DE69708749T2 - Locking plug assembly - Google Patents

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Diese Erfindung bezieht sich auf einen verriegelbaren Verbinder, der zum Verbinden eines Tintenvorratsbehälters mit einem Tintenstrahldrucker verwendet werden kann.This invention relates to a lockable connector that can be used to connect an ink reservoir to an inkjet printer.

Hintergrund und Zusammenfassung der ErfindungBackground and summary of the invention

Tintenstrahldrucker besitzen normalerweise Stifte, die ein Blatt Papier oder anderes Material überqueren. Der Stift besitzt einen Druckkopf, der selektiv winzige Tröpfchen Tinte ausstößt, um die gewünschten Zeichen oder Bilder zu erstellen. Bei manchen Tintenstrahldruckern ist ein Tintenvorrat in einem Reservoir an dem Stift enthalten. Diese Art der Tintenversorgung ermöglicht eine einfache Zuführung der Tinte vom Reservoir zum Druckkopf. Größe und Gewicht des Reservoirs können sich jedoch nachteilig auf die Druckergeschwindigkeit auswirken, da der gesamte Tintenvorrat mit dem Druckkopf bewegt wird. Bei anderen Tintenstrahldruckern ist der Tintenvorrat an anderer Stelle des Druckers enthalten und angeordnet, was es dem Stift ermöglicht, sich mit größerer Geschwindigkeit über das Papier zu bewegen. Eine flexible Tintenzuführungsröhre verbindet den Stift und einen Vorratsbehälter.Inkjet printers typically have pens that traverse a sheet of paper or other material. The pen has a print head that selectively ejects tiny droplets of ink to create the desired characters or images. Some inkjet printers have a supply of ink contained in a reservoir on the pen. This type of ink supply allows for easy delivery of ink from the reservoir to the print head. However, the size and weight of the reservoir can have a detrimental effect on printer speed, as the entire supply of ink moves with the print head. Other inkjet printers have the supply of ink contained and located elsewhere on the printer, allowing the pen to move across the paper at a greater speed. A flexible ink supply tube connects the pen and a supply container.

Bei diesem letztgenannten Druckertyp wird der Vorratsbehälter gelegentlich ausgetauscht. Um den Austausch zu erleichtern, sind Tintenstrahldrucker normalerweise mit Andockstationen versehen. Die Andockstation häust den Vorratsbehälter. Der Vorratsbehälter kann einfach in die Andockstation eingesteckt und ausgekoppelt werden. Die Andockstation weist eine Flüssigkeitsverbindung auf, um den Vorratsbehälter mit der Zuführungsröhre zu verbinden.In this latter type of printer, the reservoir is occasionally replaced. To facilitate replacement, inkjet printers are usually equipped with docking stations. The docking station houses the reservoir. The reservoir can be easily plugged into and unplugged from the docking station. The docking station has a fluid connection to connect the reservoir to the feed tube.

Eine gut abgedichtete Flüssigkeitsverbindung zwischen der Andockstation und dem Vorratsbehälter ist erforderlich. Andernfalls kann Tinte aus dem Vorratsbehälter herauslaufen und den Drucker beschädigen. Zusätzlich sollte die Flüssigkeitsverbindung verhindern, daß beim Lösen des Vorratsbehälters von der Andockstation Tinte ausläuft, so daß die Tinte nicht mit dem Anwender in Berührung kommt.A well-sealed fluid connection between the docking station and the reservoir is required. Otherwise, ink may leak from the reservoir and damage the printer. In addition, the fluid connection should prevent ink from leaking when the reservoir is detached from the docking station, so that the ink does not come into contact with the user.

Die EP-A-0 704 309 beschreibt eine Anordnung zum Koppeln eines Tintenreservoirs mit einer Druckkassette, wobei das Reservoir und die Kassette mit entsprechenden Ventilen versehen sind, die miteinander in Eingriff gelangen und zusammen ihre entsprechenden Ventilsitze öffnen, um die Übertragung von Tinte zu der Kassette zu ermöglichen.EP-A-0 704 309 describes an arrangement for coupling an ink reservoir to a print cartridge, the reservoir and the cartridge being provided with respective valves which engage with each other and together open their respective valve seats to enable the transfer of ink to the cartridge.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbinderanordnung geschaffen, wie sie durch Anspruch 1 definiert ist.According to a first aspect of the present invention, there is provided a connector assembly as defined by claim 1.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine verriegelbare Verbinderanordnung geschaffen, wie sie durch Anspruch 7 definiert ist.According to a second aspect of the present invention, there is provided a lockable connector assembly as defined by claim 7.

Es ist ferner bevorzugt, daß die Komponenten eines Tintenvorratssystems so einfach wie möglich zu recyceln sind.It is further preferred that the components of an ink supply system be as easy to recycle as possible.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft eine verriegelbare Verbinderanordnung für eine gut abgedichtete Flüssigkeitsverbindung zwischen einem Tintenvorratsbehälter und einer Tintenzuführungsröhre. Die Verbinderanordnung weist ein Auslaßventil, das am Tintenvorratsbehälter angebracht ist, und ein Einlaßventil, das an der Andockstation angebracht ist, auf. Das Auslaß- und das Einlaßventil lassen sich nicht öffnen, während sie entkoppelt sind. Das Auslaß- und das Einlaßventil lassen sich gleichzeitig in eine offene Stellung bewegen, sobald sie gekoppelt sind. Das Auslaß- und das Einlaßventile können erst entkoppelt werden, wenn das Auslaß- und das Einlaßventil gleichzeitig geschlossen sind, so daß Tinte nicht aus dem Tintenvorratsbehälter oder der Station auslaufen kann.A preferred embodiment of the invention provides a lockable connector assembly for a well-sealed fluid connection between an ink reservoir and an ink supply tube. The connector assembly includes an outlet valve attached to the ink reservoir and an inlet valve attached to the docking station. The outlet and inlet valves cannot be opened while they are uncoupled. The outlet and inlet valves can be simultaneously moved to an open position once they are coupled. The outlet and inlet valves cannot be uncoupled until the outlet and inlet valves are closed at the same time so that ink cannot leak from the ink reservoir or the station.

