CN1414909A - 将小形态系数的喷墨墨盒应用于尺寸适于大形态系数的墨盒的托架中的技术 - Google Patents

将小形态系数的喷墨墨盒应用于尺寸适于大形态系数的墨盒的托架中的技术 Download PDF

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Abstract

一种墨水输送系统，其包括具有墨水供应源的低形态系数的喷墨笔，可将墨水喷到墨水接收介质上。在低形态系数的墨笔上安装了连接器(50)，允许墨笔可拆卸地安装在尺寸适于容纳高形态系数的墨笔的墨水槽中。喷墨墨盒(20)包括壳体(22)、安装在壳体上的打印头、用于将壳体定位在第一托架构件中的固定且可重复的位置上的位于壳体(22)上的基准面，以及安装在墨盒壳体上并与打印头电连接的墨盒电触点组。当墨盒安装在第一托架构件中时，墨盒电触点组位于壳体(22)上，并与相应的第一托架电触点组相接触；连接器构件安装在墨盒壳体上，以提供连接器构件和墨盒的组件，此组件可安装在设置成容纳不同大小的喷墨墨盒的第二托架构件中的固定且可重复的位置上。第二托架构件具有第二托架电触点组。

Description

将小形态系数的喷墨墨盒应用于尺寸适于 大形态系数的墨盒的托架中的技术
相关申请
本发明涉及下述共同待审的发明专利申请，各个申请均于2000年1月5日提交：Ram Santhanam等人提交的题为“Vent For An Ink-Jet Print Cartridge”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10992263-1；Ram Santhanam等人提交的题为“Ink-Jet Print CartridgeHaving A Low Profile”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10992259-1；Junji Yamamoto等人提交的题为“Horizontally LoadableCarriage For An Ink-Jet Printer”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10992261-1；Junii Yamamoto等人提交的题为“Method andApparatus For Horizontally Loading And Unloading An Ink-Jet PrintCartridge From A Carriage”的申请，序列号为＿＿、代理人档案号为10992264-1；Richard A.Becker等人提交的题为“Techniques ForProviding Ink-Jet Cartridges With A Universal Body Structure”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10992320-1；James M.Osmus提交的题为“Printer With A Two Roller，Two Motor Paper DeliverySystem”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10001157-1；KengLeong Ng等人提交的题为“Low Height Inkjet Service Station”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10001167-1；Matt Shepherd等人提交的题目为“New Method Of Propelling An Inkiet Printer