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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Druckkopfpatrone für
einen Drucker. Insbesondere offenbart die vorliegende Erfindung
eine Druckkopfpatrone mit asymmetrischen Kontakten, die eine Verringerung
der Größe einer
korrespondierenden flexiblen Leiterplatte (flexible circuit board
(FCB)) im Drucker ermöglicht.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Man nehme auf 1 Bezug. 1 zeigt eine
perspektivische Ansicht einer Druckkopfpatrone 10 im Stand
der Technik. Die Druckkopfpatrone 10 im Stand der Technik
umfaßt
einen Tintenbehälter 12 und
eine Tape-automated-bonding (TAB)-Struktur 14. Die TAB 14 ist
an dem Tintenbehälter 12,
sich von einer vorderen Oberfläche 15 zu
einer unteren Oberfläche 19 windend,
montiert. Die TAB 14 umfaßt eine Vielzahl von Kontakten 16,
jeweils mit einer entsprechenden Leiterbahn 17, die eine
elektrische Verbindung mit einem Druckkopf 18 herstellt.
Der Druckkopf 18 ist an der TAB 14 montiert und
an der unteren Oberfläche 19 des
Tintenbehälters 12 angeordnet. Die
Druckkopfpatrone 10 weist eine große Symmetrie entlang eines
Querschnitts A-A auf. Wenn die Druckkopfpatrone 10 in der
Mitte entlang der Linie A-A
geteilt werden müßte, würde jede
Hälfte
der Druckkopfpatrone 10 näherungsweise dieselbe Anzahl
von Kontakten 16 (in Abhängigkeit von der Geradzahligkeit
der Anzahl von Kontakten 16) und die Hälfte des Druckkopfes 18 aufweisen.
Der Tintenbehälter 12 wird
zum Bevorraten von Tinte (nicht gezeigt) und zum Liefern dieser
Tinte zum Druckkopf 18 verwendet. Der Druckkopf 18 führt einen
Druckvorgang durch Ausstoßen
von Tinte gemäß von den Kontakten 16 empfangenen
Signalen durch.
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Man nehme auf 2 unter Bezugnahme auf 1 Bezug. 2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Druckers 20 im Stand
der Technik. Die Druckkopfpatrone 10 ist zur Verwendung
in dem Drucker 20 ausgebildet. Der Drucker 20 weist
einen Wagen 22 auf, der zwei der Druckkopfpatronen 10 hält und die
Druckkopfpatronen 10 entlang einer Druckschiene 24 vor
und zurück
befördert.
Die zwei Druckkopfpatronen 10 werden gemeinsam so dicht
wie möglich
im Wagen 22 gehalten. Mit jedem Durchlauf entlang der Schiene 24 bilden
die Druckkopfpatronen 10 einen Druckpfad auf einem Blatt
Papier 21. Allgemein gesagt, führt eine der Druckkopfpatronen 10 einen
Schwarzweißdruckvorgang
durch, während
die andere Druckkopfpatrone 10 einen Farbdruckvorgang unter
Verwendung von Tinten Cyan, Magenta und Gelb durchführt. Gemeinsam
können
die zwei Druckkopfpatronen 10 einen Vollfarbendruckprozeß auf dem
Blatt Papier 21 durchführen.
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Man nehme auf 3 unter Bezugnahme auf die 1 und 2 Bezug. 3 zeigt
ein Schemadiagramm einer flexiblen Leiterplatte (flexible circuit board
(FCB)) 30 im Drucker 20. Die FCB 30 ist
im Wagen 22 angeordnet und wird verwendet, um elektrische
Kommunikation mit den Druckkopfpatronen 10 aufzubauen.
Die FCB 30 weist eine Vielzahl von Vertiefungen 36 auf,
von denen jede eine elektrische Verbindung mit einem der entsprechenden
Kontakte 16 der Druckkopfpatronen 10 herstellt.
Auf diese Weise kann der Drucker 20 den Druckkopf 18 jeder Druckkopfpatrone 10 steuern.
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Die mit der FCB 30 verbundenen
Kosten hängen
mit dem gesamten Flächengebiet
der FCB 30 zusammen. Durch Verringerung der Größe der FCB 30 sollte
es möglich
sein, die Gesamtkosten des Druckers 30 zu verringern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist somit eine Hauptaufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Druckkopfpatrone mit einer asymmetrischen
Verteilung von Kontakten bereitzustellen, um die Größe einer
entsprechenden Kontaktfläche
im Drucker zu verringern.