Als weiterer Gesichtspunkt dieser Erfindung besitzt der Tintenvorratsbehälter der Verbinderanordnung wenig Teile, und die Teile sind aus ähnlichen Materialien gefertigt, wodurch die Tintenversorgung einfach zu recyceln ist.As a further aspect of this invention, the ink reservoir of the connector assembly has few parts, and the parts are made of similar materials, thereby making the ink supply easy to recycle.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Fig. 1 ist eine Explosionsansicht einer Verbinderanordnung der vorliegenden Erfindung.Figure 1 is an exploded view of a connector assembly of the present invention.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Verbinderanordnung von Fig. 1 in einer offenen, gekoppelten Stellung.Fig. 2 is a perspective view of the connector assembly of Fig. 1 in an open, coupled position.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht der Verbinderanordnung von Fig. 1 in einer geschlossenen, entkoppelten Stellung.Fig. 3 is a sectional view of the connector assembly of Fig. 1 in a closed, uncoupled position.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht der Verbinderanordnung von Fig. 1 in einer offenen, gekoppelten Stellung.Fig. 4 is a sectional view of the connector assembly of Fig. 1 in an open, coupled position.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Eine verriegelbare Verbinderanordnung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Verbinderanordnung 10 verbindet einen Tintenvorratsbehälter 16 mit einer Andockstation 33 an einem Tintenstrahldrucker (nicht gezeigt). Die abgebildete Verbinderanordnung 10 besitzt eine Auslaßanordnung 12 an dem Tintenbehälter 16 und eine Einlaßanordnung 14, die mit der Andockstation 33 verbunden ist.A lockable connector assembly 10 according to the present invention is shown in Figure 1. The connector assembly 10 connects an ink reservoir 16 to a docking station 33 on an inkjet printer (not shown). The connector assembly 10 shown has an outlet assembly 12 on the ink reservoir 16 and an inlet assembly 14 connected to the docking station 33.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Vorratsbehälter 16 eine Behälterbasis 54, einen flexiblen Tintenbeutel 52 und eine Hartschale 50. Die Behälterbasis 54 ist rechteckig mit abgerundeten Ecken und hat einen verstärkten Mittelabschnitt 112, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Der verstärkte Mittelabschnitt 112 besitzt eine kegelstumpfförmige Einkerbung 62. Eine Bohrung 42 erstreckt sich zwischen der Wand der kegelstumpfförmigen Einkerbung 62 und der Innenkante 120 des verstärkten Mittelabschnitts 112 und öffnet sich in den Beutel 52, der an einem Ende des Mittelabschnitts 112 befestigt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Behälterbasis 54 aus Polyethylen.In the illustrated embodiment, the reservoir 16 includes a reservoir base 54, a flexible ink bag 52, and a hard shell 50. The reservoir base 54 is rectangular with rounded corners and has a reinforced central portion 112, as seen in Figure 3. The reinforced central portion 112 includes a frustoconical notch 62. A bore 42 extends between the wall of the frustoconical notch 62 and the inner edge 120 of the reinforced central portion 112 and opens into the bag 52 which is secured to one end of the central portion 112. In the preferred embodiment, the reservoir base 54 is made of polyethylene.

Der Rand 114 der Behälterbasis 54 besitzt eine nach innen vorstehende Einfassung 110, über die das offene Ende 118 der Schale 50 einschnappt.The rim 114 of the container base 54 has an inwardly projecting bezel 110 over which the open end 118 of the tray 50 snaps.

Die Hartschale 50 besteht aus einem kostengünstigen Material. wie z. B. Polyethylen, und besitzt eine nach innen gerichtete ringförmige Rille 116. Die Schale 50 schnappt auf der Behälterbasis 54 derart ein, daß eine Wulst an der Einfassung 110 bequem in die Rille 116 auf der Schale 50 paßt. Die Schale 50 schützt den Tintenbeutel 52.The hard shell 50 is made of an inexpensive material, such as polyethylene, and has an inwardly directed annular groove 116. The shell 50 snaps onto the container base 54 such that a bead on the skirt 110 fits snugly into the groove 116 on the shell 50. The shell 50 protects the ink bag 52.

Der Tintenbeutel 52 ist am verstärkten Mittelabschnitt 112 der Behälterbasis 54 mittels z. B. Wärmefügen befestigt. Ein Fluid kann vom Inneren des Tintenbeutels 52 durch die Bohrung 42 in den Mittelabschnitt 112 fließen. Der Tintenbeutel 52 ist ansonsten eingeschlossen.The ink bag 52 is secured to the reinforced central portion 112 of the container base 54 by, for example, heat bonding. Fluid can flow from the interior of the ink bag 52 through the bore 42 into the central portion 112. The ink bag 52 is otherwise enclosed.

Die Auslaßanordnung 12 weist einen Ventilhalter 36, ein Auslaßventil 20 und ein Haltebauteil 18 auf. Der Ventilhalter 36 ist eine hervorstehende Röhre, die entweder einstückig mit der Behälterbasis 54 gebildet ist oder an derselben durch z. B. Wärmefügen oder Ultraschallschweißen befestigt ist. Der Ventilhalter 36 besteht vorzugsweise aus Polyethylen.The outlet assembly 12 includes a valve holder 36, an outlet valve 20 and a support member 18. The valve holder 36 is a protruding tube that is either integrally formed with the container base 54 or secured thereto by, for example, heat bonding or ultrasonic welding. The valve holder 36 is preferably made of polyethylene.

