DE69616427T2

DE69616427T2 - Kontinuierliche Nachfüllanordnung für Federbalg-Tintenkassette in einem Tintenstrahldrucker/-schreiber

Info

Publication number: DE69616427T2
Application number: DE69616427T
Authority: DE
Inventors: James E. Clark; Kenneth J. Courian; George T. Kaplinsky; Tofigh Khodapanah; Joseph E. Scheffelin; David W. Swanson; Mark E. Young; Elizabeth Zapata
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2016-05-11
Also published as: US6341853B1; EP0745482B1; JP3766135B2; DE69616427D1; KR960040664A; EP0745482A3; KR100224956B1; ES2161973T3; EP0745482A2; JPH0924698A; US5745137A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf thermische Tintenstrahl (TIJ; TIJ = thermal ink-jet) -drucker und insbesondere auf Verbesserungen bei den darin verwendeten Stiften.
TIJ-Drucker umfassen typischerweise einen TIJ-Stift, der einen Tintenbehälter umfaßt, der mit dem TIJ-Druckkopf gekoppelt ist. Ein Stifttyp umfaßt einen Polymerschaum, der innerhalb des Tintenbehälters angeordnet ist, so daß die Kapillarwirkung des Schaums die Tinte davon abhält, von dem Druckkopf auszulaufen oder zu triefen. Bei einem solchen Schaumstift ist ein belüftetes Übertragungssystem vorgesehen, bei dem Luft über eine getrennte Belüftungsöffnung in den Behälter eindringt, um Tinte zu ersetzen, die durch den Druckkopf von dem Behälter ausgegeben wird.
Ein anderer Typ eines TIJ-Druckers umfaßt einen Tintenbehälter, der gewöhnlich unter einem unteratmosphärischen oder negativen Druck gehalten wird, so daß die Tinte nicht von dem Druckkopf ausläuft oder trieft. Verschiedene Typen von Tintenbehältern können verwendet werden, einschließlich nachfüllbarer Tintenbehälterkassetten, die auf dem beweglichen Druckerwagen befestigt sind, austauschbare Einmalkassetten, die auf dem Druckerwagen befestigt sind, und entfernte oder off-board bzw. nicht an Bord angebrachte Tintenbehälter, von denen Tinte durch Röhren zu dem Druckkopf auf dem Druckerwagen gebracht wird.
Ein zusammenfallfähiger bzw. zusammenklappbarer Tintenbehälter für einen Tintenstrahldrucker ist in dem U.S.-Patent 4,422,084, ausgegeben am 20. Dezember 1983 an Saito, offenbart. In einem Polypropylen-Tintenbeutel wird durch verschiedene Typen von Federn, die die Beutelwände voneinander beabstandet vorspannen, ein negativer Druck beibehalten. Die Federn können innerhalb oder außerhalb des Tintenbeutels befestigt sein, aber die Federdruckreglerkonstruktion führt nicht zu wirklich vollständiger Leerung des Tintenbeutels und der Beutel selbst wird nicht auf einem Druckerwagen getragen.
Ein weiterer Tintenbehälter, der durch eine externe Feder oder eine elastomere Blase dauerhaften negativen Unterdruck beibehält, ist in dem U.S.-Patent 4,509,062, ausgegeben am 2. April 1985, offenbart.
Große Tintenstrahldrucker/Plotter, wie z. B. die DESIGNJET- Reihe, die von der Hewlett-Packard Company verkauft wird, bieten im Vergleich zu dem herkömmlichen X-Y-Vektorplotter wesentliche Verbesserungen. Tintenstrahldrucker/Plotter umfassen typischerweise eine Mehrzahl von Druckkassetten, die jeweils einen Druckkopf mit einem Array von Düsen umfassen. Die Kassetten sind in einem Wagen befestigt, der in aufeinanderfolgenden Bändern über die Seite bewegt wird. Jeder Tintenstrahldruckkopf umfaßt Heizelementschaltungen, die, wenn sie aktiviert sind, bewirken, daß Tinte von zugeordneten Düsen ausgestoßen wird. Da die Kassette über einer gegebenen Position positioniert ist, wird ein Tintenstrahl von der Düse ausgestoßen, um ein Tintenpixel an einer gewünschten Position zu liefern. Das Pixelmosaik, das so erzeugt wird, schafft ein gewünschtes zusammengesetztes Bild.
Vor kurzem wurden Vollfarbentintenstrahldrucker/Plotter entwickelt, die eine Mehrzahl von Tintenstrahlkassetten unterschiedlicher Farben umfassen. Ein typischer Farbtintenstrahldrucker/Plotter umfaßt vier Tintenstrahldruckkassetten, eine für schwarze Tinte (K) und drei für Farbtinten, Magenta (M), Cyan (C) und Gelb (Y). Die Farben von den drei Farbkassetten werden gemischt, um ein volles Farbspektrum zu erhalten. Die Kassetten sind typischerweise in Boxen bzw. Schächten innerhalb einer Anordnung befestigt, die auf dem Wagen des Druckers/Plotters befestigt ist. Die Wagenanordnung positioniert die Tintenstrahlkassetten und hält typischerweise die Schaltungsanordnung, die für die Schnittstelle zu den Heizelementschaltungen in den Tintenstrahlkassetten erforderlich ist.
Große Drucker/Plotter wurden entwickelt, die Kassetten mit internen Federbeutelbehältern verwenden. Aufgrund der Tintenmenge, die zum Erzeugen vieler Plots bzw. Ausdrucke verwendet wird, als auch aufgrund der starken Beanspruchung, der die Geräte unterliegen, muß der Benutzer eingreifen, um Kassetten zu ersetzen, deren innere Behälter keine Tinte mehr aufweisen. Dies kann zu einem teuren Abfall führen, falls ein Ausdruck mit großer Skalierung begonnen wird, aber weggeworfen werden muß, weil einer oder mehreren Kassetten die Tinte ausgeht. Das Druckmedium, auf dem solche Ausdrucke erstellt werden, ist typischerweise relativ teuer. Darüber hinaus geht Zeit verloren beim Beginnen eines Ausdrucks mit großer Skalierung, nur um den Ausdruck wegwerfen zu müssen, weil einer der Kassetten die Tinte ausgeht, bevor der Ausdruck beendet ist.
Folglich gibt es in der Technik einen Bedarf nach Systemen und Techniken zum Liefern einer erhöhten Tintenversorgung bei Druckern/Plottern, die Federbeutelkassetten verwenden.
Die EP-A-0237787 offenbart einen Tintenstrahldrucker/Plotter für Tintenstrahldrucken auf einem Druckmedium, der folgende Merkmale aufweist: einen Tintenstrahldruckkopf und einen geschlossenen Primärhohlraum oder Primärtintenbehälter, der in flüssiger Kommunikation mit den Druckköpfen ist; einen Drucker/Plotterrahmen; einen Druckmediumvorschubmechanismus zum Vorschieben eines Druckmediums entlang eines Mediumwegs in einer Medienvorschubbewegungsrichtung zu einem Druckbereich; einen Wagenantriebsmechanismus zum Bewegen des Wagens bezüglich des Rahmens entlang einer Wagenachse zum Drucken eines Bands; einen geschlossenen Hilfstintenbehälter, der bezüglich des Rahmens befestigt ist, zum Halten eines zusätzlichen Vorrats flüssiger Tinte; einer Verbindungsröhre zum Verbinden zwischen dem Primärbehälter und dem Hilfsbehälter zum Schaffen eines geschlossenen Fluidwegs zwischen dem Primär- und dem Hilfsbehälter; und eine Vorrichtung zum Positionieren des Hilfsbehälters an einer vertikalen Höhenposition bezüglich des Primärbehälters, um den Rückdruck nicht zu vernichten.
Die EP-A-0519664 offenbart einen Tintenstrahldruckkopf, der eine Tintenstrahlkassette und einen geschlossenen Federbeutelprimärtintenbehälter umfaßt, der sich in fluider Kommunikation mit dem Druckkopf befindet, zum Halten eines inneren Vorrats von flüssiger Tinte unter negativem Druck, wobei der Behälter eine bewegliche Seitenwand umfaßt und eine innere Feder zum Vorspannen der Seitenwand, damit dieselbe nicht zusammenfällt, wenn Tinte von dem Behälter herausgezogen wird und während Druckoperationen von dem Druckkopf auf ein Druckmedium ausgestoßen wird.
Die Erfindung schlägt einen Tintenstrahldrucker/Plotter zum Tintenstrahldrucken auf ein Druckmedium vor, und umfaßt eine Tintenstrahlkassette, die einen Tintenstrahldruckkopf und einen geschlossenen Federbeutelprimärtintenbehälter umfaßt, der in fluider Kommunikation mit dem Druckkopf ist, zum Halten eines inneren Vorrats von flüssiger Tinte unter negativem Druck. Der Behälter umfaßt eine bewegliche Seitenwand und eine interne Feder zum Vorspannen der Seitenwand, um dieselbe vom Zusammenfallen abzuhalten, wenn Tinte von dem Behälter herausgezogen wird und während Druckoperationen von dem Druckkopf auf ein Druckmedium ausgestoßen wird. Der Drucker/Plotter umfaßt einen Rahmen und einen Druckmediumvorschubmechanismus zum Vorschieben eines Druckmediums entlang eines Medienwegs in einer Medienvorschubrichtung zu einem Druckbereich. Ein Kassettenwagen hält die Kassette in einer ausgerichteten Position und ein Kassettenwagenantriebsmechanismus bewegt den Kassettenwagen bezüglich des Rahmens entlang einer Wagenachse zum Drucken eines Bands.
Ferner ist ein Zusatztintenbehälter bezüglich des Rahmens befestigt, zum Halten eines zusätzlichen Vorrats flüssiger Tinte. Eine Verbindungsröhre verläuft zwischen dem Primärbehälter und dem Hilfsbehälter zum Schaffen eines geschlossenen Fluidwegs zwischen dem Primär- und Hilfsbehälter. Der Drucker/Plotter umfaßt eine Einrichtung zum Positionieren des Hilfsbehälters an einer Höhenposition bezüglich des inneren Federbeutelbehälters, um den Rückschlagdruck nicht zu vernichten. Vorzugsweise befindet sich die Höhenposition des Hilfsbehälters unterhalb einer Höhe, an der der Druckkopf angeordnet ist, während die Kassette für Druckoperationen in dem Wagen befestigt ist.