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Kurz zusammengefaßt offenbart die bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Druckkopfpatrone, die in einem Wagen
eines Druckers sitzt. Der Wagen bewegt sich entlang einer ersten
Richtung im Drucker. Die Druckkopfpatrone enthält einen Tintenbehälter zum
Bevorraten von Tinte, der eine vordere Oberfläche und eine untere Oberfläche, einen
an der unteren Oberfläche
montierten Druckkopf und eine Vielzahl von Kontakten zum Empfangen
von Signalen vom Drucker und zum Liefern der Signale zum Druckkopf
aufweist. Eine Mittellinie der vorderen Oberfläche, die senkrecht zur ersten
Richtung verläuft,
definiert gleichmäßig erste und
zweite Seiten der vorderen Oberfläche. Die Kontakte sind an der
vorderen Oberfläche
angeordnet und eine Verteilung der Kontakte auf der ersten Seite übersteigt
eine entsprechende Verteilung der Kontakte auf der zweiten Seite.
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Es ist ein Vorteil der vorliegenden
Erfindung, daß durch
Vorsehen einer asymmetrischen Verteilung der Kontakte der vorderen
Oberfläche
einer Druckkopfpatrone zwei derartige gespiegelte Patronen eine
gemeinsame Dichte von Kontakten bilden werden, die in Richtung von
deren gemeinsamer Mittenposition höher ist. Die Leiterbahnen auf
einer Kontaktfläche
im Wagen des Druckers können
so hergestellt werden, daß sie
zwischen zwei Spalten mit Vertiefungen verlaufen. Die Größe der entsprechenden Kontaktfläche kann
als Folge dessen verringert werden, was zu niedrigeren Gesamtkosten
für den
Drucker führt.
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Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden
Erfindung werden zweifelsohne für
Fachleute auf dem Gebiet nach Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform,
die in den zahlreichen Figuren und Zeichnungen dargestellt ist,
ersichtlich werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Druckkopfpatrone im Stand der
Technik.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Druckers im Stand der Technik.
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3 zeigt
ein Schemadiagramm einer flexiblen Leiterplatte (flexible circuit
board (FCB)) im Drucker von 2.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
einer Druckkopfpatrone gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht von Druckkopfpatronen gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in dem Drucker von 5 zu
verwenden sind.
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7 zeigt
ein Schemadiagramm einer flexiblen Leiterplatte (flexible circuit
board (FCB)), die in einem Wagen des Druckers von 5 angeordnet ist.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Druckkopfpatrone
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Druckkopfpatrone gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Man nehme auf 4 Bezug. 4 zeigt eine
perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Druckkopfpatrone 40a gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Druckkopfpatrone 40a umfaßt einen
Tintenbehälter 42 und
eine Tape-automated-bonding (TAB)-Struktur 44, die an dem
Tintenbehälter 42 montiert
ist. Der Tintenbehälter 42 weist
eine vordere Oberfläche 45 und
eine untere Oberfläche 49 auf.
Die TAB 44 ist an der vorderen Oberfläche 45 montiert und
windet sich zur unteren Oberfläche 49.
Die TAB 44 enthält
eine Vielzahl von Kontakten 46a, wobei jeder in elektrischer
Verbindung mit einem Druckkopf 48 mittels einer Leiterbahn 47 steht.
Alle Kontakte 46a befinden sich an der vorderen Oberfläche 45 des
Tintenbehälters 42,
während
der Druckkopf 48 an der unteren Oberfläche 49 angeordnet
ist. Die Kontakte 46a sind in einer Vielzahl von Spalten 46c angeordnet.
Der Tintenbehälter 42 liefert
Tinte (nicht gezeigt) zum Druckkopf 48. Der Druckkopf 48 stößt die Tinte
gemäß von den
Kontakten 46a empfangenen Signalen aus.
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Man nehme auf 5 unter Bezugnahme auf 4 Bezug. 5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Druckers 50 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Druckkopfpatrone
40a ist zur Verwendung in dem Drucker 50 ausgebildet.
Der Drucker 50 enthält
einen Wagen 52, der die Druckkopfpatrone 40a hält und die
Druckkopfpatrone 40a entlang einer Richtung X einer Druckschiene 54 vor
und zurück
befördert.
In jedem Durchlauf entlang der Druckschiene 54 stößt die Druckkopfpatrone 40a Tinte
auf ein Dokument 51 aus, um einen Druckvorgang durchzuführen. Die
Druckkopfpatrone 40a ist in einer aufrechten Art im Wagen 52 montiert,
wobei die untere Oberfläche 49 nach
unten gewandt ist, so daß die
Schwerkraft beim Zuführen
von Tinte zum Druckkopf 48 helfen kann. Die Druckkopfpatrone 40a weist
eine Mittellinie entlang einer Richtung Y-Y auf, die eine erste Seite 45R und
eine zweite Seite 45L der vorderen Oberfläche 45 gleichmäßig definiert.
