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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen adaptiven Tintenvorrat für einen Tintenstrahldrucker.
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Hintergrund
und Zusammenfassung der Erfindung
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Tintenstrahldrucker haben sich als
zuverlässige
und effiziente Vorrichtungen etabliert. Üblicherweise verwendet ein
Tintenstrahldrucker einen Stift, der an einem Wagen befestigt ist,
der relativ zu einer Druckoberfläche
bewegt wird. Der Stift trägt
einen Druckkopf. Ein Steuerungssystem aktiviert Tintenstrahlen an
dem Druckkopf an den geeigneten Orten, was bewirkt, daß der Druckkopf
Tintentropfen auf die Druckoberfläche ausstößt, um erwünschte Bilder und Zeichen zu
bilden.
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Diese Erfindung betrifft Tintenstrahldrucker, die
Tintenvorräte
aufweisen, die nicht an dem Wagen befestigt sind. Derartige Tintenvorräte werden
oft als „außeraxiale" Tintenvorräte bezeichnet.
Tinte wird von dem Vorrat durch einen Schlauch, der hinter dem Stift
herläuft,
zu dem Druckkopf geleitet. Tinte kann durch eine Vielzahl von Verfahren,
wie z. B. eine Pumpe, die benachbart zu dem Vorrat ist, an den Druckkopf
geliefert werden.
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Die US-A-5359357 offenbart eine Tintenstrahlaufnahmevorrichtung,
die einen schnellen Austausch eines Kopfwagens ermöglicht,
die einen Tintentank zur Einsetzung in eine Tintentankhaltevorrichtung
aufweist. Der Tank weist ferner ein Tintenhaltebauteil auf, das
positioniert ist, um ein Filter in Eingriff zu nehmen. Das Filter
liefert einen Kapillartintenkanal zwischen dem Tintenhaltebauteil
und einem porösen
Kapillarkanal.
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Die
JP
57069086 offenbart einen Behälter zum Lagern von Tinte,
der einen Mechanismus zum Komprimieren eines Tintenbeutels, der
in demselben enthalten ist, aufweist, und der aus einer flachen
Platte und einem Federmechanismus besteht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung richtet
sich auf eine Tintenkassette für
einen Tintenstrahldrucker, wie im folgenden in Anspruch 1 beansprucht
wird, die zuverlässig
einen Tintenvorrat für
einen Tintenstrahlstift liefert.
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Die Kassette umfaßt ein flexibles Tintenreservoir
zum Lagern von Tinte. Die Kassette umfaßt zusätzlich einen Auslaß, der mit
einem Tinteneinlaß gekoppelt
ist, der sich an einem Tintenstrahldrucker befindet.
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Weitere Aufgaben und Aspekte dieser
Erfindung werden für
Fachleute auf diesem Gebiet aus der folgenden Beschreibung ersichtlich,
die beispielhaft und nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung
vorgebracht wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsseitenansicht eines adaptiven Tintenvorrates, der
außerhalb
des Schutzbereichs der Ansprüche
fällt.
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2 ist
eine Draufsicht einer Kassettenaufnahmeeinrichtung des adaptiven
Tintenvorrates, die außerhalb
des Schutzbereichs der Ansprüche
fällt.
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3 ist
eine Querschnittsseitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer Tintenkassette des adaptiven Tintenvorrates, wobei die Tintenkassette
in eine Aufnahmeeinrichtung eingesetzt gezeigt ist, die in einer
Andockbucht eines Druckers angedockt ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht des adaptiven Tintenvorrates, der sich
außerhalb
des Schutzbereichs der Ansprüche
befindet, die das Andocken einer Aufnahmeeinrichtung an dem Drucker darstellt.
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5 ist
eine Querschnittsseitenansicht einer alternativen Tintenkassette,
die mit dem adaptiven Tintenvorrat verwendet wird.
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6 ist
eine Querschnittsseitenansicht eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer Tintenkassette des adaptiven Tintenvorrates, wobei die Tintenkassette
in eine Aufnahmeeinrichtung eingesetzt gezeigt ist, die in einer
Andockbucht eines Druckers angedockt ist.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Ein adaptiver Tintenvorrat 10,
der nicht innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche liegt, ist in 1 dargestellt. Der adaptive
Tintenvorrat 10 weist eine Aufnahmeeinrichtung 12,
die ebenso außerhalb des
Schutzbereichs der Ansprüche
fällt,
sowie eine Tintenkassette 14 auf. Die Aufnahmeeinrichtung 12 ist
zur Verwendung mit einem Farbdrucker beabsichtigt. Üblicherweise
verwenden Farbdrucker Kombinationen von vier Tintenfarben. So weist
die Aufnahmeeinrichtung 12 vier Seite an Seite liegende
Tintenkammer 18 auf, wobei jede derselben eine Tintenkassette 14 aufnehmen
kann. Jede Kammer 18 umfaßt ein Paar gefederter Druckplatten 22.
