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Die Erfindung betrifft eine Tintenkartusche für Tintenstrahldrucker nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, mit einem Außengehäuse und einem innenliegenden Tintenbehältnis, insbesondere einem Tintenbeutel, welches ein Tintenauslassstück aufweist, durch welches das Tintenbehältnis von außen flüssigkeitsleitend kontaktierbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Tintenkartuschen mit einem Außengehäuse aus Kunststoff bekannt.
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In der
US 5,666,146 ist eine Tintenkartusche zum Einsetzen in einen Drucker beschrieben. Diese umfasst ein Außengehäuse, welches in der Praxis aus Kunststoff gefertigt ist, in dem ein Tintenbeutel vorgesehen ist, dessen flexible Außenwände durch Aluminium- bzw. Nylonfolie ausgebildet sind. Der Tintenbeutel ist durch ein Tintenauslassstück hindurch vom Drucker flüssigkeitsleitend kontaktierbar. Hierzu dringt beim Einführen der Tintenkartusche in den Drucker eine Einstechnadel des Druckers in das Tintenauslassstück ein. An einer Frontwand des Außengehäuses sind Führungsöffnungen vorgesehen, die der Aufnahme von druckerseitigen Führungsfortsätzen dienen. Diese Führungsöffnungen wirken mit den druckerseitigen Fortsätzen so zusammen, dass beim Einsetzen der Kartusche in den Drucker die Kartusche zuerst die druckerseitigen Fortsätze kontaktiert und durch diese in Position gebracht wird. Anschließend dringt die Einstechnadel in das Tintenauslassstück ein. Beim Eindringen der Kartusche in den Drucker wird die Führungsfunktion der Führungsöffnungen durch die Anlage der druckerseitigen Fortsätze am Innenumfang der Führungsöffnungen bzw. dem resultierenden Gegendruck sichergestellt. Dies wird dadurch erzielt, dass der Durchmesser der Fortsätze am Drucker etwa dem Durchmesser der Führungsöffnungen entspricht. Weiterhin ist am Tintenbeutel eine Stützplatte vorgesehen, die dazu dient den Tintenbeutel auf einer Beutelseite zu versteifen. An der Stützplatte ist ein Füllstandsindikator vorgesehen, der sobald der Tintenbeutel (nahezu) tintenleer ist durch eine Aussparung im Außengehäuse hindurch ragt. Der Füllstandsindikator kann in diesem Fall Druck auf einen (außerhalb der Tintenkartusche angebrachten) Schalter im Drucker ausüben, wodurch druckerseitig ein niedriger Tintenfüllstand in der Kartusche detektiert werden kann.
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Eine ähnliche Tintenkartusche ist in der
DE 692 14 512 T2 (
EP 516 088 B1 ) beschrieben. Die dort beschriebene Tintenkartusche zeichnet sich dadurch aus, dass das Tintenauslassstück im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist und dass im Tintenauslassstück eine kreisförmige Nut ausgebildet ist, die so formschlüssig mit dem Außengehäuse verbunden ist, dass das Tintenauslassstück in einer vorbestimmten Position relativ zum Gehäuse gehalten und positioniert wird. im Außengehäuse ist für die Aufnahme der Nut des Tintenauslassstückes ein halbkreisförmiger Einschnitt vorgesehen.
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In der
US 6,053,606 ist eine Tintenkartusche offenbart, bei der die Stützplatte koplanar abgragende Abschnitte aufweist, durch die die Stützplatte sich vom Außengehäuse abstützt. Beim Entleeren der Tintenkartusche reiben die koplanar abragenden Abschnitte entlang der Innenseite des Außengehäuses.
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Gerade in jüngster Zeit wird immer mehr Wert auf einen umweltverträglichen Umgang mit Ressourcen gelegt. Die Kunststoffkartuschen des Standes der Technik sind jedoch nur aufwändig umweltfreundlich entsorgbar. Zudem wird für Kunststoff Erdöl benötigt, ein zunehmend wertvoller werdender Rohstoff.
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Aus der
US 7,488,059 B1 ist ein sogenanntes „Bulk-Ink System” bekannt, bei dem ein außerhalb des Druckers angeordnetes Tintenreservoir eine im Drucker angeordneten (zusätzlich zu dem Tintenreservoir vorgesehene) Adapter mittels einer Tintenzuleitung versorgt. Das führungsmittelfreie Gehäuse des Tintenreservoirs kann hier aus Pappe oder Plastik sein. Im Gegensatz zu der handelsüblichen Kunststoff-Tintenkartusche ist keine Zentrierung des frei platzierbaren Tintenreservoirs notwendig oder vorgesehen.