Diese Mittellinie Y-Y, eine vertikale Halbierende, verläuft senkrecht zur
Richtung X der Druckschiene 54. Die erste Seite 45R weist
ungefähr
die Hälfte
des gesamten Oberflächengebietes
der vorderen Oberfläche 45 auf,
wobei die zweite Seite 45L den Rest aufweist. Eine Mehrheit
der Kontakte 46a ist auf der ersten Seite 45R angeordnet,
so daß die
Verteilung von Kontakten 46a auf der ersten Seite 45R diejenige
der zweiten Seite 45L überschreitet.
Das heißt,
daß sich
die Anzahl von Kontaktspalten 46c auf der ersten Seite 45R von
der Anzahl von Kontaktspalten 46c auf der zweiten Seite 45L unterscheidet.
Die Verteilung von Kontakten 46a ist somit asymmetrisch
in Bezug auf die Mittellinie Y-Y. Diese asymmetrische Verteilung übersteigt
jede durch Geradzahligkeit (d. h. eine ungerade Anzahl von Kontakten 46a)
bedingte einfache Ungleichheit. Die erste Seite 45R sollte
mindestens 5 Prozent mehr Kontakte 46a als die zweite Seite 45L aufweisen.
Die untere Oberfläche 49 weist
auch eine Mittellinie B-B auf, die die untere Oberfläche 49 im
wesentlichen gleichmäßig aufteilt.
Man beachte, daß die
Mittellinie B-B auf die Mittellinie Y-Y ausgerichtet ist, so daß, wenn
man die Druckkopfpatrone 40a gleichmäßig in Hälften aufteilen müßte, man
entlang sowohl der Mittellinie Y-Y als auch der Mittellinie B-B
schneiden müßte. Der
Druckkopf 48 liegt gleichmäßig angeordnet entlang der
Mittellinie B-B.
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Die Druckkopfpatrone 40a ist
vorzugsweise so gestaltet, daß sie
in Verbindung mit einer komplementären Druckkopfpatrone 40b arbeitet.
Zum Beispiel kann die Druckkopfpatrone 40a nur farbige
Tinte halten, während
die Druckkopfpatrone 40b schwarze Tinte halten wird. Man
nehme auf 6 unter Bezugnahme
auf die 4 und 5 Bezug. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht
der Druckkopfpatronen 40a und 40b gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in dem Drucker 50 zu verwenden sind. Die Druckkopfpatrone 40b weist
auch eine asymmetrische Verteilung von Kontakten 46b gemäß der vorliegenden
Erfindung auf, wobei eine höhere
Verteilung von Kontakten 46b in Richtung der Druckkopfpatrone 40a vorliegt.
Die Druckkopfpatrone 40b kann als eine Reflexion entlang
einer Linie R-R der Druckkopfpatrone 40a hinsichtlich der
Verteilung der Kontakte 46b in Bezug auf diejenige der
Kontakte 46a betrachtet werden. Selbstverständlich kann
die Druckkopfpatrone 40b eine geringere oder höhere Anzahl
von Kontakten 46b als Kontakte 46a aufweisen.
Der Schlüsselpunkt
besteht jedoch darin, daß eine
größere Anzahl
von Kontakten 46a und 46b in Richtung zur imaginären Linie
R-R zwischen den Druckkopfpatronen 40a und 40b dichter
zusammengerückt
sind. Durch Plazieren eines größeren Prozentsatzes
der Kontakte 46a und 46b dichter zusammen kann
eine Verringerung der Größe auf einer
entsprechenden flexiblen Leiterplatte (flexible circuit board (FCB))
im Wagen 52 vorgenommen werden.
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Man nehme auf 7 unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 Bezug. 7 zeigt ein Schemadiagramm
einer flexiblen Leiterplatte (flexible circuit board (FCB)) 70,
die im Wagen 52 des Druckers 50 angeordnet ist.
Die FCB 70 wird als eine Kontaktfläche zum Herstellen von elektrischen
Verbindungen mit jedem Kontakt 46a und 46b der
jeweiligen Druckkopfpatronen 40a und 40b verwendet.
Die FCB 70 weist eine Vielzahl von Vertiefungen 76a,
von denen jede eine elektrische Verbindung mit einem entsprechenden
Kontakt 46a herstellt, und eine Vielzahl von Vertiefungen 76b auf,
von denen jede eine elektrische Verbindung mit einem entsprechenden
Kontakt 46b herstellt. Auf diese Weise kann der Drucker 50 mittels
der FCB 70 Signale zu den Druckkopfpatronen 40a und 40b senden.
