supply chamber of the printhead.
  • the pump is connected in a sealed manner to the nozzle plate of the print head via a further line and a coupling piece, so that a negative pressure in the region of the nozzle plate and thus can be generated inside the ink supply chamber of the printhead.
  • the double action of the piston pump now consists in that when the piston is displaced, overpressure is generated on one side, which conveys ink from the ink tank into the ink reservoir of the printhead. At the same time, a negative pressure is generated on the opposite side of the piston, which partially evacuates the ink supply space.
  • a series of valves ensures that the return movement of the piston can take place largely without resistance, without reversing the pressure conditions.
  • Additional valves can be provided at different positions on a case-by-case basis in order to vary the relation and the temporal course of partial vacuum in the ink supply space on the one hand and the delivery pressure of the ink to be supplied on the other and to optimally adjust them to predetermined conditions.
  • all variants are based on the basic principle of generating a partial vacuum in the ink supply space, at least in the initial phase of the filling process, in order to accelerate the penetration speed of the ink, and thus the speed of the refilling process as such.
  • This is of outstanding importance in the printheads described there, since their ink supply chambers are filled with an open-pore foam material as a recording medium for ink, which considerably delays the penetration rate of the ink under normal printing conditions. This deficiency is remedied by at least partially lowering the pressure in the ink supply space.
  • the devices described above can at least partially simplify the filling process, manual intervention by an operator is nevertheless required.
  • the pump In the case of the first-mentioned device, the pump must be operated by a hand lever, and it is also necessary to observe the refilling process and to end it by hand as soon as excess ink escapes into the collecting container. This also applies analogously to the device known from EP 0 509 687 A2, which expressly describes the manual closing of valves by an operator.
  • the invention was therefore based on the problem of developing a device of the type mentioned at the outset in such a way that the refilling of a printhead removed from the printer was carried out directly by the user and largely without manual intervention by the operator, i.e. can be carried out automatically.
  • the device should be simple and inexpensive to set up and operate safely in accordance with the intended field of application in the home or in smaller offices.
  • the invention is based on the idea of ink over one itself pumping as an aeration hole or aeration screw into the ink reservoir of the printhead under increased pressure and to let the air displaced thereby escape through the outlet openings of the nozzle plate.
  • the holder for the printhead is designed so that the printhead can be positioned with the nozzle plate essentially pointing upwards.
  • the air displaced by the inflowing ink can escape directly upwards, so that foaming or blistering is excluded even with rapid ink supply under high pressure.
  • the displaced air can be largely pushed through the outlet openings of the nozzle plate above the ink level before the rising ink level.
  • the maximum fill level is reached when the ink level reaches the outlet openings of the nozzle plate. Positioning with the nozzle plate pointing upwards ensures that the ink supply space is completely filled in this state and practically the entire volume can be used again.
  • a filling device can be implemented with comparatively little design effort, since the evacuation of the ink supply space can be completely dispensed with. This also means no loss of functionality, since it is possible to work with a comparatively high delivery pressure. Furthermore, the air displaced through the outlet openings of the nozzle plate provides the desired cleaning effect in the region of the nozzle plate, since the air flow escaping at high speed entrains paper dust which has accumulated in the region of the outlet openings. This reliably prevents dust particles from penetrating into the inlet openings and clogging them, as occurs in the conceivable alternative, in which ink is supplied through the nozzle plate.
  • the use of the ventilation opening or the ventilation screw as a supply opening for the ink is not least of all advantageous because it is easily accessible from the outside of the housing of the Printhead are accessible. This eliminates the need for preparatory measures to expose any filling openings that may be present, such as the pressing in of balls serving as closure elements.
  • the print head is ready for use immediately after filling.
  • a subsequent preparation step in the form of the priming described at the outset is omitted because, due to the positioning of the print head during the filling process, any space that may be between the recording medium and the nozzle plate is filled with ink without further action and the air therein is displaced.
  • the filling process can be carried out fully automatically by means of control electronics.
  • the ink is fed into the ink reservoir until the desired filling level is reached.
  • the direction of delivery of the pump is then reversed so that the delivery pressure can be reduced and, if necessary, a predetermined vacuum can be established in the ink supply chamber.
  • the reduction of the delivery pressure by reversing the direction of delivery accelerates the pressure equalization, so that the print head can be removed from the holder practically immediately after the desired filling state has been reached, there being no risk of contamination from residual amounts of ink present under the delivery pressure.
  • the reversal of the conveying direction also makes it possible to produce a negative pressure required for certain printheads in the ink supply space, without which the functionality of the refilled printhead is not or only to a limited extent.
  • an ink tank is therefore provided, which is connected to the via a line and a coupling piece Ventilation opening can be connected in a sealed manner, so that a fluid connection can be established between the ink tank and the ink supply space.
  • a pump with reversible delivery direction is switched on, which is actuated fully automatically in the desired manner via the control electronics.
  • a collecting container is also provided which can be connected to the nozzle plate in a sealed manner via a line and a coupling piece, so that ink droplets which are entrained by the air escaping from the nozzle area during the filling process can be collected in a targeted manner and there is no risk of contamination.
  • ink droplets often adhere to the nozzle plate itself or in immediately adjacent areas inside the ink supply space on wall areas which are swept by the displaced air, so that the droplets are inevitably entrained in the air flow.
  • the ink supply space of the printhead is thus sealed and integrated into a line system during the period of the filling process, in which fluid flows are generated and controlled in a fully automatic manner, and at the same time unintentional leakage of ink is avoided.
  • the device therefore enables the automatic refilling of print heads without manual intervention.
  • a signal transmitter is installed in the line between the nozzle plate and the collecting container, which responds as soon as ink emerges from the nozzle plate and is present in the line. This is the criterion for the ink head of the printhead to be completely full, so that the pump can be stopped.
  • the signal generator is connected to the control electronics, which act on the pump in the manner described above. It goes without saying that the signal transmitter is designed such that it does not detect individual ink droplets entrained by the escaping air, but rather only responds when there is a continuous liquid column in the line just above the outlet openings of the nozzle plate.
  • a signal generator can be installed in the line between the ink tank and the vent, in the section between the pump and the vent. At the point mentioned, it measures the pressure prevailing in the delivery line for the ink before it enters the printhead.
  • the switch-off or reversal criterion for the pump is the sudden pressure rise that occurs as a result of the throttling effect of the outlet openings of the nozzle plate as soon as the ink level is present on the nozzle plate. Because of their small diameter, the outlet openings represent a throttling point for the ink, which suddenly offers resistance to the progressing liquid front of the rising ink level. The pressure surge associated with this continues quickly against the direction of the ink and is detected by the signal transmitter.
  • the signal generator is connected to the control electronics, which act on the pump in the manner described above. In contrast to the liquid-detecting sensor described above, this signal transmitter is more cost-effective as a comparatively simple pressure sensor.
  • the specified fill level can be exactly maintained so that printheads that still have residual ink in the ink supply chamber can be refilled without the risk of overfilling. Furthermore, fluctuations in the delivery rate of the ink are irrelevant, since the pump is switched off or reversed exactly at the point in time at which the ink supply space has reached the desired filling level.
  • Further sensors are preferably provided, which are used to monitor and / or control the filling process. It deals are liquid or flow sensors which are known per se and are integrated at various points in the lines. For example, a sensor of this type is installed in the line between the ink tank and the pump in order to monitor the ink flow. This ensures that no air is pumped into the printhead's ink reservoir if the ink tank is exhausted. In such a case, the control electronics ensure that the pump is stopped immediately and the reversal of the conveyor is initiated. This is necessary so that the print head can be easily removed and inserted into the printer even if the ink supply space is not completely filled.
  • a display element for example in the form of an LED or LCD, is preferably activated at the same time or an acoustic signal is triggered in order to draw attention to this operating state.
  • sensors are preferably installed that take advantage of the electrical conductivity of the inks used.
  • a resistance measurement can be used to easily determine between two measuring points whether ink is present or not.
  • this sensor also triggers the reversal of the delivery direction of the pump.
  • the signals generated by the sensors can be used at the same time to display the respective operating states.
  • LEDs are preferably used, which can have different flashing frequencies or different colors to identify various operating states. These can also be coupled with acoustic signals.
  • a in the feed line in particular in the section between the pump and the ventilation opening another sensor is installed that monitors the pressure in this section. This is necessary in order to prevent an inadmissible pressure increase in the event of a blocked ventilation opening or ventilation screw or blocked outlet openings in the nozzle plate area. Such an increase in pressure could, on the one hand, lead to damage or destruction of important components, or could result in heavy soiling due to sudden leakage of ink at the moment the blockage was broken. In this case too, the pump must be reversed and the operating status must be displayed.
  • the lines are flexible hoses, in particular made of silicone, polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyethylene (PE).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PE polyethylene
  • Such materials also open up the possibility of using a so-called peristaltic pump as a pump, in which, in contrast to the other types of pumps, no dirt or abrasion particles can come into contact with the ink. Such particles should never be put into the ink, as they can impair the function of the print head.
  • these hoses offer the possibility of monitoring the blocking states described above by clogged outlet openings and the like by monitoring the hose thickness and / or the hose diameter.
  • a pressure build-up leads to a widening of the hose and can thus be detected by simple means such as optical sensors or the like. It is therefore not necessary to install a sensor in the line itself, rather it can be arranged outside, ie outside the ink flow.
  • the coupling pieces for the ventilation opening and for the nozzle plate, which are attached to the ends of the lines, are preferably formed in one piece, namely when the ventilation opening and the nozzle plate are arranged adjacent to one another in the printhead type to be filled.
  • the seal between the coupling piece and printhead can be achieved by a resilient portion, so that the transition from the line to the ventilation opening or to the nozzle plate is made fluid-tight for the duration of the filling process by pressing the coupling piece onto the adjacent housing wall.
  • the ink tank preferably consists of flexible material, namely a plastic bag, which is accommodated in a dimensionally stable housing.
  • the housing can be designed to be foldable, so that the ink supply contained therein can be checked without problems.
  • refilling the ink tank it is an advantage if it is designed to be replaceable. This is to be seen in terms of an optimal and user-friendly operation, whereby the ink tank as such only needs to be replaced at certain intervals by a new one. Depending on the planned replacement interval, the volume of the ink tank itself can be varied within further limits.
  • the ink tank must also be designed so that it can easily receive the returned ink or the ink-air mixture when the pump is in the opposite direction.
  • the collecting container is advantageously at least partially filled with absorbent material, preferably with felt, sponge or a fleece, so that the ink droplets emerging from the area of the nozzle plate and the residual ink which overshoots at the end of the filling process can be safely absorbed.
  • absorbent material preferably with felt, sponge or a fleece
  • the collecting container and / or the absorbent material is preferably exchangeable. In terms of simple handling, it makes sense to completely replace the collecting container including the absorbent material contained therein.
  • the nozzle plate must face upwards in order to allow the displaced air to escape during the filling process.
  • the nozzle plate is arranged on a step-shaped section, so that the filling process can still proceed satisfactorily even when the print head is pivoted relative to the vertical.
  • the arrangement can be chosen so that the printhead is inclined up to a maximum of 80 ° from the vertical.
  • the holder can also be designed to be pivotable in such a way that the print head has a nozzle plate pointing downwards, i.e. can be used in a position which corresponds to that in the printer itself, the holder being able to be pivoted into the filling position after insertion.
  • Adapters can be inserted into the holder in order to enable adaptation to different printheads.
  • the holder itself can also be designed as an adapter, provided that it is designed to be exchangeable.
  • the device is therefore particularly suitable for smaller offices which have different printers or different types of print heads.
  • the specific design of the device is largely freely selectable. It is preferably constructed from individual modules in the manner of a modular system, so that individual adaptation to different requirements is possible. This also refers to the external design that can be chosen as desired.
  • the device into a housing that can be closed by a cover.
  • the cover is coupled to the control electronics via a sensor in such a way that opening during the filling process is not possible, or the filling process is interrupted immediately if the cover should be opened. Additional measures are also possible to prevent start-up, for example, if no printhead is inserted or another component is not working properly.
  • the device shown in FIG. 1 is the variant in which the presence of ink in a return line to an ink collecting container is used as the switch-off signal for the end of the delivery of ink.
  • a print head 100 is inserted into a holder, not shown here, in such a way that both the nozzle plate 101 and the ventilation screw 102 point upwards.
  • the print head 100 is pivoted by approximately 70 ° with respect to the vertical.
  • a sensor located adjacent to the printhead 100 E8 monitors whether print head 100 is inserted and is connected to control electronics 10 in a manner not shown here.
  • the control electronics 10 has a series of LEDs 12 which signal different operating states, of which one of the LEDs 12 indicates whether the print head 100 is inserted.
  • An ink tank 20 is connected to the ventilation screw 102 of the print head 100 via a hose line 30. Ink is conveyed by means of the hose pump 40, which is controlled by the control electronics 10.
  • a sensor element E9 monitors whether the ink tank 20 is inserted, sensors E4, E6 serve to monitor the ink flow in the line 30 and / or to monitor an impermissibly high pressure build-up in the ink supply space 105.
  • a collecting container 60 is connected to the nozzle plate 101 via a line 50.
  • a sensor E11 monitors the presence of ink in the line 50 or on the nozzle plate 101 and triggers the signal to switch off and reverse the pump 40.
  • the embodiment variant shown in FIG. 2 uses the pressure jump in the delivery line as a shutdown signal, which is caused by the throttling action of the nozzle plate described at the beginning.
  • This variant has the advantage that no ink has to emerge from the nozzle plate in order to trigger the switch-off signal. Otherwise, the design is in accordance with that of FIG. 1, so that corresponding reference numerals are used in this respect.
  • the print head 100 is in turn used so that both the nozzle plate 101 and the ventilation screw 102 point upwards.
  • Sensor E8 is connected to the control electronics 10 and monitors whether the printhead 100 is inserted correctly.
  • the control electronics 10 have LEDs which signal different operating states, for example whether the print head 100 is inserted.
  • the ink tank 20 is connected to the ventilation screw 102 of the print head 100 via the hose line 30. Ink is conveyed by means of the hose pump 40, which is controlled by the control electronics 10. Sensor element E9 monitors whether the ink tank 20 is inserted.
  • the collecting container 60 is connected to the nozzle plate 101 via the hose line 50. Ink tank 20 and collecting container 60 are integrated in a common housing 22.
  • the control electronics 10 is built on a circuit board 11, which in itself accommodates all monitoring elements and a number of actuating elements.
  • buttons E1, E2 serve as operating elements, the button E1 starting the filling process, whereas button E2 enables the locking of a protective flap or cover described in more detail below.
  • Displays A4, A5, A6, A7, A8, A9 are provided for displaying various operating and fault states, which can be designed as LEDs 12 according to FIG. 1.
  • Display element A4 indicates when the power supply is connected and the operating voltage is present. This state is indicated by flashing at a frequency of approximately 2 Hz.
  • the display changes to permanent light. This indicates that the filling process can begin by pressing the start button E1.
  • the display element A5 signals that it is possible to open the protective flap or cover, for example for inserting or removing the print head 100.
  • the display element A6 indicates whether a filling process is in progress. During the filling process, the display element A6 flashes at a frequency of approximately 2 Hz.
  • the display elements A4, A5, A6 indicate correct operating conditions and are therefore green.
  • the display element A7 is a warning signal which indicates that the ink supply in the ink tank 20 is exhausted. It is designed in yellow and flashes at a frequency of 2 Hz.
  • the display element A8 responds if the print head 100 should be blocked, for example in the area of the nozzle plate 101.
  • the display is at a frequency of 2 Hz and is red.
  • the display element A9 is designed as a general error warning and responds when a fault is to be reported elsewhere.
  • pressure switches E3, E4, E5, E6, E7 are arranged on the board, which are connected to the delivery line 30 and control the filling process in the form of signal transmitters.
  • the pressure switch E3 responds as soon as the ink supply space 105 is filled with ink. It is therefore designed such that it detects the pressure increase described at the outset due to the throttling action of the nozzle plate 101.
  • Print switch E4 monitors whether print head 100 is clogged.
  • the pressure switch E5 monitors the reduction of the delivery pressure after the filling process.
  • the pressure switches E6 and E7 check the fill level of the ink supply in the ink tank 20.
  • the sensors E3, E4, E5, E6, E7 are therefore those which are designed as pressure switches and thereby monitor the ink flow.
  • the sensors E8, E9 and another sensor E10 which detects the locking of the protective flap or cover described in more detail below, are designed as limit switches.
  • the entire device is housed in a two-part housing, consisting of lower housing part 70 and upper housing part 71, which accommodates all components.
  • the circuit board 11 is fastened to the upper housing part 71.
  • the button E2 for opening the protective flap 79, the pressure switch E3 for detecting the switch-off signal, a light-emitting diode 12 and the sensor element E10 for monitoring the protective flap 79 can be seen in the selected sectional plane.
  • the illustration of the electrical interconnection and wiring has been omitted in both figures, since this is known per se.
  • a holder 75 is arranged below the protective flap 79, in which the print head 100 is inserted with the nozzle plate 101 inclined upwards. The presence of the print head 100 is detected by the sensor element E8.
  • the nozzle plate 101 and the ventilation opening 102 are sealed by the holder 75 against an overflow nozzle 81 and a filling nozzle 80 for producing a sealed fluid connection to the collecting container 60 and ink tank 20.
  • Collecting container 60 and ink tank 20 are accommodated side by side in a common housing 22 which can be inserted into the lower housing part 70.
  • the correct position of the housing 22 is monitored by the sensor E9.
  • a double cannula 91 is present which, when the housing 22 is inserted, penetrates into the interior of the ink tank 20 and into the interior of the collecting container 60 and enables the desired fluid connection.
  • the lower housing part 70 is closed in the insertion region of the housing 22 with a protective flap 78 which pivots upwards when the housing 22 is pushed in and folds downwards when the housing 22 is pulled out.
  • the fluid connection from the ink tank 60 to the ventilation opening 102 of the print head 100 is realized by a hose line 30, which is attached to the cannula 91 via a hose distributor 90 and on the filler neck 80 opposite.
  • the hose line 30 is designed in one piece as a continuous line, since the ink is conveyed by the hose pump 40, which acts on the hose line 30 from the outside in a manner known per se.
  • the peristaltic pump 40 is driven by a pump motor 45.
  • the line 30 is interrupted in the section between the hose pump 40 and the filler neck 80 by a hose distributor 92 in order to provide information about the pressure conditions at this point to the sensor elements, such as E3 or E4.
  • Hose lines 31, 32 which are arranged between the hose distributor 92 and the sensor elements E3, E4, are used for this purpose.
  • Hose line 50 establishes the fluid connection between the nozzle plate 101 and the collecting container 60.
  • Hose lines 33, 34 are also provided, which in turn serve to transmit pressure information and are therefore connected at one end to the hose distributor 90 and at the other end to sensor elements (E6, E7).
  • a locking pin 14 is provided in the lower housing part 70, which can be actuated by a locking magnet 15.
  • FIGS. 5a and 5b show the simplified flow chart for the automatic control of the filling process.
  • buttons E1 and E2 By pressing the start button (button E1) the program is started, which first checks whether the requirements mentioned at the beginning are met. If a system error is found, it is displayed (display element A9).
  • the protective flap 79 can be opened.
  • the print head 100 is then inserted and the protective flap 79 is closed again. If there is ink in the device and all other safety conditions are met, the filling process can be started.
  • the filling process is monitored by sensor elements (in particular pressure switches E3, E4, E5, E6, E7), which are queried repeatedly in sequence and cyclically. If there is a fault condition, the pressure reduction in the delivery line (line 30) is initiated and a system error is displayed.
  • sensor elements in particular pressure switches E3, E4, E5, E6, E7
  • the filling process is carried out correctly, this is completed by a subsequent leak test.
  • the determined state is then displayed and the pressure in the delivery line 30 is reduced.
  • the protective flap 79 can then be opened and the printhead 100 removed.
  • the printhead 100 can thus also be removed if it is recognized during the visual check that the printhead 100 should be blocked.
  • the display element A8 is provided, which indicates this state by a flashing signal.
  • a time limit for the filling process is provided. If the specified time has elapsed before the filling process is completed, a system error will occur detected and the filling process interrupted.