Der Hilfsbehälter hält eine große Menge flüssiger Tinte, was zu geringer Schwankung bei dem Rückdruck führt, wenn Tinte verbraucht wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Hilfsbehälter ein flacher Beutel mit relativ großen Tiefen- und Breitenabmessungen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Hilfsbehälter durch eine von einer Feder gespannten Plattform getragen, deren Höhe sich ändert, wenn sich das Gewicht des Hilfsbehälters ändert. Während Tinte von dem Hilfsbehälter abgezogen wird, um den Federbeutelbehälter aufzufüllen, verringert sich das Gewicht des Behälters und die Plattform und der Behälter steigen. Dies hält einen konstanten Druck und die Druckköpfe in dem Tintenauffüllungssystem.
Die Erfindung wird klar werden durch Bezugnahme auf eine Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele derselben, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer austauschbaren oder Einmaltintenkassette eines derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung vor dem Zusammenbau;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 3, wobei die Federanordnung nicht gezeigt ist;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Kassette von Fig. 2 mit teilweisen Vergrößerungen an den darauf gezeigten Abschnitten;
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines weiteren derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung nach dem Zusammenbau;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Kassette von Fig. 4 nach dem Zusammenbau, wobei die Seitenabdeckungen nicht gezeigt sind;
Fig. 6 ist eine perspektivische Nahansicht der Kassette von Fig. 4 nach dem Zusammenbau, wobei die Seitenabdeckungen entfernt sind;
Fig. 7 zeigt schematisch drei Stufen der Kompression der Federanordnung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt drei Schritte zum Installieren der vorher erwähnten Kassette in einem Wagen mit mehreren Stiften; und
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die mehrere Kassetten der vorliegenden Erfindung zeigt, die für die Verwendung in einem Drucker/Plotter befestigt sind;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines großen Druckers/Plotters, der einen weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt;
Fig. 11 ist eine isometrische Ansicht der Wagenanordnung des Druckers/Plotters von Fig. 10;
Fig. 12 ist eine getrennte perspektivische Ansicht, die weitere Details der Wagenanordnung von Fig. 11 zeigt;
Fig. 13 ist eine vereinfachte Vorderansicht des Druckers/Plotters von Fig. 10;
Fig. 14 ist eine vereinfachte Rückansicht des Druckers/Plotters von Fig. 10;
Fig. 15A ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer federgeladenen Plattform für einen Hilfsbehälter, der mit Tinte gefüllt ist, zusammen mit einer Tintenpegelerfassungsschaltung;
Fig. 15B ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 15A, wobei die Tinte teilweise von dem Hilfsbehälter ausgelassen ist;
Fig. 16 ist eine teilweise Explosionsansicht einer Federbeutelkassette, die für die Verwendung mit einem Drucker/Plotter von. Fig. 10 angepaßt ist;
Fig. 17 ist eine Seitenansicht, die das Auffüllungstor der Kassette darstellt, die angepaßt ist, um mit einer Röhre für die Auffüllung mit Tinte von einem Hilfsbehälter verbunden zu sein;
Fig. 18 zeigt abgetrennt den Bereich des Auffüllungstors der Rahmenstruktur, die die Kassette enthält;
Fig. 19A und 19B stellen die Verbindung der Röhre zu dem Auffüllungstor dar;
Fig. 20 ist ein Datendiagramm, das den Tintenrückdruck als eine Funktion von Tinte, die von einer Tintenbeutelkassette übertragen wird, für unterschiedliche Federbeutelfederraten zeigt;
Fig. 21 stellt den geschlossenen Tintenweg zwischen der Federbeutelkassette und dem Hilfsbehälter dar;
Fig. 22 ist eine Unteransicht des Hilfsbehälterbeutels und der Röhre;
Fig. 23 ist eine Teilansicht des Hilfsbehälterbeutels, die das Anschlußstückelement zeigt;
Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht des Anschlußstückelements entlang der Linie 24-24 von Fig. 23; und
Fig. 25 ist eine abgebrochene Querschnittsansicht des Behälterbeutels, des Anschlußstückelements und der Verbindungsröhre.
Die Figur zeigt eine austauschbare Tintenkassette, die ein starres äußeres Gehäuse 10 umfaßt, das ein Paar von beabstandeten Abdeckungsplatten 12, 14 aufweist, die vorgesehen sind, um durch Hitzeverbinden oder ein Haftmittel, oder vorzugsweise Preßpassung durch Verschlußplatten an entgegengesetzte Seiten eines Kunststoffumfangswandabschnitts 16 befestigt werden sollen. Ein Schnauzenabschnitt 13 der Kassette umfaßt an der untersten Endwand eine Tintenauslaßöffnung 19 (wie in Fig. 1 ersichtlich), an die ein elektrisch getriebener Druckkopf befestigt ist, der nicht gezeigt ist.
Eine innere zusammenfallfähige Behälterstruktureinheit 25, die aus einem relativ starren inneren Kunststoffrahmen 20 und einem Paar von Tintenbeutelseitenwänden 22, 24 besteht, von denen zumindest eine eine flexible Membran, wie z. B. Kunststoff, ist, und die an demselben befestigt sind, ist in dem äußeren Gehäuse 16 befestigt. Vorzugsweise wird der innere Rahmen 20 mit dem äußeren Gehäuse 16 in einem Zwei- Schritt-Spritzgußprozeß gebildet. Der innere Rahmen 20 ist aus einem weicheren Kunststoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt gebildet als der Kunststoff des Gehäuses 10, um Hitzeverbindung der Beutelwände 22, 24 mit denselben zu ermöglichen. Alternativ kann der innere Rahmen 20 getrennt aufgebaut sein mit einer gewissen Flexibilität, die dazu beiträgt, denselben in dem Gehäuse 16 zu befestigen, aber der Rahmen 20 ist bezüglich der flexiblen Tintenbeutelmembranen, die unten beschrieben werden, fest.
Der Rahmen 20 umfaßt ein Paar entgegengesetzter Seitenkanten 21a und 21b, an die jeweils die flexiblen Kunststofftintenbeutelbauglieder 22, 24 durch Hitzeschweißen an ihren Umfangskanten befestigt sind, um die Behälterstruktur 25 zu bilden. Die Behälterstruktur 25 umfaßt einen Druckregler 30, der wiederum vorzugsweise aus einem Paar beabstandeter im wesentlichen paralleler Metallseitenplatten 40, 50 besteht, die durch eine Bogenfeder 60 in Richtung der flexiblen Membranen 22, 24 auseinander gezwungen werden. Die zusammengebaute Behälterstruktur, die den inneren Rahmen 20, die Membranen 22 und 24 und den Druckregler 30 umfaßt, wird dann innerhalb des Wandabschnitts 16 der Kartusche befestigt, und die Seitenwände 12, 14 werden dann an der äußeren Wand 16 des Kassettengehäuses befestigt. Der Schnauzenabschnitt 13 des Gehäuses 16 umfaßt außerdem einen Tintenfilter 18, der in fluider Kommunikation mit dem flexiblen Tintenbeutelbehälter plaziert ist. Der Filter 18 kann innerhalb der Behälterstruktur befestigt sein, oder er kann außerhalb der Behälterstruktur, aber innerhalb des äußeren Gehäuses 16 befestigt sein, mit geringen Übertragungs- und Dichtungsmodifikationen, um fluide Kommunikation von dem Tintenbehälter zu dem Filter 18 sicherzustellen. Der tiefste Abschnitt der äußeren Umfangsgehäusewand 16 (wie in Fig. 1 ersichtlich) ist mit einer Tintenauslaßöffnung 19 versehen, durch die Tinte von dem Filter 18 nach unten zu dem Druckkopf, der nicht gezeigt ist, ausgelassen wird.
Die Druckreglerseitenplatten 40, 50 können von einem fortlaufenden Metallstreifen aus Metall, wie z. B. rostfreiem Stahl, einzeln geschnitten werden, wobei jede Platte aus einer allgemein rechtwinkligen Form mit abgerundeten Ecken besteht, um die Beschädigung der flexiblen Beutelmembrane zu minimieren.
Die Bogenfeder 60 kann außerdem praktischerweise aus einem gewöhnlichen Metallstreifen, z. B. aus rostfreiem Stahl, geschnitten werden.
Die Bogenfeder 60 ist vorzugsweise durch Punkt- oder Laserschweißen an den Scheitelpunkten ihrer Krümmungen mittig an jeder der Seitenplatten 40, 50 befestigt.
Ein Kantenschutz in der Form einer dünnen, aber festen Polyethylendeckschicht 41, 51 mit einem Acrylhaftmittel auf einer Oberflächen desselben kann dann, falls gewünscht, mit der äußeren Oberfläche jeder Seitenplatte 40, 50 druckverbunden werden. Die Deckschichten 41, 51 sind jeweils etwas größer als die Seitenplatten 40, 50, so daß sich eine Randbreite von ungefähr 1,2 mm der Deckschichten über jede Kante der Metallplatten 40, 50 erstreckt, um zu verhindern, daß diese Kanten die vergleichsweise empfindlichen Kunststoffbeutelwandmembrane 22, 24 berühren.