Die komplementären asymmetrischen
Verteilungen der Kontakte 46a und 46b an deren
jeweiligen Druckkopfpatronen 40a und 40b führen zu
einer größeren Konzentration
von entsprechenden Vertiefungen 76a und 76b in
Richtung der Mitte 75c der FCB 70. Dies wiederum
führt zu
einer entsprechenden Abnahme der Anzahl von Vertiefungen 76a und 76b auf
den Seiten 75L und 75R der FCB 70. Eine
Folge davon ist, daß Leiterbahnen 77 von
den Vertiefungen 76a und 76b in der Mitte 75c der
FCB 70 konzentrierter sind und weniger Leiterbahnen 77 hergestellt
werden müssen,
die entlang den Seiten 75L und 75R der FCB 70 verlaufen.
Die Leiterbahnen 77 können
auch so hergestellt sein, daß sie
zwischen zwei Spalten von Vertiefungen, wie z. B. zwischen Spalten 79a und 79b,
verlaufen. Die Seiten 75R und 75L können somit
in Richtung der Mitte 75c gezogen werden, was zu einer
Verringerung der Größe der FCB 70 führt. Als
ein extremes Beispiel dafür
würden
die Leiterbahnen 77a, 77b, 77c und 77d,
wenn alle Kontakte 46a der Druckkopfpatrone 40a auf
der Seite 45R plaziert würden, eindeutig dichter in
Richtung zur Mitte 75c der FCB 70 zusammenkommen.
Das somit gegenwärtig
von den Leiterbahnen 77a–77d eingenommene
Gebiet könnte
somit von der FCB 70 abgeschnitten werden, was zu einer
weiteren Reduzierung der Größe der FCB 70 führt.
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Es können mehrere Verfahren verwendet werden,
um eine asymmetrische Verteilung von Kontakten an einer Druckkopfpatrone
zu erzeugen und an der entsprechenden sich ergebenden Verringerung
der Größe der Kontaktfläche (d.
h. der FCB 70) im Drucker zu partizipieren. Die bevorzugte
Ausführungsform
ist in 4 dargestellt,
in der die Mittellinie B-B der TAB 44 auf die Mittellinie
Y-Y der vorderen Oberfläche 45 ausgerichtet
ist. In diesem Fall sind mehr Kontakte 46a auf einer Seite
der Mittellinie Y-Y als auf der anderen konzentriert, was zu der
asymmetrischen Verteilung von Kontakten 46a führt. Alternativ
kann jedoch die TAB 44 selbst verschoben werden, um in
Bezug auf die Mittellinie Y-Y asymmetrisch zu sein. Man nehme Bezug
auf 8. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform 80 einer
Druckkopfpatrone gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Druckkopfpatrone 80 enthält einen Tintenbehälter 82 und eine
TAB 84. Der Tintenbehälter 82 weist
eine vordere Oberfläche 85 und
eine untere Oberfläche 89 auf. Die
vordere Oberfläche 85 wird
gleichmäßig festgelegt
in eine erste Seite 85R und eine zweite Seite 85L durch
eine Mittellinie C-C. Die untere Oberfläche 89 ist in ähnlicher
Weise durch eine Mittellinie E-E, die auf die Mittellinie C-C ausgerichtet
ist, gleichmäßig untergeteilt.
Die TAB 84 ist sowohl an der vorderen Oberfläche 85 als
auch an der unteren Oberfläche 89 des
Tintenbehälters 82,
mit einer Vielzahl von an der vorderen Oberfläche 85 angeordneten
Kontakten 86 und einem Druckkopf 88 an der unteren
Oberfläche 89 angeordnet.
Der Abschnitt der TAB 84, der an der vorderen Oberfläche 85 montiert
ist, ist von einer Mittellinie D-D gleichmäßig unterteilt, während der
Abschnitt der TAB 84, der an der unteren Oberfläche 89 montiert
ist, von einer Mittellinie F-F gleichmäßig unterteilt ist. Die Mittellinie
D-D ist auf die Mittellinie F-F ausgerichtet, um die gesamte TAB
84 gleichmäßig zu teilen.