Die Druckplatten 22 sind innerhalb der Kammer 18 derart
positioniert, daß,
wenn eine Tintenkassette 14 in eine Kammer eingefügt wird,
die Druckplatten eine Kraft auf beide Seiten der Kassette ausüben.
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Jede Tintenkassette 14 weist
einen harten Rahmen 28 (1 und 3) auf, der ein Paar von Kunststofflagen
trägt,
um ein flexibles Reservoir 32 zum Lagern von Tinte zu definieren.
Ein Fluidauslaß 46 ist
mit der Unterseite des Rahmens 28 verbunden.
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Bezug nehmend auf die 3 und 4 umfaßt eine Andockstation 25,
die sich an einem Tintenstrahldrucker befindet, vier Seite an Seite
liegende Andockbuchten 26. Jede Andockbucht 26 weist
einen Fluideinlaß 50 auf.
Der Fluidauslaß 46 einer
Kassette 14 paßt
mit dem Fluideinlaß 50 einer
Andockbucht zusammen. Die Andockstation 25 ist unten detaillierter
beschrieben.
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Die Aufnahmeeinrichtung 12 ist
an der Andockstation 25 befestigt. Nachdem die Aufnahmeeinrichtung 12 an
der Andockstation befestigt ist, wird eine Tintenkassette 14,
die die geeignete Tintenfarbe enthält, derart in eine Kammer 18 eingefügt, daß der Fluidauslaß 46 mit
dem Fluideinlaß 50 ausgerichtet ist.
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Druckplatten 22 auf beiden
Seiten der Kammer 18 setzen das flexible Tintenreservoir 32 der
eingesetzten Tintenkassette 14 unter Druck, um zu bewirken,
daß die
Tinte von dem Reservoir 32 der Kassette durch den Fluidauslaß 46,
den Fluideinlaß 50 und
zu dem Drucker fließt.
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Die Aufnahmeeinrichtung 12,
die eine offene Oberseite 54 und eine offene Unterseite 56 aufweist, umfaßt einen
Rahmen 28, der eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist.
Enden 60 und 62 und Seiten 64 und 66 der
Aufnahmeeinrichtung 12 erstrecken sich alle von der Oberseite 54 zu
der Unterseite 56 der Aufnahmeeinrichtung. Vorzugsweise
weist die Aufnahmeeinrichtung 12 eine Höhe von etwa 115 mm, eine Länge von
etwa 95 mm (zwischen den Enden 60 und 62) und
eine Breite von etwa 90 mm (zwischen den Seiten 64 und 66)
auf. Die dargestellte Aufnahmeeinrichtung 12 ist aus einem
ziemlich starren Material, wie z. B. hochdichtem Polyethylen, Polypropylen
oder Polysulfon, hergestellt.
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Jede Kammer 18, die in der
Aufnahmeeinrichtung (1 und 2) definiert ist, ist von
benachbarten Kammern durch Partitionswände 58 getrennt, die aus
dem gleichen Material wie der oben beschriebenen Aufnahmeinrichtungsrahmen 28 oder
aus einem geeigneten starren Material hergestellt sind. Um die vier
Kammern 18 zu definieren, erstrecken sich drei Trennungswände 58 entlang
der vertikalen Achse der Aufnahmeeinrichtung 12 (d. h.
von der Oberseite 54 zu der Unterseite 56), im
wesentlichen parallel zu den Enden 60 und 62 (2) und gleichmäßig voneinander
beabstandet. Zusätzlich
erstrecken sich Trennungswände 58 im
wesentlichen senkrecht zu der Horizontalachse der Aufnahmeeinrichtung 12, nämlich von
der Seite 64 zu der Seite 66.
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Die beiden Innenkammern sind durch
die Aufnahmeeinrichtungsseiten 64 und 66 und die
Trennungswände 58 definiert.
Die beiden äußersten Kammern
sind durch die Aufnahmeeinrichtungsseiten 64 und 66,
Enden 60 und 62 und die Trennungswände definiert.