Abstract

The refilling system for the ink cartridge, of an ink jet printer, has a pump with a reversible flow direction. An electronic control gives a fully automatic control of the refilling operation. It activates the pump to transfer ink from the ink tank to the supply zone, until a given level is achieved. It then reverses the pump, to cancel the feed pressure and, if required, develop an underpressure in the ink supply station. The printing head is positioned in the mounting with the jet plate open upwards in the filling position. The pipe connections are flexible tubes pref. of silicon, PTFE or polyethylene.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wiederbefüllen eines Druckkopfs eines Tintenstrahldruckers gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for refilling a printhead of an inkjet printer according to the preamble of claim 1.

Nach wie vor ist die Mehrzahl der im Handel befindlichen Druckköpfe für Tintenstrahldrucker als Einwegprodukte konzipiert, die nach dem Verbrauch des Tintenvorrats verworfen werden müssen.The majority of commercially available printheads for inkjet printers are still designed as single-use products that have to be discarded after the ink supply has been used up.

Dies ist aus ökologischer und ökonomischer Sicht unerwünscht, da die verbrauchten Druckköpfe an sich noch vollständig funktionsfähig sind und außerdem eine Reihe wertvoller Bauteile, wie beispielsweise die Düsenplatte, durch die die Tinte ausgespritzt wird oder die Kontaktfolie, die die elektrischen Signale zur Steuerung des Ausspritzvorgangs der Tinte erzeugt, enthält.This is undesirable from an ecological and economic point of view, since the used printheads are still fully functional per se and also a number of valuable components, such as the nozzle plate through which the ink is ejected or the contact foil, which provides the electrical signals for controlling the ejection process of the Ink created, contains.

Es sind deshalb bereits Vorschläge bekannt geworden, derartige Druckköpfe durch geeignete Maßnahmen wiederzubefüllen und damit deren Lebensdauer zu verlängern. Im einfachsten Fall kann der Druckkopf durch einen balgartigen Nachfüllbehälter von Hand wiederbefüllt werden, wie er beispielsweise aus der WO 92/20 577 bekannt ist. Zu diesem Zweck besitzt der Nachfüllbehälter eine Hohlnadel, die durch eine Belüftungsöffnung im Gehäuse des Druckkopfs eingeführt und dadurch in den Tintenvorratsraum eingeschoben wird. Durch Druck auf den balgartigen, elastisch deformierbar gestalteten Abschnitt des Nachfüllbehälters wird die darin befindliche Tinte in den Tintenvorratsraum gepumpt.For this reason, proposals have already become known for refilling such print heads by means of suitable measures and thus extending their service life. In the simplest case, the printhead can be refilled by hand through a bellows-like refill container, as is known, for example, from WO 92/20 577. For this purpose, the refill container has a hollow needle which is inserted through a ventilation opening in the housing of the printhead and thereby inserted into the ink supply space. By pressure on the bellows-like, elastically deformable section of the refill container, the ink contained therein is pumped into the ink reservoir.

Obwohl sich der dort beschriebene Nachfüllbehälter dem Grunde nach eignet, Druckköpfe wiederzubefüllen, treten in der praktischen Handhabung eine Reihe von Problemen auf. So ist beispielsweise nicht zu verhindern, daß während des Befüllvorgangs Tinte aus der Düsenplatte austritt, verbunden mit der Gefahr von Verschmutzungen.Although the refill container described there is basically suitable for refilling printheads, a number of problems arise in practical handling. For example, it cannot be prevented that ink emerges from the nozzle plate during the filling process, associated with the risk of contamination.

Zur Umgehung dieser Schwierigkeit und zur generellen Vereinfachung des Befüllvorgangs ist auch schon vorgeschlagen worden, spezielle Befüllstationen zu verwenden, wie sie beispielsweise in dem vorangemeldeten, jedoch nachveröffentlichten Patent DE 43 27 178 C1 beschrieben sind. Diese Vorrichtungen bestehen aus einer Halterung mit einem Dichtungsorgan, in die der zu befüllende Druckkopf eingesetzt und verrastet wird. Hierduch wird die an der Unterseite des Druckkopfs befindliche Düsenplatte sowie eine gegebenenfalls benachbart angeordnete Belüftungsöffnung dichtend zur Anlage an das Dichtungsorgan gebracht. Anschließend wird auf den eingesetzten Druckkopf bzw. die Halterung ein mit einer Kanüle versehener Kanülenträger aufgesetzt, so daß die Kanüle über eine Befüllbohrung des Druckkopfs in den Tintenvorratsraum eindringt. Eine auf die Kanüle aufsetzbare Nachfüllpatrone entleert sich nach dem Entfernen einer diese verschließenden Kappe in den Tintenvorratsraum, so daß insoweit der Befüllvorgang ohne weiteres Zutun selbsttätig abläuft. Ein unbeabsichtigtes Austreten von Tinte aus der Düsenplatte und der Belüftungsöffnung wird durch diverse Dichtungsorgane weitgehend verhindert.In order to avoid this difficulty and to generally simplify the filling process, it has also already been proposed to use special filling stations, such as are described, for example, in the previously registered but subsequently published patent DE 43 27 178 C1. These devices consist of a holder with a sealing member into which the printhead to be filled is inserted and locked. In this way, the nozzle plate located on the underside of the print head and a ventilation opening, which may be arranged adjacent to one another, are sealingly brought into contact with the sealing member. Then a with the printhead or the holder used a cannula holder provided on a cannula, so that the cannula penetrates into the ink supply space via a filling hole of the print head. A refillable cartridge which can be placed on the cannula empties into the ink reservoir after removal of a cap which closes it, so that the filling process runs automatically without further action. Various sealing elements largely prevent unintentional leakage of ink from the nozzle plate and the ventilation opening.