Der Druckregler 30 ist in dem Rahmen 20 und dem Gehäuse 10 zentral angeordnet, und die beiden flexiblen Kunststofftintenbeutelseitenwände oder Membrane 22, 24 werden dann an ihren Umfangskanten an die Kantenwand 21 des inneren Kunststoffrahmens 20 hitzeverbunden oder verbunden, wobei darauf geachtet wird, daß die zentrale Position des Reglers und der Deckschichten 41, 51 in dem Rahmen 20 zwischen den flexiblen Membranwänden 22, 24 erhalten wird. Die Beutelwände 22, 24 werden dann sicher an dem Druckregler 30 befestigt, vorzugsweise durch Hitzeverbinden der Membranbeutelwände 22, 24 mit den Deckschichten 41, 51 in dem Bereich, der durch die gestrichelte Linie B umgeben ist. Dieses Hitzeverbinden hat den Primärzweck des Verhinderns relativer Bewegung zwischen dem Druckregler 30 und des Verhinderns direkten Kontakts der Metallseitenplatten 40, 50 mit den relativ empfindlichen Membranbeutelwänden 22, 24, um zu verhindern, daß die Kanten der Seitenplatten die Membranen schneiden oder durchbohren. Wenn keine schützenden Deckschichten vorhanden sind, können die Beutelwände direkt durch Hitzeverbinden oder ein geeignetes Haftmittel mit dem Druckregler verbunden werden. Jedes Konstruktionsverfahren reduziert ebenfalls den Bereich des Tintenkontakts mit den Membranwänden 22, 24, was wiederum die Migration von Feuchtigkeit von der Tinte durch die Membran minimiert. Solche Migration verschlechtert im Verlauf der Zeit die Tintenqualität und dieses Problem ist folglich minimiert. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen des Bereichs der gestrichelten Linie des Hitzeverbindens etwa 8 mm mal 29 mm und der Hitzeverbindungsbereich ist zentral auf den Seitenplatten 40, 50 angeordnet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Reglerseitenplatten und Beutelseitenwände anfangs angeordnet, um miteinander in beweglichem Kontakt zu sein. Danach kommt eine erhitzte Auflageplatte kurzzeitig in Kontakt mit dem Film und verbindet den Film mit der Platte. Ein leichtes Vakuum muß an der Innenseite des Rahmens angelegt werden, um die Qualität der Verbindung zu verbessern.
Während Tinte von dem Behälterbeutel entzogen wird, bewegen sich die flexiblen Seitenwände 22, 24 des Tintenbeutels und die Druckreglerseitenplatten 50, 50 allmählich zueinander, bis die Feder sich in einer im wesentlichen flachen Form befindet, wobei sich die beiden äußeren Seitenplatten 50, 50 praktisch berühren, so daß der Beutel im wesentlichen vollständig von Tinte entleert ist.
Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird leicht anerkennen, daß verschiedene Modifikationen von dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden können, folglich ist der Schutzumfang nur durch die Beschränkungen der angehängten Ansprüche definiert. Beispielsweise können die Deckschichten 41, 51 in einigen Fällen unnötig sein und ein Tintenbeutel mit einer einzigen flexiblen Membranwand anstatt zwei flexiblen Membranwänden kann konstruiert werden. In diesem Fall braucht der Druckregler nur eine einzige Seitenplatte zu umfassen, die durch eine Feder in die Verbindung mit der einzigen flexiblen Membranbeutelwand gezwungen wird.
Es ist daher aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, daß die Erfindung eine Verbindungstechnik schafft, um sicherzustellen, daß der Regler zentral angeordnet ist und immer in seinem richtigen Platz zwischen den flexiblen Membranbeutelwänden gehalten wird, vorzugsweise durch Hitzeverbinden der Beutelwände mit einer Kantenschutzschicht, die die äußere Oberfläche der zwei Seitenplatten 40, 50 bedeckt.
Bei einem solchen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unbeabsichtigtes Durchstoßen der dünnen Beutelwände durch den Regler, durch einen schützenden Kantenschutz in der Form einer Schicht aus hartem Kunststoff, die mit der äußeren Oberflächen der Seitenplatten verbunden ist, verhindert, wobei die Schutzschichten jeweils eine Umfangskante aufweisen, die sich über die Kante der Seitenplatte erstreckt, um zu verhindern, daß die Kanten der Seitenplatte die Beutelwände direkt berühren.
Fig. 2 stellt eine teilweise zusammengebaute Tintenkassette dar, die die Erfindung umfaßt, einschließlich eines externen Stiftgehäuses, das eine zusammengesetzte Rahmenstruktur 16, 20 und ein Paar Seitenabdeckungen 12, 14 enthält. Die Rahmenstruktur definiert einen offenen Bereich 315 für den Tintenbehälter. Die Stiftschnauze 13 ist in einer Ecke der Kassette gebildet und ein Druckkopf 17 ist an einem Ende 21 der Schnauze 13 befestigt. TIJ-Druckköpfe sind in der Technik gut bekannt und umfassen eine Mehrzahl von Öffnungsdüsen, die in einer Druckkopfebene angeordnet sind. Bei diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel stoßen die Düsen Tintentröpfchen in einer Richtung aus, die normalerweise senkrecht zu der Druckkopfebene ist. Die Kassette und der Wagen sind mit elektrischen Verdrahtungselementen (nicht gezeigt) versehen, um den Druckkopf 17 mit der Drucksteuerungseinrichtung zu verbinden, um den Betrieb des Druckkopfs zu steuern, wie es in der Technik gut bekannt ist.
Der Druckregler 30 ist in dem offenen Bereich 315 des inneren Umfangsrahmens 20 zentral angeordnet und die beiden flexiblen Tintenbehälterseitenwände 22, 24 sind an ihren Umfangskanten mit den äußeren Kantenwänden 21 des inneren Umfangsrahmens 20 hitzeverbunden oder verbunden, wobei darauf geachtet wird, daß die zentrale Position des Reglers in dem inneren Umfangsrahmen zwischen den flexiblen Seitenwänden zu jeder Zeit beibehalten wird. Die Behälterseitenwände können dann in dem als 144 gezeigten Bereich fest mit den Seitenplatten befestigt werden, vorzugsweise durch Hitzeverbindung. Diese Hitzeabdichtung hat den Primärzweck des Verhinderns relativer Bewegung zwischen dem Druckregler 30 und den flexiblen Seitenwänden, als auch des Verhinderns direkten Kontakts der Metallseitenplatten 40, 50 mit den relativ empfindlichen Behälterseitenwänden, um zu verhindern, daß die Kanten der Seitenplatten die Seitenwände schneiden oder durchstoßen. Wie in Fig. 6 am besten gezeigt, ist jede Abdeckungsplatte 146 durch passende Vorsprünge 148 und Schlitze 149 an dem äußeren Umfangsrahmen befestigt.
Das Material, das für die Behälterseitenwände verwendet wird, sollte flexibel sein, relativ durchstoßresistent, undurchlässig für Feuchtigkeit und chemisch verträglich und nicht-reaktiv bezüglich der Tinte, die darin enthalten ist, um ein Auslaufen oder eine Migration der Tinte aus dem Behälter zu verhindern, und undurchlässig für externe Verschmutzungen, wie z. B. Luft, Staub, Flüssigkeiten und dergleichen.
Der Behälter wird über ein Tor 122 mit Tinte gefüllt, das daraufhin für den Versand verstopft wird. Die erforderliche Einrichtung, die die Tintentröpfchen durch die Öffnungen auf den Druckkopf feuert, ist in der Technik gut bekannt und bewirkt fortlaufendes Zusammenfallen des Federbehälters, so daß sich beide Seitenwände desselben nach innen zurückziehen, wenn das Tintenvolumen in dem Behälter verringert ist.
Bezugnehmend auf die Fig. 4, 5 und 6 ist ein äußerer Umfangsrahmen mit einem Paar beabstandeter paralleler Schlitze 10a und 10b auf gegenüberliegenden Seiten des Kanals 15 mit reduzierter Dicke versehen. Die Abdeckungsplatten umfassen zusätzliche, zentral angeordnete Schlitze (nicht gezeigt), die jeweils mit den Schlitzen 10a, 10b ausgerichtet sind, um einen Durchgang für Tintenpegelanzeigerstreifen 113 und 114 zu liefern, die jeweils an gegenüberliegende Behälterseitenwände 24, 22 befestigt oder hitzegedichtet sind. Die Verbindungsbereiche sind in Fig. 4 als Bereiche 142, 144 gezeigt. Eine Fenstervorrichtung 124 mit einem festen Aussichtsfenster 125 darin ist über dem Kanal 15 mit reduzierter Dicke plaziert und mit demselben ausgerichtet, um einen Durchlaß für die Bewegung der Anzeigerstreifen 113, 114 zu schaffen.
Die schematische Zeichnung von Fig. 7 zeigt, wie die Federanordnung innerhalb der Kassette vorgeladen wird, um den Bereich negativen Drucks zu optimieren, der durch die Feder ausgeübt wird, während die Tinte von dem Behälter geleert wird. Der tatsächliche negative Druck, der für die Feder erforderlich ist, basiert auf mehreren Faktoren, einschließlich der Düsenöffnungsarchitektur, der Geometrie der Kassette (einschließlich der äußeren Ausdehnungsbeschränkungen des Behälters, wie sie durch die Dicke der Kassette bestimmt sind) und dem statischen Tintenkopf in dem Behälter, wie er durch die horizontale/vertikale Ausrichtung der Kassette bestimmt wird, wenn dieselbe in dem Wagen in Druckposition befestigt ist. In dieser Hinsicht ist es wichtig zu betonen, daß die Federkraft, die gegenüber den flexiblen Wänden des Tintenbehälters ausgeübt wird, kalibriert sein muß, wenn die Tinte durch das Einlaßloch 122 zu dem Tintenbehälter zugeführt wird, um ausreichenden Rückdruck (d. h. negativen Druck) zu schaffen, um jegliches ungewünschtes Auslaufen von Tinte, wie z. B. Triefen, durch den Druckkopf während der Lagerung der Kassette, während der Installation der Kassette auf dem Wagen, oder während dem Betrieb auf dem Wagen zu verhindern. Folglich sollten die flexiblen Wände nicht mit den Abdeckungsplatten des Gehäuses oder dem starren Rahmenbauglied in Kontakt sein, nachdem die Auffüllungsoperation beendet ist, wie es am besten in der "vorgeladenen" mittleren Zeichnung von Fig. 7 gezeigt ist.