Jede Kammer 18 weist vorzugsweise eine Höhe von etwa
115 mm, eine Breite von etwa 20 mm und eine Länge von etwa 80 mm auf. Natürlich können bei
anderen Ausführungsbeispielen
andere Materialien und Konfigurationen für die Aufnahmeeinrichtung 12 und
die Kammern in derselben verwendet werden.
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Jede Kammer 18 umfaßt zwei
gefederte Druckplatten 22, die an gegenüberliegenden Kammerwänden (1 und 2) befestigt sind. Die Druckplatten 22 erstrecken
sich entlang der Vertikalachse der Aufnahmeeinrichtung 12,
im wesentlichen parallel zu den Enden 60 und 62 und
senkrecht zu den Seiten 64, 66. Die Oberseiten
und Unterseiten der Druckplatten 22 sind bezüglich der
jeweiligen Oberseiten 54 und Unterseite 66 der
Aufnahmeeinrichtung 12 etwas zurückgesetzt. Die Druckplatten 22 erstrecken
sich nur kurz von jeder Seite 64 und 66 der Aufnahmeeinrichtung 12.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
jede Druckplatte 22 an einer Schraubenfeder 70, die
zwischen der Druckplatte und der benachbarten Kammerwand angeordnet
ist, befestigt und wird durch dieselbe vorgespannt. Die Schraubenfeder 70, die
aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, treibt die angebrachte Druckplatte 22 in
eine Richtung in Richtung der Mitte der Kammer 18, so daß, wenn
eine Tintenkassette zwischen zwei Platten in der Kammer eingesetzt
wird, die Druckplatten einen Druck auf beide Seiten des flexiblen
Tintenreservoirs 32 ausüben.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen
die Platten 22 auseinanderlaufende obere Enden auf, wodurch
eine Einfügung
einer Kassette zwischen dieselben erleichtert wird.
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Die Aufnahmeeinrichtung 12 umfaßt bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
außerdem
Sätze hervorstehender
Schlüssel 74 an
dem Äußeren einer Seite 66 (2 und 4). Die Schlüsselsätze 74 passen mit
Schlüsselwegen
in der Andockstation, wie unten beschrieben wird, zusammen.
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Die andere Seite 64 der
Aufnahmeeinrichtung 12 ist mit Vorsprüngen versehen, die Sätze von Schlüsselwegen 71 definieren,
die mit entsprechenden Schlüsseln 81 in
der Andockstation zusammenpassen.
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Die Andockstation 25 umfaßt gegenüberliegende
Wände 35 und 37,
die mehrere Paare von innen einander zugewandten vertikalen Kanälen 78 und 79 (4) definieren. Ein Paar
einander zugewandter Kanäle 78, 79 und
der Raum dazwischen wird als eine Andockbucht 26 betrachtet.
Ein zurückziehbarer
Zinken 80 ist innerhalb des unteren Abschnitts jedes Kanals 78 und 79 positioniert.
Der Zinken 80 ist ein Feder bauteil, das sich normalerweise
in den Kanal in Richtung der Andockbucht 26 erstreckt.
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Einer der Kanäle jeder Bucht 78 ist
mit Schlüsseln 81 versehen,
die in denselben gebildet sind, um mit Schlüsselwegen 71 der Aufnahmeeinrichtung 12 zusammenzupassen.
Der andere Kanal 79 jeder Bucht ist mit Sätzen von
Schlüsselwegen 83 versehen,
um mit den Schlüsselsätzen 74 auf
der anderen Seite der Aufnahmeeinrichtung 12 zusammenzupassen.
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Die Aufnahmeeinrichtung 12 wird
in die Station 25 abgesenkt und paßt zwischen die Stationswände 35, 37,
wobei die oben beschriebenen Schlüssel und Schlüsselwege
zusammenpassen. Die Schlüssel
und Schlüsselwege
sind so geformt, daß die
Aufnahmeeinrichtung in nur einer Ausrichtung in die Station abgesenkt
werden kann, wodurch sichergestellt wird, daß die durch die Aufnahmeeinrichtung getragenen
Kassetten ordnungsgemäß mit den
Fluideinlässen 50 der
Station 25 ausgerichtet sind.
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Ein Zusammenpassen der Aufnahmeeinrichtung 12 und
der Andockbucht 26 liefert eine laterale Unterstützung und
Stabilität
für die
Aufnahmeeinrichtung, wenn dieselbe an dem Drucker befestigt ist.