Obwohl mit derartigen Befüllstationen das Wiederbefüllen von Druckköpfen teilweise erheblich vereinfacht wird, sind jedoch nach wie vor Betätigungsvorgänge erforderlich, die manuell auszuführen sind. Insbesondere zählt hierzu das Einführen der Kanüle in das Innere des Tintenvorratsraums oder aber das Aufsetzen bzw. das Abnehmen der Nachfüllpatrone. Weiterhin ist es bei diesen Befüllstationen erforderlich, durch geeignete konstruktive Maßnahmen diverse Öffnungen in einer bestimmten Reihenfolge zu verschließen und nach dem Befüllen wieder zu öffnen, um auch bei Druckkopftypen mit einem ausgeklügelten Unterdrucksystem im Tintenvorratsraum das Zufließen von Tinte aus der aufgesetzten Nachfüllpatrone unter atmosphärischem Druck zu ermöglichen.Although the refilling of printheads is in some cases considerably simplified with such filling stations, actuation processes which must be carried out manually are still required. In particular, this includes inserting the cannula into the interior of the ink supply space or fitting or removing the refill cartridge. Furthermore, it is necessary with these filling stations to close various openings in a certain order using suitable design measures and to open them again after filling in order to ensure that the ink flows from the attached refill cartridge under atmospheric pressure even in the case of printhead types with a sophisticated vacuum system in the ink supply chamber enable.

Auch sind bereits Vorrichtungen bekannt geworden, mit deren Hilfe der Befüllvorgang zumindest teilweise automatisiert ablaufen kann, beispielsweise aus der EP 0 603 910 A1, von der die Erfindung ausgeht. Sie besitzt eine Halterung, in die der zu befüllende Druckkopf einsetzbar ist. Der Tintenvorrat befindet sich in einem Tintentank, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Belüftungsöffnung des Druckkopfs abgedichtet verbunden werden kann. Weiterhin enthält die Vorrichtung eine Pumpe, und zwar in Form einer doppelwirkende Kolbenpumpe, die einenends mit dem Tintentank verbunden ist und dazu dient, Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs zu fördern. Anderenends ist die Pumpe über eine weitere Leitung und ein Kopplungsstück mit der Düsenplatte des Druckkopfs abgedichtet verbunden, so daß ein Unterdruck im Bereich der Düsenplatte und damit im Inneren des Tintenvorratsraums des Druckkopfs erzeugt werden kann. Die Doppelwirkung der Kolbenpumpe besteht nun darin, daß bei einer Verschiebebewegung des Kolbens auf der einen Seite Überdruck erzeugt wird, der Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs fördert. Gleichzeitig wird auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens ein Unterdruck erzeugt, der den Tintenvorratsraum teilevakuiert. Eine Reihe von Ventilen stellt sicher, daß die Rückkehrbewegung des Kolbens weitgehend widerstandsfrei erfolgen kann, ohne die Druckverhältnisse umzukehren.Devices have also become known with the aid of which the filling process can run at least partially automatically, for example from EP 0 603 910 A1, from which the invention is based. It has a holder in which the printhead to be filled can be inserted. The ink supply is located in an ink tank, which can be connected to the ventilation opening of the print head in a sealed manner via a line and a coupling piece. The apparatus further includes a pump, in the form of a double-acting piston pump, which is connected at one end to the ink tank and serves to convey ink from the ink tank into the ink supply chamber of the printhead. At the other end, the pump is connected in a sealed manner to the nozzle plate of the print head via a further line and a coupling piece, so that a negative pressure in the region of the nozzle plate and thus can be generated inside the ink supply chamber of the printhead. The double action of the piston pump now consists in that when the piston is displaced, overpressure is generated on one side, which conveys ink from the ink tank into the ink reservoir of the printhead. At the same time, a negative pressure is generated on the opposite side of the piston, which partially evacuates the ink supply space. A series of valves ensures that the return movement of the piston can take place largely without resistance, without reversing the pressure conditions.

Weitere Ventile können an verschiedenen Positionen fallweise vorgesehen werden, um die Relation und den zeitlichen Verlauf von Teilvakuum im Tintenvorratsraum einerseits und Förderdruck der zuzuführenden Tinte andererseits zu variieren und auf vorgegebene Bedingungen optimal einzustellen. Sämtlichen Varianten ist jedoch das Grundprinzip zu eigen, zumindest in der Anfangssphase des Befüllvorgangs im Tintenvorratsraum ein Teilvakuum zu erzeugen, um die Eindringgeschwindigkeit der Tinte, und damit die Geschwindigkeit des Wiederbefüllvorgangs als solchen, zu beschleunigen. Dies ist bei den dort beschriebenen Druckköpfen von herausragender Wichtigkeit, da deren Tintenvorratskammern mit einem offenporigen Schaummaterial als Aufnahmemedium für Tinte gefüllt ist, welches die Eindringgeschwindigkeit der Tinte unter normalen Druckbedingungen erheblich verzögert. Durch zumindest teilweises Absenken des Drucks im Tintenvorratsraum wird diesem Mangel abgeholfen.Additional valves can be provided at different positions on a case-by-case basis in order to vary the relation and the temporal course of partial vacuum in the ink supply space on the one hand and the delivery pressure of the ink to be supplied on the other and to optimally adjust them to predetermined conditions. However, all variants are based on the basic principle of generating a partial vacuum in the ink supply space, at least in the initial phase of the filling process, in order to accelerate the penetration speed of the ink, and thus the speed of the refilling process as such. This is of outstanding importance in the printheads described there, since their ink supply chambers are filled with an open-pore foam material as a recording medium for ink, which considerably delays the penetration rate of the ink under normal printing conditions. This deficiency is remedied by at least partially lowering the pressure in the ink supply space.

Eine vergleichbare Lösung, wenngleich in abweichender Realisierung, findet sich in der EP 0 509 687 A2. Auch dort wird im Tintenvorratsraum zunächst ein Vakuum erzeugt, um das Einspritzen von Tinte zu erleichtern. Zusätzlich ist jedoch vorgesehen, im Anschluß an den eigentlichen Befüllvorgang durch benachbart zur Düsenplatte angeordnete Absaugeöffnungen Unterdruck zu erzeugen, um den Druckkopf zu "primen". Hierunter wird ein Absaugevorgang verstanden, der bewirkt, daß Tinte aus dem Aufnahmemedium, beispielsweise dem offenporigen Schaummaterial, solange abgezogen wird, bis ein konstruktiv bedingter Zwischenraum zwischen dem Aufnahmemedium und der Düsenplatte vollständig mit Tinte gefüllt ist. Der Druckkopf ist erst dann einsatzbereit, wenn die Tinte an der Düsenplatte ansteht und sich in diesem Bereich keine Lufteinschlüsse mehr befinden.A comparable solution, albeit in a different implementation, can be found in EP 0 509 687 A2. There, too, a vacuum is first created in the ink supply chamber in order to facilitate the injection of ink. In addition, however, it is provided that, following the actual filling process, negative pressure is generated by suction openings arranged adjacent to the nozzle plate in order to "prime" the print head. This is understood to mean a suction process which causes ink from the recording medium, for example the open-pore foam material, is pulled until a design-related gap between the recording medium and the nozzle plate is completely filled with ink. The print head is only ready for use when the ink is in contact with the nozzle plate and there are no air pockets in this area.

Obwohl sich mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zumindest teilweise eine Vereinfachung Befüllvorgangs erreichen läßt, ist dennoch ein manueller Eingriff durch eine Bedienperson erforderlich. Im Falle der erstgenannten Vorrichtung muß die Pumpe durch einen Handhebel betätigt werden, auch ist es erforderlich, den Nachfüllvorgang zu beobachten und von Hand zu beenden, sobald überschießende Tinte in den Auffangbehälter austritt. Dies trifft sinngemäß auch für die aus der EP 0 509 687 A2 bekannte Vorrichtung zu, die ein manuelles Schließen von Ventilen durch eine Bedienperson ausdrücklich beschreibt.Although the devices described above can at least partially simplify the filling process, manual intervention by an operator is nevertheless required. In the case of the first-mentioned device, the pump must be operated by a hand lever, and it is also necessary to observe the refilling process and to end it by hand as soon as excess ink escapes into the collecting container. This also applies analogously to the device known from EP 0 509 687 A2, which expressly describes the manual closing of valves by an operator.

Ein weiterer gravierender Nachteil beider Vorrichtungen besteht in dem hohen konstruktiven Aufwand, um speziell die Einstellung und den zeitlichen Verlauf des (Teil-) Vakuums zu steuern.Another serious disadvantage of both devices is the high level of design complexity, in particular to control the setting and the time course of the (partial) vacuum.

Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß das Wiederbefüllen eines aus dem Drucker herausgenommenen Druckkopfs direkt beim Anwender und weitgehend ohne manuelle Einwirkung durch die Bedienperson, d.h. automatisiert durchgeführt werden kann. Gleichzeitig soll die Vorrichtung entsprechend dem vorgesehenen Einsatzgebiet im häuslichen Bereich oder in kleineren Büros einfach und kostengünstig aufgebaut und sicher zu betreiben sein.The invention was therefore based on the problem of developing a device of the type mentioned at the outset in such a way that the refilling of a printhead removed from the printer was carried out directly by the user and largely without manual intervention by the operator, i.e. can be carried out automatically. At the same time, the device should be simple and inexpensive to set up and operate safely in accordance with the intended field of application in the home or in smaller offices.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Vorrichtung, wie sie durch die Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.This problem is solved by a device as described by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the device are indicated by the features of the subclaims.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, Tinte über eine an sich als Belüftungsbohrung bzw. Belüftungsschnecke dienende Öffnung in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs unter erhöhtem Druck hineinzupumpen und die hierdurch verdrängte Luft über die Austrittsöffnungen der Düsenplatte entweichen zu lassen. Gleichzeitig ist die Halterung für den Druckkopf so gestaltet, daß der Druckkopf mit im wesentlichen nach oben weisender Düsenplatte positionierbar ist. Die durch die einströmende Tinte verdrängte Luft kann nach oben hin direkt entweichen, so daß Schaum- oder Blasenbildung auch bei rascher Tintenzufuhr unter hohem Druck ausgeschlossen ist. Die verdrängte Luft kann vor dem ansteigenden Tintenpegel her weitgehend ungehindert durch die oberhalb des Tintenpegels befindlichen Austrittsöffnungen der Düsenplatte hindurch ausgedrückt werden. Der maximale Befüllzustand ist dann erreicht, wenn der Tintenpegel die Austrittsöffnungen der Düsenplatte erreicht. Durch die Positionierung mit nach oben weisender Düsenplatte ist sichergestellt, daß der Tintenvorratsraum in diesem Zustand vollständig gefüllt ist und damit erneut praktisch das gesamte Volumen genutzt werden kann.The invention is based on the idea of ink over one itself pumping as an aeration hole or aeration screw into the ink reservoir of the printhead under increased pressure and to let the air displaced thereby escape through the outlet openings of the nozzle plate. At the same time, the holder for the printhead is designed so that the printhead can be positioned with the nozzle plate essentially pointing upwards. The air displaced by the inflowing ink can escape directly upwards, so that foaming or blistering is excluded even with rapid ink supply under high pressure. The displaced air can be largely pushed through the outlet openings of the nozzle plate above the ink level before the rising ink level. The maximum fill level is reached when the ink level reaches the outlet openings of the nozzle plate. Positioning with the nozzle plate pointing upwards ensures that the ink supply space is completely filled in this state and practically the entire volume can be used again.