Carriage”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10001164-1；RamSanthanam等人提交的题为“Ink JetPrint Cartridge”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10001462-1；和Ram Santhanam等人提交的题为“Multiple Bit Matrix Configuration For Key-LachedPrintheads”的申请，其序列号为＿＿、代理人档案号为10991277-1；这些申请的全部内容通过引用结合于本文中。
背景技术
本发明涉及喷墨笔和打印机，更具体地涉及将较小喷墨笔应用于制作成容纳较大喷墨笔的打印机托架中的技术。
喷墨打印机现在已广泛地用于在个人计算机、绘图机、传真机和其它应用中实现打印功能。这种打印机通常包括可更换的或非永久性的打印墨盒，它具有墨水供应源并携带有喷墨打印头。墨盒通常固定在打印机的托架中，托架将一个或多个墨盒支撑在打印介质之上，并沿着与介质穿过打印机的方向垂直的方向在介质上横向运动。通过连接在墨盒外部的柔性布线的电路来实现和打印头的电连接。托架容槽具有相应的带有裸露的接触片的电路，当墨盒安装在托架中时，此接触片和墨盒上的连接片相接触。各打印头包含许多位于基板内的微喷嘴和喷嘴板构件，喷嘴被施加在连接片上的电信号选择性地激发，将墨滴以可控制的方式喷射在打印介质上。墨盒可以连接到辅助的墨水供应源上，以便补充墨盒中的内部供应。
为了获得精确的打印质量，各个可更换的墨盒包括与相应的托架表面相接合的基准面，使得在墨盒插入托架时可精确地定位墨盒。通过这种方式，当墨盒中的墨水耗尽时，就可以用一个新的墨盒来更换此墨盒，而新墨盒的打印头也将相对于托架精确地定位。因此，需要一起设计打印机的托架容槽和墨盒，使得墨盒能精确地安装在托架容槽中，各个电路片和基准面能相匹配，并可在需要的时候取下墨盒和更换新的墨盒。
喷墨墨盒可以具有不同的形状和大小。迄今为止，某一尺寸的墨盒无法用于设计成容纳另一不同尺寸墨盒的打印机托架中，这是因为墨盒和托架上的基准面和电触点不能相匹配。
因此，需要提供一种技术，允许某一尺寸或结构的墨盒可以在带有设计成用于容纳另一不同尺寸或结构的墨盒的托架容槽的打印机中使用。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开了一种墨水输送装置，其包括一种具有墨水供应源的低形态系数的喷墨笔，在打印操作中可将墨水喷到墨水接收介质上。在这种低形态系数的喷墨笔上安装了连接器，能允许墨笔可拆卸地安装在尺寸适合容纳高形态系数的墨盒的托架容槽中。
根据本发明的另一方面，介绍了一种用于喷墨墨盒的连接器套件。此套件包括：喷墨墨盒，墨盒包括壳体、安装在壳体上的打印头和位于壳体上的多个基准面，此基准面可将壳体定位在第一托架构件中的固定且可重复的位置上；以及安装在墨盒壳体上并与打印头电连接的墨盒电触点组。当墨盒安装在第一托架构件中时，墨盒电触点组位于壳体上，并与相应的第一托架的电触点组形成电接触。还提供了一种连接器构件，其可连接到墨盒壳体上，以便提供连接器构件和墨盒的组件，此组件适于安装在设置成用于容纳另一不同尺寸的喷墨墨盒的第二托架构件上的固定且可重复的位置中。第二托架构件具有第二托架的电触点组，当墨盒处于第二托架构件中的固定且可重复的位置上时，墨盒电触点组和第二托架电触点组之间形成了接触。
在第一实施例中，连接器是可安装在墨盒顶部上的整体构件。在另一实施例中，连接器具有可将连接器固定在墨盒上的压力连接件。
本文也公开了带有连接器的低形态系数的喷墨墨盒的使用方法。
附图说明
如附图所示，从以下对本发明的示例性实施例的具体介绍中可以更加清楚本发明的这些和其它特征及优点，在图中：
图1是本发明可采用的小形态系数的喷墨墨盒的立体图。