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Auch aus der
DE 44 25 694 A1 ist ein weiteres solches „Bulk-Ink System” bekannt, wobei das führungsmittelfreie Gehäuse des frei platzierbaren Tintenreservoirs aus Karton ist. Die über eine Tintenleitung mit dem Tintenreservoir verbundener Tintenadapter ist ein an die Form des Kartuschenaufnahmebereichs des Druckers angepasstes Formteil, üblicherweise aus einem harten Kunststoff.
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Aus der
US 2005/0151813 A1 ist ein Druckgestell insbesondere zum Bedrucken von T-Shirts, bekannt, bei dem eine Vielzahl von frei platzierbaren und führungsmittelfreien Tintenreservoirs auf einen Rahmen aufgesetzt werden. Die Tintenreservoirs sind über flexible Schläuche, die die freie Platzierbarkeit gewähren sollen, mit dem Druckkopf verbunden.
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Es ist also insgesamt bekannt, bei Tintenreservoirs, welche über örtlich flexible Schläuche angeschlossen werden, das Außengehäuse auch aus einem Zellstoffmaterial wie Pappe oder Karton auszufertigen. In den Fällen, bei denen das Tintenreservoir einen im Drucker platzierten Tintenadapter versorgt, handelt es sich bei diesen um handelsübliche Kunststoffkartuschen. Die Tintenadapter können im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen, zusätzlich zu den Tintenkartuschen vorgesehenen, frei platzierbaren Tintenreservoirs Führungsmittel aufweisen, um den Tintenadapter relativ zu ortsfesten Einstech- bzw. Schnittstellenmitteln in den Drucker beim Einschub auszurichten bzw. zu zentrieren.
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Ausgehend vom dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tintenkartusche zum Einsetzen in einen Tintenstrahldrucker so zu verbessern, dass sie ökologisch verträglicher ist und ökonomisch langfristig zu stabilen Preisen produzierbar ist.
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Die Aufgabe wird mittels einer Tintenkartusche mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Tintenkartusche mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik eine besonders umweltverträgliche und zukunftssichere Bauweise. Erreicht wird dies, indem Zellstoff als hauptsächliches Material für das Außengehäuse verwendet wird. Es bestehen mindestens vier, bevorzugt mindestens sechs, Seitenflächen des Außengehäuses aus Zellstoff. Hierdurch werden eine umweltverträgliche Herstellung und eine umweltfreundliche Entsorgung möglich. Zellstoff, also der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern, wird aus natürlich nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, kann gut recycelt werden und besteht selbst meist aus recyceltem Material.
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Zusätzlich zu den Seitenflächen aus Zellstoff können ggf. vorgesehene Schienen oder Gerüste aus anderen Materialien, insbesondere zur Ausbildung der Kanten, vorgesehen sein. Jedoch sollte das Außengehäuse zumindest größtenteils aus Zellstoff sein, d. h. der Flächenanteil von Zellstoff an den Innen- und Außenflächen des Außengehäuses sollte mindestens 80 Prozent, bevorzugt mindesten 95 Prozent, betragen.
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Besonders bevorzugt ist das Außengehäuse durch Karton oder Pappe ausgebildet, wobei Karton ein im Wesentlichen Zellstoff aufweisendes Material mit einem Flächengewicht von unter 600 g/m2 bezeichnet und Pappe ein im Wesentlichen Zellstoff aufweisendes Material mit einem Flächengewicht von über 600 g/m2.
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Besonders geeignet als Material für das Außengehäuse hat sich ein- oder mehrwellige Wellpappe herausgestellt. Hierbei ist die Wellenart der Wellpappe bevorzugt eine Feinstwelle mit einer Wellenteilung zwischen 3,0 mm und 3,5 mm und einer Wellenhöhe zwischen 1,0 mm und 1,8 mm. Diese Werte bieten einen guten Kompromiss aus Stabilität und Platzbedarf.
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Erfindungsgemäß ist an einer Längsseitenwand der Kartusche ein seitlich hervorstehender Führungsarm vorgesehen. Dieser Führungsarm ist so ausgebildet, dass er die Tintenkartusche mittels einer Führung im Drucker führen kann. Aus Stabilitätsgründen ist er vorzugsweise aus Kunststoff, Metall und/oder Holz. Weiterhin denkbar wäre es den Führungsarm ebenfalls aus Pappe (beispielsweise als umgeklappten Teil der Außenwand) auszubilden, sofern die notwendige Stabilität erreicht wird.
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Bevorzugt ist die Tintenkartusche quaderförmig aufgebaut und weist Seitenwände, genauer eine Frontwand, eine Rückwand, zwei Längsseitenwände, sowie einen Boden und einen Deckel, auf, wobei die Längserstreckung der Tintenkartusche größer als die Breitenerstreckung ausgebildet ist und die Breitenerstreckung größer als die Höhenerstreckung ausgebildet ist.