Die Kontakte 86 sind symmetrisch angeordnet um die Mittellinie
D-D der TAB 84,
so daß,
mit Ausnahme von Berücksichtigung
der Geradzahligkeit, eine gleiche Anzahl von Kontakten 86 auf
einer Seite der Mittellinie D-D wie auf der anderen Seite der Mittellinie
D-D vorhanden ist. Die Mittellinie D-D der TAB 84 ist jedoch
gegenüber
der Mittellinie C-C der vorderen Oberfläche 85 versetzt. Dies
bewirkt, daß mehr Kontakte 86 in
der Seite 85R angeordnet werden, was zu einer asymmetrischen
Verteilung der Kontakte 86 an der vorderen Oberfläche 85 in
Bezug auf die Mittellinie C-C führt.
An der unteren Oberfläche 89 ist der
Druckkopf 88 auf die Mittellinie E-E der unteren Oberfläche 89 statt
auf die Mittellinie F-F der TAB 84 ausgerichtet montiert.
Auf diese Weise bleibt der Druckkopf 88 an der unteren
Oberfläche 89 zentral ausgerichtet,
was bevorzugt wird, da nur ein Typ von Tintenbehälter 82 gestartet
werden muß.
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Ein an der unteren Oberfläche des
Tintenbehälters
zentral ausgerichteter Druckkopf ist jedoch keine Bedingung der
vorliegenden Erfindung. Man nehme auf 9 Bezug. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform 90 einer
Druckkopfpatrone gemäß der vorliegenden
Erfindung. In dieser Ausführungsform sind
Mittellinien H-H und J-J der TAB 94, wie in der vorangehenden
Ausführungsform 80,
gegenüber
den entsprechenden Mittellinien G-G und I-I des Tintenbehälters 92 versetzt.
Der Druckkopf 98 ist jedoch auf die Mittellinie J-J der
TAB der unteren Oberfläche 99 ausgerichtet.
Folglich sind sowohl die Kontakte 96 als auch der Druckkopf 98 symmetrisch
in Bezug auf die TAB 94, aber asymmetrisch in Bezug auf
den Tintenbehälter 92.
Diese Gestaltung wird jedoch als etwas schlechter angesehen, da
sie zwei unterschiedliche Typen von Tintenbehälter 92 erfordert:
einen, der eine größere Verteilung
von Kontakten 96 auf der Seite 95R trägt, und
einen anderen, der eine größere Verteilung
von Kontakten 96 auf der Seite 95L trägt.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik
liefert die vorliegende Erfindung eine asymmetrische Verteilung
von Kontakten an der vorderen Oberfläche eines Tintenbehälters. Durch
Paaren zweier derartiger Druckkopfpatronen miteinander, jede mit
entgegengesetzten Symmetrien von Kontakten, kann eine größere Anzahl
von Kontakten beim Paaren der Druckkopfpatronen dichter zusammengebracht
werden. Für
eine Kontaktfläche
im Drucker, die zum Herstellen von Kommunikation mit den gepaarten
Druckkopfpatronen (d. h. einer FCB) verwendet wird, wird eine höhere Dichte
von entsprechenden Vertiefungen in Richtung zur Mitte dieser Verbindungsfläche gebracht.
Die Außenkanten
der Oberfläche
können somit
abgeschnitten werden, was zu einer Verringerung der Größe der Oberfläche und
demzufolge zu mit dem Drucker verbundenen geringeren Kosten führt.
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Fachleute auf dem Gebiet werden leicht
erkennen, daß zahlreiche
Modifikationen und Änderungen
der Vorrichtung vorgenommen werden können, während die Lehren der Erfindung
beibehalten bleiben. Zum Beispiel ist es möglich, mindestens eine Ecke
der TAB abzuschneiden oder die TAB in einer wellenförmigen Gestalt
auszubilden. Dementsprechend soll die obige Beschreibung als nur
durch die Maßnahmen
und Grenzen der beigefügten
Ansprüchen
ausgelegt werden.
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Zusammenfassung
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Eine Druckkopfpatrone sitzt in einem
Wagen eines Druckers. Der Wagen bewegt sich entlang einer ersten
Richtung in dem Drucker. Die Druckkopfpatrone enthält einen
Tintenbehälter
zum Bevorraten von Tinte, der eine vordere Oberfläche und
eine untere Oberfläche,
einen an der unteren Oberfläche montierten
Druckkopf und eine Vielzahl von Kontakten zum Empfangen von Signalen
vom Drucker und zum Liefern der Signale zum Druckkopf aufweist. Eine
Mittellinie der vordere Oberfläche,
die senkrecht zur ersten Linie verläuft, definiert gleichmäßig erste und
zweite Seiten der vordere Oberfläche.
Die Kontakte sind an der vorderen Oberfläche angeordnet und die Verteilung
der Kontakte auf der ersten Seite übersteigt eine entsprechende
Verteilung der Kontakte auf der zweiten Seite.