图2是图1所示墨盒的底视图。
图3是显示了图1所示的墨盒锁定在托架容槽中的简化侧视图。
图4是安装在托架容槽中的图1所示墨盒的立体图。
图5是根据本发明的连接器构件的立体图。
图6是图5所示的连接器构件的顶视图。
图7是图1所示的墨盒和图5所示的连接器构件的组件的正视图。
图8是图7所示组件的立体图。
图9是显示了图1所示的墨盒、图7所示的组件和大形态系数的喷墨墨盒的尺寸比较的正视图。
图10是根据本发明的小形态系数的墨盒组件和较大形态系数的墨盒的底面立体图。
图11是尺寸适于安装两个大形态系数的墨盒的托架的立体图，其中已经安装了一个大形态系数的墨盒和带有本发明的连接器的小形态系数的墨盒。
图12是采用压力连接件与图1所示墨盒相连的连接器构件的另一实施例的立体图。
图13是图1所示的墨盒和图12所示的连接器构件组成的装配组件的立体图。
具体实施方式
在图1到4中显示了一种小形态系数的喷墨墨盒20，其特征在于具有相对较小的高度尺寸H1，在此示例性实施例中Hl为45mm。这是相对惠普公司销售的HP 51629A(黑墨)，51629G(黑墨)，51649A(三色)和51649G(三色)墨盒的典型高度尺寸72mm而言的。墨盒20的宽度尺寸W1和深度尺寸D1与这些已经在市场上销售的墨盒相同。典型的W1和D1值分别为30.9mm和48.3mm。这种小形态系数的墨盒20可用于多种应用，例如包括低矮外形的打印装置和娱乐中心的打印机。
墨盒20包括通常由塑料材料制成的墨盒壳体22，壳体上通过例如粘结或超声波焊接技术连接了顶盖24。壳体底部连接了支撑打印头28的底盖或突出端26(图2)。壳体22的内部形成了至少一个墨水存储槽腔，在此示例中腔内充满了泡沫材料，其可在打印操作中保持将墨水供应给打印头，以便在打印操作中将墨滴传送到打印介质上。墨水槽包括一个与腔相连通的墨水排出口。在上述的参考专利申请中更详细地介绍了这种墨盒20，尤其是在题为“Techniquesfor Providing Ink-Jet Cartridges with a Universal Body Structure”的申请中。在此示例性实施例中，打印头制成与壳体和底盖连接的扁平(TAB)柔性电路的一部分，其包括由标号28A(图2)表示的多个喷墨孔，它通过墨水槽的排出口而与墨水槽中的墨水供应源相连通。TAB电路还包括墨盒的电接触片组，它通过TAB电路而与相应的热喷墨打印头的喷嘴激发电阻相连。当墨盒安装在托架容槽上时，墨盒的触点组就会和相应的托架的触点组相接触，从而将驱动信号提供给打印头。在不脱离本发明的前提下也可以采用其它类型的墨水槽、打印头和电路。
墨盒盒身上的顶盖24上具有与之形成一体的凸台或倾斜的锁定件24A和键合件24B。锁定件24A提供了锁定面，当墨盒插入可容纳墨盒的托架容槽中时，此锁定面与托架的锁定件相接合。这在图3中得以显示，在图中悬臂的锁定弹性臂104相对于墨盒盒身处于锁定位置。当墨盒安装在托架容槽中时，键合件24B可与容槽的相应键合件相匹配。
图4显示了安装在托架100尤其是托架容槽102中的墨盒20，托架容槽102的尺寸特别设计成可容纳墨盒20。墨盒和容槽特别适于用作前加载系统，在这种系统中墨盒插入到朝向侧面的容槽开口或导向槽中。该导向槽可由注射模制件形成，在导向槽的底部、左侧和右侧都具有较短的侧壁结构。在容槽的导向槽的顶部设有托架锁定件104和容槽键合件106。因此，导向槽由只在沿墨盒盒身的较短部分上延伸的三面短侧壁形成。为了将墨盒20装入托架容槽中，先将墨盒底部以某个角度插入到导向槽中，然后将墨盒的背面向后推，使得锁定弹性臂和墨盒的锁定件相接合。