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Die Längserstreckung der Tintenkartusche beträgt bevorzugt zwischen 40 cm und 55 cm, ihre Breitenerstreckung beträgt bevorzugt zwischen 9 cm und 11 cm und ihre Höhenerstreckung beträgt bevorzugt zwischen 2 cm und 3 cm.
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Eine zweiteilige Ausführung des Außengehäuses ist vorteilhaft. Hierbei umfasst die Tintenkartusche ein Oberteil und ein Unterteil, welche so ausgebildet sind, dass sie ineinander gesteckt werden können und zusammen das Außengehäuse der Tintenkartusche ausbilden. Das Oberteil umfasst den Deckel und Seitenwandschichten. Das Unterteil umfasst den Boden und Seitenwandschichten. Zusammengesetzt liegen die Seitenwandschichten des Unterteils innerhalb der Seitenwandschichten des Oberteils. Sie bilden gemeinsam die Seitenwände der Tintenkartusche, welche hierdurch im Überlappungsbereich von Ober- und Unterteil zumindest abschnittsweise doppelwandig (bzw. doppelschichtig) ausgebildet sind. Der Deckel des Oberteils stützt sich an den Kanten der Seitenwandschichten des Unterteils ab. Gleichermaßen stützt sich der Boden des Unterteils an den Kanten der Seitenwandschichten des Oberteils ab.
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Zwischen dem Ober- und Unterteil befindet sich ein Tintenbehältnis, welches vorzugsweise durch ein Tintenauslassstück von außerhalb der Tintenkartusche flüssigkeitsleitend kontaktierbar ist. Hierfür dringen bevorzugt druckerseitige Einstechmittel in das Tintenauslassstück ein und bilden einen Flüssigkeitskanal vom Inneren des Tintenbehältnisses zu den Tintendüsen des Druckkopfs. Durch die zweiteilige Ausführung der Tintenkartusche ist die Montage, insbesondere in Bezug auf das im Außengehäuse befindliche Tintenbehältnis, deutlich vereinfacht. Bei einer einteiligen Ausführungsform müsste das Außengehäuse kompliziert um das Tintenbehältnis herum geformt und gefestigt werden, was auch den Austausch des Tintenbehältnisses in der Tintenkartusche deutlich erschweren würde.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt in der Frontwand der Tintenkartusche eine Aussparung vorzusehen, durch die hindurch das Tintenauslassstück nach außen gelegt wird. Bevorzugt ragt das Tintenauslassstück über die Frontwand der Tintenkartusche hinaus.
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Zusätzlich oder alternativ zu von der Frontwand gebildeten Formschlussmitteln können zwischen der Frontwand und dem Tintenbehältnis Formschlussmittel vorgesehen sein, die das Tintenbehältnis von der Frontwand beabstanden, wodurch eine Knautschzone zwischen Frontwand und Tintenbehältnis gebildet wird, welche insbesondere beim Einsatz der Tintenkartusche in den Drucker eine weitere Sicherheit vor Beschädigungen, insbesondere des Tintenbehältnisses, bildet. Bevorzugt beabstanden die Formschlussmittel das Tintenbehältnis um mindestens 0,5 cm von der Frontwand des Außengehäuses. Weiterhin gewähren die Formschlussmittel einen sicheren Sitz des Tintenbehältnisses in der Tintenkartusche.
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Vorteilhafterweise ist in dem Tintenauslassstück mindestens eine Nut vorgesehen, die die Frontwand der Tintenkartusche in ihrer Dicke zumindest abschnittsweise so einschließt, dass ein Verrutschen des Tintenbehältnisses in Längsrichtung unterbunden wird, indem die Seitenflächen der Nut die in Längsrichtung wirkenden Kräfte aufnehmen.
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Im Stand der Technik, beispielsweise in der
EP 516 088 B1 , ist das Tintenauslassstück im Querschnitt kreisförmig. Es kann aber auf einfache Weise eine Verdrehsicherung des Tintenbehältnisses gegenüber dem Außengehäuse erzeugt werden, wenn sowohl der Querschnitt der Tintenauslassstückaussparung als auch der Querschnitt des Tintenauslassstückes im Wesentlichen rechteckig sind, was deshalb bevorzugt wird.
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Vorzugsweise ist der Führungsarm als Winkelelement ausgebildet, dabei ragt ein Schenkel durch eine Aussparung der Längsseitenwand der Tintenkartusche hindurch, welcher dann an seinem außerhalb des Außengehäuses liegenden Teil vom Drucker kontaktierbar ist. Bei einem L-förmigen Winkel ist ein zweiter Schenkel des Winkels an einer Innenwand der Tintenkartusche fixiert, bevorzugt mit dieser verklebt. Auch denkbar ist die Ausgestaltung des Führungsarms als T-förmiger Winkel, wodurch der Führungsarm an einer weiteren Fläche des Außengehäuses fixiert werden kann. Durch die Ausgestaltung als Winkelelement kann die Belastbarkeit des Führungsarmes erhöht werden, da die von außerhalb auf den Führungsarm wirkenden Kräfte teilweise aufgenommen werden können.