Das Auslaßventil 20 ist zylindrisch mit einem kegelstumpfförmigen Vorsprung 56 in der Mitte des inneren Endes 64. Das Auslaßventil 20 besitzt einen L-förmigen Durchgang 40, der sich von dem äußeren Ende 66 des Auslaßventils 20 entlang der Achse des Auslaßventils 20 und radial zu der Seite des kegelstumpfförmigen Vorsprungs 56 erstreckt. Das äußere Ende des Durchgangs 44 ist versenkt und der Durchgang 44 verjüngt sich leicht, bevor er sich radial erstreckt. Vorzugsweise wird das Auslaßventil 20 im Spritzgießverfahren aus Polyethylen hergestellt und mit einem Hohlraum 126 in sich gebildet, um ein gleichmäßiges Abkühlen des Polyethylens zu erleichtern und das Material zu verringern.The exhaust valve 20 is cylindrical with a frusto-conical projection 56 in the center of the inner end 64. The exhaust valve 20 has an L-shaped passage 40 that extends from the outer end 66 of the exhaust valve 20 along the axis of the exhaust valve 20 and radially to the side of the frusto-conical projection 56. The outer end of the passage 44 is countersunk and the passage 44 tapers slightly before extending radially. Preferably, the exhaust valve 20 is injection molded from polyethylene and formed with a cavity 126 therein to facilitate uniform cooling of the polyethylene and to reduce material.

Das Auslaßventil 20 paßt genau in den Ventilhalter 36 und ist darin eingelassen, damit es nicht von Hand gedreht werden kann. Der kegelstumpfförmige Vorsprung 56 des Auslaßventils 20 paßt genau in die kegelstumpfförmige Einkerbung 62 in der Behälterbasis 54.The outlet valve 20 fits snugly into the valve holder 36 and is recessed therein so that it cannot be turned by hand. The frustoconical projection 56 of the outlet valve 20 fits snugly into the frustoconical notch 62 in the container base 54.

Wenn die Auslaßanordnung 12 nicht mit der Einlaßanordnung 14 gekoppelt ist, befindet sich das Auslaßventil 20 in einer geschlossenen Stellung, in der der Durchgang 44 nicht mit der Bohrung 42 ausgerichtet ist oder sich mit dieser überschneidet. Folglich blockieren die Wände des kegelstumpfförmigen Vorsprungs 56 den Fluidfluß von der Bohrung 42 des Vorratsbehälters 16, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.When the outlet assembly 12 is not coupled to the inlet assembly 14, the outlet valve 20 is in a closed position in which the passage 44 is not aligned or intersects with the bore 42. Consequently, the walls of the frusto-conical projection 56 block the flow of fluid from the bore 42 of the reservoir 16, as shown in Fig. 3.

Das Auslaßventil 20 ist in eine offene Stellung drehbar, in der der Durchgang 44 mit der Bohrung 42 ausgerichtet ist, um einen Fluidstrom von dem Vorratsbehälter 16 zu ermöglichen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist und wie nachstehend genauer beschrieben wird.The outlet valve 20 is rotatable to an open position in which the passage 44 is aligned with the bore 42 to allow fluid flow from the reservoir 16 as shown in Fig. 4 and as described in more detail below.

Das Auslaßventil 20 besitzt auch Keilnuten 28, von denen es im bevorzugten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) drei gibt. Jede Keilnut 28 ist eine V-förmige Kerbe, die sich axial entlang der Kante des Auslaßventils 20 erstreckt. Die Keilnuten 28 sind gleichmäßig um den Umfang des Auslaßventils 20 beabstandet.The exhaust valve 20 also has keyways 28, of which there are three in the preferred embodiment (Fig. 1). Each keyway 28 is a V-shaped notch extending axially along the edge of the exhaust valve 20. The keyways 28 are evenly spaced around the circumference of the exhaust valve 20.

Das Auslaßventil 20 wird im Ventilhalter 36 durch das stationäre Haltebauteil 18 gehalten. Das Haltebauteil 18 ist ringförmig und sein innerer Durchmesser paßt bequem um den äußeren Durchmesser des Ventilhalters 36. Das Haltebauteil 18 hat Beine 68, wie dies am besten in Fig. 1 zu sehen ist, die sich von der äußeren Kante 72 des Haltebauteils 18 nach innen zum Ringinneren erstrecken. Die Beine 68 haben Füße 70, die sich radial nach innen und im rechten Winkel zu den Beinen 68 erstrecken. Die Unterseiten der Füße 70 grenzen an das äußere Ende 66 des Auslaßventils 20, um auf diese Weise das Auslaßventil 20 fest gegen die kegelstumpfförmige Einkerbung 62 in der Behälterbasis 54 zu halten.The outlet valve 20 is held in the valve holder 36 by the stationary retaining member 18. The retaining member 18 is annular and its inner diameter fits snugly around the outer diameter of the valve holder 36. The retaining member 18 has legs 68, as best seen in Fig. 1, that extend inwardly from the outer edge 72 of the retaining member 18 toward the interior of the ring. The legs 68 have feet 70 that extend radially inwardly and at right angles to the legs 68. The bottoms of the feet 70 abut the outer end 66 of the outlet valve 20 so as to hold the outlet valve 20 firmly against the frustoconical notch 62 in the container base 54.

Das Haltebauteil 18 besitzt zudem zwei Haken 24. Die Haken 24 erstrecken sich von den diametral gegenüberliegenden Teilen der Außenwände 122 radial nach außen und bilden einen rechten Winkel, bevor sie sich tangential zum Haltebauteil 18 erstrecken. Wenn die Auslaß- und die Einlaßanordnungen 12 und 14 miteinander gekoppelt sind und die Auslaß- und Einlaßventile 20 und 22 in die offene Stellung gedreht sind, rasten die Haken 24 in die Einlaßanordnung 14 ein, um zu verhindern, daß die Auslaßanordnung 12 von der Einlaßanordnung 14 entkoppelt wird, wie nachstehend deutlich wird.The retaining member 18 also has two hooks 24. The hooks 24 extend radially outward from diametrically opposed portions of the outer walls 122 and form a right angle before extending tangentially to the retaining member 18. When the exhaust and intake assemblies 12 and 14 are coupled together and the exhaust and intake valves 20 and 22 are rotated to the open position, the hooks 24 engage the intake assembly 14 to prevent the exhaust assembly 12 from becoming uncoupled from the intake assembly 14, as will become apparent below.