Mit dieser Konfiguration läßt sich eine Befüllvorrichtung mit vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand realisieren, da auf die Evakuierung des Tintenvorratsraums vollständig verzichtet werden kann. Auch ist damit keinerlei Einbuße an Funkionalität verbunden, da mit vergleichsweise hohem Förderdruck gearbeitet werden kann. Weiterhin sorgt die durch die Austrittsöffnungen der Düsenplatte verdrängte Luft für den gewünschten Reinigungseffekt im Bereich der Düsenplatte, da die mit hoher Geschwindigkeit austretende Luftströmung Papierstaub mitreißt, der sich im Bereich der Austrittsöffnungen angelagert hat. Damit wird zuverlässig verhindert, daß Staubpartikel in die Eintrittsöffnungen eindringen und diese verstopfen, wie dies bei der an sich denkbaren Alternative auftritt, bei der Tinte durch die Düsenplatte hindurch zugeführt wird.With this configuration, a filling device can be implemented with comparatively little design effort, since the evacuation of the ink supply space can be completely dispensed with. This also means no loss of functionality, since it is possible to work with a comparatively high delivery pressure. Furthermore, the air displaced through the outlet openings of the nozzle plate provides the desired cleaning effect in the region of the nozzle plate, since the air flow escaping at high speed entrains paper dust which has accumulated in the region of the outlet openings. This reliably prevents dust particles from penetrating into the inlet openings and clogging them, as occurs in the conceivable alternative, in which ink is supplied through the nozzle plate.

Die Benutzung der Belüftungsöffnung bzw. der Belüftungsschnecke als Zuführöffnung für die Tinte ist nicht zuletzt auch deshalb von Vorteil, da diese ohne weiteres von außen am Gehäuse des Druckkopfs zugänglich sind. Vorbereitende Maßnahmen zum Freilegen von gegebenenfalls vorhandenen Befüllöffnungen, wie beispielsweise das Eindrücken von als Verschlußelement dienenden Kugeln sind hierdurch überflüssig.The use of the ventilation opening or the ventilation screw as a supply opening for the ink is not least of all advantageous because it is easily accessible from the outside of the housing of the Printhead are accessible. This eliminates the need for preparatory measures to expose any filling openings that may be present, such as the pressing in of balls serving as closure elements.

Ein weiterer entscheidender Vorteil besteht darin, daß der Druckkopf unmittelbar nach dem Befüllen einsatzbereit ist. Ein nachgeschalteter Vorbereitungsschritt in Form des eingangs beschriebenen Primens entfällt, da aufgrund der Positionierung des Druckkopfs während des Befüllvorgangs ein eventuell zwischen dem Aufnahmemedium und der Düsenplatte befindlicher Zwischenraum ohne weiteres Zutun mit Tinte gefüllt und die darin befindliche Luft verdrängt wird.Another decisive advantage is that the print head is ready for use immediately after filling. A subsequent preparation step in the form of the priming described at the outset is omitted because, due to the positioning of the print head during the filling process, any space that may be between the recording medium and the nozzle plate is filled with ink without further action and the air therein is displaced.

Ein weiteres, wesentliches Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß über eine Steuerelektronik der Befüllvorgang vollautomatisch ablaufend gestaltet werden kann. So wird die Tinte solange in den Tintenvorratsraum gefördert, bis der gewünschte Füllzustand erreicht ist. Daraufhin wird die Förderrichtung der Pumpe umgekehrt, so daß der Förderdruck abgebaut und erforderlichenfalls ein vorgegebener Unterdruck im Tintenvorratsraum hergestellt werden kann. Der Abbau des Förderdrucks durch Umkehr der Förderrichtung beschleunigt den Druckausgleich, so daß praktisch unmittelbar nach Erreichen des gewünschten Füllzustands der Druckkopf aus der Halterung entnommen werden kann, wobei keine Verschmutzungsgefahr durch Restmengen von unter Föderdruck anstehender Tinte besteht.Another essential feature of the device is that the filling process can be carried out fully automatically by means of control electronics. In this way, the ink is fed into the ink reservoir until the desired filling level is reached. The direction of delivery of the pump is then reversed so that the delivery pressure can be reduced and, if necessary, a predetermined vacuum can be established in the ink supply chamber. The reduction of the delivery pressure by reversing the direction of delivery accelerates the pressure equalization, so that the print head can be removed from the holder practically immediately after the desired filling state has been reached, there being no risk of contamination from residual amounts of ink present under the delivery pressure.

Die Umkehr der Förderrichtung ermöglicht es auch, im Tintenvorratsraum einen für bestimmte Druckköpfe erforderlichen Unterdruck herzustellen, ohne den die Funktionsfähigkeit des wiederbefüllten Druckkopfs nicht oder nur eingeschränkt gegeben ist.The reversal of the conveying direction also makes it possible to produce a negative pressure required for certain printheads in the ink supply space, without which the functionality of the refilled printhead is not or only to a limited extent.

In der Konkretisierung der Idee ist deshalb ein Tintentank vorgesehen, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Belüftungsöffnung abgedichtet verbindbar ist, so daß eine Fluidverbindung zwischen dem Tintentank und dem Tintenvorratsraum hergestellt werden kann. In diese Leitung ist eine Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung eingeschaltet, die über die Steuerelektronik in der gewünschten Weise vollautomatisch betätigt wird.In the concretization of the idea, an ink tank is therefore provided, which is connected to the via a line and a coupling piece Ventilation opening can be connected in a sealed manner, so that a fluid connection can be established between the ink tank and the ink supply space. In this line, a pump with reversible delivery direction is switched on, which is actuated fully automatically in the desired manner via the control electronics.

Auch ist ein Auffangbehälter vorgesehen, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Düsenplatte abgedichtet verbindbar ist, so daß Tintentröpfchen, die durch die während des Befüllvorgangs entweichende Luft aus dem Düsenbereich mitgerissen werden, gezielt gesammelt werden können und keine Gefahr einer Verschmutzung besteht. Derartige Tintentröpfchen haften häufig an der Düsenplatte selbst oder in unmittelbar benachbarten Bereichen im Inneren des Tintenvorratsraums an Wandbereichen an, die von der verdrängten Luft bestrichen werden, so daß die Tröpfchen unvermeidbar im Luftstrom mitgerissen werden.A collecting container is also provided which can be connected to the nozzle plate in a sealed manner via a line and a coupling piece, so that ink droplets which are entrained by the air escaping from the nozzle area during the filling process can be collected in a targeted manner and there is no risk of contamination. Such ink droplets often adhere to the nozzle plate itself or in immediately adjacent areas inside the ink supply space on wall areas which are swept by the displaced air, so that the droplets are inevitably entrained in the air flow.

Somit ist der Tintenvorratsraum des Druckkopfs während des Zeitraums des Befüllvorgangs abgedichtet in ein Leitungssystem integriert, in welchem Fluidströme gezielt erzeugt und vollautomatisch gesteuert, sowie gleichzeitig unbeabsichtigtes Austreten von Tinte vermieden werden. Die Vorrichtung ermöglicht daher das automatische Wiederbefüllen von Druckköpfen ohne manuelle Einwirkung.The ink supply space of the printhead is thus sealed and integrated into a line system during the period of the filling process, in which fluid flows are generated and controlled in a fully automatic manner, and at the same time unintentional leakage of ink is avoided. The device therefore enables the automatic refilling of print heads without manual intervention.

Weitere Vorteile ergeben sich, sofern ein Signalgeber in der Leitung zwischen der Düsenplatte und dem Auffangbehälter installiert ist, der anspricht, sobald Tinte aus der Düsenplatte austritt und in der Leitung ansteht. Dies ist das Kriterium dafür, daß der Tintenvorratsraum des Druckkopfs vollständig gefüllt ist und somit die Pumpe stillgesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Signalgeber mit der Steuerelektronik verbunden, die auf die Pumpe in der vorstehend beschriebenen Art und Weise einwirkt. Es versteht sich von selbst, daß der Signalgeber derart gestaltet ist, daß er einzelne, von der entweichenden Luft mitgerissene Tintentröpfchen nicht detektiert, sondern erst dann anspricht, wenn eine durchgehende Flüssigkeitssäule in der Leitung knapp oberhalb der Austrittsöffnungen der Düsenplatte ansteht.Further advantages result if a signal transmitter is installed in the line between the nozzle plate and the collecting container, which responds as soon as ink emerges from the nozzle plate and is present in the line. This is the criterion for the ink head of the printhead to be completely full, so that the pump can be stopped. For this purpose, the signal generator is connected to the control electronics, which act on the pump in the manner described above. It goes without saying that the signal transmitter is designed such that it does not detect individual ink droplets entrained by the escaping air, but rather only responds when there is a continuous liquid column in the line just above the outlet openings of the nozzle plate.

Alternativ hierzu kann ein Signalgeber in der Leitung zwischen dem Tintentank und der Belüftungsöffnung installiert sein, und zwar im Abschnitt zwischen der Pumpe und der Belüftungsöffnung. Er mißt an der genannten Stelle den Druck, der in der Förderleitung für die Tinte vor dem Eintritt in den Druckkopf herrscht. Als Abschalt- bzw. Umsteuerkriterium für die Pumpe wird der sprunghafte Druckanstieg herangezogen, der sich infolge der Drosselwirkung der Austrittsöffnungen der Düsenplatte einstellt, sobald der Tintenpegel an der Düsenplatte ansteht. So stellen die Austrittsöffnungen wegen ihrer geringen Durchmesser für die Tinte eine Drosselstelle dar, die der fortschreitenden Flüssigkeitsfront des ansteigenden Tintenpegels plötzlich einen Widerstand entgegensetzt. Der damit verbundene Druckstoß setzt sich entgegen der Förderrichtung der Tinte rasch fort und wird durch den Signalgeber detektiert. Wiederum ist der Signalgeber mit der Steuererlektronik verbunden, die auf die Pumpe in der vorstehend beschriebenen Art und Weise einwirkt. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen flüssigkeitsdetektierenden Sensor ist dieser Signalgeber als vergleichsweise einfach aufgebauter Drucksensor kostengünstiger.Alternatively, a signal generator can be installed in the line between the ink tank and the vent, in the section between the pump and the vent. At the point mentioned, it measures the pressure prevailing in the delivery line for the ink before it enters the printhead. The switch-off or reversal criterion for the pump is the sudden pressure rise that occurs as a result of the throttling effect of the outlet openings of the nozzle plate as soon as the ink level is present on the nozzle plate. Because of their small diameter, the outlet openings represent a throttling point for the ink, which suddenly offers resistance to the progressing liquid front of the rising ink level. The pressure surge associated with this continues quickly against the direction of the ink and is detected by the signal transmitter. Again, the signal generator is connected to the control electronics, which act on the pump in the manner described above. In contrast to the liquid-detecting sensor described above, this signal transmitter is more cost-effective as a comparatively simple pressure sensor.

Gegenüber anderen Alternativen, wie beispielsweise einer vorgegebenen Fördermenge oder einer bestimmten Förderdauer kann hiermit der vorgegebene Füllzustand exakt eingehalten werden, so daß auch Druckköpfe wiederbefüllt werden können, die noch Restbestände an Tinte im Tintenvorratsraum aufweisen, ohne daß die Gefahr eines Überfüllens besteht. Weiterhin sind Schwankungen der Fördermenge der Tinte unbeachtlich, da die Pumpe exakt zu dem Zeitpunkt abgestellt bzw. umgesteuert wird, an dem der Tintenvorratsraum den gewünschten Füllzustand erreicht hat.Compared to other alternatives, such as a specified delivery rate or a specific delivery period, the specified fill level can be exactly maintained so that printheads that still have residual ink in the ink supply chamber can be refilled without the risk of overfilling. Furthermore, fluctuations in the delivery rate of the ink are irrelevant, since the pump is switched off or reversed exactly at the point in time at which the ink supply space has reached the desired filling level.