Fig. 9 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines TIJ-Druckers dar, der eine Kassette in einer aufrechten Position umfaßt, mit der längsten Abmessung der Kassette in der Z-Achse, der mittleren Abmessung der Kassette in der Y- Richtung und der dünnsten Abmessung der Kassette in der X- Achse. Der Drucker umfaßt ein Gehäuse 232, das verschiedene Elemente trägt, einschließlich einer Auflageplatte 234, die ein Druckmedium 236, wie z. B. ein Blatt Papier, trägt. Der Drucker umfaßt einen Stiftwagen 238, der entlang einer Trägerwelle 240 getrieben wird, um Tintentropfen von den Stiften 250 auf das Druckmedium auszustoßen. Wie es in der Technik gut bekannt ist, umfaßt der Drucker außerdem Medienvorschubmechanismen, die nicht gezeigt sind, um das Medium in der Y-Richtung des Pfeils 242 entlang der Medienvorschubrichtung vorzuschieben, um das Medium für das nächste nachfolgende querlaufende Band zu positionieren, das durch den Wagen 238 entlang der Bewegungsachse 244 ausgeführt wird. Gemäß einem Aspekt der Erfindung hält der Wagen 238 eine Mehrzahl dünner Stifte 250 und ist aufgrund der Dünne der Stifte entlang der X-Richtung 244 der Wagenbewegung relativ schmal. Folglich kann die erforderliche Breite des Druckers 230 ebenfalls vergleichsweise schmaler sein als bei herkömmlichen Entwürfen. Ferner ist die Tiefenabmessung des Stifts geringer als die Höhenabmessung, wodurch die Stiftaufstellfläche bzw. der laterale Platzbedarf minimiert wird, während ein Stift mit großem Volumen geschaffen ist.
Dies ermöglicht ferner eine Reduzierung bei der Größe der Druckeraufstellfläche.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Wagen 238 Abteilungen, die angepaßt sind, um vier Stifte zu tragen, wovon jeder eine andere Farbe aufweist, wie z. B. Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb. Diese Stifte sind in einer eng zusammengestellten Anordnung befestigt und können für den Austausch mit einem frischen Stift selektiv von dem Wagen entfernt werden (siehe Fig. 8). Die Druckköpfe der Stifte sind durch Öffnungen in den Stiftabteilungen, die dem Druckmedium gegenüber liegen, freigelegt.
Obwohl die vorher erwähnten beispielhaften Ausführungsbeispiele TIJ-Kassetten sind, ist die Erfindung auch für die Verwendung mit anderen Druckkassetten, die einen Tintenbehälter als Teil der Kassette umfassen, anpaßbar. Gleichartig dazu ist die Erfindung nicht auf einen Zwei-Material- Rahmen beschränkt, sondern wäre auch für jedes einzelne oder zusammengesetzte Rahmenbauglied anpaßbar, so daß eine flexible Membran mit dem Rahmen hitzeverbunden, geklebt, befestigt oder durch Druck oder dergleichen abgedichtet werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Außeraxial- bzw. off-Axis-Hilfstintenbehälter mit einem Federbeutelprimärtintenbehälter verbunden, und erhöht folglich die Menge des unbeaufsichtigten Druckens, die mit dem System möglich ist. Dieser Aspekt ist besonders gut geeignet für die Lösung von Problemen im Zusammenhang mit Großformatdrucken (LFP; LFP = large format printing). Der Außeraxial- Hilfsbehälter liefert dem LFP-Benutzer eine Zunahme an Unüberwachtheit und verringert den Grad der Benutzerintervention. Dies wird erreicht, während Druckqualität über einen großen Bereich von Tintenverwendung beibehalten wird.
Ein beispielhaftes System umfaßt eine Tintenstrahlkassette mit einem Primärfederbeutelbehälter, Tintenzuführröhren und einem Hilfstintenbehälter, der durch die Röhren mit dem Primärbehälter verbunden ist. Der Primärbehälter wird, unter Verwendung einer Kombination aus Primärbehälterrückdruck (Vakuum) und positivem Zuführbeuteldruck fortlaufend mit Tinte aufgefüllt, um den Fluß der Tinte von dem Hilfsbehälter zu dem Primärbehälter zu treiben. Der innere Durchmesser der Röhren ist ausreichend, um Tinte bei starker Druckbelastung zuzuführen, um die Tintenzufuhr in dem Primärfederbeutelbehälter beizubehalten; Das System verläßt sich nicht auf Kapillarfluß durch die Röhren. Aufgrund der Empfindlichkeit der Druckqualität gegenüber Kassettenrückdruck ist der Hilfsbehälter in einer vertikalen Position angeordnet, die einen Tintendruckkopf an dem Röhrensystemauslaß erstellt, der sowohl das Triefen der Tinte an den Tintendruckdüsen als auch das Verhungern der Tinte an den Düsen verhindert, und außerdem einen fortlaufenden Tintenfluß von dem Hilfsbehälter zu dem Primärbehälter sicherstellt.
Die Röhren können durch das Tintenfülltor, z. B. Tor 122 (Fig. 4), mit dem Primärbehälter verbunden sein, durch das der Primärbehälter typischerweise anfangs mit Tinte gefüllt wird, wie es in der gemeinschaftlich übertragenen, gleichzeitig anhängigen Anmeldung EP-A-0745481 beschrieben ist.
Alternativ können die Röhren durch ein zweites Auffüllungstor mit dem Primärbehälter verbunden sein, das sich durch den Kassettenrahmen erstreckt, z. B. in dem Kantenhandhabungsbereich, der unten ausführlicher beschrieben ist.
Es ist bekannt, daß die Druckqualität einer Federbeuteltintenstrahlkassette vom Rückdruck abhängt. Da dieser gemäß einem Aspekt der Erfindung im allgemeinen konstant gehalten wird, während der Hilfsbehälter Tinte enthält, wird die Druckqualität in einem gewissen Grad durch eine erhöhte Zeitperiode oder Druckmenge reguliert. Der Rückdruck in dem Primärbehälter ist sehr stark abhängig von dem Tintenvolumen in dem Primärbehälter und folglich ist die Menge an Tinte, die von dem Hilfsbehälter zu dem Primärbehälter fließt, wesentlich.
Im wesentlichen bestimmt die gewünschte Menge an Tinte in dem Primärbehälter, wo der Hilfsbehälter hinsichtlich der Höhe unterhalb der Kassettendruckkopfdüsen plaziert sein sollte. Gute Druckqualität wird erhalten, wenn der Rückdruck in der Kassette innerhalb eines spezifischen Bereichs gehalten wird. Falls der Hilfsbehälter bezüglich der Düsen zu hoch plaziert ist, kann zu viel Tinte in den Primärbehälter fließen, was eine Verringerung des Rückdrucks bewirkt und zulassen kann, daß die Kassette durch die Düsen Tinte triefen oder auslaufen läßt. Falls der Hilfsbehälter bezüglich der Höhe der Düsen zu niedrig plaziert ist, kann ein Rückfluß von Tinte entstehen, der bewirkt, daß Tinte von dem Primärbehälter zu dem Hilfsbehälter fließt, was zu erhöhtem Rückdruck und zum Verhungern der Düsen führt. Für beispielhafte Federbeutelkassettenbehälter und Tintenstrahldruckköpfe ist ein typischer Bereich von Rückdruck 5,1 bis 25,4 cm (2 bis 10 Zoll) Wasser, mit einem engeren Bereich von 7,6 bis 17,8 cm (3 bis 7 Zoll) von gewünschtem Wasser. Der Bereich des Rückdrucks, für den eine bestimmte Kassette ordnungsgemäß laufen wird, hängt von der Federrate und dem Druckkopftyp ab.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Höhe des Hilfsbehälters bezüglich der Druckkopfdüsen unter Verwendung eines Federmechanismus reguliert, der fortlaufend eine nach oben gerichtete Kraft auf dem Hilfsbehälter liefert. Während die Tinte von dem Hilfsbehälter in den Primärbehälter gezogen wird, bewirkt die Federkraft, die auf den Hilfsbehälter wirkt, daß sich der Hilfsbehälter bezüglich seiner ursprünglichen Position erhöht, bevor Tinte ausgelassen wird. Folglich schafft das System eine Einrichtung zum Beibehalten eines relativ konstanten Energiebetrags (Druckkopf und Erhebungskopf) an dem Hilfsbehälter. Der Rückdruck in dem Primärbehälter ist sehr stark abhängig von der Menge an Tinte in dem Behälter. Wenn eine kleine Menge Tinte durch die Druckkopfdüsen ausgestoßen wird, wird eine Erhöhung des Rückdrucks in dem Primärbehälter realisiert. Dies führt zu einer erhöhten Tintenflußrate von dem Hilfsbehälter zu dem Primärbehälter, bis das Tintenvolumen innerhalb des Primärbehälters so ist, daß der Rückdruck auf einen Punkt reduziert ist, an dem die Tintenflußrate auf Null geht. Dieser Aspekt der Erfindung erzeugt einen Prozeß, durch den die Tintenmenge innerhalb des Primärbehälters konstant bleibt, solange sich Tinte in dem Hilfsbehälter befindet. Zusätzlich liefert die zunehmende Höhe des Hilfsbehälters, während er ausgelassen wird, ein Verfahren, durch das das Gewicht des Beutels und folglich die Tintenmenge in demselben unter Verwendung eines Potentiometers oder Linear-Variable-Differentialwandlers oder einem anderen Verschiebungswandler elektronisch überwacht werden kann.
Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel, das diesen Aspekt der Erfindung verwendet, ist in den Fig. 10 bis 25 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel ist ein Bandplotter/Drucker 1000 für LFP-Anwendungen. Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht des thermischen Tintenstrahlgroßformatdruckers/Plotters 1000. Der Drucker 1000 umfaßt ein Gehäuse 1012, das auf einem Ständer 1014 befestigt ist, mit einem linken und rechten Treibmechanismusgehäuse 1016 und 1018 und einem Steuerbedienfeld 1020. Eine Wagenanordnung 1100 ist für eine reziproke Bewegung entlang einer Wagenschiene 1024 angepaßt, die beide unter einer Abdeckung 1022 gestrichelt gezeigt sind. Ein Druckmedium 1030, wie z. B. Papier, wird durch einen Medienachsenantriebsmechanismus (nicht gezeigt) entlang einer vertikalen oder Medienachse positioniert. Wie es in der Technik üblich ist, wird die Medienachse als die "x"-Achse und die Wagenbewegungsachse als die "y"-Achse bezeichnet.
