CN1385306A - 用于键控供墨容器的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于可消耗物质比如墨水的容器(110)和相应接收站(100)比如喷墨打印机的实施例。该容器和接收站具有用于指示可消耗物质特性比如墨水种类的配合键控部件。该配合部件的实施例包括具有T形横截面的凸起物(460A、460B),及相应的具有T形横截面的槽(360A、360B)。所公开的容器和接收站的优选实施例中具有两个键控部件,其中每个部件有四种独特的取向,总共有16种键控排列。

Description

用于键控供墨容器的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种确保可更换墨水容器被正确安装在打印机恰当的相配合插孔内的装置。

背景技术

典型的喷墨打印机具有一安装在滑架上可在打印介质比如纸上往复移动的记录笔。记录笔带有一打印头。当打印头经过打印介质上合适的区域时，一控制装置驱动打印头上的喷墨喷嘴以在打印表面上射出或喷射墨滴并形成预定的图像和字符。

一些喷墨打印机采用远离滑架安装并给记录笔内的可填充贮墨器供墨的固定供墨源。墨水可自供应容器通过延伸于记录笔和容器之间的管子向记录笔供墨。这种供应方式被称为“离轴”。

彩色喷墨打印机一般将四种墨水的颜色(黑、青、黄和品红)组合起来以在打印介质上形成多种颜色，因此一般打印机都为所用的每种颜色备有一可更换的供应容器。一组每个表示一特定颜色的记录笔被安装在打印机滑架上。相对于每种墨水颜色需要一分离的传墨装置。

明确地说，用于一种颜色墨水的、自其供应容器通到记录笔再通到打印头之外的整个通路专为一种颜色墨水使用。相应的，四色喷墨打印机被构造成采用四个分离的传墨装置，每种颜色一个。

其它打印装置可采用更多数量的分离供墨源和打印头，以改进图像质量或在墨水的底部或顶部施加物质以更好地保存图像。

一些喷墨打印装置还为使用的不同类别或系列的墨水提供不同型号的打印机或不同的应用场合。例如，一种用来提供相当高质量印品的打印机可采用具有化学和物理特性的墨水，该墨水和与低成本打印机装置或系列装置一起使用的墨水不同。

通过将一种颜色的墨水与另一种相混，比如将一种颜色墨水引到另一种颜色墨水的传墨装置中，会降低色彩打印质量。此外，使一种类型墨水进到另一种类型墨水的传墨装置中会损坏打印机。例如，若将一种黑色墨水的供墨源用另一种黑色墨水的供墨源取代会导致两种不同类型的黑色混在一起，这种混合就起作用使传墨装置形成沉淀和堵塞，导致打印机出现故障。

使不同颜色和不同类型的墨水在利用具有一体打印头和储墨容器的可更换墨盒的打印机里分离一般没有什么问题。因为整个供墨源、打印头以及供墨源和打印头之间的墨水管道都随墨盒一起更换了，不同颜色或类型的墨水一般就没有可能混合。相反，不同类型或不同颜色的墨水在具有与打印头相分离的可更换储墨单元的打印机里混合的可能性很大。所更换的储墨单元中的墨水颜色或墨水种类与先前储墨单元中的不同时，所更换的储墨单元中的墨水就会与打印头上及先前储墨单元墨水管道中残留的墨水混合。混合的墨水颜色产生了不可预知的颜色，从而减小了输出图像的质量，并会导致残留墨水与更换墨水之间发生化学反应，从而导致打印头进行不可预知的工作。

以前，墨水容器只具有简单的机械键以防止墨水容器被错误地安装在打印机内。随着墨水种类的数量不断增加，这些简单机械键所提供的可用排列基本上已用尽了。

因此，现在一直需要这样的装置，即其可确保具有正确墨水参数的墨水容器被正确地插入到喷墨打印机内。这些装置应确保墨水容器正确地对齐以在墨水容器和打印头之间提供正确的流体连通。这些装置应是成本高效且易于制造的。