Die Einlaßanordnung 14 besitzt ein Einlaßventil 22 und einen Ventilhalter 94. Das Einlaßventil 22 ist zylindrisch mit einem äußeren Flansch 74 und einem inneren Flansch 76. Der innere Flansch 76 besitzt einen kegelstumpfförmigen Vorsprung 82, der um die Achse des Einlaßventils 22 zentriert ist. Der äußere Flansch 74 besitzt drei Keile 30, die sich von ihm ausgehend nach außen erstrecken und gleichmäßig um die Mitte des Einlaßventils 22 beabstandet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Keile 30 sechseckig, obwohl jede beliebige Form, die in die Keilnuten 28 paßt, verwendet werden kann.The intake assembly 14 includes an intake valve 22 and a valve retainer 94. The intake valve 22 is cylindrical with an outer flange 74 and an inner flange 76. The inner flange 76 has a frusto-conical projection 82 centered about the axis of the intake valve 22. The outer flange 74 has three keys 30 extending outwardly therefrom and evenly spaced about the center of the intake valve 22. In the preferred embodiment, the keys are 30 hexagonal, although any shape that fits into the keyways 28 may be used.

Wenn die Auslaß- und die Einlaßanordnung 12 und 14 gekoppelt sind, passen die Keile 30 in die Keilnuten 28 am Auslaßventil 20. Ein Drehen des Einlaßventils 22 bewirkt, daß die Keile 30 an die Wände der Keilnuten 28 gedrückt werden, wodurch das Auslaßventil 20 gedreht wird. Folglich können das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 gleichzeitig in ihre offene Stellung gedreht werden, wie nachstehend noch ausführlicher erklärt wird.When the exhaust and intake assemblies 12 and 14 are coupled, the keys 30 fit into the keyways 28 on the exhaust valve 20. Rotation of the intake valve 22 causes the keys 30 to be pressed against the walls of the keyways 28, thereby rotating the exhaust valve 20. Consequently, the exhaust and intake valves 20 and 22 can be simultaneously rotated to their open positions, as will be explained in more detail below.

Das Einlaßventil 22 hat ferner eine spitz zulaufende Düse 80, die sich von dem äußeren Flansch 74 entlang der Achse des Einlaßventils 22 nach außen erstreckt. Die Spitze 84 der Düse 80 ist abgerundet.The intake valve 22 further has a tapered nozzle 80 extending outwardly from the outer flange 74 along the axis of the intake valve 22. The tip 84 of the nozzle 80 is rounded.

Das Einlaßventil 22 hat zudem einen Kanal 48, der sich von der Spitze 84 der Düse 80 entlang der Achse des Einlaßventils 22 zu dem inneren Flansch 76 erstreckt, wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist. Der Kanal 48 verbreitert sich an der äußeren Kante 86 des äußeren Flansches 74 und verjüngt sich bis kurz vor dem Ende 88 des kegelstumpfförmigen Vorsprungs 82. An dieser Stelle bildet der Kanal 48 einen rechten Winkel und erstreckt sich senkrecht zur Achse des Einlaßventils 22 und öffnet sich durch die Seite des kegelstumpfförmigen Vorsprungs 82.The intake valve 22 also has a passage 48 that extends from the tip 84 of the nozzle 80 along the axis of the intake valve 22 to the inner flange 76, as best seen in Fig. 4. The passage 48 widens at the outer edge 86 of the outer flange 74 and tapers until just before the end 88 of the frusto-conical projection 82. At this point, the passage 48 forms a right angle and extends perpendicular to the axis of the intake valve 22 and opens through the side of the frusto-conical projection 82.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstrecken sich zwei längliche Klinken 26 von den diametral gegenüberliegenden Seiten 124 des äußeren Flansches 74 parallel zur Achse des Einlaßventils 22. Die äußersten Enden der Klinken 26 bilden einen rechten Winkel und erstrecken sich radial von dem Einlaßventil 22. Die Klinken 26 greifen in die Haken 24 ein, wenn das Einlaßventil 22 und das Auslaßventil 20 in die offene Stellung gedreht sind, und verhindern, daß die Auslaß- und die Einlaßanordnung 12 und 14 entkoppelt werden, solange das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 offen sind.As shown in Fig. 1, two elongated pawls 26 extend from diametrically opposed sides 124 of outer flange 74 parallel to the axis of intake valve 22. The extreme ends of pawls 26 form a right angle and extend radially from intake valve 22. Pawls 26 engage hooks 24 when intake valve 22 and exhaust valve 20 are rotated to the open position and prevent exhaust and intake assemblies 12 and 14 from becoming uncoupled as long as exhaust and intake valves 20 and 22 are open.

Das Einlaßventil 22 besitzt ferner einen Arm 78, der sich radial von der Außenwand 90 des Einlaßventils 22 erstreckt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Umfang 92 des Arms 78 besitzt Zähne 38, die darin gebildet sind. Die Zähne 38 stehen mit einem Zahnrad 40 in Eingriff, das an der Andockstation 33 befestigt ist. Das Zahnrad 40 wird angetrieben, um die Zähne 38, die das Einlaßventil 22 drehen, in Rotation zu versetzen. Wenn das Einlaßventil 22 mit dem Auslaßventil 20 (Fig. 4) gekoppelt ist, während sich das Einlaßventil 22 dreht, drücken die Keile 30 gegen die Wände der Keilnuten 28, um das Auslaßventil 20 gleichzeitig zu drehen.The intake valve 22 further has an arm 78 that extends radially from the outer wall 90 of the intake valve 22, as shown in Fig. 2. The periphery 92 of the arm 78 has teeth 38 formed therein. The teeth 38 engage a gear 40 that is attached to the docking station 33. The gear 40 is driven to rotate the teeth 38 that rotate the intake valve 22. When the intake valve 22 is coupled to the exhaust valve 20 (Fig. 4), while the intake valve 22 is rotating, the keys 30 press against the walls of the keyways 28 to simultaneously rotate the exhaust valve 20.