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist die Position der Wagenanordnung 1100 in einer horizontalen oder Wagenbewegungsachse durch einen Wagenpositioniermechanismus 1110 hinsichtlich eines Codierstreifens 1120 bestimmt. Der Wagenpositioniermechanismus 1110 umfaßt einen Wagenpositionsmotor 1112, der eine Welle 1114 umfaßt, die sich von demselben erstreckt, und durch den der Motor einen schmalen Riemen 1116 treibt. Durch den schmalen Riemen 1116 treibt der Wagenpositionsmotor 1112 über die Welle 1118 eine Spannrolle 1122. Umgekehrt treibt Spannrolle 1122 einen Riemen 1124, der durch eine zweite Spannrolle 1126 befestigt ist. Der Riemen 1124 ist an dem Wagen 1100 befestigt und angepaßt, um durch denselben zu gleiten.
Die Position der Wagenanordnung in der Bewegungsachse ist durch Verwendung des Codestreifens 1120 genau bestimmt. Der Codestreifen 1120 ist durch eine erste Stütze 1128 auf einem Ende und eine zweite Stütze 1129 an dem anderen Ende befestigt. Ein optischer Leser (nicht gezeigt) ist auf der Wagenanordnung angeordnet und liefert Wagenpositionssignale, die durch die Erfindung verwendet werden, um auf die unten beschriebene Weise eine optimale Bildausrichtung zu erreichen.
Die Medien- und Wagenpositionsinformation wird zu einem Prozessor auf einer Schaltungsplatine 1170 geliefert, die auf der Wagenanordnung 1100 angeordnet ist, während sich der Wagen 1100 vor und zurück bewegt. Der Prozessor ist mit einer Druckersteuerungseinrichtung, die innerhalb des Druckergehäuses befestigt ist, über eine flexible Verdrahtungsverkabelung verbunden, die in einer Unterstützungsschleife angeordnet ist, um die Bewegung des Wagens entlang der Bandachse unterzubringen.
Bezugnehmend auf die Fig. 10 bis 12 umfaßt der Drucker 1000 vier Tintenstrahlkassetten 1102, 1104, 1106 und 1108, die Tinte verschiedener Farben, z. B. Schwarz-, Gelb-, Magenta- und Cyan-Tinte, jeweils in inneren Federbeutelbehältern speichern. Während sich die Wagenanordnung 1100 bezüglich des Mediums 1113 entlang der x- und y-Achse verschiebt, sind ausgewählte Düsen in den Tintenstrahlkassetten 1102, 1104, 1106 und 1108 aktiviert und auf das Medium 1030 wird Tinte aufgetragen. Die unterschiedlichen Tintenfarben von den Tintenstrahldruckköpfen werden gemischt, um ein volles Farbspektrum zu erhalten.
Die Wagenanordnung 1100 positioniert die Tintenstrahlkassetten 1102, 1104, 1106 und 1108 und hält die Schaltungsanordnung, die für die Schnittstelle zu den Heizelementschaltungen in den Tintenstrahlkassetten erforderlich ist. Die Wagenanordnung 1100 umfaßt einen Wagen 1101, der für die reziproke Bewegung auf einer vorderen Gleiteinrichtung (nicht gezeigt) und einer hinteren Gleiteinrichtung 1024 angepaßt ist. Die Kassetten sind in einer fest gepackten Anordnung befestigt und können jeweils für den Austausch mit einem frischen Stift selektiv von der Kassette entfernt werden. Der Wagen 1101 umfaßt ein Paar entgegengesetzter Seitenwände 1101A und 1101B und beabstandete kurze innere Wände 1101C, 1101D und 1101E, die Kassettenabteile definieren. Die Kassettenwände sind aus einem starren technischen Kunststoff hergestellt. Die Druckköpfe der Kassetten sind durch Öffnungen in den Kassettenabteilungen, die dem Druckmedium gegenüberliegen, freigelegt.
Wie oben erwähnt, erfordert Vollfarbdrucken und Plotting, daß die Farben von den einzelnen Kassetten auf das Medium übertragen werden. Dies verursacht Auslassen von Tinte von den inneren Kassettenbehältern.
Um höhere Tintenvolumenkapazität gemäß der Erfindung zu schaffen, wird ein Hilfsbehälter über eine Röhre mit jedem inneren Federbeutelkassettenbehälter verbunden. Folglich ist, wie in den Fig. 13 bis 14 gezeigt, ein Hilfsbehälter 1410 über eine Röhre 1310 mit einer Kassette 1102 verbunden. Ein Hilfsbehälter 1420 ist über eine Röhre 1320 mit einer Kassette 1104 verbunden. Ein Hilfsbehälter 1430 ist über eine Röhre 1330 mit einer Kassette 1106 verbunden. Ein Hilfsbehälter 1440 ist über eine Röhre 1340 mit einer Kassette 1108 verbunden. Die Verbindungsröhren können mit einer Länge der flexiblen elektrischen Verdrahtungsverkabelung oder Unterstützungsschleife getragen werden, die verwendet wird, um elektrische Verbindungen zu dem Prozessor auf der Schaltungsplatine 1170 zu liefern, wodurch die Bewegung des Wagens entlang der Bandachse untergebracht wird. Beispielsweise kann eine Länge einer Kabelkette verwendet werden, um die elektrische Unterstützungsschleife und die Verbindungsröhren zu tragen. Die Kabelkette ist flexibel, mit Kettengliedern, die über Schwenkstifte miteinander verbunden sind, und die Unterstützungsschleife und die Röhren können an unterschiedlichen Punkten entlang der Kabelkette durch Drahtverbindungen verbunden sein, oder innerhalb eines Kanals der durch die Kabelkette definiert ist, befestigt sein. Ein Ende der Kabelkette ist mit dem Wagen verbunden, das andere Ende ist an dem Druckerkörper befestigt. Die Flexibilität der Kette ermöglicht es der Kette mit der Huckepack-Unterstützungsschleife und den Röhren, auf gesteuerte Weise der Bewegung des Wagens zu folgen. Geeignete Kabelketten sind erhältlich, z. B. die Kabelprodukte, die von Ignus, Inc., East Providence, RI, als die Produkte der Ignus Energy Chain Reihe 07 vertrieben werden.
Die vier Hilfsbehälter 1410 bis 1440 werden auf Plattformen 1510, 1520, 1530 und 1540 gehalten, die von dem Plotterkörper hängen, der zu dem Stiftwagen benachbart ist, wobei es eine relative Bewegung zwischen den Hilfsbehältern und dem Stiftwagen gibt, als auch zwischen den Hilfsbehältern und dem Druckmedium. Die Hilfsbehälter sind über flexible Röhren mit den jeweiligen inneren Behältern der Federbeutelstifte verbunden. Die Röhren sind an dem elektrischen Steuerungsbandverbinder befestigt, der mit den Stiften verbindet, um die Tintenstrahldruckköpfe anzutreiben.
Fig. 13 ist eine vereinfachte schematische Vorderansicht des Druckers/Plotters 1000, die die Röhren 1310, 1320, 1330 und 1340 zeigt, die an den jeweiligen Kassetten 1102, 1104, 1106 und 1108 befestigt sind. Diese Röhren führen zu den jeweiligen Hilfsbehältern 1410, 1420, 1430 und 1440, wie es in der Rückansicht von Fig. 14 gezeigt ist. Die Hilfsbehälter sind flache Beutel mit hoher Kapazität. Jeder Satz, der einen Federbeutelkassettenbehälter, eine Röhre und einen Hilfsbehälter enthält, ist miteinander verbunden, um ein abgedichtetes fortlaufendes Tintenauffüllungssystem zu bilden.
Die Hilfsbehälter 1410, 1420, 1430 und 1440 sind jeweils auf federgeladenen Plattformen 1510, 1520, 1530 und 1540 getragen. Die Fig. 15A und 15B stellen die Plattform 1510 und den Hilfsbehälter 1414 und die Höhenreguliermerkmale derselben dar; die anderen Plattformen sind identisch mit der Plattform 1510. Die Plattform 1510 wird durch Spulenfedern 1514 getragen und gleitet auf Ständern 1512 nach oben/nach unten. Die Höhenposition der Plattform in der Z- Richtung hängt dann von dem Gewicht des Hilfsbehälterbeutels 1410 ab. Für einen Behälter, der mit Tinte gefüllt ist, wie er in Fig. 15A dargestellt ist, stabilisiert sich die Plattformposition an einer relativ niedrigen Gleichgewichtsposition, angezeigt als A1. Während Tinte von dem Beutel 1410 gezogen wird, um den Federbeutelbehälter in der Kassette 1102 aufzufüllen, wird der Beutel 1410 leichter und die Federkraft, die auf die Plattform wirkt, bewirkt, daß derselbe bezüglich seiner Anfangsposition A in der Höhe steigt. Fig. 15B stellt den teilweise entleerten Beutel dar, wobei die Plattform bei einer Höhe A2 ist.
Da der Hilfsbehälter 1410 innerhalb der Kassette mit dem Primärfederbeutelbehälter in einem geschlossenen Fluidweg verbunden ist, wird ein relativ gleichbleibender Energiebetrag (Druckkopf und Erhebungskopf) beibehalten. Der Rückdruck in dem Kassettenprimärbehälter wird hauptsächlich durch die Tintenmenge reguliert, die in ihm enthalten ist. Wenn während Druckoperationen durch die Kassettendruckkopfdüsen eine kleine Tintenmenge ausgestoßen wird, wird eine Erhöhung des Kassettenrückdrucks realisiert. Dies wiederum führt zu einer Erhöhung der Flußrate von dem Hilfsbehälter zu dem Primärbehälter, bis die Tintenmenge innerhalb des Primärbehälters derart ist, daß der Rückdruck auf einen Gleichgewichtspunkt reduziert ist, an dem die Tintenflußrate von dem Hilfsbehälter auf Null geht. Folglich schafft die Erfindung eine Technik, durch die die Tintenmenge innerhalb des Primärbehälters konstant bleibt, solange sich Tinte in dem Hilfsbehälter befindet.