发明概述

本发明的实施例包括用于可消耗物质比如墨水的容器、相应的接收站比如喷墨打印机。容器和接收站具有指示可消耗物质特性比如墨水种类的相配合的键控部件。配合部件的实施例包括具有T形横截面的凸起物及相应的T形槽。公开的容器和接收站的优选实施例中具有两个键控部件，每个部件有四种独特的取向，总共有16种键排列。

通过阅读下面结合附图通过实例说明本发明原理的详细说明文字，将明显地看出本发明的其它方面和优点。

附图的简要说明

图1为采用本发明容器键控机构的一典型喷墨打印装置的前部透视图；

图2为采用本发明容器键控机构的一典型喷墨打印装置的方框图，其表示了“离轴”供墨站内的许多墨水容器是如何向扫描滑架上的打印头供墨的；

图3为采用本发明键控机构的一典型墨水容器的分解图；

图4为采用本发明键控机构的一典型墨水容器后部分的详细透视图，其表示了键控机构的布置情况；

图5为采用本发明键控机构的一典型墨水容器的侧视图；

图6为采用本发明键控机构的一典型墨水容器的后俯视图，进一步说明了键控部件的定向是如何设计的；

图7为采用本发明容器键控机构的一典型喷墨打印装置的局部前部透视图，其表示了容器是如何被插入到供应站内的；

图8为采用本发明容器键控机构的一典型喷墨打印装置中一个墨水容器槽的切开透视图，表示了相配合的键控部件；

图9为安装在容器槽内的一容器的局部切开侧视图，其中本发明的T形槽键控部件开始与相配合的键控部件相接合；

图10为安装在一容器槽内的一容器的局部切开侧视图，其相配合键控部件完全接合；

图11为采用本发明键控机构的相配合T形凸起板的一个实施例；

图12为采用本发明键控机构的相配合T形凸起板的另一实施例；

图13(a)到13(p)表示了具有两个T形槽部件的本发明一个实施例的不同键控布置方式；

图14(a)到14(1)表示了本发明键控部件是如何与现有的键控及导向部件结合起来，从而在现有的墨水容器种类范围内提供附加单键容器；

图15表示了用来标示墨水颜色的现有键控布置方式，其可与本发明键控部件相结合使用；

图16为一模制装置透视图，该装置用以形成本发明键控机构中采用的典型容器端件，表示了T形槽部件是如何被插入模制件中的；

图17为沿图16中线17-17的截面图，表示了模型的T形槽部件是如何包括一转动芯从而减少墨水容器制造过程中所需要的不同模制件数目的；

图18为本发明一可选实施例的透视图，其中墨水容器上有三个T形槽部件；和

图19为表示出本发明键控部件用在圆筒形墨水容器上的透视图。

优选实施例的说明

图1为一大型喷墨打印装置50示范性实施例的前部透视图，该喷墨打印装置50中采用了本发明的容器键控机构。图1所示的示范性打印装置容纳有四个偏离滑架的墨水容器110、112、114、116，其位于供墨站内的合适位置。装置包括一个外壳54、一个提供用户控制开关的前控制板56以及一个在打印操作后自装置中输出介质的介质输出槽58。该示范性装置由介质滚筒供应介质；或者也可采用纸张供应装置。

图2表示了体现本发明的一打印机/绘图仪装置50的总体方框图。一扫描滑架52固定有许多与供墨站100流体连接的高性能打印墨盒60、62、64、66。供应站给打印墨盒提供加压的墨水。每个墨盒都有一可开关的调节阀以维持墨盒内对实现打印头性能来说最佳的微小负表压。接收的墨水是经过加压的，以消除动态压降效应。

供墨站100包括用以用滑动安装墨水容器110、112、114、116的插孔或框架。每个墨水容器具有一可分拆的贮墨器，比如由气压室110B环绕的贮墨器110A。一气压源或泵70与气压室相通以给可分拆的贮墨器加压。接着，加压后的墨水通过墨流通道被传送到打印墨盒，例如墨盒66。一个气泵给装置中所有的墨水容器供送加压空气。在一示范性的实施例中，为满足25cc/min数量级的墨流速度要求，泵提供2psi的正压。当然，对于要求低墨流速度的装置来说，一较低的压力就足够了，在低输送速度的一些情况中完全不需要正气压。