Bei Tintenstrahldruckern mit mehreren Tintenbehältern könnte anstelle eines Zahnrades 40 eine Zahnstange verwendet werden, die die Einlaß- und das Auslaßventile an allen Tintenbehältern gleichzeitig dreht. Alternativ könnte ein Gestänge die gleiche Aufgabe erfüllen.In inkjet printers with multiple ink tanks, instead of a gear 40, a rack could be used that rotates the inlet and outlet valves on all ink tanks simultaneously. Alternatively, a rod could perform the same task.

Das Einlaßventil 22 ist an der Andockstation 33 befestigt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Die Andockstation 33 weist den Ventilhalter 94 und eine Tintenzuführungsröhre 34 auf. Der Ventilhalter 94 ist rechteckig mit einer halbkreisförmigen Ausstülpung 100. Ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 96 steht in der Nähe der Mitte der halbkreisförmigen Ausstülpung 100 vor. Der Ventilsitz 96 besitzt eine an ihm befestigte vorstehende Leitung 98, die sich parallel zur Achse des Ventilsitzes 96 nach außen erstreckt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Leitung 98 hohl und erstreckt sich von einer Öffnung 46 auf der Innenfläche 102 des Ventilsitzes 96 zu einem entfernten Ende 104. Das entfernte Ende 104 der Leitung 98 ist mit dem der Tintenzuführungsröhre 34 verbunden.The inlet valve 22 is attached to the docking station 33, as shown in Figures 1 and 2. The docking station 33 includes the valve holder 94 and an ink supply tube 34. The valve holder 94 is rectangular with a semi-circular protuberance 100. A frusto-conical valve seat 96 protrudes near the center of the semi-circular protuberance 100. The valve seat 96 has a protruding conduit 98 attached thereto which extends outwardly parallel to the axis of the valve seat 96. As shown in Fig. 3, the conduit 98 is hollow and extends from an opening 46 on the inner surface 102 of the valve seat 96 to a distal end 104. The distal end 104 of the conduit 98 is connected to that of the ink supply tube 34.

Das Einlaßventil 22 ist in Bezug auf den Ventilsitz 96 nicht von einer geschlossenen Stellung, in der der Kanal 48 nicht mit der Öffnung 46 der Leitung 98 ausgerichtet ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, in eine offene Stellung drehbar, in der der Kanal 48 mit der Öffnung 46 ausgerichtet ist, um den Fluidfluß durch die Einlaßanordnung 14 zu ermöglichen, wie in Figur gezeigt ist.The inlet valve 22 is not rotatable with respect to the valve seat 96 from a closed position in which the channel 48 is not aligned with the opening 46 of the conduit 98, as shown in Fig. 3, to an open position, in which the channel 48 is aligned with the opening 46 to permit fluid flow through the inlet assembly 14 as shown in Figure.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Einlaßanordnung 14 in die Andockstation 33 eingelassen, so daß ein Anwender das Einlaßventil 22 nicht erreichen kann und daher das Einlaßventil 22 nicht manuell von der geschlossenen in die offene Stellung drehen kann. Vorzugsweise steht der Tintenbehälter 16 nur näherungsweise 1 Zoll über die Andockstation hinaus, wenn er an die Einlaßanordnung 14 gekoppelt ist.In the preferred embodiment, the inlet assembly 14 is recessed into the docking station 33 so that a user cannot reach the inlet valve 22 and therefore cannot manually rotate the inlet valve 22 from the closed to the open position. Preferably, the ink container 16 only extends approximately 1 inch beyond the docking station when coupled to the inlet assembly 14.

Zudem wird in Erwägung gezogen, daß die Verbinderanordnung 10 einen elektrischen oder mechanischen Schalter an der Andockstation 33 aufweisen könnte, der bei vollständigem Einbringen des Vorratsbehälters 16 ausgelöst wird, um einen Motor (nicht gezeigt) zu betätigen, der das Zahnrad 40 antreibt, um das Einlaß- und das Auslaßventil 22 und 20 in die offene Stellung zu drehen.Additionally, it is contemplated that the connector assembly 10 could include an electrical or mechanical switch at the docking station 33 that is triggered upon full insertion of the reservoir 16 to actuate a motor (not shown) that drives the gear 40 to rotate the inlet and outlet valves 22 and 20 to the open position.

Die verriegelbare Verbinderanordnung 10 könnte für den Einsatz bei Tintenstrahldruckern, bei denen verschiedene Farben oder Arten von Tinte verwendet werden, angepaßt werden, indem die Klinken 26 und die Haken 24 mit Schlüsseln versehen werden, um nur das Einbringen von einem Tintenbehälter mit der entsprechenden Farbe oder Tinte zu ermöglichen.The lockable connector assembly 10 could be adapted for use with ink jet printers using different colors or types of ink by keying the latches 26 and hooks 24 to allow insertion of only one ink container of the appropriate color or ink.

Wenn die Auslaß- und die Einlaßanordnung 12 und 14 entkoppelt werden, befinden sich sowohl das Auslaß- als auch das Einlaßventil 20 und 22 in einer geschlossenen Stellung, um den Fluidfluß durch das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22, wie in Fig. 3 gezeigt ist, zu blockieren.When the outlet and inlet assemblies 12 and 14 are uncoupled, both the outlet and inlet valves 20 and 22 are in a closed position to block fluid flow through the outlet and inlet valves 20 and 22 as shown in Fig. 3.