根据本发明的一个方面，提供了一种连接器构件，其可装配到墨盒20上，以便将小形态系数的墨盒20用于尺寸适于大或高形态系数的墨盒的打印机托架中的墨水输送系统。在图5到8中显示了连接器构件50的一个实施例。连接器50由硬塑料材料如聚碳酸酯制成，它是大小适合于安装在墨盒盒身上方的框架。因此，连接器包含侧壁部分52，54，端壁部分56，58以及横肋60。连接器构件50的宽度比顶盖24的宽度稍小。构件50具有基本为为平面的底边60，当构件装配到墨盒上时，底边60和顶盖24的上表面的外周相接触。
端壁部分56在装配到位时可固定在墨盒20的后部，其包括带有突出锁定肋56C的向下延伸的突出部分56B。当连接器装配到墨盒上时，锁定肋安装在墨盒顶盖24的突出边缘24C的下方。端壁部分58和肋结构60定位成横跨在顶盖的前端处的锁定件24B上。肋结构60包括中心凸台60A，其大小使得凸台的尖端位于锁定件的接近垂直的表面24A1上。而且，各侧壁52，54的内表面52A，54A相互隔开，使得当连接器装配到墨盒上时，各内表面接触顶盖24的各个侧表面24A2和24B1。因此，通过突出结构56B靠在边缘24C上以及肋结构60和侧壁表面与锁定件表面相接触，连接器50就可相对于墨盒准确地定位。
连接器构件的前端高度为H2，它是和墨盒20的高度H1一起选择的，以使连接器50和墨盒20的组件的总体高度等于高形态系数的墨盒的高度。此外，连接器50还具有基准面72，其位置与相应的高形态系数的墨盒90的相应定位面92一致(图9)。
图7和8显示了处于装配状态下的墨盒20和连接器构件50，它们组成了组件或墨水输送系统70。
图9为正视图，显示了小形态系数的墨盒20、墨盒20和连接器50的组件70以及大形态系数的墨盒90如HP51649A墨盒之间的高度比较。虽然大形态系数的墨盒的总体高度比组件70的总体高度大很多，但是墨盒90的基准92的高度和组件70的基准72的高度相同。当各墨盒安装在尺寸适于大形态系数的墨盒90的托架中时，基准面72和92将会接触相应的托架基准面。此外，墨盒20的宽度和深度与墨盒90的相应宽度和深度相同。另外，墨盒90的TAB电路的打印头和电触点型式与墨盒20的打印头和电触点型式相同，因此，二种墨盒均可由相同的信号正确地驱动。
图10显示了小形态系数的墨盒组件70和大形态系数的墨盒90的底部侧面的立体图。它显示了用于两种墨盒的相同的突出端结构。
图11是安装在滑杆140上以便沿托架扫描轴作平移运动的托架120的立体图。本示例性实施例中的托架120具有两个墨盒槽122和124，其大小适于在槽中安装相应的大形态系数的墨盒90，相应的托架基准面包括可与墨盒90的基准面92相接合且用于精确地将墨盒定位在槽中的托架基准面，而且相应的TAB电路可与墨盒的相应TAB电路电连接。根据本发明，带有连接器构件50的小形态系数的墨盒20可以安装在托架槽中，并利用基准面72接触相应的托架基准面而定位，并且提供了与托架的TAB电路的必要电连接。在图11所示的示例中，槽122中已经安装了一个大形态系数的墨盒90，槽124中安装了小形态系数的墨盒20，墨盒20中安装了连接器构件50。因此，根据本发明的这一方面，小形态系数的墨盒20可用于尺寸适于大形态系数的墨盒90的托架。
图12和13表示了可使小形态系数的墨盒20用于大形态系数的墨盒的容槽的连接器构件80的另一实施例。此连接器构件80采用了一种压力连接件82，在此示例性实施例中为螺钉82，其可以紧固在墨盒顶盖的锁定件24A的表面24A1上。构件80如构件50一样是一个整体框架，但是尺寸较小，在安装时可包围住锁定件24A，如图13所示。此构件包括了侧壁部分84A，84B和前后壁86A，86B。后壁中具有用于接受螺钉82的螺纹孔88，螺钉82具有指旋式螺纹头部82A，以便人工地拧紧紧固件。此螺纹孔与水平成一角度，后壁的外表面具有螺钉82可拧入的斜面部分。当框架位于顶盖24上并围绕锁定件时，通过将螺钉82拧紧在锁定件的后表面上可将连接器锁定住。螺钉成一定的角度(朝向墨笔前端向下倾斜)起作用，从而保证连接器固定在墨盒的顶盖上。前壁部分86A包括与构件50的基准面相同的基准面89，当墨盒-连接器组件如图13所示地安装在尺寸适于大形态系数的墨盒的托架槽中时，此基准面靠在相应的托架基准面上。