扫描滑架52和打印墨盒60、62、64、66由包括有打印机固件和微处理器的打印机控制器80控制。因此，控制器80控制着扫描滑架驱动装置和打印墨盒上的打印头以有选择地给打印头施加能量，从而使墨滴以可控制的方式喷射在打印介质40上。

装置50一般自一计算机工作站或个人计算机82接收打印任务和指令，该计算机工作站或个人计算机包括一CPU 82A和一连接打印装置50的打印机驱动器82B。工作站还包括一监视器84。

如图3所示，利用本发明的一示范性墨水容器110具有两个分开与压力容器302连接的端盖304、306。在这一示范性实施例中，机械功能件包括一防止墨水容器反向插入到供应站内的加大端306。对于前端盖304来说，机械功能件包括一个凸起部358，保护容器互通现有技术中所用的键控部件340、342，以确保墨水容器110被安装在供墨站的正确位置，以及确保墨水容器正确定位在供应站内的对准部件。本发明的T形槽键控部件表示为360A和360B。

图4是采用本发明键控机构360A、360B的一典型墨水容器110后部分的更详细的透视图，其表示了键控机构相对于端盖304上其它部件的位置。墨水容器包括一自打印装置接收加压气的塔形进气口308和一向装置输送加压墨水的塔形出墨口310。接近墨水容器前缘的进气口和出墨口自墨水容器外表面伸出大致相同的距离。机架302为与打印装置相连接的容器电接触件356提供了一表面。在一优选实施例中，机架以单个整体部件提供了所有这些功能。通过采用一整体部件，改进了可制造性和机架内所包括部件的相对定位准确性。

图5为采用本发明键控机构的一典型墨水容器的侧视图，表示了被安装在压力容器302上的两端盖304、306。

图6为前端盖304更为详细的俯视图，表示了本发明的T形槽键控部件360A、360B与用于保护容器互通的凸起部358和现有技术的键控部件340、342的关系。在该示范性实施例中，键控部件360A、360B与端盖整体模制。键控部件包括穿过端盖的T形开口361A、361B，其容纳T形配合部件，如下所述。同样如下所述，相对于每个T形槽共形成4个独特位置而言，形成T形槽的T形槽模制插件可以90度的增量转换角度。为了从视觉上识别容器的键控，四个位置(1，2，3，4)用数字表示在模制的端盖上。位于每个T形槽插件圆周外侧的微凹圆圈362A、362B指示读四个整数中的哪一个。

图7为采用本发明容器键控机构的一典型喷墨打印装置的局部前部透视图，表示了一容器110是如何被插入到供墨站100内的。尾端盖306提供了一加大的头部以防止反向插入到供墨站100内。尾端盖可包括一种显示容器内墨水颜色的可视指示物(图7中未表示)，以帮助用户识别墨盒。

图8表示了墨水容器接收站100内一单个墨水容器接收槽的截面图。墨水容器接收槽包括用以连通墨水容器的连通部分。在优选实施例中，这些连通部分包括一进液口410、出气口408和一电连接部分456。本发明的相配合T形槽部件460A、460B位于出气口下端。连通部件410、408、456中的每一个及T形槽配合部件460A、460B都位于一个移动连通部分402上，其沿Z轴方向向所安装的墨水容器偏置。

与墨水容器接收站相连的进液口410和出气口408被构造成分别与墨水容器上的相应出液口310和进气口308相连。电连通部分456被构造成与墨水容器上的许多电接触件356相接合。墨水容器接收站内的导向槽容纳现有技术中的键控和导向部件340、342，以在安装时导引容器到相对于移动连通部分402的配合位置；图8仅表示了一条下导向槽440。