Obwohl eine Anordnung offenbart wurde, die Spulenfedern verwendet, können andere Typen von positionsändernden Vorrichtungen verwendet werden, einschließlich Blattfedern und dergleichen.
Es gibt einen schmalen Bereich von Kassetten/Hilfsbeutelhöhengefällen; die korrekt funktionieren; bei einem zu geringen Höhengefälle wird der Kassettenbehälter überfüllt und aufgrund zu niedrigen Rückdrucks trieft Tinte von dem Druckkopf. Ist das Höhengefälle zu groß, ist der Kassettenbehälter nicht ausreichend gefüllt und ist aufgrund zu hohen Rückdrucks nicht in der Lage, zu drucken. Es ist wünschenswert, daß das System eingestellt wird, so daß die Federbeutelplatten die äußeren Rahmenabdeckungen nie aufgrund von Überfüllung berühren, und die Platten nicht vollständig zusammenfallen, bis der Tintenvorrat des Hilfsbehälters gelöscht ist.
Dieser Höhenunterschied kann durch Testen einer statistisch signifikanten Population von Kassetten empirisch bestimmt werden. Das ideale Höhengefälle ist eines, das nicht bewirkt, daß eine statistische "Schlimmster-Fall"-Kassette, d. h. eine Kassette mit einem Federbeutelbehälter mit dem höchsten Rückdruck, mit dem das System arbeiten kann, trieft oder ausläuft. Diese Kassetten weisen einen höheren Rückdruck als normal auf und können als solche bewirken, daß Tinte bei Höhenunterschieden fließt, bei denen andere Kassetten keinen Tintenfluß erleben. Um sicherzustellen, daß diese "Schlimmster-Fall"-Kassetten nicht auslaufen oder triefen, ist der Höhenunterschied, d. h. das Höhengefälle zwischen der höheren Kassette und dem niedrigeren Hilfsbehälter von einer Nominaldistanz erhöht, um eine gewisse Spanne zu geben. Der Nominalabstand basiert auf einem durchschnittlichen Rückdruck für eine gegebene "gefüllte" Kassette, beispielsweise 40 cm³ Tinte, der in einer beispielhaften Kassette 7,6 cm (3 Zoll) Wasserrückdruck entsprechen kann.
Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel funktioniert das Kassettenbeutelsystem gut, wenn sich die obere Oberfläche des Beutels zwischen 1 und 4 Zoll unterhalb der Kassettendüsenplatte befindet. Das System kann einen gewissen Grad an Luft unterbringen, obwohl die Röhre von der Kassette zu dem Hilfsbeutel unterhalb der Oberfläche der Kassette gehalten werden sollte, um die Bildung einer Luftschleuse zu verhindern.
Fig. 20 stellt beispielhaft den Rückdruck des geschlossenen Federbeutelbehälters für drei unterschiedliche Behälterfederfestigkeiten dar, als eine Funktion des Prozentsatzes von Tintenmenge, die von dem inneren Federbeutelbehälter (nicht mit einem Hilfsbehälter verbunden) geliefert wird. Je höher die Federsteifigkeit, um so höher der Rückdruck. Fig. 20 zeigt, daß sich der Rückdruck erhöht, während Tinte von dem Kassettenbehälter geliefert wird. Dies sind durchschnittliche Rückdruckwerte und liefern einen Ausgangspunkt für die Position des Hilfsbehälters.
Die Fig. 15A und 15B stellen eine Schaltung 1610 zum elektronischen Überwachen des Gewichts des Hilfsbehälters und folglich der Tintenmenge innerhalb des Hilfsbehälters 1410 dar. Diese beispielhafte Implementierung umfaßt ein Potentiometer 1612 und einen festen Widerstandswert 1614, die in Reihe geschaltet sind, um eine Spannungsteilungsschaltung zu bilden, wobei eine Konstant-Spannungsquelle 1616 eine Referenzspannung zu der Spannungsteilerschaltung zuführt. Ein Tintenpegelmesser 1620 liefert eine Anzeige der Spannung am Knoten 1620. Der Potentiometerkontaktarm 1622 ist mit der Plattform 1510 gekoppelt, so daß der Kontaktarm bewegt wird, wenn sich der Plattformpegel ändert, wodurch der Widerstandswert durch das Potentiometer und folglich die Spannung an dem Knoten 1620 geändert wird. Die Anzeige, die durch den Messer 1618 geschaffen wird, kann kalibriert werden, um eine genaue Anzeige des Plattformpegels und des entsprechenden Tintenpegels innerhalb des Hilfsbehälters 1410 zu liefern. Diese Anzeige kann elektronisch zu der Drucker/Plottersteuerungseinrichtung geliefert und für unterschiedliche Zwecke verwendet werden, einschließlich des Lieferns einer Warnung über niedrige Hilfsbehälterpegel. Die Schaltung 1610 und die Spulenfedern wirken im wesentlichen als eine Skala, die das Gewicht der aufgehängten Masse anzeigt, die den Behälter umfaßt.
Die Fig. 16 bis 20 stellen eine beispielhafte Federbeutelkassette 1102 dar, die insbesondere für die Verbindung mit einem Hilfsbehälter gemäß der Erfindung angepaßt ist. Die Kassette 1102 ist im allgemeinen ähnlich wie die Kassette 10 der Fig. 1 bis 7, außer daß ein Tintenauffüllungstor 1750 an einer Handhabungsecke des Kassettenrahmens vorgesehen ist, der diagonal zu der Kassettenschnauzenregion 1730 angeordnet ist. Die Kassette umfaßt die Umfangsrahmenstruktur 1710, an der die Seitenplatten 1720 und 1722, die in der Explosionsansicht von Fig. 16 gezeigt sind, befestigt sind. Eine der Beutelmembrane 1726 ist in Fig. 16 sichtbar. Die Rahmenstruktur 1710 umfaßt ein starres äußeres Rahmenbauglied 1712 (das allgemein dem Rahmen 20 von Fig. 1 entspricht) und ein inneres Rahmenbauglied 1714 (das allgemein dem Rahmenelement 20 von Fig. 1 entspricht), die aus einem weicheren Kunststoffmaterial gebildet sind. Ein bevorzugtes Material, das für die Verwendung bei der Herstellung des inneren Rahmenbauglieds 1714 geeignet ist, ist in der mitanhängigen Anmeldung mit der Seriennummer 08/058,730, eingereicht am 3. Mai 1993, mit dem Titel "Two Material frame Having Dissimilar Properties for Thermal Ink-Jet Cartridge", beschrieben. Die Beutelmembrane sind an dem Rahmenbauglied 1714 befestigt.
Fig. 17 ist eine Seitenansicht, die das starre Rahmenbauglied 1712 zeigt. Die Fig. 18 bis 19 zeigen ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel des Auffüllungstors und der Röhrenverbindung. Im wesentlichen wird eine Öffnung 1752 in eine Kante des starren Rahmenbauglieds 1712 geformt und diese Öffnung befindet sich in fluider Kommunikation mit dem inneren Kassettenbehälter. Das weichere innere Kunststoffbauglied 1714 liegt auf einer Linie zu der Öffnung 1712, die durch das starre Kunststoffbauglied 1712 definiert ist. Ein Röhrenanschlußelement 1756 liefert einen Widerhakenadapter 1756A zum Befestigen des Endes 1310A der flexiblen Röhre 1310, die zu dem Hilfsbehälter führt. Das Röhrenanschlußelement umfaßt eine kurze hohle Röhre 1756B zum Einfügen in die Öffnung 1752. Das Anschlußelement umfaßt außerdem ein äußeres röhrenförmiges Element 1756C, das in einer passenden Aussparung 1712A empfangen wird, die in dem starren Kunststoffbauglied 1712 gebildet ist. Die Öffnung 1752 kann in einigen Anwendungen anfänglich mit einem Stahlball 1758 verstopft sein, z. B. dort, wo die Kassette gefüllt wird und dann vor der Verbindung mit der Röhre 1310 in das Lager plaziert wird. Die Röhre 1756B des Anschlußelements wird die Kugel in den Behälter verschieben, wenn die Anschlußelementröhre in die Öffnung 1752 eingefügt wird, und wird innerhalb der Öffnung fest empfangen, um eine Dichtung zu bilden. Tinte kann dann durch die flexible Röhre 1310 und die starre Röhre 1756B fließen, von dem Hilfsbehälter in den Primärfederbeutelbehälter. Die Öffnung 1752 könnte nach der Entfernung des Anschlußelements 1756 durch Eindrücken eines weiteren Kugelstopfens in die Öffnung wieder abgedichtet werden.
Die in den Fig. 18 und 19 gezeigte Röhrenverbindungsstruktur ist nur ein Beispiel. Andere Typen von Röhrenverbindungsvorrichtungen können alternativ verwendet werden. Beispielsweise können einige Anwendungen einfach eine Öffnung in dem Rahmen verwenden, durch die ein Ende einer flexiblen Röhre eingefügt wird.
Die Fig. 21 bis 25 stellen einen beispielhaften Hilfsbehälter 1410, eine Verbindungsröhre 1310 und eine Kassette 1102 detaillierter dar. Die Röhre 1310 umfaßt ein erstes Ende 1310A, das in einem Tor des Primärfederbeutelbehälters verbunden ist. Die Röhre 1310 ist ferner an ihrem zweiten Ende 1310B mit dem Hilfsbehälter 1410 verbunden, wie es in den Fig. 21 bis 25 dargestellt ist. Der Behälter 1410 umfaßt ein Anschlußstückelement 1420, das eine Struktur liefert, an die das Röhrenende 1310 befestigt werden kann. Das Anschlußstück 1420 umfaßt eine Röhre 1420A, die sich diagonal zu einem "q"-förmigen Anschlußstückflachstrukturabschnitt 1420B erstreckt. Dort befindet sich eine Röhrenöffnung 1420C, die sich durch die Röhre und den Flachstrukturabschnitt erstreckt. Der flache Strukturabschnitt 1420B umfaßt eine flache Oberfläche 1420E, die mit dem Beutelmaterial verbunden ist, und eine Reihe von Kanälen 1420D, die in der Oberfläche entgegengesetzt zu der flachen Oberfläche gebildet sind. Die Kanäle führen zu der Röhrenöffnung 1420D und dienen dazu, zu vermeiden, daß die Öffnung durch das Beutelmaterial geschlossen wird, während sich der Beutel leert und zusammenfällt. Folglich ermöglichen es die Kanäle des Beutels, noch vollständiger von Tinte entleert zu werden. Das Anschlußstück 1420 in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist eine Einstückstruktur, die aus Polyethylen mit niedriger Dichte gebildet ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Hilfsbehälter 1410 ein Beutel, der aus einem flexiblen Material hergestellt ist, das für die flüssige Tinte undurchlässig ist, und das gleiche Material sein kann wie das, das für die Federbeutelmembrane in der Federbeutelkassette verwendet wird. Ein geeignetes Beutelmaterial ist eine im Handel erhältliche Anordnung zweier dünner Schichten, die aneinander befestigt sind, eine 2 mm dicke Schicht aus Polyethylen und eine 0,75 mm dicke Schicht aus Polyester (MYLAR) auf der Beutelaußenseite. Der Hilfsbehälterbeutel kann gemäß dem folgenden beispielhaften Verfahren herstellt werden.