低形态系数的喷墨墨盒可以制成一次性的墨盒，它一直使用到墨水的内部供应源耗尽为止，然后被丢弃或回收。或者，此低形态系数的喷墨墨盒可以是可再填充的墨盒，其内部的墨水槽在最初供应耗尽之后可再填充。再填充可以通过不同的技术来实现。一种技术是将中空的针管插入到墨盒顶盖上的再填充端口或开口中，而后通过针管将墨水释放到内部容槽中。针管连接在墨水容器中的再填充的墨水供应源上。
通过将连接器连接到低形态系数的喷墨墨盒上以形成高形态系数的墨盒组件，并将高形态系数的墨盒组件可拆卸地安装在尺寸适于容纳高形态系数的喷墨墨盒的墨盒槽中，从而可使用低形态系数的喷墨墨盒。当低形态系数的墨盒中的墨水基本上耗尽时，从墨盒槽中取下高形态系数的墨盒组件。从低形态系数的喷墨墨盒上拆下连接器，并将其连接到另一个充满墨水的低形态系数的喷墨墨盒上，从而形成另一个高形态系数的墨盒组件。然后将这个新的组件可拆卸地安装在托架槽中。
或者，可以不用另一个充满未用墨水的墨盒来替换第一个低形态系数的喷墨墨盒，而是在低形态系数的墨盒中的墨水基本耗尽时，从墨盒槽中取下高形态系数的墨盒组件，在低形态系数的墨盒中重新填充新的墨水，然后再置于墨盒槽中。将连接器从低形态系数的墨盒上取下以便进行再填充，从而在墨盒中再填满墨水；在墨盒重新填满了新的墨水后，再将连接器安装到低形态系数的墨盒中。
可以理解，上述实施例仅是阐明体现了本发明原理的可能的特定实施例。在不脱离本发明的范围和精神实质的前提下，本领域的技术人员根据这些原理可以容易地设计出其它装置。

Claims (21)

1.一种喷墨墨盒的连接器套件，包括：
喷墨墨盒，其包括墨盒壳体、安装在所述壳体上的打印头、用于将所述墨盒壳体定位在第一托架构件中的固定且可重复的位置上的位于所述壳体上的多个基准面，以及安装在所述墨盒壳体上并与所述打印头电连接的墨盒电触点组，当所述墨盒安装在所述第一托架构件中时，所述墨盒电触点组位于所述壳体上，并与相应的第一托架电触点组相接触；和
连接器构件，其可连接到所述墨盒壳体上以提供所述连接器构件和所述墨盒的组件，所述组件可安装在设置成容纳不同大小的喷墨墨盒的第二托架构件中的固定且可重复的位置上，所述第二托架构件具有第二托架电触点组，当所述墨盒安装在所述第二托架构件中的所述固定且可重复的位置上时，所述墨盒电触点组和所述第二托架电触点组之间形成接触。
2.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，所述喷墨墨盒是低矮外形的墨盒，其具有低矮外形的高度尺寸，所述高度尺寸小于所述不同大小的所述喷墨墨盒的相应的高度尺寸。
3.根据权利要求2所述的套件，其特征在于，所述连接器构件的大小与所述低矮外形的高度尺寸相结合，提供了能与所述不同大小的所述喷墨墨盒的所述高度尺寸相匹配的组件高度尺寸。
4.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，所述壳体具有相对的顶端和底端，所述打印头固定在所述底端，在所述顶端和底端之间连接有工作表面，所述墨盒触点组与所述工作表面相连。
5.根据权利要求4所述的套件，其特征在于，所述连接器构件安装在所述墨盒壳体的所述顶端上。
6.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，所述连接器构件包括尺寸和所述墨盒壳体一致的框架结构，用于将所述连接器构件卡在所述墨盒壳体上。
7.根据权利要求1所述的套件，其特征在于，所述连接器构件包括框架结构，其包括可将所述框架结构连接到所述墨盒壳体上的压力紧固件。
8.一种墨水输送系统，包括：