如图9所示，墨水容器110插入到墨水容器接收站而导致向外延伸的出液口310和进气口308分别与墨水容器接收站上连有进液口410和出气口408的相应外壳相配合。当液体和气体互通部分310和308分别与外壳部件410和408相配合时，移动连通部分402就沿X和Y轴与墨水容器110对齐。在优选实施例中，电连通部分356、出液口310和进气口308在墨水容器110外壳的同一机架部分上整体形成。因此，移动连通部分402与出液口310和进气口308对齐就使得电连通部分356与配合连接器456对齐，T形槽360A与配合部件460A对齐。

随着墨水容器110被进一步插入到墨水容器接收站内，每个T形槽配合部件460A、460B上的锥形部分与相应的T形槽相配合，以帮助引导配合部件至T形槽内。

图10表示了墨水容器110被全部插入到墨水容器接收站内。在这一完全插入的状态下，墨水容器和墨水容器接收站之间形成了正确的流体、气体和电的连通。T形槽配合部件460A、460B完全与T形槽360A、360B相接合。

图11为采用本发明键控机构的相配合T形凸起板的一个实施例。两T形配合部件560A、560B与一安装板563整体形成；安装板可包括容纳安装螺钉的锥头孔565。

图12为采用本发明键控机构的相配合T形凸起板的另一实施例。图12所示实施例使得在后制造环境中易于“个性化”墨水容器槽。T形槽配合部件与柔性的指式部件566和导向部件567整体形成，这使得安装部件半永久地放置在方形安装孔580内。

图13(a)到13(p)表示了具有两个T形槽部件的本发明一实施例的不同键控布置方式。每个都有4种可能定向的两个T形槽共提供了16种键控的可能性。

图14表示了本发明键控部件是如何与现有键控方法相结合以扩充可得到的单键数量的。如图14(a)所示，现有键控元件的上组件342表示容器的墨水类型；键控元件的下组件340表示墨水的颜色。图14(a)到14(j)所示的十种上部键控布置方式代表当前已被指定墨水类型的键控布置方式。图14(k)和14(l)所示的键控布置方式目前还未被指定。通过使这两种墨水类型的键与附加的T形槽键结合使用，便使可单独识别的附加墨水类型的数量增加32个(每种墨水类型的键具有16种T形槽的排列)。

图15表示了现有技术中各种各样的“颜色”键，其可与本发明T形槽键相结合使用。

图16为用以形成本发明键控机构中使用的典型容器端件304的两模制部件604中的一个的透视图。图16所示模制部件形成了端盖的外表面；相应的形成内表面的模制部件未表示。模制件包括T形槽部件的反向模槽660A和660B。

图17为沿图16中线17-17的截面图，表示了模制件的T形槽部件是如何包括一转动芯的，从而减少墨水容器制造过程中所需要的不同模制件数目。在为特定墨水产生墨水容器的端盖时，转动芯660A和660B可转动至那种墨水类型的正确键位置。

图18为本发明一可选实施例的透视图，其中一墨水容器端盖704上有三个T形槽键控部件760A、760B、760C。这样，该可选实施例可得到的单键数目增至四倍。

图19为将本发明的键控部件用在圆筒形墨水容器810上的透视图。圆筒形容器与方形容器相比可容纳更多的墨量。图19所示实施例中包括三个T形槽部件860A、860B及860C。T形槽部件可以是用在容器上的唯一键控部件，或者结合现有技术中任何其它的键控方法一起使用。

以上是对本发明特定实施例的详细说明。应该理解，对公开实施例所作的改变落在本发明的范围内，而本领域的技术人员可作出显而易见的改进。申请人旨在使本发明包括实现上述相同功能的现有技术中所知的可替换实施方式。本说明书不应被认为是使本发明所要求的整个保护范围过窄。

以下权利要求书中所有装置或步骤加上功能元件中相应的结构、材料、作用及其等价物将包括与其它专门提出的元件一起实现功能的任何结构、材料或作用。

Claims (19)

1.打印技术中一种用于可消耗物质的容器(110)，该容器被构造成可更换地连接在使用该可消耗物质的装置(50)上，该容器具有一指示物质特性的部件(360A、360B)，该部件包括：