Die zurückziehbaren
Zinken 80 jeder Andockbucht nehmen eine Arretierausnehmung 19 in
Eingriff, die in der Wand der Aufnahmeeinrichtung 12 gebildet
ist, um dieselbe in dem Drucker fest an ihrem Ort zu halten (4). Die Aufnahmeeinrichtung
kann durch ein Anheben derselben mit einer ausreichenden Kraft, um
die Zinken zurückzuziehen,
um einen Freiraum zwischen den Aufnahmeeinrichtungen und der Station 25 zu
bilden, entfernt werden.
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Die Tintenaufnahmeeinrichtung 12 umfaßt eine
untere Oberfläche 47,
die sich von der Seite 60 zu der Seite 62 im wesentlichen
senkrecht zu denselben erstreckt. Die untere Oberfläche 47 erstreckt
sich zusätzlich
von der Seite 64 zu der Seite 66 im wesentlichen
senkrecht zu denselben, wobei die Oberfläche 47 eine Öffnung für den Fluidauslaß 46 um faßt. Die
untere Oberfläche 47 kontaktiert
ein Betätigungsglied 55,
das unter der Kammer liegt, wenn die Tintenkassette in die Aufnahmeeinrichtung
eingesetzt wird, und drückt
dasselbe herunter. Das Betätigungsglied
ist mit einem Wandler oder Sensor so verbunden, daß das Niederdrücken des
Betätigungsgliedes
in ein Signal umgewandelt wird, das das Vorliegen einer Kassette
in der zugeordneten Kammer 50 anzeigt, so daß der Druckermikroprozessor
darüber
informiert wird, daß ein
voller Tintenvorrat vorhanden ist.
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Wenn die Aufnahmeeinrichtung 12 an
der Andockbucht 26 befestigt ist, können die Tintenkassetten 14 aus
der Kammer 18 der Aufnahmeeinrichtung entfernt oder in
dieselben eingesetzt werden.
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Wie in 3 gezeigt
ist, umfaßt
die Tintenkassette 14 eine Schicht aus flexiblen Material,
die entlang der Peripherie jeder Seite des Rahmens 28 angebracht
ist, um ein Reservoir 32 zum Lagern von Tinte zu bilden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird das Reservoir durch ein Wärmefügen einer
im wesentlichen rechteckigen Kunststofflage entlang des Umfangs
jeder Seite des Rahmens 28 gebildet, derart, daß der Innenabschnitt
des Rahmens vollständig
eingeschlossen ist, wodurch das Reservoir 32 definiert
wird.
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Der Rahmen und der Fluidauslaß 46 sind aus
hochdichtem Polyethylen geformt und die Kunststofflagen sind ein
metallisiertes PET (Polyethylen-Terephthalat). Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Kunststofflagen an die Flächen des Rahmens 28 auf
eine Weise wärmegefügt, die Fachleuten
auf diesem Gebiet bekannt ist. Die Kunststofflagen sind bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
Mehrfachlagen, die eine äußere Schicht
aus Polyethylen mit geringer Dichte, eine Schicht aus Haftmittel,
eine Schicht aus metallisiertem Polyethylen-Terephthalat, eine Schicht
aus Haftmittel, eine zweite Schicht aus metallisiertem Polyethylen-Terephthalat,
eine Schicht aus Haftmittel und eine innere Schicht aus Polyethylen
mit geringer Dichte auf weisen. Die Schichten aus Polyethylen mit
geringer Dichte sind etwa 0,0005 Zoll dick und das metallisierte
Polyethylen-Terephthalat ist etwa 0,00048 Zoll dick. Das Polyethylen
mit geringer Dichte an der inneren und äußeren Seite der Kunststofflagen
kann ohne weiteres an den Rahmen wärmegefügt werden, während die
Doppelschicht aus metallisiertem Polyethylen-Terephthalat eine robuste
Barriere gegenüber einem
Dampftief und -lecken liefert. Natürlich könnten bei anderen Ausführungsbeispielen
unterschiedliche Materialien, alternative Verfahren eines Anbringens
der Kunststofflagen an dem Rahmen oder andere Typen von Reservoirs
verwendet werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
das flexible Tintenreservoir 32 die Fähigkeit auf, in etwa 30 cm3 Tinte zu halten. Die Kassette 14 ist
so dimensioniert, um gut in den Raum zwischen den Druckplatten 22 in
jeder Kammer 18 der Aufnahmeeinrichtung 12 zu
passen, und ist ausreichend breit, um es zu ermöglichen, daß eine Kraft auf die Seiten
des Tintenreservoirs 32 durch die Druckplatten 22 ausgeübt wird,
wenn die Tintenkassette 14 in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingesetzt
ist. Andere Abmessungen, Formen und Materialien für die Kassette 14 können abhängig von
den bestimmten Abmessungen der Aufnahmeeinrichtung 12 verwendet werden.