具有墨水供应源的低形态系数的喷墨墨盒，可将墨水喷到墨水接受介质上；和
安装在所述低形态系数的墨盒上的连接器，从而允许所述墨盒可拆卸地安装到在尺寸适于容纳高形态系数的墨盒的墨盒槽中。
9.根据权利要求8所述的墨水输送系统，其特征在于，所述连接器是不需要任何工具就可安装在所述低形态系数的墨盒上的连接器。
10.根据权利要求8所述的墨水输送系统，其特征在于，所述低形态系数的喷墨墨盒是可再填充的喷墨墨盒。
11.根据权利要求8所述的墨水输送系统，其特征在于，所述低形态系数的墨盒包括：
壳体，其具有可容纳所述墨水供应源的腔，以及与所述腔相通的的墨水排出口；
安装在所述墨水排出口处的打印头，其具有多个通过所述墨水排出口与所述墨水供应源相通的喷墨孔；和
固定在所述壳体上的整体封盖，用于帮助密封所述腔，以便于通过所述墨水排出口与所述墨水供应源相连通。
12.根据权利要求11所述的墨水输送系统，其特征在于，所述整体封盖包括用于容纳所述连接器的直立凸台。
13.根据权利要求12所述的墨水输送系统，其特征在于，所述凸台通常为矩形形状。
14.根据权利要求12所述的墨水输送系统，其特征在于，所述连接器为盒形，具有前壁、后壁和两个侧壁，所述前壁、后壁和侧壁形成了开口的盒式结构，其尺寸适于在其中容纳所述凸台；
延伸穿过所述后壁的螺纹孔；和
拧入所述螺纹孔中的指旋螺钉，用于在所述连接器放置在所述凸台上时将所述连接器固定到所述凸台上。
15.一种将低形态系数的喷墨墨盒安装在尺寸适于容纳高形态系数的喷墨墨盒的容槽中的方法，包括：
提供低形态系数的喷墨墨盒，其具有墨水供应源，可将墨水喷到墨水接受介质上；和
将连接器安装到所述低形态系数的墨盒上以提供墨盒-连接器组件，其能够可拆卸地安装在尺寸适于容纳高形态系数的墨盒的墨盒槽中；和
将所述组件安装到所述墨盒槽中。
16.一种具有墨水供应源的低形态系数的喷墨墨盒的使用方法，包括：
将连接器连接到低形态系数的喷墨墨盒上，以形成高形态系数的墨盒组件；
将所述高形态系数的墨盒组件可拆卸地安装在尺寸适于容纳高形态系数的喷墨墨盒的墨盒槽中。
17.根据权利要求16所述的低形态系数的喷墨墨盒的使用方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述低形态系数的墨盒的墨水基本上耗尽时，从所述墨盒槽中取出所述高形态系数的墨盒组件；
从所述低形态系数的喷墨墨盒中拆下所述连接器；
将所述连接器连接到具有充满的墨水供应源的另一个低形态系数的喷墨墨盒上，以组成另一个高形态系数的墨盒组件；和
将所述另一个高形态系数的墨盒组件可拆卸地安装在所述墨盒槽中。
18.根据权利要求16所述的低形态系数的墨盒组件的使用方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述低形态系数的墨盒的墨水基本上耗尽时，从所述墨盒槽中取出所述高形态系数的墨盒组件；
将新的墨水重新填满所述低形态系数的墨盒中；和
将所述高形态系数的墨盒组件可拆卸地安装在所述墨盒槽中
19.根据权利要求18所述的低形态系数的喷墨墨盒的使用方法，其特征在于，所述再填充的步骤包括：
从所述低形态系数的墨盒中拆下所述连接器，以便于进行重新填充的过程；和
在所述墨盒重新填充了新的墨水供应源后，将所述连接器安装到所述低形态系数的墨盒上。
20.根据权利要求16所述的低形态系数的喷墨墨盒的使用方法，其特征在于，所述连接连接器的步骤包括将所述连接器安装到所述低形态系数的喷墨墨盒的顶盖构件上，所述连接器包括安装在所述顶盖周边上的框架结构。
21.根据权利要求16所述的低形态系数的喷墨墨盒的使用方法，其特征在于，所述连接连接器的步骤包括通过压力连接件将所述连接器连接在从所述低形态系数的喷墨墨盒的顶盖构件上伸出的凸台上。
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