Bevorzugt sind weitere Sensoren vorhanden, die der Überwachung und/oder der Steuerung des Befüllvorgangs dienen. Es handelt sich hierbei um an sich bekannte Flüssigkeits- oder Strömungssensoren, die an verschiedenen Stellen in den Leitungen integriert sind. So ist beispielsweise in der Leitung zwischen dem Tintentank und der Pumpe ein derartiger Sensor angebracht, um den Tintenstrom zu überwachen. Damit kann sichergestellt werden, daß keine Luft in den Tintenvorratsraum des Druckkopfs gefördert wird, sofern der Tintentank erschöpft sein sollte. In einem derartigen Fall sorgt die Steuerelektronik dafür, daß die Pumpe sofort stillgesetzt und die Umkehr der Fördereinrichtung eingeleitet wird. Dies ist nötig, um auch bei nicht vollständig gefüllten Tintenvorratsraum den Druckkopf problemlos entnehmen und in den Drucker einsetzen zu können. Bevorzugt wird gleichzeitig ein Anzeigeelement, beispielsweise in Form einer LED oder LCD, angesteuert oder ein akustisches Signal ausgelöst, um auf diesen Betriebszustand aufmerksam zu machen.Further sensors are preferably provided, which are used to monitor and / or control the filling process. It deals are liquid or flow sensors which are known per se and are integrated at various points in the lines. For example, a sensor of this type is installed in the line between the ink tank and the pump in order to monitor the ink flow. This ensures that no air is pumped into the printhead's ink reservoir if the ink tank is exhausted. In such a case, the control electronics ensure that the pump is stopped immediately and the reversal of the conveyor is initiated. This is necessary so that the print head can be easily removed and inserted into the printer even if the ink supply space is not completely filled. A display element, for example in the form of an LED or LCD, is preferably activated at the same time or an acoustic signal is triggered in order to draw attention to this operating state.

Bevorzugt werden als flüssigkeitsdetektierende Sensoren solche Sensoren installiert, die die elektrische Leitfähigkeit der verwendeten Tinten ausnutzen. Über eine Widerstandsmessung kann auf einfache Weise zwischen zwei Meßpunkten festgestellt werden, ob Tinte ansteht oder nicht.As liquid-detecting sensors, sensors are preferably installed that take advantage of the electrical conductivity of the inks used. A resistance measurement can be used to easily determine between two measuring points whether ink is present or not.

Dasselbe Prinzip findet auch bei der Überwachung des Tintenaustritts aus der Düsenplatte Anwendung, wobei die beiden Meßpunkte relativ dicht beieinander liegen, um möglichst wenig überschießende Tinte abführen zu müssen. Wie vorstehend beschrieben, löst auch dieser Sensor die Umkehr der Förderrichtung der Pumpe aus.The same principle is also used for monitoring the ink leakage from the nozzle plate, the two measuring points being relatively close together in order to remove excess ink as little as possible. As described above, this sensor also triggers the reversal of the delivery direction of the pump.

Die von den Sensoren erzeugten Signale können gleichzeitig dazu benutzt werden, um die jeweiligen Betriebszustände zur Anzeige zu bringen. Bevorzugt werden LED verwendet, die unterschiedliche Blinkfrequenzen oder unterschiedliche Farben zur Kennzeichnung diverser Betriebszustände aufweisen können. Diese können auch mit akustischen Signalen gekoppelt sein.The signals generated by the sensors can be used at the same time to display the respective operating states. LEDs are preferably used, which can have different flashing frequencies or different colors to identify various operating states. These can also be coupled with acoustic signals.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn in der Zuleitung, insbesondere im Abschnitt zwischen der Pumpe und der Belüftungsöffnung ein weiterer Sensor installiert ist, der den Druck in diesem Abschnitt überwacht. Dies ist erforderlich, um einen unzulässigen Druckanstieg im Falle einer verstopften Belüftungsöffnung bzw. Belüftungsschnecke oder von verstopften Austrittsöffnungen im Düsenplattenbereich zu verhindern. Ein derartiger Druckanstieg könnte einerseits zur Beschädigung oder Zerstörung wichtiger Bauteile führen oder aber eine starke Verschmutzung durch schlagartiges Austreten von Tinte im Moment des Durchbrechens der Verstopfung nach sich ziehen. Auch in diesem Fall muß eine Förderrichtungsumkehr der Pumpe bewirkt und der Betriebszustand zur Anzeige gebracht werden.Furthermore, it is advantageous if a in the feed line, in particular in the section between the pump and the ventilation opening another sensor is installed that monitors the pressure in this section. This is necessary in order to prevent an inadmissible pressure increase in the event of a blocked ventilation opening or ventilation screw or blocked outlet openings in the nozzle plate area. Such an increase in pressure could, on the one hand, lead to damage or destruction of important components, or could result in heavy soiling due to sudden leakage of ink at the moment the blockage was broken. In this case too, the pump must be reversed and the operating status must be displayed.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Leitungen, insbesondere die Leitung zwischen dem Tintentank und der Belüftungsöffnung als flexible Schläuche, insbesondere aus Silikon, Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder Polyäthylen (PE) bestehen. Diese erleichtern die (automatische) Handhabung, da das An- und Abkoppeln an den entsprechenden Stellen des Druckkopfs durch eine einfache Verschiebung des jeweils endseitig vorgesehenen Kopplungsstücks realisierbar sind. Auch eröffnen derartige Materialien die Möglichkeit, als Pumpe eine sogenannte Schlauchpumpe einzusetzen, bei der im Gegensatz zu den übrigen Pumpenarten keinerlei Schmutz- oder Abriebpartikel mit der Tinte in Berührung kommen können. Derartige Partikel dürfen auf keinen Fall in die Tinte eingetragen werden, da sie die Funktion des Druckkopfs beeinträchtigen können.There are particular advantages if the lines, in particular the line between the ink tank and the ventilation opening, are flexible hoses, in particular made of silicone, polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyethylene (PE). These simplify (automatic) handling, since the coupling and uncoupling at the corresponding points on the printhead can be achieved by simply moving the coupling piece provided at the end. Such materials also open up the possibility of using a so-called peristaltic pump as a pump, in which, in contrast to the other types of pumps, no dirt or abrasion particles can come into contact with the ink. Such particles should never be put into the ink, as they can impair the function of the print head.

Weiterhin bieten diese Schläuche die Möglichkeit, die vorstehend beschriebenen Blockierzustände durch verstopfte Austrittsöffnungen und dergleichen durch Überwachung der Schlauchdicke und/oder des Schlauchdurchmessers zu überwachen. So führt ein in diesem Falle auftretender Druckaufbau zu einem Aufweiten des Schlauchs und ist damit durch einfache Mittel, wie optische Sensoren oder dergleichen zu erfassen. Es ist demnach nicht nötig, einen Sensor in der Leitung selbst zu installieren, vielmehr kann dieser außen, d.h. außerhalb des Tintenstroms, angeordnet werden.Furthermore, these hoses offer the possibility of monitoring the blocking states described above by clogged outlet openings and the like by monitoring the hose thickness and / or the hose diameter. In this case, a pressure build-up leads to a widening of the hose and can thus be detected by simple means such as optical sensors or the like. It is therefore not necessary to install a sensor in the line itself, rather it can be arranged outside, ie outside the ink flow.

Bevorzugt sind die an den Leitungen endseitig angebrachten Kopplungsstücke für die Belüftungsöffnung und für die Düsenplatte einstückig ausgebildet, nämlich dann, wenn bei der zu befüllenden Druckkopftype die Belüftungsöffnung und die Düsenplatte benachbart zueinander angeordnet ist. Dies ist speziell bei einer sehr weit verbreiteten Version der Fall, bei der der Gehäuseboden stufenförmig ausgebildet ist, und die Belüftungsöffnung als Belüftungsschnecke im zurückspringenden Abschnitt angeordnet ist. Die Abdichtung zwischen Kopplungsstück und Druckkopf kann durch einen federnd nachgebenden Abschnitt erreicht werden, so daß durch Anpressen des Kopplungsstücks an die benachbarte Gehäusewandung der Übergang von der Leitung zur Belüftungsöffnung bzw. zur Düsenplatte fluiddicht für die Dauer des Befüllvorgangs gestaltet wird.The coupling pieces for the ventilation opening and for the nozzle plate, which are attached to the ends of the lines, are preferably formed in one piece, namely when the ventilation opening and the nozzle plate are arranged adjacent to one another in the printhead type to be filled. This is especially the case with a very widespread version, in which the housing base is step-shaped and the ventilation opening is arranged as a ventilation screw in the recessed section. The seal between the coupling piece and printhead can be achieved by a resilient portion, so that the transition from the line to the ventilation opening or to the nozzle plate is made fluid-tight for the duration of the filling process by pressing the coupling piece onto the adjacent housing wall.

Bevorzugt besteht der Tintentank aus flexiblem Material, nämlich aus einem Kunststoffbeutel, der in einem formstabilen Gehäuse untergebracht ist. Das Gehäuse kann aufklappbar gestaltet sein, so daß der darin befindliche Tintenvorrat problemlos überprüft werden kann. Wenngleich grundsätzlich die Möglichkeit besteht, den Tintentank von Hand aufzufüllen, erweist es sich von Vorteil, wenn dieser auswechselbar gestaltet ist. So ist dies im Sinne einer optimalen und benutzerfreundlichen Bedienung zu sehen, wobei lediglich in gewissen Abständen der Tintentank als solcher durch einen neuen ersetzt zu werden braucht. Je nach geplantem Auswechselintervall kann das Volumen des Tintentanks an sich in weiteren Grenzen variiert werden. Als guter Kompromiß hat es sich erwiesen, etwa die drei- bis fünffache Menge eines Original-Druckkopfs zu wählen (beispielsweise 120 bis 200ml), so daß der Tintentank und damit die Vorrichtung noch äußerst kompakt aufgebaut sein können, andererseits bei dem vorgesehenen Einsatz im privaten Bereich oder in kleineren Büros die Austauschintervalle ausreichend lang sind.The ink tank preferably consists of flexible material, namely a plastic bag, which is accommodated in a dimensionally stable housing. The housing can be designed to be foldable, so that the ink supply contained therein can be checked without problems. Although there is always the possibility of refilling the ink tank by hand, it is an advantage if it is designed to be replaceable. This is to be seen in terms of an optimal and user-friendly operation, whereby the ink tank as such only needs to be replaced at certain intervals by a new one. Depending on the planned replacement interval, the volume of the ink tank itself can be varied within further limits. It has proven to be a good compromise to choose about three to five times the amount of an original printhead (for example 120 to 200 ml), so that the ink tank and thus the device can still be extremely compact, on the other hand when used for private purposes Area or in smaller offices, the replacement intervals are sufficiently long.

Der Tintentank muß im übrigen so beschaffen sein, daß er bei umgekehrter Förderrichtung der Pumpe die rückgeförderte Tinte bzw. das Tinten-Luftgemisch ohne weiteres aufnehmen kann.The ink tank must also be designed so that it can easily receive the returned ink or the ink-air mixture when the pump is in the opposite direction.

Der Auffangbehälter ist vorteilhafterweise zumindest zum Teil mit saugfähigem Material, vorzugsweise mit Filz, Schwamm oder einem Vlies gefüllt, so daß die aus dem Bereich der Düsenplatte austretenden Tintentröpfchen und die am Ende des Befüllvorgangs überschießende Resttinte sicher aufgenommen werden können. Es handelt sich hierbei um relativ geringe Mengen, in einem typischen Anwendungsfall ist mit ca. 1 bis 2ml Resttinte pro Befüllvorgang zu rechnen.The collecting container is advantageously at least partially filled with absorbent material, preferably with felt, sponge or a fleece, so that the ink droplets emerging from the area of the nozzle plate and the residual ink which overshoots at the end of the filling process can be safely absorbed. These are relatively small quantities; in a typical application, about 1 to 2 ml of residual ink can be expected per filling process.

Bevorzugt ist der Auffangbehälter und/oder das saugfähige Material auswechselbar. Im Sinne einer einfachen Handhabung bietet es sich an, den Auffangbehälter einschließlich des darin befindlichen saugfähigen Materials komplett auszutauschen.The collecting container and / or the absorbent material is preferably exchangeable. In terms of simple handling, it makes sense to completely replace the collecting container including the absorbent material contained therein.

Als optimal hat es sich erwiesen, Tintentank und Auffangbehälter in einem gemeinsamen Gehäuse zu integrieren. Dies ermöglicht die Konzeption einer benutzerfreundlichen Vorrichtung, da gleichzeitig mit dem Austausch eines verbrauchten Tintentanks auch der Auffangbehälter getauscht werden muß. Somit kann durch einen einzigen Arbeitsgang die Vorrichtung in einen optimalen Ausgangszustand versetzt werden.It has proven to be optimal to integrate the ink tank and the collecting container in a common housing. This enables a user-friendly device to be designed, since at the same time the waste container must be replaced when a used ink tank is replaced. Thus, the device can be brought into an optimal initial state in a single operation.

