ZUR VERWENDUNG BEI EINER DERARTIGEN VORRICHTUNG SOWIE MONTAGEVERFAHREN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbewahrung einer Patro ne für Tintenstrahldrucker, wobei die Patrone einen Druckkopf mit einer Düsen platte mit Düsen aufweist, und wobei die Aufbewahrungsvorrichtung einen Träger aufweist, der zu einer selektiven ortsfesten Verbindung mit der Patrone ausgebil- det ist, und wobei der Träger ein Dichtungselement aufweist, das zur Abdichtung der Düsen gegenüber der Umgebung ausgebildet ist, wenn die Patrone mit dem Träger verbunden ist.

Ferner betrifft die Erfindung ein Düsen-Dichtungselement zur Verwendung bei ei- ner derartigen Vorrichtung sowie ein Montageverfahren für ein Dichtungselement in einer Aufbewahrungsvorrichtung für Tintenpatronen.

Eine derartige Aufbewahrungsvorrichtung ist aus der EP 2 226 195 B1 bekannt. Gemäß diesem Dokument besteht das Dichtungselement wenigstens teilweise aus einem gelartigen Material, beispielsweise aus einem Polyurethangel. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass ein derartiges gelartiges Material mit seinen physikalischen Eigenschaften, die zwischen denen eines Festkörpers und eines Fluids liegen, optimal für die zuverlässige Abdichtung von Tintenpatronen geeignet ist, da das gelartige Material bei Vorgabe eines bestimmten Anpressdrucks prak tisch in die Düsenstrukturen hineinfließen kann und dieser Vorgang auch reversi bel ist.

Die bekannte Aufbewahrungsvorrichtung hat sich zum Transport sowie zur Lage- rung fabrikneuer sowie recycelter Tintenpatronen bewährt. Insbesondere kann damit auch über längere Aufbewahrungsfristen und Transportstrecken ein Aus trocknen der Düsen verhindert und eine Vermischung unterschiedlicher Tinten, wie sie bei mehrfarbigen Druckköpfen bedingt durch Kapillarkräfte auftreten kann, vermieden werden, auch wenn die Düsenplatten der Tintenpatronen mit den Dü senstrukturen nicht mehr im Wesentlichen plan sind, sondern feine, hervorstehen de oder zurückspringende Strukturen aufweisen, die mechanisch sehr empfindlich sind.

Auch wenn die EP 2 226 195 B1 konkret auf ein Dichtungselement aus Po lyurethangel abstellt, so sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch davon abweichend andere gelartige Materialien, aus denen das Dichtungselement we- nigstens teilweise bestehen kann, möglich.

Bei der bekannten Transportvorrichtung werden die Dichtungselemente in einer bevorzugten Ausführungsform mit dem Boden des Trägers verklebt. Dieses Verkleben, d.h. das Einsetzen der mit einer Klebeschicht versehenen Dich tungselemente an die richtige Position in jede einzelne Transportvorrichtung, muss von Hand erfolgen und ist daher recht arbeitsaufwendig. Ferner besteht dabei die Gefahr, dass das Dichtungselement nicht exakt genug an die vorgegebene Positi on des Bodens der Trägerplatte eingeklebt wird, wodurch die Aufbewahrungsvor- richtung im ungünstigsten Fall versagen kann, weil die Düsen des Druckkopfes im Aufbewahrungszustand nicht vollständig abgedeckt werden.