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Die Aufnahmeeinrichtung 12 umfaßt ein Paar
zurückziehbarer
Blattfedern 36, die innerhalb des unteren Abschnitts jeder
Kammer 18 an gegenüberliegenden
Wänden
(3) positioniert sind.
Die Blattfedern 36 erstrecken sich normalerweise in einer Richtung
in Richtung des inneren Abschnitts der Kammer 18. Jede
Tintenkassette 14 umfaßt
Arretierausnehmungen 37, die an dem äußeren, unteren Abschnitt des
Rahmens 28 positioniert sind. Die Arretierungen sind an
dem Rahmen 28 derart positioniert, daß jede Blattfeder 36 innerhalb
der Kammer 18 eine Arretierausnehmung 37 in Eingriff
nimmt, wenn eine Tintenkassette 14 in die Kammer abgesenkt
wird. Das Zusammenpassen jeder Blattfeder 36 und der Arretierung
37 hält die Tintenkassette 14 fest
an ihrem Ort innerhalb der Kammer 18 der Aufnahmeeinrichtung 12.
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Es kommt in Betracht, daß die oben
erwähnten
Sätze von
Schlüsseln 74, 81 und
Schlüsselwege 71, 83 (im
folgenden kollektiv als „Verschlüsselungssystem" bezeichnet) so konfiguriert
sein können,
daß jeder
Bucht ein Schlüssel-
und Schlüsselwegsatz
zugeordnet ist, der sich von dem jeder anderen Bucht unterscheidet.
Dieses buchtspezifische Verschlüsselungssystem
kann im Inneren jeder Aufnahmeeinrichtungskammer 18 dupliziert
werden, so daß jede Kammer
den eindeutigen Schlüssel-
und Schlüsselwegsatz
aufweist, der der Bucht zugeordnet ist, in der sich die Kammer befindet.
Es kommt ebenso in Betracht, daß die
Tintenkassetten, die in die Kammern eingesetzt werden, Schlüssel und
Schlüsselwege
an ihren Rahmen 28 tragen können, die mit denjenigen von
nur einer Schlüsselkammer
zusammenpassen. Derartige Kassetten könnten deshalb verwendet werden,
um sicherzustellen, daß eine
Kassette, die mit einer bestimmten Farbe an Tinte beladen ist, nur
in die Kammer (und den zugeordneten Fluideinlaß 50) paßt, die
der bestimmten Farbe entspricht.
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In Abwesenheit eines Verschlüsselungssystems,
das im Inneren der Aufnahmeeinrichtungskammern und -kassetten vorgesehen
sind, können
andere Systeme, wie z. B, eine Farbcodierung, eine Kammerformung
oder Warnetiketten, als ein Verschlüsselungssystem verwendet werden.
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Der Fluidauslaß 46 jeder Tintenkassette
umfaßt
einen hohlen zylindrischen Vorsprung 52, der sich von dem
Kassettenrahmen 28 (3)
nach unten erstreckt. Die Oberseite des Vorsprungs 52 steht in
Fluidkommunikation mit dem Tintenreservoir 32, derart,
daß Tinte
von dem Reservoir in den Fluidauslaß fließen kann.