Wie eingangs bereits dargelegt, muß die Düsenplatte nach oben weisen, um ein Austreten der verdrängten Luft während des Befüllvorgangs zu ermöglichen. In den meisten Fällen ist die Düsenplatte an einem stufenförmigen Abschnitt angeordnet, so daß der Befüllvorgang auch dann noch zufriedenstellend ablaufen kann, wenn der Druckkopf gegenüber der Vertikalen verschwenkt ist. In der Praxis kann die Anordnung so gewählt werden, daß der Druckkopf gegenüber der Vertikalen um bis zu maximal 80° schräg geneigt verlaufend ist.As already explained at the beginning, the nozzle plate must face upwards in order to allow the displaced air to escape during the filling process. In most cases, the nozzle plate is arranged on a step-shaped section, so that the filling process can still proceed satisfactorily even when the print head is pivoted relative to the vertical. In practice, the arrangement can be chosen so that the printhead is inclined up to a maximum of 80 ° from the vertical.

Insbesondere bei der Konzeption der Vorrichtung als universell, d.h. für eine Vielzahl unterschiedlicher Druckkopftypen einsetzbare Befüllstation ist es von Vorteil, wenn die den Druckkopf aufnehmende Halterung in verschiedenen definierten Winkelpositionen arretierbar ist. Je nach Ausführung kann damit die optimale Befüllstellung erreicht werden. Dies setzt allerdings voraus, daß die Halterung schwenkbar gestaltet ist.In particular when designing the device as a universal filling station that can be used for a large number of different printhead types, it is advantageous if the holder receiving the printhead can be locked in different defined angular positions. Depending on the version, it can be the optimal one Filling position can be reached. However, this requires that the bracket is designed to be pivotable.

Aus Handhabungsgründen kann auch die Halterung schwenkbar derart gestaltet sein, daß der Druckkopf von oben mit nach unten weisender Düsenplatte, d.h. in einer Position, die derjenigen im Drucker selbst entspricht, einsetzbar ist, wobei nach dem Einsetzen die Halterung in die Befüllposition verschwenkt werden kann.For reasons of handling, the holder can also be designed to be pivotable in such a way that the print head has a nozzle plate pointing downwards, i.e. can be used in a position which corresponds to that in the printer itself, the holder being able to be pivoted into the filling position after insertion.

In die Halterung können Adapter einsetzbar sein, um eine Anpassung an unterschiedliche Druckköpfe zu ermöglichen. Auch kann die Halterung selbst als Adapter ausgeführt sein, sofern diese auswechselbar gestaltet ist. Damit ist die Vorrichtung insbesondere für kleinere Büros geeignet, die über verschiedene Drucker bzw. verschiedene Druckkopftypen verfügen.Adapters can be inserted into the holder in order to enable adaptation to different printheads. The holder itself can also be designed as an adapter, provided that it is designed to be exchangeable. The device is therefore particularly suitable for smaller offices which have different printers or different types of print heads.

Die konkrete Ausgestaltung der Vorrichtung ist weitgehend freizügig wählbar. Bevorzugt ist sie aus einzelnen Baugruppen nach Art eines Baukastensystems aufgebaut, so daß eine individuelle Anpassung an verschiedene Anforderungen möglich ist. Dies bezieht sich auch auf das äußere Design, daß an sich beliebig gewählt werden kann.The specific design of the device is largely freely selectable. It is preferably constructed from individual modules in the manner of a modular system, so that individual adaptation to different requirements is possible. This also refers to the external design that can be chosen as desired.

In technischer Hinsicht ist es wünschenswert, die Vorrichtung in ein Gehäuse zu integrieren, das durch eine Abdeckhaube verschließbar ist. Die Abdeckhaube ist dabei mit der Steuerelektronik über einen Sensor derart gekoppelt, daß ein Öffnen während des Befüllvorgangs nicht möglich ist, oder aber der Befüllvorgang sofort abgebrochen wird, sofern die Abdeckhaube geöffnet werden sollte. Auch sind zusätzliche Maßnahmen möglich, um beispielsweise ein Inbetriebsetzen zu verhindern, sofern kein Druckkopf eingesetzt ist oder ein sonstiges Bauteil nicht ordnungsgemäß funktioniert.From a technical point of view, it is desirable to integrate the device into a housing that can be closed by a cover. The cover is coupled to the control electronics via a sensor in such a way that opening during the filling process is not possible, or the filling process is interrupted immediately if the cover should be opened. Additional measures are also possible to prevent start-up, for example, if no printhead is inserted or another component is not working properly.

Mit dem vorstehend beschriebenen Konzept gelingt es, eine transportable, kleine Befüllstation zu realisieren, bei der Fehlbedienungen praktisch ausgeschlossen sind. Sie kann so gestaltet sein, daß eine Lagerung bei Nichtgebrauch in jeder beliebigen Position möglich ist, ohne daß Tinte austritt. Dies ergibt sich in der Hauptsache daraus, daß nach Abschluß eines Nachfüllvorgangs Tinte aus der Zuleitung durch Umkehr der Förderrichtung der Pumpe zurück in den Tintentank gefördert wird und insbesondere bei der Verwendung einer Schlauchpumpe diese die felxible Leitung funktionsbedingt soweit deformiert, daß ein Heraustropfen von eventuell noch vorhandener Tinte verhindert wird.With the concept described above, it is possible to implement a transportable, small filling station in the event of incorrect operation are practically excluded. It can be designed in such a way that it can be stored in any position when not in use, without ink escaping. This is mainly due to the fact that after a refill has been completed, ink is conveyed from the supply line back into the ink tank by reversing the direction of delivery of the pump, and in particular when using a peristaltic pump, it deforms the flexible line functionally to such an extent that dripping from it may still occur existing ink is prevented.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen

Figur 1
Schaltschema der Vorrichtung in einer ersten Variante,
Figur 2
Schaltschema der Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsvariante,
Figur 3
Vorrichtung gemäß Figur 2 in vereinfachter Schnittdarstellung,
Figur 4
Vorrichtung gemäß Figur 2 in vereinfachter Schnittdarstellung, mit eingezeichneten Schlauchverbindungen, jedoch ohne Tintentank und
Figur 5a, 5b
Ablaufdiagramm der Steuerung.
The invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown schematically in the figures. Show it
Figure 1
Circuit diagram of the device in a first variant,
Figure 2
Circuit diagram of the device in a second embodiment variant,
Figure 3
2 in simplified sectional representation,
Figure 4
Device according to Figure 2 in a simplified sectional view, with drawn hose connections, but without an ink tank and
Figure 5a, 5b
Control flow diagram.

Bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung handelt es sich um diejenige Variante, bei der als Abschaltsignal für die Beendigung der Förderung von Tinte das Anstehen von Tinte in einer Rückführleitung zu einem Tintenauffangbehälter verwendet wird.The device shown in FIG. 1 is the variant in which the presence of ink in a return line to an ink collecting container is used as the switch-off signal for the end of the delivery of ink.

Ein Druckkopf 100 ist in eine hier nicht näher dargestellte Halterung eingesetzt, und zwar derart, daß sowohl die Düsenplatte 101 als auch die Belüftungsschnecke 102 nach oben weisen. Gegenüber der Vertikalen ist der Druckkopf 100 um etwa 70° verschwenkt. Ein benachbart zum Druckkopf 100 angeordneter Sensor E8 überwacht, ob der Druckkopf 100 eingesetzt ist, und ist in hier nicht dargestellter Art und Weise mit einer Steuerelektronik 10 verbunden. Die Steuerelektronik 10 weist eine Reihe von LEDs 12 auf, die verschiedene Betriebszustände signalisieren, wovon eine der LEDs 12 anzeigt, ob der Druckkopf 100 eingesetzt ist.A print head 100 is inserted into a holder, not shown here, in such a way that both the nozzle plate 101 and the ventilation screw 102 point upwards. The print head 100 is pivoted by approximately 70 ° with respect to the vertical. A sensor located adjacent to the printhead 100 E8 monitors whether print head 100 is inserted and is connected to control electronics 10 in a manner not shown here. The control electronics 10 has a series of LEDs 12 which signal different operating states, of which one of the LEDs 12 indicates whether the print head 100 is inserted.

Ein Tintentank 20 ist über eine Schlauchleitung 30 mit der Belüftungsschnecke 102 des Druckkopfs 100 verbunden. Die Förderung von Tinte erfolgt mittels der Schlauchpumpe 40, die von der Steuerelektronik 10 angesteuert wird. Ein Sensorelement E9 überwacht, ob der Tintentank 20 eingesetzt ist, Sensoren E4, E6 dienen der Überwachung des Tintenflusses in der Leitung 30 und/oder der Überwachung eines unzulässig hohen Druckaufbaus im Tintenvorratsraum 105.An ink tank 20 is connected to the ventilation screw 102 of the print head 100 via a hose line 30. Ink is conveyed by means of the hose pump 40, which is controlled by the control electronics 10. A sensor element E9 monitors whether the ink tank 20 is inserted, sensors E4, E6 serve to monitor the ink flow in the line 30 and / or to monitor an impermissibly high pressure build-up in the ink supply space 105.

Ein Auffangbehälter 60 ist über eine Leitung 50 mit der Düsenplatte 101 verbunden. Ein Sensor E11 überwacht das Anstehen von Tinte in der Leitung 50 bzw. an der Düsenplatte 101 und löst das Signal zum Abschalten und Umsteuern der Pumpe 40 aus.A collecting container 60 is connected to the nozzle plate 101 via a line 50. A sensor E11 monitors the presence of ink in the line 50 or on the nozzle plate 101 and triggers the signal to switch off and reverse the pump 40.

Sämtliche Bauelemente sind in einem hier nicht dargestellten Gehäuse untergebracht.All components are housed in a housing, not shown here.

Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsvariante benutzt als Abschaltsignal den Drucksprung in der Förderleitung, der durch die eingangs beschriebene Drosselwirkung der Düsenplatte bedingt ist. Diese Variante hat den Vorzug, daß keine Tinte aus der Düsenplatte austreten muß, um das Abschaltsignal auszulösen. Im übrigen ist die Ausführung in Übereinstimmung mit derjenigen aus Figur 1, so daß insoweit übereinstimmende Bezugszeichen verwendet werden.The embodiment variant shown in FIG. 2 uses the pressure jump in the delivery line as a shutdown signal, which is caused by the throttling action of the nozzle plate described at the beginning. This variant has the advantage that no ink has to emerge from the nozzle plate in order to trigger the switch-off signal. Otherwise, the design is in accordance with that of FIG. 1, so that corresponding reference numerals are used in this respect.

Der Druckkopf 100 ist wiederum so eingesetzt, daß sowohl die Düsenplatte 101 als auch die Belüftungsschnecke 102 nach oben weisen. Sensor E8 ist mit der Steuerelektronik 10 verbunden und überwacht, ob der Druckkopf 100 ordnungsgemäß eingesetzt ist.The print head 100 is in turn used so that both the nozzle plate 101 and the ventilation screw 102 point upwards. Sensor E8 is connected to the control electronics 10 and monitors whether the printhead 100 is inserted correctly.

Die Steuerelektronik 10 weist LEDs auf, die verschiedene Betriebszustände signalisieren, beispielsweise ob der Druckkopf 100 eingesetzt ist.The control electronics 10 have LEDs which signal different operating states, for example whether the print head 100 is inserted.

Der Tintentank 20 ist über die Schlauchleitung 30 mit der Belüftungsschnecke 102 des Druckkopfs 100 verbunden. Die Förderung von Tinte erfolgt mittels der Schlauchpumpe 40, die von der Steuerelektronik 10 angesteuert wird. Sensorelement E9 überwacht, ob der Tintentank 20 eingesetzt ist.The ink tank 20 is connected to the ventilation screw 102 of the print head 100 via the hose line 30. Ink is conveyed by means of the hose pump 40, which is controlled by the control electronics 10. Sensor element E9 monitors whether the ink tank 20 is inserted.

Der Auffangbehälter 60 ist über die Schlauchleitung 50 mit der Düsenplatte 101 verbunden. Tintentank 20 und Auffangbehälter 60 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 22 integriert.The collecting container 60 is connected to the nozzle plate 101 via the hose line 50. Ink tank 20 and collecting container 60 are integrated in a common housing 22.

Die Steuerelektronik 10 ist auf einer Platine 11 aufgebaut, die an sich sämtliche Überwachungsorgane und eine Reihe von Betätigungselementen aufnimmt.The control electronics 10 is built on a circuit board 11, which in itself accommodates all monitoring elements and a number of actuating elements.