Wie erwähnt wurde, wird durch die enge Passung und die versenkte Position des Auslaßventils 20 im Ventilkörper 36 verhindert, daß sich das Auslaßventil 20 per Hand in die offene Stellung drehen läßt. In ähnlicher Weise wird durch die versenkte Position des Einlaßventils 22 in der Andockstation 33 verhindert, daß das Einlaßventil 22 per Hand in die offene Stellung gedreht werden kann. Daher können weder das Auslaßventil 20 noch das Einlaßventil 22 unbeabsichtigt in die offene Stellung gedreht werden, wenn die Auslaß- und die Einlaßanordnung 12 und 14 entkoppelt sind.As mentioned, the tight fit and recessed position of the exhaust valve 20 in the valve body 36 prevents the exhaust valve 20 from being manually rotated to the open position. Similarly, the recessed position of the inlet valve 22 in the docking station 33 prevents the inlet valve 22 from being manually rotated to the open position. Therefore, neither the outlet valve 20 nor the inlet valve 22 can be inadvertently rotated to the open position when the outlet and inlet assemblies 12 and 14 are uncoupled.

Wenn die Auslaßanordnung 12 mit der Einlaßanordnung 14 gekoppelt ist, erstreckt sich die Düse 80 in den Durchgang 44 im Auslaßventil 20, wodurch ein Pfad durch den Kanal 48 für einen Fluidfluß zwischen dem Auslaß- und dem Einlaßventil 20 und 22 geschaffen wird, jedoch nicht zwischen dem Vorratsbehälter 16 und der Röhre 34, da das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 sich noch immer in der geschlossenen Stellung befinden. Wenn die Auslaßanordnung 12 in die Einlaßanordnung 14 eingeführt wird, nehmen die Keile 30 auf dem Einlaßventil 22 ebenfalls mit den Keilnuten 28 auf dem Auslaßventil 20 Eingriff. Die spitz zulaufenden Außenwände der Düse 80 bilden mit dem Durchgang 44 eine Dichtung, um eine Fluidleakage zu verhindern.When the outlet assembly 12 is coupled to the inlet assembly 14, the nozzle 80 extends into the passage 44 in the outlet valve 20, creating a path through the channel 48 for fluid flow between the outlet and inlet valves 20 and 22, but not between the reservoir 16 and the tube 34 since the outlet and inlet valves 20 and 22 are still in the closed position. When the outlet assembly 12 is inserted into the inlet assembly 14, the keys 30 on the inlet valve 22 also engage the keyways 28 on the outlet valve 20. The tapered outer walls of the nozzle 80 form a seal with the passage 44 to prevent fluid leakage.

Sobald die Dichtung besteht, werden das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 in die offene Stellung gedreht, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Dies wird durch Drehen des Zahnrades 40 erreicht, das mit den Zähnen 38 auf dem Arm 78 Eingriff nimmt, um dadurch das Einlaßventil 22 in die offene Stellung zu drehen. Die Drehung des Einlaßventils 22 und somit der Keile 30 bewirkt eine gleichzeitige Drehung des Auslaßventils 20 in die offene Stellung.Once the seal is established, the exhaust and intake valves 20 and 22 are rotated to the open position as shown in Fig. 4. This is accomplished by rotating the gear 40 which engages the teeth 38 on the arm 78 to thereby rotate the intake valve 22 to the open position. The rotation of the intake valve 22 and thus the splines 30 causes a simultaneous rotation of the exhaust valve 20 to the open position.

Wenn sich das Einlaßventil 22 dreht, dreht sich auch die Klinke 22 um den gleichen Winkel. Das Haltebauteil 18 an der Auslaßanordnung 12, und somit die Haken 24, bleiben stationär. Wenn das Einlaßventil 22 in die offene Stellung gedreht wird, nehmen folglich die Klinken 26 mit den Haken 24 Eingriff, so daß die Innenkanten 106 der Klinken 26 an die Seitenkanten 108 der Haken 24, wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, anstoßen. Wenn die Haken 24 und die Klinken 26 Eingriff nehmen, kann die Auslaßanordnung 12 nicht von der Einlaßanordnung 14 entkoppelt werden. Vielmehr müssen das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 gedreht werden, um die Haken 24 und Klinken 26 voneinander zu lösen. Durch Drehen des Auslaß- und des Einlaßventils 20 und 22 um einen Winkel, der ausreicht, um sie voneinander zu lösen, werden das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 geschlossen.When the intake valve 22 rotates, the pawl 22 also rotates through the same angle. The retaining member 18 on the exhaust assembly 12, and hence the hooks 24, remain stationary. Consequently, when the intake valve 22 is rotated to the open position, the pawls 26 engage the hooks 24 so that the inner edges 106 of the pawls 26 abut the side edges 108 of the hooks 24, as shown in Figs. 2 and 4. When the hooks 24 and the pawls 26 engage, the exhaust assembly 12 cannot be uncoupled from the inlet assembly 14. Rather, the exhaust and inlet valves 20 and 22 must be rotated to disengage the hooks 24 and pawls 26 from one another. By rotating the exhaust and inlet valves 20 and 22 by an angle sufficient to disengage them from one another, the exhaust and inlet valves 20 and 22 are closed.

Folglich verhindern die Haken 24 und die Klinken 26, daß die Auslaß- und die Einlaßanordnung 12 und 14 entkoppelt werden, wenn sich das Auslaß- und das Einlaßventil 20 und 22 in der offenen Stellung befinden. Dadurch wird sichergestellt, daß die Tinte während des Entkoppelns nicht vom Tintenbehälter 16 oder der Röhre 34 freigegeben wird, wodurch verhindert wird, daß die Tinte mit dem Anwender in Berührung gelangt. Dadurch wird auch verhindert, daß ein Benutzer den Tintenbehälter 16 achtlos herauszieht, wenn ein Pfad für einen Fluidfluß offen ist entweder bezüglich des Tintenbehälters 16 oder der Röhre 34.Thus, the hooks 24 and latches 26 prevent the outlet and inlet assemblies 12 and 14 from being uncoupled when the outlet and inlet valves 20 and 22 are in the open position. This ensures that the ink is not released from the ink container 16 or the tube 34 during uncoupling, thereby preventing the ink from coming into contact with the user. This also prevents a user from carelessly pulling out the ink container 16 when a path for fluid flow is open to either the ink container 16 or the tube 34.