Gemäß der EP 2 226 195 B1 ist im Bodenbereich der Transportvorrichtung zwar eine an die Breite der Dichtungselemente angepasste (d.h. etwas breiter als die Dichtungselemente ausgestaltete) Mulde vorgesehen, so dass die seitliche Positi on des in der Regel einzuklebenden Dichtungselements in gewissen Grenzen vor gegeben ist. Das Dichtungselement wird bei der bekannten Vorrichtung jedoch nicht in irgendeiner Weise geführt, so dass es - sofern keine zusätzliche Halte rung durch Verklebung oder Adhäsionskräfte besteht - grundsätzlich aus der Hal- terung zufällig wieder herausfallen könnte, sich bei Einsetzen der Tintenpatrone verschieben oder am Druckkopf der Tintenpatrone bei einem Entnehmen der Pat rone haften bleiben und sich so von der Transportvorrichtung unerwünscht ablö- sen könnte. Die in der EP 2 226 195 B1 erwähnte Alternative, auf eine Verklebung zu verzich ten und das Dichtungselement lose in den Träger einzulegen und lediglich im Auf bewahrungszustand durch die Patrone zu fixieren, erweist sich im Übrigen als nicht unbedingt praktikabel, weil das Dichtungselement vor dem Einlegen der Pat rone bzw. nach deren Entnahme verrutschen oder verloren gehen kann und bei der Entnahme - evtl von einem Benutzter unbemerkt - an dem aufzubewahrenden Druckkopf hängen bleiben und damit mit in den Drucker wandern einen und die sen in seiner Funktion beeinträchtigen bzw. beschädigen kann.

Ein Ablösen der Dichtungselemente bei Verklebung kann zudem dadurch verur sacht werden, dass sich die eigentlich plan gewünschten Unterseiten der Dich tungselemente aufgrund von unterschiedlichen Materialschrumpfungseigenschaf ten bei der Herstellung verziehen und so bauchig werden, so dass keine ebene Klebefläche zur Verfügung steht.

Außerdem stellt die Verwendung von Klebern in Verbindung mit den empfindlichen Düsenstrukturen eine potentielle Gefahr für ein Verkleben der Düsen dar, wenn das Dichtungselement falsch positioniert, abgefallen oder verrutscht ist.

Ferner besteht bei der bekannten Verklebung der Dichtungselemente Optimie rungspotential hinsichtlich der Vermeidung einer Vermischung unterschiedlicher Tinten und einer schonenden Behandlung der empfindlichen dreidimensionalen Düsenstrukturen.

Aus der US 2007 / 0 064 080 A1 ist eine herkömmliche Gummidichtung (d.h. nicht aus einem gelartigen Material) zur Anpressung an einen Tintenstrahldrucker druckkopf innerhalb eines Tintenstrahldruckers, also in einem Aufbewahrungszu stand der Tintenpatrone bekannt, wobei die Gummidichtung innerhalb des Dru- ckers durch zwei L-förmige Elemente im Bereich einer Seitenkante und zwei Posi tionierungsstifte im Bereich der dazu orthogonalen Seitenkanten relativ fest in al len drei Dimensionen fixiert wird. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufbewahrungsvor richtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Mon tage des Dichtungselements bei der Produktion der Transportvorrichtung einfa cher und sicherer wird, und dass die Funktion des Dichtungselements weiter ver- bessert wird.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Ferner wird ein Dichtungselement für eine Aufbewahrungsvorrichtung für Tinten patronen mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 und ein Montageverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 10 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den abhängigen Patentan- Sprüchen ersichtlich.

Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung, die zur Aufbewahrung einer einen Druckkopf mit einer Düsenplatte mit Düsen aufweisenden Patrone für Tinten strahldrucker ausgebildet ist, wie aus der EP 2 226 195 B1 zunächst bereits be- kannt, einen Träger auf, der zu einer selektiven ortsfesten Verbindung mit der Pat rone ausgebildet ist, wobei der Träger ein Dichtungselement aufweist, das zur Ab dichtung der Düsen gegenüber der Umgebung ausgebildet ist, wenn die Patrone mit den Träger verbunden ist, wobei das Dichtungselement wenigstens teilweise aus einem gelartigen Material besteht. Der erfindungsgemäße Träger zeichnet sich dadurch aus, dass das Dichtungselement an dem Träger mittels an dem Trä ger vorgesehener Führungsschienen gehalten wird, insbesondere gehalten und geführt wird.

Durch die Führungsschienen wird die Montage des Dichtungselements erleichtert und eine Fehlpositionierung oder unerwünschte Ablösung des Dichtungselements zuverlässig vermieden. Ferner kann das Dichtungselement sich in den Führungs schienen immer noch begrenzt verschieben, was - wie weiter unten beschrieben - in vorteilhafter Weise einem Verschmieren der Tinte auf der Düsenplatte beim Ein- lege oder Entnahmevorgang der Tintenpatrone in bzw. aus der Aufbewahrungs vorrichtung entgegenwirkt und die Düsen Strukturen des Druckkopfes schont, da eine Relativbewegung des Dichtungselements gegenüber dem Druckkopf in Rich tung quer zur Rückwand beim Einlegen und Entfernen des Druckkopfes durch ein "Mitgehen" des Dichtungselements weitgehend vermieden werden kann.