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Eine Feder 49 und eine Verschlußkugel 48 sind
innerhalb des Vorsprungs 52 positioniert und werden durch
eine nachgeben de Trennwand 86 und eine Anpreßabdeckung 88 an
ihrem Ort gehalten. Die Länge
der Feder 49 ist derart, daß dieselbe in den umgekehrten
Vorsprung 52 mit der Kugel 48 obendrauf plaziert
werden kann. Die Trennwand 86 kann dann in den Vorsprung 52 eingesetzt
werden, um die Feder 49 leicht zu komprimieren, so daß die Feder die
Abdichtkugel 48 gegen die Trennwand 86 vorspannt,
um eine Abdichtung zu bilden. Die Anpreßabdeckung 88 paßt über die
Trennwand 86 und nimmt einen ringförmigen Vorsprung 90 an
dem Vorsprung 52 in Eingriff, um die gesamte Anordnung
an ihrem Ort zu halten.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl
die Feder 49 als auch die Kugel 48 aus rostfreiem
Stahl. Die Abdichtkugel 48 ist derart dimensioniert, daß sie sich
frei innerhalb des Vorsprungs 52 bewegen kann und den Fluß von Tinte um
die Kugel herum ermöglicht,
wenn dieselbe nicht in der Verschlußposition ist. Die Trennwand 86 ist
aus Polyisopren-Gummi gebildet und weist eine konkave Unterseite
auf, um einen Abschnitt der Kugel 48 aufzunehmen, um eine
sichere Abdichtung zu bilden. Die Trennwand 86 ist mit
einem Schlitz 92 versehen, so daß dieselbe ohne weiteres ohne
ein Reißen
oder Kernformen durchstochen werden kann. Der Schlitz ist normalerweise
jedoch geschlossen, derart, daß die
Trennwand selbst eine zweite Abdichtung bildet. Der Schlitz kann
vorzugsweise leicht spitz zulaufend sein, wobei sein schmaleres
Ende benachbart zu der Kugel 48 ist. Die dargestellte Anpreßabdeckung 88 ist
aus Aluminium gebildet und weist eine Dicke von etwa 0,020 Zoll
auf. Ein Loch 94 ist so vorgesehen, daß die Anpreßabdeckung 88 nicht
das Durchstechen der Trennwand 86 stört.
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Ein Fluideinlaß 50 ist in jeder
Andockbucht 26 positioniert und wird auf einer Basisplatte 58 der Station 25 getragen.
Der Fluideinlaß 50,
der in 3 dargestellt
ist, umfaßt
eine sich nach oben erstreckende Nadel 96, die ein geschlossenes
stumpfes unteres Ende 64, eine Blindbohrung 98 und
ein seitliches Loch 68 aufweist. Ein nachfolgender Schlauch (nicht
gezeigt) ist mit dem unteren Ende der Nadel
96 derart verbunden,
daß die
Blindbohrung 98 in Fluidkommunikation mit demselben steht.
Der nachlaufende Schlauch führt
zu dem Stift, der in dem Druckerwagen getragen wird.
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Eine Gleiteinfassung 100 umgibt
die Nadel 96 und wird durch eine Feder 72 nach
oben vorgespannt. Die Gleiteinfassung 100 weist einen nachgebenden
Abdichtungsabschnitt 102 mit einer freiliegenden oberen
Oberfläche 104 und
einer inneren Oberfläche 106 in
direktem Kontakt mit der Nadel 96 auf. Zusätzlich umfaßt die dargestellte
Gleiteinfassung einen im wesentlichen starren Abschnitt 108, der
sich nach unten erstreckt, um die Feder 72 teilweise zu
häusen.
Ein ringförmiger
Anschlag 82 erstreckt sich von der unteren Kante des im
wesentlichen starren Abschnittes 108 nach außen. Der
ringförmige
Anschlag 82 ist unter der Basisplatte 58 derart
positioniert, daß er
an die Basisplatte anstößt, um eine
Aufwärtsbewegung
der Gleiteinfassung 100 einzuschränken und eine obere Position
der Gleiteinfassung auf der Nadel 96 zu definieren. In
der oberen Position ist das seitliche Loch 68 durch den
Abdichtungsabschnitt 102 der Einfassung umgeben, um das seitliche
Loch abzudichten, und das stumpfe Ende 64 der Nadel ist
im allgemeinen eben mit der oberen Oberfläche 104 der Einfassung.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nadel 96 eine
Nadel mit Maß 18 aus rostfreiem
Stahl mit einem Innendurchmesser von etwa 1,04 mm, einem Außendurchmesser
von etwa 1,2 mm und einer Länge
von etwa 30 mm. Das seitliche Loch ist im allgemeinen rechteckig
mit Abmessungen von etwa 0,5 mm × 0,70 mm und befindet sich
etwa 1,2 mm von dem oberen Ende der Nadel entfernt. Der Abdichtabschnitt 102 der
Gleiteinfassung ist aus einem Ethylen-Propylen-Dimer-Monomer (EPDM) herstellt
und der im allgemeinen starre Abschnitt 104 ist aus Polypropylen
oder einem anderen geeignet starren Material hergestellt. Der Abdichtabschnitt
ist mit einer Öffnung
gebildet, um die Nadel gut aufzunehmen und eine robuste Abdichtung zwischen
der Innenoberfläche 106 und
der Nadel 96 zu bilden. Bei anderen Aus führungsbeispielen
können
auch alternative Abmessungen, Materialen oder Konfigurationen verwendet
werden.