多个可操作地在物理上容纳一配合元件的互通的细长槽(361)，该槽被定向成形成不同的图形，以用来机械地识别容器。

2.如权利要求1所述的用于可消耗物质的容器，其特征在于，由多个互通伸长槽(361)形成的不同的图形是字母T的形状。

3.打印技术中一种用于可消耗物质的容器(110)，该容器被构造成可更换地连接在使用可消耗物质的装置(50)上，该容器具有一指示物质特性的部件(360A、360B)，该部件包括：

多个可操作地在物理上容纳一配合元件的互通的细长槽(361)，该槽被定向成形成字母T形状的不同的图形；T形的角度取向用以机械地识别容器。

4.如权利要求2或3所述的用于可消耗物质的容器，其特征在于，T形被角度定向成位于对应于90度角增量的四种方向中的一种方向上。

5.如权利要求4所述的用于可消耗物质的容器，还包括邻近T形的方位书写标记。

6.如权利要求5所述的用于可消耗物质的容器，其特征在于，方位书写标记包括环绕T形的数字1、2、3和4。

7.如权利要求2或3所述的用于可消耗物质的容器，其特征在于，可消耗物质为用于喷墨打印机的墨水。

8.打印技术中一种用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，该供应站被构造成使容器可更换地与其相连，该供应站具有一基本平的部分和一指示物质特性的部件(460A、460B)，该部件包括：

多个垂直于该基本平的部分延伸并可操作地在物理上接合一配合元件的互通凸起物，该凸起物具有平的细长的横截面，并被定向成使凸起物的互通横截面形成不同的图形用以机械地识别容器。

9.如权利要求8所述的用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，其特征在于，由多个互通凸起物横截面形成的不同的图形形成字母T的形状。

10.如权利要求9所述的用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，其特征在于，T形被角度定向成位于对应于90度角增量的四种方向中的一种方向上。

11.如权利要求10所述的用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，还包括邻近凸起物的方位书写标记。

12.如权利要求11所述的用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，其特征在于，方位书写标记包括环绕T形的数字1、2、3和4。

13.如权利要求12所述的用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，其特征在于，每个凸起物都有一与供应站的基本平的部分相连的近端和远端，远端逐渐变细以易于与一配合元件相配合。

14.如权利要求8所述的用于容纳可消耗物质的容器(110)的供应站(100)，其特征在于，可消耗物质为用于喷墨打印机的墨水。

15.打印技术中一种用于键控一容纳可消耗物质的容器(110)及一相应的容器接收站(100)的装置，该容器被构造成可更换地连接在该接收站上，该容器和接收站每个都具有在容器被安装到接收站内时极接近的基本平的部分，该装置包括：

在一个基本平的部分上，多个互通细长的槽可操作地在物理上接收一配合元件，该槽被定向成形成第一不同的图形；

在另一基本平的部分上，多个互通的凸起物垂直于该基本平的部分延伸并可操作地在物理上与一配合元件接合，该凸起物具有平的细长横截面，并被定向成使凸起物的互通横截面形成第二不同的图形；

所述第二不同的图形能被容纳在所述第一不同的图形内。

16.如权利要求15所述的用于键控容纳可消耗物质的容器(110)及一相应的容器接收站(100)的装置，其特征在于，所述第一和第二不同的图形为T形。

17.如权利要求16所述的用于键控容纳可消耗物质的容器(110)及一相应的容器接收站(100)的装置，其特征在于，T形被角度定向成位于对应于90度角增量的四种方向中的一种方向上。

18.如权利要求1 5所述的用于键控容纳可消耗物质的容器(110)及一相应的容器接收站(100)的装置，其特征在于，该容器为一供墨源。

19.如权利要求15所述的用于键控容纳可消耗物质的容器(110)及一相应的容器接收站(100)的装置，其特征在于，该容器和接收站都具有多个基本平的部分，该容器上的每个基本平的部分与接收站上的一基本平的部分形成配对件，当容器被安装到接收站内时，该配对件中的一个元件与该配对件中的相应元件紧密接近；

每个配对件中的一个元件具有多个互通细长的槽，而该配对件中的另一元件具有多个互通的凸起物。

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