Bevorzugt kann in einem an eine Rückwand des Trägers angrenzenden Teilbe reich eines Bodenabschnitts des Trägers ein Paar gegenüberliegender, beabstan- deter und im Wesentlichen parallel verlaufender Führungsschienen zur Aufnahme seitlicher Stirnflanken des Dichtungselements vorgesehen sein.

Besonders bevorzugt sind die Führungsschienen kürzer als das Dichtungselement und nur in einem hinteren, an die Rückwand des Trägers angrenzenden Bereich vorgesehen, und ferner ist an der Vorderkante des Trägers bodenseitig eine Hal tenase vorgesehen, die im eingesetzten Zustand des Dichtungselements an die ses anstößt, wobei Führungsschienen und Haltenase derart ausgebildet sind, dass das Dichtungselement bei einem Einschieben in die Führungsschienen zu nächst über die Haltenase hinweggleitet und dann durch seine Eigenelastizität bei Erreichen einer Endposition hinter die Haltenase schnappt.

Optional kann die Haltenase an ihrem oberen Ende einen nach innen zur Rück wand hin gerichteten Wulst aufweisen, der das Dichtungselement im eingesetzten Zustand zusätzlich festhält. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Dichtungselement im eingesetzten Zu stand in einer Richtung orthogonal bzw. quer zur Rückwand des Trägers in be grenztem Maße verschiebebeweglich gelagert, so dass die an die Düsenplatte des Druckkopfes anliegenden Bereiche des Dichtungselements sich beim Einsetzten oder Entnehmen des Druckkopfes begrenzt mitbewegen können.

Mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung der Aufbewahrungsvorrichtung ist außerdem eine spezifische Ausgestaltung der hierfür geeigneten Dichtungsele mente verbunden, denn gelartige Dichtungselemente, wie sie aus der vorstehend erläuterten EP 2 226 195 B1 bekannt sind, würden sich aufgrund der an der Un terseite entstehenden Adhäsionskräfte durch das geartige Material - erst recht, wenn ein Kleber vorgesehen ist - nicht in eine erfindungsgemäße Aufbewah rungsvorrichtung einschieben lassen, sondern würden blockieren.

Ein erfindungsgemäß für die vorstehend beschriebene Aufbewahrungsvorrichtung geeignetes Dichtungselement besteht bevorzugt wenigstens teilweise aus einem gelartigen Material und weist an seiner Unterseite eine glatte, nicht adhäsive Oberfläche auf.

Bevorzugt besteht das Dichtungselement im Wesentlichen aus einem Gelkissen mit einer Oberfolie als Abdeckung, welches auf eine Unterfolie als Trägerfolie auf gebracht ist. Dabei kann die Oberfolie als Polyurethanfolie oder als PVC-Weichfolie, vorzugs weise als "blue tape", und/oder die Unterfolie als Polypropylen-Folie, vorzugswei se mit einer Materialstärke von 0,4 bis 1 ,0, besonders bevorzugt von etwa 0,8 mm, und/oder das dazwischenliegende Gelkissen im Wesentlichen aus einem Po lyurethangel ausgebildet sein.

Durch die Verwendung einer relativ starken Folie erhält das Dichtungselement gewisse Federeigenschaften, was ein "Einschnappen" hinter die Flaltenase - wie vorstehend beschrieben - erleichtert. Das Dichtungselement ist somit bevorzugt derart ausgebildet, dass es - vor allem durch die elastischen Rückstellkräfte der Unterfolie - aus einer beim Einlegen auf geprägten Biegung von selbst in eine im Wesentlichen plane Gestalt zurückkehrt und so auch verbleibt. Ferner wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage eines Dich tungselements an einem Träger - als Bestandteil einer Aufbewahrungsvorrichtung einer Tintenpatrone mit Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker - ein Einschieben des Dichtungselements in die Führungsschienen über die Flaltenase hinweg und das Einschnappenlassen des Dichtungselements hinter die Flaltenase vorge schlagen.