Diese Erfindung schafft außerdem einen Tintenbehälter, der leicht zu recyceln ist. Diese Erfindung verhindert zudem, daß die Tinte austrocknen kann, da das Einlaß- und das Auslaßventil stets geschlossen sind, wenn das Einlaß- und das Auslaßventil entkoppelt sind. Daher ist die Tinte niemals Umgebungsluft ausgesetzt. Diese Erfindung ermöglicht ein mehrfaches Koppeln und Entkoppeln.This invention also provides an ink container that is easy to recycle. This invention also prevents the ink from drying out because the inlet and outlet valves are always closed when the inlet and outlet valves are uncoupled. Therefore, the ink is never exposed to ambient air. This invention enables multiple coupling and uncoupling.

Diese Beschreibung veranschaulicht verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und sollte nicht in irgendeiner Weise als Einschränkung des Schutzbereichs derselben aufgefaßt werden. Weitere Abwandlungen und Abweichungen können bezüglich der beschriebenen Anordnung vorgenommen werden, ohne von der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.This description illustrates various embodiments of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the same in any way. Further modifications and variations may be made to the described arrangement without departing from the invention as defined in the appended claims.

Claims (10)

1. Eine Verbinderanordnung zum Verbinden eines Tintenvorratsbehälters mit einer Station an einem Tintenstrahldrucker, wobei die Verbinderanordnung folgende Merkmale aufweist:1. A connector assembly for connecting an ink reservoir to a station on an inkjet printer, the connector assembly having the following features: eine Auslaßanordnung (12), die mit dem Tintenbehälter (16) verbindbar ist, wobei die Auslaßanordnung folgende Merkmale aufweist:an outlet arrangement (12) which can be connected to the ink container (16), the outlet arrangement having the following features: ein Haltebauteil (18);a holding component (18); ein Auslaßventil (20), das für eine Drehung relativ zu dem Haltebauteil in eine offene Stellung, um zu ermöglichen, daß Tinte aus dem Tintenbehälter fließt, und in eine geschlossene Stellung befestigt ist, um einen Tintenfluß aus dem Behälter zu blockieren; undan outlet valve (20) mounted for rotation relative to the support member into an open position to allow ink to flow from the ink container and into a closed position to block ink flow from the container; and ein Auslaßklinkenbauteil (24), das befestigt ist, um von dem Haltebauteil vorzustehen; undan outlet pawl member (24) mounted to protrude from the retaining member; and eine Einlaßanordnung (14), die an der Station (33) befestigbar ist und mit der Auslaßanordnung koppelbar ist, wobei die Einlaßanordnung folgende Merkmale aufweist:an inlet arrangement (14) which can be attached to the station (33) and can be coupled to the outlet arrangement, the inlet arrangement having the following features: ein Einlaßventil (22), das drehbar an der Station befestigbar ist und in eine offene Stellung, um einen Tintenfluß durch das Einlaßventil zu ermöglichen, und in eine geschlossene Stellung, um einen Tintenfluß durch das Einlaßventil zu blockieren, bewegbar ist; undan inlet valve (22) rotatably mountable to the station and movable to an open position to allow ink flow through the inlet valve and to a closed position to block ink flow through the inlet valve; and ein Einlaßklinkenbauteil (26), das mit dem Einlaßventil verbunden ist und mit dem Einlaßventil drehbar ist wobei das Ein- und das Auslaßklinkenbauteil miteinander Eingriff nehmen, wenn sowohl die Auslaßanordnung mit der Einlaßanordnung gekoppelt ist als auch das Einlaßventil und das Auslaßventil in ihre offenen Stellungen gedreht sind, so daß die Einlaß- und Auslaßanordnung nicht entkoppelt werden können, wenn sich entweder das Einlaßventil oder das Auslaßventil in der offenen Stellung befindet.an inlet pawl member (26) connected to the inlet valve and rotatable with the inlet valve wherein the inlet and outlet latch members engage each other when both the outlet assembly is coupled to the inlet assembly and the inlet valve and the outlet valve are rotated to their open positions, such that the inlet and outlet assemblies cannot be uncoupled when either the inlet valve or the outlet valve is in the open position. 2. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 1, bei der ein Bewegen des Einlaß- und des Auslaßventils (22, 18) in die geschlossene Stellung das Einlaß- und Auslaßklinkenbauteil (26, 24) außer Eingriff gelangen, wodurch ermöglicht wird, daß die Einlaß- und die Auslaßanordnung (14, 12) entkoppelt werden.2. The connector assembly of claim 1, wherein moving the inlet and outlet valves (22, 18) to the closed position disengages the inlet and outlet latch members (26, 24), thereby allowing the inlet and outlet assemblies (14, 12) to be uncoupled. 3. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 1, bei der die Einlaßanordnung (14) ferner einen Keil (30) und die Auslaßanordnung (12) ferner eine Keilnut (28) aufweist, wobei der Keil in die Keilnut einbringbar ist, um die Bewegung der Einlaßanordnung mit der Bewegung der Auslaßanordnung zu koppeln.3. The connector assembly of claim 1, wherein the inlet assembly (14) further comprises a key (30) and the outlet assembly (12) further comprises a keyway (28), the key being insertable into the keyway to couple the movement of the inlet assembly to the movement of the outlet assembly. 4. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 1, bei der das Einlaßventil (22) darauf befestigte Zähne (38) aufweist, wobei die Zähne durch ein Zahnrad (40) auf dem Drucker treibbar sind, um dadurch das Einlaßventil zwischen der offenen und geschlossenen Stellung zu bewegen.4. The connector assembly of claim 1, wherein the inlet valve (22) has teeth (38) mounted thereon, the teeth being drivable by a gear (40) on the printer to thereby move the inlet valve between the open and closed positions. 5. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 1, bei der der Tintenbehälter (16) eine Bohrung (42) aufweist, und das Auslaßventil (20) einen Durchgang (44) aufweist, wobei die Bohrung und der Durchgang derart konfiguriert sind, daß der Durchgang in der offenen Stellung mit der Bohrung ausgerichtet ist, um den Tintenfluß aus dem Behälter und durch das Auslaßventil zu ermöglichen, und daß der Durchgang in der geschlossenen Stellung von der Bohrung entfernt ist, um so den Tintenfluß aus dem Behälter zu blockieren.5. The connector assembly of claim 1, wherein the ink container (16) has a bore (42) and the outlet valve (20) has a passage (44), the bore and the passage being configured such that the passage is aligned with the bore in the open position to allow ink flow from the container and through the outlet valve, and that the passage is in the closed position position away from the hole to block the flow of ink from the container. 6. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 1, bei der die Station (33) auf dem Drucker eine Öffnung (46) aufweist und das Einlaßventil (22) einen Kanal (48) aufweist, wobei die Öffnung und der Kanal derart konfiguriert sind, daß der Kanal in der offenen Stellung mit der Öffnung ausgerichtet ist, um den Tintenfluß durch das Einlaßventil in die Druckerstation zu ermöglichen, und daß der Kanal in der geschlossenen Stellung von der Öffnung entfernt ist, wodurch der Tintenfluß zwischen dem Einlaßventil und der Druckerstation verhindert wird.6. The connector assembly of claim 1, wherein the station (33) on the printer includes an opening (46) and the inlet valve (22) includes a channel (48), the opening and channel being configured such that in the open position the channel is aligned with the opening to allow ink flow through the inlet valve into the printer station, and that in the closed position the channel is spaced from the opening thereby preventing ink flow between the inlet valve and the printer station. 7. Eine verriegelbare Verbinderanordnung zum Verbinden eines Tintenbehälters mit einem Tintenstrahldrucker, wobei die Verbinderanordnung folgende Merkmale aufweist:7. A lockable connector assembly for connecting an ink container to an inkjet printer, the connector assembly having the following features: ein Auslaßventil (20), das an dem Tintenbehälter (16) befestigbar ist, das in eine offene Stellung, um einen Fluß aus dem Behälter zu ermöglichen, und in eine geschlossene Stellung drehbar ist, um einen Fluß aus dem Behälter zu blockieren, wobei das Auslaßventil eine Keilnut (28) besitzt;an outlet valve (20) attachable to the ink container (16) that is rotatable to an open position to allow flow from the container and to a closed position to block flow from the container, the outlet valve having a keyway (28); ein Einlaßventil (22), das an dem Drucker befestigbar ist, und in eine offene Stellung drehbar ist, um einen Tintenfluß durch das Einlaßventil in den Drucker zu ermöglichen, und in eine geschlossene Stellung drehbar ist, um den Tintenfluß aus dem Drucker zu blockieren, wobei das Einlaßventil mit dem Auslaßventil zusammenbringbar ist, und einen Keil (30) besitzt, der in die Keilnut auf dem Auslaßventil derart eingebracht werden kann, daß die Drehung des Einlaßventils in die offene und geschlossene Stellung eine Drehung des Auslaßventils in die offene bzw. geschlossene Stellung bewirkt.an inlet valve (22) attachable to the printer and rotatable to an open position to allow ink flow through the inlet valve into the printer and rotatable to a closed position to block ink flow out of the printer, the inlet valve being mateable with the outlet valve and having a key (30) insertable into the keyway on the outlet valve such that rotation of the inlet valve to the open and closed positions causes rotation of the outlet valve to the open and closed positions, respectively. 8. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 7, bei der das Einlaßventil (22) Zähne (38) aufweist, die daran befestigt sind, und die durch ein Zahnrad (40) auf dem Drucker angetrieben werden können, wodurch das Einlaßventil und dadurch auch das Auslaßventil (20) zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen gedreht werden.8. The connector assembly of claim 7, wherein the inlet valve (22) has teeth (38) attached thereto and which can be driven by a gear (40) on the printer, thereby rotating the inlet valve and thereby also the outlet valve (20) between the open and closed positions. 9. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 7, bei der der Tintenbehälter (16) eine Bohrung (42) besitzt, durch die Tinte aus dem Behälter fließen kann und bei dem das Auslaßventil (20) über einen Durchgang (44) verfügt, wobei die Bohrung und der Durchgang derart konfiguriert sind, daß der Durchgang in der offenen Stellung mit der Bohrung ausgerichtet ist, um den Tintenfluß aus dem Behälter und durch das Auslaßventil zu ermöglichen, und daß der Durchgang in der geschlossenen Stellung von der Bohrung entfernt ist, um einen Tintenfluß aus dem Behälter zu blockieren.9. The connector assembly of claim 7, wherein the ink container (16) has a bore (42) through which ink can flow from the container and wherein the outlet valve (20) has a passage (44), the bore and the passage configured such that in the open position the passage is aligned with the bore to allow ink flow from the container and through the outlet valve and that in the closed position the passage is spaced from the bore to block ink flow from the container. 10. Die Verbinderanordnung nach Anspruch 7, bei der die Station (33) auf dem Drucker eine Öffnung (46) besitzt, durch die Tinte in den Drucker fließen kann, und bei der das Einlaßventil (22) einen Kanal (48) besitzt, wobei die Öffnung und der Kanal derart konfiguriert sind, daß der Kanal in der offenen Stellung mit der Öffnung ausgerichtet ist, um den Tintenfluß durch das Einlaßventil in den Drucker zu ermöglichen, und daß der Kanal in der geschlossenen Stellung von der Öffnung entfernt ist, um dadurch einen Tintenfluß durch das Einlaßventil zu blockieren.10. The connector assembly of claim 7, wherein the station (33) on the printer has an opening (46) through which ink can flow into the printer, and wherein the inlet valve (22) has a channel (48), the opening and the channel being configured such that in the open position the channel is aligned with the opening to allow ink flow through the inlet valve into the printer, and that in the closed position the channel is spaced from the opening to thereby block ink flow through the inlet valve.