Zunächst wird ein Stück des Beutelmaterials geschnitten, das ungefähr 15,24 cm (6 Zoll) breit ist und 61 cm (24 Zoll) lang. Danach wird ein 0,635-cm- (1/4-Zoll-) Loch genau in die Mitte des Beutelmaterials gestochen, für das Anschlußstückelement 1420. Das Stück aus Beutelmaterial wird über das Anschlußstück plaziert, wobei die Anschlußstückröhre 1420A durch das Loch in dem Material eingeführt wird. Die Position des Anschlußstücks ist angepaßt, so daß die lange Abmessung derselben parallel ist zu der langen Seite des Stücks Material. Danach wird ein 5,1 cm · 5,1 cm (2- Zollauf-2-Zoll) Stück aus Teflonstoff, in das ein 0,635- cm-(1/4-Zoll-) Loch hinein gestochen ist, über die Anschlußstückröhre 1420A plaziert, so daß das Beutelmaterial und der Teflonstoff das Anschlußstückloch 1420 zwischen sich haben. Ein Anschlußstückschweißer wird verwendet, um das Anschlußstück an das Beutelmaterial hitzezuschweißen. Der Anschlußstücksschweißer kann ein hohler Aluminiumzylinder, der an einem Löteisen befestigt ist, sein, wobei der Zylinder eine Zwischenraumöffnung definiert, die größer ist als der Durchmesser der Anschlußstückröhre. Die Temperatur kann durch Ausstecken des Löteisens usw. gesteuert werden, um die beste Anschlußstückabdichtung zu erhalten. Ein Zylinder aus aufgerolltem Teflonstoff wird über die Anschlußstückröhre 1420A plaziert, um dieselbe vor dem Schmelzen zu schützen. Ein zweiter Zylinder aus aufgerolltem Teflonstoff wird innerhalb des Zwischenraumlochs des Anschlußstückschweißers plaziert. Der Schweißer wird vorsichtig über die Anschlußstückröhre heruntergelassen und hinuntergedrückt, um das Beutelmaterial und das Anschlußstück zusammenzuschmelzen. Dieses Schweißen erfordert eine ziemlich schnelle Rollbewegung, um das Schmelzen der Anschlußstückröhre oder übermäßiges Schmelzen des Beutels zu vermeiden, muß aber außerdem eine vollständige Abdichtung des Beutels mit dem Anschlußstück sicherstellen.
Sobald das Anschlußstück an der richtigen Stelle ist, kann der Umfang des Beutels mit Impulshitzeabdichtern abgedichtet werden, die typischerweise bei Kunststofftüten verwendet werden. Das Stück Beutelmaterial wird in der Längsrichtung gefaltet, um einen Beutel von 15,24 cm · 30,48 cm (6 Zoll · 12 Zoll) zu erhalten, wobei die Anschlußstückröhre von einer Seitenwand des Beutels hervorsteht. Die langen Kanten des Beutelmaterials werden ausgerichtet, und das kurze Ende des Beutels wird ungefähr 29,2 cm (11 1/2 Zoll) von dem Ende des Anschlußstücks hitzeabgedichtet. Eine zweite Dichtung kann für zusätzliche Dichtesicherheit nahe der ersten plaziert werden. Dann wird jede der langen Kanten des Beutels ungefähr 1 Zoll von der Kante entfernt abgedichtet. Eine zweite Abdichtung kann für zusätzliche Dichtesicherheit genau neben der ersten Abdichtung plaziert werden. Der Beutel sollte nun einen abgedichteten Bereich von etwa 10,16 cm · 29, 2 cm (4 Zoll mal 11 1/2 Zoll), wobei die Anschlußstückröhre 1420A von einer Seitenwand des Beutels hervorsteht. Wenn dieselbe mit flüssiger Tinte gefüllt wird, weist dieser beispielhafte Beutel eine vertikale Höhenabmessung im Bereich von 3,8 cm (1 1/2 Zoll) auf.
Der Hilfsbehälterbeutel 1420 kann durch zumindest zwei beispielhafte Verfahren gefüllt werden. Ein Verfahren ist Spritzfüllen. Tinte wird in eine Spritze gezogen, die Spritze wird durch ein Luer-Anschlußstück mit der Beutelanschlußstückröhre verbunden, und die Tinte wird in den Beutel gedrückt. Ein weiteres Verfahren ist Siphonfüllen. Der Beutel 1420 wird an einem tieferen Pegel als der Pegel der freien Flüssigkeit in einer Tintenflasche angeordnet. Eine Röhre wird in die Tintenflasche plaziert. Ein "T-Stück" wird zwischen einem Luer-Anschlußstück auf dem Beutel 1420 und der Röhre von der Flasche verbunden. Eine Spritze wird mit dem offenen Ende des "T-Stücks" verbunden. Wenn die Spritze verwendet wird, um die Röhre und den Beutel von Luft zu befreien, beginnt die Tinte, die aus der Flasche gezogen wird, einen Siphonvorgang in den Beutel 1420. Sobald der Beutel die erforderliche Menge Tinte in sich hat, kann das Luer-Anschlußstück mit einem Gegen-Luer-Pfropfen abgedeckt werden. Um jegliche Luftblasen zu entfernen, ist der Beutel ausgerichtet, um die Luftblasen dazu zu bekommen, sich an dem Anschlußstück zu sammeln und der Pfropfen wird weit genug geöffnet, um die Luft auszulassen. Der Hilfsbehälterbeutel 1420 kann mit den gleichen Techniken aufgefüllt werden.
Ein L-Luer-Anschlußstück 1430 ist durch Drücken eines mit Widerhaken versehenen Endes des Anschlußelements in die Röhre 1420A mit der Anschlußstückröhre 1420A verbunden. Das Röhrenmaterial ist flexibel genug, um das Anschlußelementende in einer auslaufdichten Verbindung aufzunehmen. Das freiliegende Ende des Anschlußelements 1430 ist ebenfalls mit Widerhaken versehen, und das Ende 1310B der Röhre wird auf das mit Widerhaken versehene Ende gedrückt, um die Verbindung herzustellen.
Um die Kassette 1102 an dem Hilfsbehälterbeutel 1410 zu befestigen, ist es hilfreich, wenn ein "T"- Röhrenanschlußelement 1320 in die Röhre eingefügt ist, das zwischen der Kassette und dem Behälter verläuft. Dies ermöglicht es, daß Luftblasen vor der Verwendung ausgelassen werden.
Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel weist die Röhre 1310 einen inneren Durchmesser von 0,3 cm (1/8 Zoll) auf, um angemessenen Fluß zuzulassen, und sich nicht auf Kapillarfluß zu verlassen.
Wenn der Kassettenbehälter und der Hilfsbehälter nicht in einem Drucker installiert sind, z. B. während dem Versand oder im Lager, besteht das Risiko, daß der Höhenunterschied zwischen dem Kassettenbehälter und Hilfsbehälter nicht bei dem korrekten Unterschied liegt, um Tintenfluß von dem Behälter zu der Kassette zu vermeiden, wodurch Tintentriefen von dem Druckkopf ermöglicht wird. Um dies zu verhindern, ist in den Fluidweg zwischen dem Hilfsbehälter und der Kassette ein Absperrventil installiert, um Tintenfluß zu verhindern, wenn der Kassetten- und der Hilfsbehälter nicht in einem Drucker installiert sind. Dies kann beispielsweise ein einfaches Quetschventil zum Schließen der Röhre sein. Solche Ventile sind in Fig. 21 schematisch als Elemente 1321 und 1323 dargestellt.
Bei einer praktischen Implementierung eines Druckers, der diese Erfindung umfaßt, verhindert der geschlossene Fluidweg zwischen dem Kassettenbehälter und der Kassette den Tintenfluß, wenn der Kassetten/Hilfsbehälter nicht in einem Drucker installiert sind. Bei einer praktischen Implementierung eines Druckers, der diese Erfindung umfaßt, kann der geschlossene Fluidweg zwischen dem Kassettenbehälter und dem Hilfsbehälter durch eine Röhre definiert sein, die im wesentlichen ein Röhrensystem ist, bei dem ein Abschnitt des Fluidwegs durch eine Druckerröhre definiert ist, die ein dauerhafter Bestandteil des Druckers ist, da nicht beabsichtigt ist, dieselbe auszutauschen, wenn ein Kassetten- oder Hilfsbehälter ausgetauscht wird. Diese "dauerhafte" Röhre kann installiert werden, wobei die Verdrahtungsverkabelung ebenfalls mit Elementen auf dem Kassettenwagen verbunden ist, und Röhrenverbinder installiert sind, um fertige Verbindung des Wagens zu ermöglichen, oder kurze Röhrenabschnitte, die mit der Kassette an einem Ende derselben verbunden sind, und/oder dem Hilfsbehälter, oder ein kurzer Röhrenabschnitt, der mit dem Hilfsbehälter mit dem anderen Ende verbunden ist. Bei einer solchen Implementierung könnten die Kassetten und Hilfsbehälter mit Röhren mit kurzer Länge, hergestellt werden, die mit entfernbaren Abdeckungen oder Steckern an den Toren befestigt sind, die diese Röhren vor der Verbindung dieser Elemente in den Drucker abdichten., Um die Leichtigkeit des Einfügens der Kassette mit ihrer Röhre in den Wagen zu erleichtern, kann als weitere alternative Anordnung eine Röhre mit einem kleinen Durchmesser verwendet werden, um in das Tor der Kassette zu verbinden, das leichter in dem Wagen positioniert werden kann als eine Röhre mit einem größeren Durchmesser. Die Röhre mit einem kleinen Durchmesser könnte dann mit der "dauerhaften" Röhre mit dem größeren Durchmesser verbunden werden, die durch den Hilfsbehälter läuft.