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Wenn die Tintenvorratskassette 14 in
die Kammer 18 eingesetzt ist (und so in die Andockbucht 26),
drückt
die Unterseite des Fluidauslasses 46 die Gleiteinfassung 100 nach
unten. Die Nadel 96 gelangt durch die Trennwand 86, um
die Abdichtkugel 48 niederzudrücken. So kann in der vollständig eingefügten Position
Tinte aus dem Vorsprung 52 durch die Abdichtkugel 48 in
die Bohrung der Nadel 96 durch den nachlaufenden Schlauch
zu dem Druckkopf fließen.
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Die Kraft, die durch die Druckplatten 22 auf die
Seiten der Tintenkassette 14 ausgeübt wird, bewirkt, daß die Tinte
von dem Tintenreservoir 32 zu dem Einlaß fließt. Dies bedeutet, daß, wenn
die Kassette in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzt ist, die flexiblen
Seiten des Reservoirs 32 durch die federvorgespannten Druckplatten 22 zusammengetrieben werden.
So wird, wenn die Tintenkassette vollständig in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingesetzt
ist, wobei der Auslaß 46 mit
dem Einlaß 50 ausgerichtet
ist, Tinte innerhalb der Kassette aus dem Reservoir durch den Auslaß 46 in
den Ein-laß 50 und
zu dem Druckkopf getrieben.
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Auf eine Entfernung der Tintenkassette 40 hin
wird die Nadel 96 zurückgezogen
und die Feder 49 drückt
die Abdichtkugel 48 fest gegen die Trennwand, um eine robuste
Abdichtung zu bilden (3). Gleichzeitig
drückt
die Feder 72 die Gleiteinfassung 100 zurück in ihre
obere Position, in der das laterale Loch 68 innerhalb des
Abdichtabschnitts 102 der Einfassung eingeschlossen ist,
um das Entweichen von Tinte aus dem Fluideinlaß 50 zu vermeiden.
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Um das Tintenkassettenreservoir 32 zu
füllen
oder nachzufüllen,
kann Tinte durch ein Fülltor 110 in
dem Kassettenrahmen 28 injiziert werden. Wenn Tinte in
das Reservoir eingeführt
wird, kann eine Nadel (nicht gezeigt) durch den Schlitz 92 in
der Trennwand 86 eingeführt
werden, um die Abdichtkugel 49 niederzudrücken und
das Entweichen von Luft aus dem Reservoir zu ermöglichen. Sobald das Tintenkassettenreservoir 32 gefüllt ist,
wird ein Stöpsel 114 in
das Fülltor
preßgepaßt, um das
Entweichen von Luft oder den Eintritt von Luft zu verhindern.
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Natürlich gibt es eine Vielzahl
anderer Weisen, die ebenfalls verwendet werden könnten, um das vorhandene Reservoir
zu füllen.
In einigen Fällen kann
es wünschenswert
sein, den gesamten Tintenvorrat vor einem Füllen desselben mit Tinte mit
Kohlendioxid zu spülen.
Auf diese Weise ist Gas, das innerhalb des Tintenvorrates während des
Füllprozesses
eingeschlossen ist, Kohlendioxid und nicht Luft. Dies kann vorzuziehen
sein, da Kohlendioxid sich in einigen Tinten lösen kann, während Luft dies nicht kann.
Im allgemeinen ist es vorzuziehen, so viel Gas aus dem Tintenvorrat
wie möglich
zu entfernen, so daß Blasen
und dergleichen nicht in den Druckkopf oder den nachlaufenden Schlauch
gelangen. Zu diesem Zweck kann es ebenso vorzuziehen sein, entgaste
Tinte zu verwenden, um weiter das Vorhandensein von Blasen in dem
Tintenvorrat zu verhindern.
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Ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Kassette 114 für
den adaptiven Tintenvorrat ist in den 5 und 6 dargestellt. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
erstreckt sich ein hohler zylindrischer Vorsprung 152 von
dem Tintenkassettenrahmen 128 nach unten, um das Gehäuse des
Fluidauslaß 146 zu
bilden. Eine Bohrung des hohlen Vorsprungs 152 steht an
dessen oberem Ende in Fluidkommunikation mit dem Reservoir 132 und
weist einen schmalen Hals an seinem unteren Ende auf. Eine Abdichtkugel 148,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, ist innerhalb der Bohrung
des hohlen Vorsprungs 152 positioniert. Die Abdichtkugel 148 ist
derart dimensioniert, daß sie
sich innerhalb der Bohrung bewegen kann, jedoch nicht durch den
schmalen Hals gelangen kann.