Um eine visuelle Inspektion der Düsenplatte und der Düsen der eingesetzten Pa- trone durch den Träger hindurch zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass das gelartige Material, die Oberfolie sowie der das Dichtungselement tragende Teil des Trägers im Wesentlichen transparent ausgebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 a eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemäßen Aufbewahrungsvorrichtung für eine schmale

Tintenpatrone ohne Dichtungselement; Figur 1 b die Aufbewahrungsvorrichtung von Figur 1 a mit montierter Dich

tungsvorrichtung;

Figur 1 c eine vergrößerte Ansicht des unteren Teils von Figur 1 b;

Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Dichtungsele

ments; Figuren 3a, b perspektivische Ansichten einer alternativen erfindungsgemäßen

Ausführungsform einer Aufbewahrungsvorrichtung für eine breitere Tintenpatrone, ohne und mit Dichtungselement;

Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Montagevor gangs für das Dichtungselement; und Figur 5 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Positionierung und

Lage der Schwenkachse für die aufzubewahrende Tintenpatrone.

Gemäß den Ansichten in den Figuren 1 a-c sowie in den Figuren 3a und 3b weist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Aufbewahrungsvorrichtung für eine - in den genannten Figuren nicht dargestellte - auswechselbare Druckpatrone eines Tin- tenstrahldruckwerks einen insgesamt mit 12 bezeichneten einstückigen Träger 12 aus einem transparenten Kunststoffmaterial auf.

Der T räger 12 ist so ausgebildet, dass dieser mit der aufzubewahrenden Tinten- patrone derart wechselwirkt, dass diese in der Aufbewahrungsstellung mit der ab zudichtenden Düsenplatte mit Vorspannung gegen ein an einem Boden 22 des Trägers 12 befestigtes Dichtungselement 14 gedrückt wird.

Wie in Figur 5 schematisch dargestellt, wird die Druckpatrone 40 zum Einlegen bzw. zur Entnahme aus der Aufbewahrungsvorrichtung 10 mit der Düsenplatte des Druckkopfes 42 an den Bodenbereich 22 des Trägers 12 bzw. das Dichtungsele ment 14 anliegend schräg eingesetzt und dann in die Vertikale verschwenkt (siehe Pfeile), wobei sich die Patrone 40 dabei im Wesentlichen um eine gedachte Ach se 26, die durch die vorderste Auflagelinie des Druckkopfes verläuft, verschwenkt, bis die im Wesentlichen vertikale Aufbewahrungsposition erreicht ist, in der ein an der Oberseite der Patrone vorgesehener Haltevorsprung 44 in ein korrespondie rendes Rastelement 24 an dem Träger einrastet.

Der Träger 12 ist soweit elastisch, dass das Rastelement 24 sich dabei leicht nach oben verbiegt, Die Vorspannung des Rastelements 24 bewirkt außerdem einen vorgegeben Druck auf die Patrone 40 in Bodenrichtung, durch den die Düsen strukturen des Druckkopfes 42 mit einer kontrollierten Kraft gegen das elastisch nachgebende Dichtungselement 14 gedrückt werden. Das Rastelement 24 dient gleichzeitig als Handhabe, die die Patrone 40 durch leichtes Verbiegen nach oben auf Wunsch wieder freigibt.

Der spezifische Mechanismus, mit dem die Patrone in den Träger 12 eingeführt und dort verrastet wird, hängt selbstverständlich von dem Typ der Tintenpatrone ab und ist im vorliegenden Zusammenhang nur beispielhaft zu verstehen. Alterna- tiv sind daher auch andere Befestigungen der Patrone, beispielsweise ohne Druckausübung durch ein Rastelement, möglich. Zu weiteren Einzelheiten wird auf die EP 2 226 195 B1 verwiesen, die durch Be zugnahme hierein aufgenommen werden soll.