Claims

1. Ein Tintenstrahldrucker/Plotter (1000) zum Tintenstrahldrucken auf ein Druckmedium (1030), der folgende Merkmale aufweist:

eine Tintenstrahlkassette (1102), die einen Tintenstrahldruckkopf und einen geschlossenen Primärtintenbehälter umfaßt, der sich in fluider Kommunikation mit dem Druckkopf befindet;

einen Drucker/Plotterrahmen (1012);

einen Druckmediumvorschubmechanismus zum Vorschieben eines Druckmediums entlang eines Medienwegs in einer Medienvorschubrichtung (X) zu einem Druckbereich;

einen Kassettenwagen (1100) zum Halten der Kassette;

einen Kassettenwagenantriebsmechanismus (1110) zum Bewegen des Kassettenwagens bezüglich des Rahmens entlang einer Wagenachse zum Drucken eines Bands;

einen geschlossenen Hilfstintenbehälter (1410), der bezüglich des Rahmens befestigt ist, zum Halten eines Zusatzvorrats von flüssiger Tinte;

einen Verbindungsweg, der eine Verbindungsröhre (1310) umfaßt, zur Verbindung zwischen dem Primärbehälter und dem Hilfsbehälter zum Liefern eines geschlossenen Fluidwegs zwischen dem Primärbehälter und dem Hilfsbehälter; und

eine Vorrichtung (1510, 1512, 1514) zum Positionieren des Hilfsbehälters an einer vertikalen Höhenposition bezüglich des inneren Federbeutelbehälters, um den Rückdruck nicht zu vernichten;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Primärtintenbehälter ein Federbeutelbehälter zum Halten eines inneren Vorrats von flüssiger Tinte unter einem negativen Druck ist, wobei der Behälter eine bewegliche Seitenwand und eine innere Feder zum Vorspannen der Seitenwand vor dem Zusammenfallen, wenn Tinte aus dem Behälter entzogen und während Druckoperationen von dem Druckkopf auf ein Druckmedium ausgestoßen wird, umfaßt; und

der Verbindungsweg eine Ventilanordnung (1758, 1321, 1323) umfaßt, die ein bewegliches Bauglied umfaßt, das von einer Position, in der dasselbe den Verbindungsweg vor einer Verwendung schließt, zu einer Position, in der dasselbe den Verbindungsweg für eine Verwendung öffnet, bewegt werden kann.

2. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 1, bei dem die Ventilanordnung eine Kugel (1758) umfaßt, die in einer Öffnung in dem Rahmen (1712) angeordnet ist, wobei die Kugel durch ein Anschlußelement (1756) an der Verbindungsröhre (1310) verschiebbar ist.

3. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 1, bei dem die Ventilanordnung eine Absperrventileinrichtung (1321, 1323) in der Verbindungsröhre (1310) umfaßt.

4. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 3, bei dem die Ventileinrichtung Quetschventile (1321, 1323) umfaßt.

5. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hilfsbehälter (1410) eine große Menge von flüssiger Tinte hält, damit sich nur eine geringe Schwankung des Rückdrucks ergibt, wenn Tinte verbraucht wird.

6. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hilfsbehälter (1410) flach ist und relativ große Tiefen- und Breitenabmessungen relativ zu einer kleineren vertikalen Abmessung des Hilfsbehälters aufweist.

7. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Höhenposition des Hilfsbehälters (1410) unterhalb einer Höhe liegt, an der der Druckkopf angeordnet ist, während die Kassette (1102) in dem Wagen für eine Druckoperation befestigt ist.

8. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kassette (1102) eine starre Rahmenstruktur (1712) umfaßt, die den Primärbehälter umgibt, wobei der Druckkopf an einer Oberfläche der Rahmenstruktur befestigt ist, die dem Druckmedium, das einer Druckoperation unterzogen wird, zugewandt ist, und bei dem die Röhre (1310) mit dem Primärbehälter durch ein Tor (1750) verbunden ist, das sich durch die Rahmenstruktur erstreckt.

9. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hilfsbehälter einen abgedichteten Beutel (1410) aufweist, wobei der Beutel eine erste und eine zweite Seitenwand umfaßt, deren jeweilige Kanten zusammengedichtet sind, wobei die Beutelseitenwände aus einem dünnen flexiblen Material hergestellt sind, das für die flüssige Tinte undurchlässig ist.

10. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung zum Positionieren des Hilfsbehälters eine Plattform (1510) zum Tragen des Behälters umfaßt.

11. Ein Tintenstrahldrucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner gekennzeichnet durch

eine Mehrzahl von Tintenstrahlkassetten (1102, 1104, 1106, 1108) zum Drucken mit flüssiger Tinte mit einer Mehrzahl von Farben, wobei jede Kassette einen Tintenstrahldruckkopf und einen geschlossenen Federbeutelprimärbehälter, der sich in fluider Kommunikation mit dem Druckkopf befindet, zum Halten eines inneren Vorrats von flüssiger Tinte unter negativem Druck umfaßt, wobei der Behälter eine erste bewegliche Seitenwand und eine innere Feder zum Vorspannen der Seitenwand gegen das Zusammenfallen, wenn Tinte von dem Primärbehälter abgezogen und während Druckoperationen von dem Druckkopf auf ein Druckmedium ausgestoßen wird, umfaßt;

eine entsprechende Mehrzahl geschlossener Hilfstintenbehälter (1410, 1420, 1430, 1440), jeweils zum Halten eines Zusatzvorrats von flüssiger Tinte;

eine Mehrzahl von Verbindungsröhren (1310, 1320, 1330 und 1340), jeweils eine zum Verbinden zwischen einem gegebenen Primärbehälter und dem entsprechenden Hilfsbehälter desselben zum Liefern eines geschlossenen Fluidwegs zwischen dem entsprechenden Primärbehälter und Hilfsbehälter; und ferner

eine Vorrichtung zum Positionieren der Hilfsbehälter an jeweiligen vertikalen Positionen bezüglich der Primärbehältern, um den Rückdruck in jedem Primärbehälter nicht zu vernichten.

12. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 11, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hilfsbehälterpositioniervorrichtung eine entsprechende Mehrzahl von Plattformstrukturen zum Tragen jedes Behälters ruhend auf einer der Beutelseitenwände umfaßt.

13. Ein Drucker/Plotter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die Vorrichtung zum Positionieren des Hilfsbehälters eine Höhenregelungsvorrichtung (1510, 1512, 1514) zum Regeln einer Höhenposition des Hilfsbehälters bezüglich der Höhe des Kassettendruckkopfs umfaßt, um einen im wesentlichen konstanten Rückdruck in dem Primärbehälter beizubehalten, während ein Tintenvorrat in dem Hilfsbehälter verbleibt, wobei die Höhenposition von der Tintenmenge in dem Hilfsbehälter abhängig ist.

14. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 13, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Höhenregelungsvorrichtung eine Tragestruktur (1510) zum Tragen des Hilfsbehälters und eine Vorrichtung (1514) zum Einstellen der Höhe des Hilfsbehälters bezüglich der Höhe des Druckkopfs, während sich die Tintenmenge innerhalb des Hilfsbehälters verringert, umfaßt.

15. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 13, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Höhenregelungseinrichtung eine Tragestruktur (1510) zum Tragen des Hilfsbehälters und eine Höheneinstellungsvorrichtung (1514) zum Einstellen der Höhe der Tragestruktur abhängig von dem Gewicht des Hilfsbehälters und des Zusatzvorrats von Tinte umfaßt, wobei sich die Höhe der Tragestruktur erhöht, wenn Tinte aus dem Hilfsbehälter gezogen wird, wodurch der Behälter und der Zusatztintenvorrat leichter werden.

16. Ein Drucker/Plotter gemäß Anspruch 15, der ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Höheneinstellungsvorrichtung einen Federvorspannungsmechanismus (1514) zum Liefern einer nach oben gerichteten Vorspannungskraft an der Tragestruktur umfaßt, wobei die Federkraft, die auf die Tragestruktur wirkt, bewirkt, daß sich der Hilfsbehälter bezüglich einer Anfangshöhenposition erhöht, während dem Hilfsbehälter Tinte entzogen wird.