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Eine Abdichtfeder 149 ist
innerhalb der Bohrung positioniert, um die Abdichtkugel 148 gegen
den schmalen Hals zu treiben, um eine Abdichtung zu bilden und den
Fluß von
Tinte durch den Fluidauslaß zu verhindern.
Die Abdichtfeder 149 wird durch eine Haltekugel 160 in
ihrer Position gehalten. Die Bohrung ist konfiguriert, um den freien
Fluß von
Tinte aus dem Reservoir in die Bohrung zu ermöglichen.
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Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt ein alternativer
Fluideinlaß 150 einer Andockbucht 126 eine
sich erstreckende hohle Nase 116, deren oberes Ende ein
Kreuzloch aufweist, das durchgehend zu dem Inneren der Nase ist.
Wenn die Tintenkassette 114 in die Aufnahmeeinrichtung 112 sowie
in eine Andockbucht eingesetzt wird, direkt die Nase 116 die
Abdichtkugel 148 hinunter und tritt durch den Hals und
in die Bohrung des Auslaß 146 ein.
Auf diese Weise kann Fluid von dem Tintenreservoir 132 durch
die Bohrung um die Abdichtkugel 148 herum und in den Einlaß 150 fließen. Der
Fluideinlaß 150 ist
mit einem Kanal (nicht gezeigt) verbunden, der fluidisch mit dem
Druckkopf des Stiftes kommuniziert.
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Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist der Fluidauslaß 46 als ein einzelnes
Teil hergestellt und an der Unterseite des Rahnens 28 der
Tintenkassette 14 durch herkömmliche Löttechniken, wie z. B. Ziehschweißen oder
Schallschweißen,
befestigt.
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Bei einer weiteren Version der Aufnahmeeinrichtung
sind die mittigsten Abschnitte der Druckplatten der Aufnahmeeinrichtung
in einer Richtung in Richtung der Mitte der Kammer gekrümmt und
keine Kompressionsfedern sind an der Platte angebracht. Mit einer
derartigen Form drückt,
wenn eine Tintenkassette 14 in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingesetzt
wird, der Rahmen 28 der Kassette die Druckplatten flach.
Wenn die Kassette vollständig
in die Kammer der Aufnahmeeinrichtung eingesetzt ist, federn die
Druckplatten ela stisch zurück,
um einen Druck gegen die Seiten des flexiblen Reservoirs auszuüben.
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So wirkt die Druckplatte, wenn dieselbe
aus einem ausreichend elastischen, flexiblen Material hergestellt
ist, wie eine Blattfeder und übt
einen Druck auf das Reservoir 32 einer eingesetzten Tintenkassette 14 aus.
Zusätzlich
ermöglicht
mit einer gekrümmten
Druckplatte das gebogene obere Ende der Druckplatte eine glatte
Einfügung
der Tintenkassette in die Aufnahmeeinrichtung.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt
ein dünnes, kreuzförmiges Bauteil,
das an den Seiten des Reservoirs 32 angebracht ist. Das
Kreuzbauteil verteilt den durch die Druckplatten 22 (1) ausgeübten Druck innerhalb des gesamten
Tintenreservoirs, sobald die Kassette in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingesetzt ist.
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Andere Versionen der Aufnahmeeinrichtung umfassen
die Aufnahmeeinrichtung 12 mit alternativen Vorspannungsmechanismen.
Druckplatten 22 können
z. B. durch eine Belleville-Feder,
eine flache dreieckige Feder, mehrere strategisch plazierte spulenartige
Federn vorgespannt sein, oder die Druckplatte selbst kann eine Blattfeder
oder dergleichen sein. Ferner könnten
die Kassettenaufnahmeeinrichtungswände gebildet sein, um elastische
Abschnitte zu umfassen, um die Funktion der Druckplatten auszuführen.
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Nach einer Darstellung und Beschreibung der
Prinzipien der Erfindung sollte es für Fachleute auf diesem Gebiet
ersichtlich sein, daß die
dargestellten Ausführungsbeispiele
modifiziert werden können,
ohne von derartigen Prinzipien abzuweichen. Die Aufnahmeeinrichtungskammer
und die Tintenkassettengröße z. B.
können
variiert werden, um eine bestimmte Tintenfarbe in einer größeren Menge bezüglich der
anderen Tintenfarben zu liefern. Wir beanspruchen alle derartigen
Ausführungsbeispiele, die
innerhalb den Schutzbe reich der folgenden Ansprüche und von Äquivalenten
derselben fallen können,
als unsere Erfindung.