Ein in Figur 2 für sich genommen dargestelltes Dichtungselement 14 weist ein zwischen einer Oberfolie (ohne Bezugszeichen) und einer im Wesentlichen planen Unterfolie 30 eingeschlossenes Polyurethangel auf, dass in einem Mittenbereich ein elastisches Kissen 32 zur Anlage an die Düsen Strukturen bildet. Zu den Seiten hin läuft das Dichtungselement flach zu und endet in flachen Flanken 34a, 34b, deren Dicke maßgeblich durch die Dicke von Oberfolie und Unterfolie 30 bestimmt ist, insbesondere ist zwischen in diesen Bereichen keine oder nur eine dünne Gel schicht vorgesehen. Diese Flanken 34a, 34b weisen damit eine definierte

Materialstärke zum Einschieben in die weiter unten beschriebenen Führungs schienen 16a,b des Trägers 12 auf. Die Unterfolie ist bevorzugt aus PP (Polypropylen) mit einer typischen Stärke von 0,8 mm gefertigt. Diese relativ dicke Folie verleiht dem Dichtungselement 14 eine Steifheit, vergleichbar mit einem Federelement.

Das Dichtungselement 14 wird zwecks Montage - wieder unter Bezugnahme auf die Figuren 1 a-c oder 3a und 3b - in im Bodenbereich 20 des Trägers 12 vorgese hene Führungsschienen 16a,b eingeschoben. In den Figuren 1 a-c ist im Übrigen nur die linke Führungsschiene 16a und in den Figuren 3a, b nur die rechte Füh rungsschiene 16b sichtbar. Dessen ungeachtet sind in beiden Ausführungsformen zwei Führungsschienen 16a,b, einer gegenüberliegend und parallel ausgerichtet vorgesehen.

Die Führungsschienen 16a,b erstrecken sich, wie ersichtlich, nicht über die ge samte Länge des Dichtungselements 14, sondern nur in etwa über 50%, so dass auf beiden Seiten ein führungsschienenloser Freiraum 28a, b verbleibt. Weiterhin ist an der bodenseitigen Vorderkante des Trägers 12 eine Flaltenase 18 vorgese hen. Das Dichtungselement wird, wie in Figur 4 ersichtlich, über diese Haltenase 18 in die Führungsschienen 16a,b geschoben. Die Führungsschienen 16a,b und die Höhe der Haltenase 18 sind so dimensioniert, dass das Dichtungselement 14 da bei leicht gebogen wird, so dass - vor allem durch die Unterfolie - eine Rückstell- kraft erzeugt wird.

Sobald das Dichtungselement über die Haltenase eingeschoben wird, "schnappt" es zurück und wird von dann an durch die Haltenase 18 in Verbindung mit den Führungsschienen und der inhärenten Steifigkeit des Dichtungselements an einem Herausfallen gehindert, ohne dass es einer zusätzlichen Fixierung bedürfte.

Die Haltenase kann (nicht dargestellt) einen zusätzlichen Wulst an ihrer Oberkante zur Rückwand des Trägers hin aufweisen, die ein Herausfallen zusätzlich verhin dert.

Die erfindungsgemäße Fixierung des Dichtungselements 14 lässt diesem einen gewissen Bewegungsspielraum, vgl. den Doppelpfeil 36 in Figur 5. Hierdurch kann das Dichtungselement sich, wenn gemäß Figur 5 die Tintenpatrone 40 in die Vor richtung 10 eingeschwenkt wird, leicht verschieben und mit der Einschwenkbewe- gung der Düsenplatte "mitgehen". Hierdurch wird ein Verschmieren der Düsen, insbesondere bei Aufbewahrung gebrauchter Tintenpatronen, wirksam vermieden und es werden die empfindlichen dreidimensionalen Düsenstrukturen vor Beschä digung beim Einlegen bzw. Entnehmen der Tintenpatrone 40 geschützt.

Bezugszeichenliste

10 Aufbewahrungsvorrichtung

12 Träger

14 Dichtungselement

16a,b Führungsschienen

18 Haltenase

20 Rückwand

22 Bodenbereich

24 Handhabe / Rastelement

26 Schwenkachse

28a, b freier Bereich

30 Unterfolie

32 Elastomerkissen

34a, b Dichtelementflanken

36 Bewegungsspielraum

40 Tintenpatrone

42 Druckkopf

44 Haltevorsprung