Als Bedienelemente dienen zwei Taster E1, E2, wobei der Taster E1 den Befüllvorgang startet, wohingegen Taster E2 die Verriegelung einer nachstehend noch näher beschriebenen Schutzklappe bzw. Abdeckhaube freigibt.Two buttons E1, E2 serve as operating elements, the button E1 starting the filling process, whereas button E2 enables the locking of a protective flap or cover described in more detail below.

Zur Anzeige verschiedener Betriebs- und Störungszustände sind Anzeigen A4, A5, A6, A7, A8, A9 vorgesehen, die als LEDs 12 gemäß Figur 1 ausgeführt sein können. Anzeigelement A4 zeigt an, wenn die Stromversorgung angeschlossen ist und die Betriebsspannung anliegt. Dieser Zustand wird durch Blinken mit einer Frequenz von etwa 2 Hz angezeigt. Sobald ein Druckkopf ordnungsgemäß eingelegt und alle übrigen, nachstehend noch näher erläuterten Startbedingungen erfüllt sind, wechselt die Anzeige auf Dauerlicht über. Damit ist signalisiert, daß der Befüllvorgang durch Drücken des Starttasters E1 beginnen kann.Displays A4, A5, A6, A7, A8, A9 are provided for displaying various operating and fault states, which can be designed as LEDs 12 according to FIG. 1. Display element A4 indicates when the power supply is connected and the operating voltage is present. This state is indicated by flashing at a frequency of approximately 2 Hz. As soon as a printhead is properly inserted and all other starting conditions, which will be explained in more detail below, are met, the display changes to permanent light. This indicates that the filling process can begin by pressing the start button E1.

Das Anzeigeelement A5 signalisiert, daß das Öffnen der Schutzklappe bzw. der Abdeckhaube möglich ist, beispielsweise zum Einlegen oder Entnehmen des Druckkopfs 100.The display element A5 signals that it is possible to open the protective flap or cover, for example for inserting or removing the print head 100.

Das Anzeigeelement A6 zeigt an, ob ein Befüllvorgang abläuft. Während der Dauer des Befüllvorgangs blinkt das Anzeigeelement A6 mit einer Frequenz von etwa 2 Hz.The display element A6 indicates whether a filling process is in progress. During the filling process, the display element A6 flashes at a frequency of approximately 2 Hz.

Die Anzeigeelemente A4, A5, A6 signalisieren ordnungsgemäße Betriebszustände und sind deshalb in grün gehalten.The display elements A4, A5, A6 indicate correct operating conditions and are therefore green.

Das Anzeigeelement A7 ist ein Warnsignal, welches anzeigt, daß der Tintenvorrat in dem Tintentank 20 erschöpft ist. Es ist in gelb ausgeführt und blinkt mit einer Frequenz von 2 Hz.The display element A7 is a warning signal which indicates that the ink supply in the ink tank 20 is exhausted. It is designed in yellow and flashes at a frequency of 2 Hz.

Das Anzeigeelement A8 spricht an, sofern der Druckkopf 100 beispielsweise im Bereich der Düsenplatte 101, verstopft sein sollte. Die Anzeige erfolgt mit einer Frequenz von 2 Hz und ist in roter Farbe gehalten.The display element A8 responds if the print head 100 should be blocked, for example in the area of the nozzle plate 101. The display is at a frequency of 2 Hz and is red.

Das Anzeigeelement A9 ist als allgemeine Fehlerwarnung ausgeführt und spricht dann an, wenn eine Störung an anderer Stelle zu vermelden ist.The display element A9 is designed as a general error warning and responds when a fault is to be reported elsewhere.

Weiterhin sind auf der Platine 11 Druckschalter E3, E4, E5, E6, E7 angeordnet, die mit der Förderleitung 30 verbunden sind und in Form von Signalgebern den Befüllvorgang steuern.Furthermore, pressure switches E3, E4, E5, E6, E7 are arranged on the board, which are connected to the delivery line 30 and control the filling process in the form of signal transmitters.

Der Druckschalter E3 spricht an, sobald der Tintenvorratsraum 105 mit Tinte gefüllt ist. Er ist deshalb derart ausgelegt, daß er den eingangs beschriebenen Druckanstieg infolge der Drosselwirkung der Düsenplatte 101 detektiert.The pressure switch E3 responds as soon as the ink supply space 105 is filled with ink. It is therefore designed such that it detects the pressure increase described at the outset due to the throttling action of the nozzle plate 101.

Der Druckschalter E4 überwacht, ob der Druckkopf 100 verstopft ist.Print switch E4 monitors whether print head 100 is clogged.

Der Druckschalter E5 überwacht den Abbau des Förderdrucks nach Beendigung des Befüllvorgangs.The pressure switch E5 monitors the reduction of the delivery pressure after the filling process.

Die Druckschalter E6 und E7 überprüfen den Füllzustand des im Tintentank 20 befindlichen Tintenvorrats.The pressure switches E6 and E7 check the fill level of the ink supply in the ink tank 20.

Bei den Sensoren E3, E4, E5, E6, E7 handelt es sich demnach um solche, die als Druckschalter konzipiert sind und hierdurch den Tintenfluß überwachen.The sensors E3, E4, E5, E6, E7 are therefore those which are designed as pressure switches and thereby monitor the ink flow.

Die Sensoren E8, E9 sowie ein weiterer Sensor E10, der die Verriegelung der nachstehend näher beschriebenen Schutzklappe bzw. Abdeckhaube detektiert, sind als Endschalter ausgeführt.The sensors E8, E9 and another sensor E10, which detects the locking of the protective flap or cover described in more detail below, are designed as limit switches.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Vorrichtung zeigt die konkrete Realisierung des in der Figur 2 dargestellten Konzepts.The device shown in Figures 3 and 4 shows the concrete implementation of the concept shown in Figure 2.

Die gesamte Vorrichtung ist in einem zweitgeteilten Gehäuse untergebracht, bestehend aus Gehäuseunterteil 70 und Gehäuseoberteil 71, welches sämtliche Bauteile aufnimmt.The entire device is housed in a two-part housing, consisting of lower housing part 70 and upper housing part 71, which accommodates all components.

Am Gehäuseoberteil 71 ist die Platine 11 befestigt. In der gewählten Schnittebene sind der Taster E2 zum Öffnen der Schutzklappe 79, der Druckschalter E3 zum Detektieren des Abschaltsignals, eine Leuchtdiode 12 sowie das Sensorelement E10 zur Überwachung der Schutzklappe 79 erkennbar. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in beiden Figuren auf die Darstellung der elektrischen Verschaltung und Verdrahtung verzichtet, da diese an sich bekannt ist.The circuit board 11 is fastened to the upper housing part 71. The button E2 for opening the protective flap 79, the pressure switch E3 for detecting the switch-off signal, a light-emitting diode 12 and the sensor element E10 for monitoring the protective flap 79 can be seen in the selected sectional plane. For reasons of clarity, the illustration of the electrical interconnection and wiring has been omitted in both figures, since this is known per se.

Unterhalb der Schutzklappe 79 ist eine Halterung 75 angeordnet, in der der Druckkopf 100 mit schräg nach oben geneigter Düsenplatte 101 eingesetzt ist. Die Anwesenheit des Druckkopfs 100 wird durch das Sensorelement E8 detektiert. Die Düsenplatte 101 und die Belüftungsöffnung 102 werden durch die Halterung 75 abgedichtet gegen einen Überlaufstutzen 81 und einen Befüllstutzen 80 zur Herstellung einer abgedichteten Fluidverbindung zum Auffangbehälter 60 und Tintentank 20 gedrückt gehalten.A holder 75 is arranged below the protective flap 79, in which the print head 100 is inserted with the nozzle plate 101 inclined upwards. The presence of the print head 100 is detected by the sensor element E8. The nozzle plate 101 and the ventilation opening 102 are sealed by the holder 75 against an overflow nozzle 81 and a filling nozzle 80 for producing a sealed fluid connection to the collecting container 60 and ink tank 20.

Auffangbehälter 60 und Tintentank 20 sind nebeneinanderliegend in einem gemeinsamen Gehäuse 22 untergebracht, welches in das Gehäuseunterteil 70 einschiebbar ist. Die korrekte Position des Gehäuses 22 wird durch den Sensor E9 überwacht. Weiterhin ist eine Doppelkanüle 91 vorhanden, die beim Einschieben des Gehäuses 22 zum einen in das Innere des Tintentanks 20 und zum anderen in das Innere des Auffangbehälters 60 einsticht und die gewünschte Fluidverbindung ermöglicht. Zum Schutz gegen Verletzungen durch die Kanüle 91 ist das Gehäuseunterteil 70 im Einschubbereich des Gehäuses 22 mit einer Schutzklappe 78 verschlossen, die durch das Einschieben des Gehäuses 22 nach oben verschwenkt und beim Herausziehen des Gehäuses 22 nach unten zurückklappt.Collecting container 60 and ink tank 20 are accommodated side by side in a common housing 22 which can be inserted into the lower housing part 70. The correct position of the housing 22 is monitored by the sensor E9. Still is a double cannula 91 is present which, when the housing 22 is inserted, penetrates into the interior of the ink tank 20 and into the interior of the collecting container 60 and enables the desired fluid connection. To protect against injuries from the cannula 91, the lower housing part 70 is closed in the insertion region of the housing 22 with a protective flap 78 which pivots upwards when the housing 22 is pushed in and folds downwards when the housing 22 is pulled out.

Die Fluidverbindung vom Tintentank 60 zur Belüftungsöffnung 102 des Druckkopfs 100 wird durch eine Schlauchleitung 30 realisiert, die über einen Schlauchverteiler 90 an der Kanüle 91 und gegenüberliegend an dem Füllstutzen 80 angebracht ist. Die Schlauchleitung 30 ist an sich als durchgehende Leitung einstückig ausgeführt, da das Fördern der Tinte durch die Schlauchpumpe 40 erfolgt, welche in an sich bekannter Weise von außen auf die Schlauchleitung 30 einwirkt. Der Antrieb der Schlauchpumpe 40 erfolgt durch einen Pumpenmotor 45.The fluid connection from the ink tank 60 to the ventilation opening 102 of the print head 100 is realized by a hose line 30, which is attached to the cannula 91 via a hose distributor 90 and on the filler neck 80 opposite. The hose line 30 is designed in one piece as a continuous line, since the ink is conveyed by the hose pump 40, which acts on the hose line 30 from the outside in a manner known per se. The peristaltic pump 40 is driven by a pump motor 45.

Die Leitung 30 ist jedoch im Abschnitt zwischen der Schlauchpumpe 40 und dem Füllstutzen 80 durch einen Schlauchverteiler 92 unterbrochen, um Informationen über die Druckverhältnisse an dieser Stelle an die Sensorelemente, wie beispielsweise E3 oder E4 zu ermöglichen. Hierfür dienen Schlauchleitungen 31, 32, die zwischen dem Schlauchverteiler 92 und den Sensorelementen E3, E4 angeordnet sind.However, the line 30 is interrupted in the section between the hose pump 40 and the filler neck 80 by a hose distributor 92 in order to provide information about the pressure conditions at this point to the sensor elements, such as E3 or E4. Hose lines 31, 32, which are arranged between the hose distributor 92 and the sensor elements E3, E4, are used for this purpose.

Die Schlauchleitung 50 stellt die Fluidverbindung zwischen der Düsenplatte 101 und dem Auffangbehälter 60 her. Weiterhin sind Schlauchleitungen 33, 34 vorgesehen, die wiederum der Übertragung von Druckinformationen dienen und deshalb einenends am Schlauchverteiler 90 und anderenends an Sensorelementen (E6, E7) angeschlossen sind.The hose line 50 establishes the fluid connection between the nozzle plate 101 and the collecting container 60. Hose lines 33, 34 are also provided, which in turn serve to transmit pressure information and are therefore connected at one end to the hose distributor 90 and at the other end to sensor elements (E6, E7).

Im Gehäuseunterteil 70 ist schließlich ein Verriegelungsstift 14 vorgesehen, der von einem Verriegelungsmagnet 15 betätigbar ist.Finally, a locking pin 14 is provided in the lower housing part 70, which can be actuated by a locking magnet 15.

Er dient der Sicherheitsverriegelung der Schutzklappe 79.It serves for the safety locking of the protective flap 79.

In den Figuren 5a und 5b ist das vereinfachte Flußdiagramm zur automatischen Steuerung des Befüllvorgangs dargestellt.FIGS. 5a and 5b show the simplified flow chart for the automatic control of the filling process.

Durch das Betätigen der Starttaste (Taster E1) wird das Programm gestartet, welches zunächst überprüft, ob die eingangs genannten Voraussetzungen erfüllt sind. Soweit ein Systemfehler festgestellt wird, wird dieser zur Anzeige gebracht (Anzeigeelement A9).By pressing the start button (button E1) the program is started, which first checks whether the requirements mentioned at the beginning are met. If a system error is found, it is displayed (display element A9).

Soweit alle Eingangsvoraussetzungen erfüllt sind, kann die Schutzklappe 79 geöffnet werden. Daraufhin wird der Druckkopf 100 eingesetzt und die Schutzklappe 79 wieder geschlossen werden. Sofern sich Tintenvorrat in der Vorrichtung befindet und alle übrigen Sicherheitsbedingungen erfüllt sind, kann der Füllvorgang gestartet werden.As far as all input requirements are met, the protective flap 79 can be opened. The print head 100 is then inserted and the protective flap 79 is closed again. If there is ink in the device and all other safety conditions are met, the filling process can be started.

Der Füllvorgang wird durch Sensorelemente (insbesondere Druckschalter E3, E4, E5, E6, E7) überwach, die der Reihe nach und zyklisch wiederholt abgefragt werden. Soweit sich hierbei ein Störungszustand ergibt, wird der Druckabbau in der Förderleitung (Leitung 30) eingeleitet und ein Systemfehler angezeigt.The filling process is monitored by sensor elements (in particular pressure switches E3, E4, E5, E6, E7), which are queried repeatedly in sequence and cyclically. If there is a fault condition, the pressure reduction in the delivery line (line 30) is initiated and a system error is displayed.

Bei korrektem Ablauf des Befüllvorgangs wird dieser durch eine nachgeschaltete Dichtheitsprüfung abgeschlossen. Im Anschluß daran wird der festgestellte Zustand angezeigt und der Druck in der Förderleitung 30 abgebaut. Danach kann die Schutzklappe 79 geöffnet und der Druckkopf 100 entnommen werden. Der Druckkopf 100 kann somit auch dann entnommen werden, wenn bei der Sichtheitsprüfung erkannt wird, daß der Druckkopf 100 verstopft sein sollte. Hierfür ist das Anzeigenelement A8 vorgesehen, welches diesen Zustand durch ein auffälliges Blinksignal anzeigt.If the filling process is carried out correctly, this is completed by a subsequent leak test. The determined state is then displayed and the pressure in the delivery line 30 is reduced. The protective flap 79 can then be opened and the printhead 100 removed. The printhead 100 can thus also be removed if it is recognized during the visual check that the printhead 100 should be blocked. For this purpose, the display element A8 is provided, which indicates this state by a flashing signal.

Als weiterer Sicherheitsaspekt ist eine Zeitbegrenzung für den Füllvorgang vorgesehen. Sollte die vorgegebene Zeit abgelaufen sein, bevor der Füllvorgang zu Ende gebracht ist, wird ein Systemfehler detektiert und der Befüllvorgang unterbrochen.As a further safety aspect, a time limit for the filling process is provided. If the specified time has elapsed before the filling process is completed, a system error will occur detected and the filling process interrupted.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Konzepts gelingt, eine vollautomatisch arbeitenden Befüllstation zu realisieren, die ein Höchstmaß an Bedienungskomfort und Sicherheit bietet.It follows from the foregoing that with the aid of the concept according to the invention it is possible to implement a fully automatic filling station which offers the highest degree of operating comfort and safety.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
SteuerelektronikControl electronics
1111
Platinecircuit board
1212th
LEDLED
1414
VerriegelungsstiftLocking pin
1515
VerriegelungsmagnetLocking magnet
1919th
StromversorgungsbuchsePower supply socket
2020th
TintentankInk tank
2222
Gehäusecasing
3030th
Leitungmanagement
3131
Leitungmanagement
3232
Leitungmanagement
3333
Leitungmanagement
3434
Leitungmanagement
4040
Pumpepump
4545
PumpenmotorPump motor
5050
Leitungmanagement
6060
AuffangbehälterCollecting container
7070
GehäuseunterteilLower part of the housing
7171
GehäuseoberteilUpper part of the housing
7575
Halterungbracket
7878
SicherheitsklappeSafety flap
7979
SchutzklappeProtective flap
8080
FüllstutzenFiller neck
8181
ÜberlaufstutzenOverflow nozzle
9090
SchlauchverteilerHose distributor
9191
KanüleCannula
9292
SchlauchverteilerHose distributor
100100
DruckkopfPrinthead
101101
DüsenplatteNozzle plate
102102
BelüftungsöffnungVentilation opening
105105
TintenvorratsraumInk supply room
A4A4
AnzeigeelementDisplay element
A5A5
AnzeigeelementDisplay element
A6A6
AnzeigeelementDisplay element
A7A7
AnzeigeelementDisplay element
A8A8
AnzeigeelementDisplay element
A9A9
AnzeigeelementDisplay element
E1E1
TasterButton
E2E2
TasterButton
E3E3
SensorelementSensor element
E4E4
SensorelementSensor element
E5E5
SensorelementSensor element
E6E6
SensorelementSensor element
E7E7
SensorelementSensor element
E8E8
SensorelementSensor element
E9E9
SensorelementSensor element
E10E10
SensorelementSensor element
E11E11
SensorelementSensor element
146146

Claims (20)

Vorrichtung zum Wiederbefüllen eines Druckkopfs eines Tintenstrahldruckers außerhalb des TintenstrahldrDevice for refilling an ink jet printer printhead outside the ink jet printer daß die Pumpeuckers, wobei der Druckkopf einen Tintenvorratsraum aufweist, welcher in Fluidverbindung mit Austrittsöffnungen einer Düsenplatte steht und über eine Belüftungsöffnung belüftet ist, mit - einer Halterung, in die der Druckkopf einsetzbar ist, - einem Tintentank, der über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Belüftungsöffnung zum Herstellen einer Fluidverbindung abgedichtet verbindbar ist, - einer Pumpe zum Fördern von Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum, - einem Auffangbehälter für aus der Düsenplatte austretende Tinte, welcher über eine Leitung und ein Kopplungsstück mit der Düsenplatte zum Herstellen einer Fluidverbindung abgedichtet verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, - daß die Pumpe eine umkehrbare Förderrichtung aufweist, - daß eine Steuerelektronik zur vollautomatischen Steuerung des Befüllvorgangs vorhanden ist, die auf die Pumpe derart einwirkt, daß die Tinte solange vom Tintentank in den Tintenvorratsraum gefördert wird, bis der gewünschte Füllzustand erreicht ist und anschließend die Förderrichtung der Pumpe umkehrt, so daß der Förderdruck abgebaut und erforderlichenfalls ein vorgegebener Unterdruck im Tintenvorratsraum hergestellt werden kann, und - daß der Druckkopf in der Halterung mit im wesentlichen nach oben weisender Düsenplatte (Befüllposition) positionierbar ist. that the pump puck, with the printhead having an ink supply space, which is in fluid communication with outlet openings of a nozzle plate and is ventilated via a ventilation opening, with a holder in which the print head can be inserted, an ink tank which can be connected in a sealed manner to the ventilation opening via a line and a coupling piece in order to produce a fluid connection, a pump for conveying ink from the ink tank into the ink supply room, a collecting container for ink emerging from the nozzle plate, which can be connected in a sealed manner to the nozzle plate via a line and a coupling piece in order to establish a fluid connection, characterized, that the pump has a reversible delivery direction, - That control electronics for fully automatic control of the filling process is present, which acts on the pump in such a way that the ink is conveyed from the ink tank into the ink storage space until the desired filling level is reached and then reverses the direction of delivery of the pump, so that the delivery pressure is reduced and, if necessary, a predetermined negative pressure in the ink storage space can be manufactured, and - That the print head can be positioned in the holder with the nozzle plate (filling position) essentially pointing upwards. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen Signalgeber, der in der Leitung zwischen der Düsenplatte und dem Auffangbehälter installiert ist, und der anspricht, sobald Tinte in der Leitung ansteht, so daß über die Steuerelektronik die Förderung von Tinte aus dem Tintentank in den Tintenvorratsraum beendet wird.Apparatus according to claim 1, characterized by at least one signal transmitter, which is installed in the line between the nozzle plate and the collecting container, and which responds as soon as ink is present in the line, so that the delivery of ink from the ink tank into the ink supply chamber via the control electronics is ended. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Signalgeber, der in der Leitung zwischen dem Tintentank und der Belüftungsöffnung im Abschnitt zwischen der Pumpe und der Belüftungsöffnung installiert ist und der bei einem sprunghaften Druckanstieg infolge der Drosselwirkung der Düsenplatte anspricht, sobald die in den Tintenvorratsraum geförderte Tinte diesen weitgehend ausfüllt und an der Düsenplatte ansteht, worauf über die Steuerelektronik die Förderung von Tinte aus dem Tintentank beendet wird.Apparatus according to claim 1, characterized by a signal transmitter which is installed in the line between the ink tank and the ventilation opening in the section between the pump and the ventilation opening and which responds to a sudden increase in pressure due to the throttling action of the nozzle plate as soon as the ink delivered into the ink supply space largely fills this and is in contact with the nozzle plate, whereupon the delivery of ink from the ink tank is stopped via the control electronics. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank aus flexiblem Material besteht, vorzugsweise ein Beutel ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink tank consists of flexible material, preferably a bag. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank in einem formstabilen Gehäuse integriert ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the ink tank is integrated in a dimensionally stable housing. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank auswechselbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink tank is exchangeable. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter zumindest teilweise mit saugfähigem Material, vorzugsweise mit Filz, Schwamm, Vliesstoff, gefüllt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container is at least partially filled with absorbent material, preferably with felt, sponge, non-woven material. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter auswechselbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting container is exchangeable. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank und der Auffangbehälter in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink tank and the collecting container are integrated in a common housing. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen flexible Schläuche, vorzugsweise solche aus Silikon, Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder Polyäthylen (PE), sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lines are flexible hoses, preferably those made of silicone, polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyethylene (PE). Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Schlauchpumpe ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the pump is a peristaltic pump. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsstück für die Belüftungsöffnung und das Kopplungsstück für die Düsenplatte als einstückiges Kopplungsstück ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling piece for the ventilation opening and the coupling piece for the nozzle plate are designed as a one-piece coupling piece. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf in der Befüllstation gegenüber der Vertikalen im Bereich zwischen 0° und 80° geneigt und mit nach oben weisender Düsenplatte positioniert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the print head in the filling station is inclined relative to the vertical in the range between 0 ° and 80 ° and is positioned with the nozzle plate pointing upwards. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung schwenkbar ist, derart, daß der Druckkopf von oben mit nach unten weisender Düsenplatte einsetzbar und anschließend in die Befüllposition verschwenkbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder can be pivoted in such a way that the print head can be inserted from above with the nozzle plate pointing downwards and then pivoted into the filling position. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung in verschiedenen, definierten Winkelpositionen arretierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder can be locked in different, defined angular positions. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Halterung Adapter zur Anpassung an unterschiedliche Druckköpfe einsetzbar sind, bzw. die Halterung selbst als Adapter ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that adapters for adapting to different print heads can be inserted into the holder, or the holder itself is designed as an adapter. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mit einer Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe verschließbares Gehäuse.Device according to one of the preceding claims, characterized by a housing which can be closed with a cover or safety flap. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe mit der Steuerelektronik derart gekoppelt ist, daß bei nicht vollständig geschlossener Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe der Befüllvorgang nicht gestartet werden kann.Apparatus according to claim 17, characterized in that the cover or safety flap is coupled to the control electronics such that the filling process cannot be started if the cover or safety flap is not completely closed. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe mit der Steuerelektronik derart gekoppelt ist, daß bei vorzeitigem Öffnen der Abdeckhaube bzw. Sicherheitsklappe die Pumpe sofort umgesteuert wird, so daß der Förderdruck abgebaut und erforderlichenfalls ein vorgegebener Unterdruck im Tintenvorratsraum hergestellt werden kann.Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that the cover or safety flap is coupled to the control electronics in such a way that the pump is reversed immediately if the cover or safety flap is opened prematurely, so that the delivery pressure is reduced and, if necessary, a predetermined vacuum in the ink reservoir can be manufactured.
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