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Bei einer zweiteiligen Ausführungsform der Tintenkartusche ist der Führungsstift bevorzugt am Unterteil vorzusehen und dort zu fixieren. Im Oberteil ist in diesem Fall bevorzugt eine Aussparung für den Führungsstift vorzusehen.
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Diese Aussparung muss für eine konstruktiv einfache Ausführung nicht passgenau an den Führungsarm angepasst sein, sondern kann deutlich weiter als dieser sein und insbesondere bis auf den Boden der Tintenkartusche reichen.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt an einer Längsseitenwand eine steigende (Führungs-)Flanke aus Richtung der Frontwand hin zur Rückwand vorzusehen, insbesondere dadurch, dass die Höhenerstreckung der Längsseitenwand zur Frontwand hin abnimmt. Diese Flanke kann als Führungsmechanismus beim Einführen in einen Drucker dienen. Insbesondere wird im Drucker ein Gegenstück zu dieser Flanke vorgesehen, wodurch verhindert wird, dass die Tintenkartusche falsch ausgerichtet in den Drucker eingeführt werden kann. Dies kann nicht geschehen, da die Flanke an den anderen Kanten der Tintenkartusche nicht existiert und somit ein Einführen durch das druckerseitige Gegenstück verhindert wird.
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Angepasst an die steigende Flanke ist es vorteilhaft neben dieser eine Aussparung im Boden vorzusehen, die die Seitenkante in Querrichtung fortsetzt, also dass überall dort, wo die Längsseitenwand nicht die maximale Höhenerstreckung aufweist, der Boden beginnend an der Flanke eine Lücke mit fester Breite aufweist. Auch kann durch diese weitere Aussparung das Gegenstück im Drucker entsprechend breiter ausgebildet sein, wodurch ein falsch ausgerichtetes Einführen noch besser verhindert werden kann, da eine größere Gegenfläche zur Verfügung steht.
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Weiterhin kann der Deckel der Tintenkartusche bevorzugt mit einer zusätzlichen Verstärkerschicht, insbesondere ebenfalls aus Zellstoff, bevorzugt aus einwelliger Wellpappe, versehen sein, wobei die Verstärkerschicht mit dem Deckel im Innenraum der Tintenkartusche verklebt ist. Bevorzugt ist die Verstärkerschicht in ihrer Fläche kleiner als die Innenfläche des Deckels und weist beispielsweise einen Randabstand von 5 mm zu den Längsseitenwänden der Tintenkartusche auf. Durch die Verstärkerschicht ist der Deckel belastungsfähiger. Eine solche Verstärkerschicht ist nicht nur am Deckel sondern an allen Flächen der Tintenkartusche denkbar.
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Um den Deckel besonders belastbar zu gestalten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Verstärkerschicht so anzuordnen, dass die Wellen in der Pappe der Verstärkerschicht orthogonal zu den Wellen in der Pappe des Deckels verlaufen. Hierdurch ist der Deckel auch in Wellenrichtung des Deckels versteift.
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Durch das Vorsehen einer Verstärkerschicht im Inneren des Deckels, kann eine Aussparung in der äußeren – dem Kartuschenoberteil zugehörigen – Pappschicht vorgesehen sein, wobei die Aussparung jedoch zumindest teilweise von der Verstärkerschicht abgedeckt ist, also die Aussparung nicht in ihrer gesamten Flächenerstreckung identisch auch im zugehörigen Verstärkerschichtabschnitt ausgespart ist. Hierdurch wird in einem Abschnitt des Deckels ein Einsatz für zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise RFID-Chips oder Mikrochips, zur Verfügung gestellt, die dann von der Verstärkerschicht gestützt werden bzw. an der Verstärkerschicht fixiert sind.
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Bevorzugt ist in der Verstärkerschicht eine weitere Aussparung vorgesehen, die kleiner als die Aussparung im Deckel ausgebildet ist. Hierdurch wird es ermöglicht, Bauteile auch in den Innenraum der Tintenkartusche ragen zu lassen. Insbesondere können RFID-Chips oder Mikrochips, die in ihrer Architektur nicht völlig plan sind durch diese Aussparung ragen.
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Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt in die Außenwand des Bodens der Tintenkartusche ein eingestanztes Fenster vorzusehen. Die Einstanzung durchdringt vorzugsweise den Boden nicht in seiner gesamten Dicke. Ein eingestanztes Fenster hat den Vorteil, dass es sich nicht ungewollt von der Tintenkartusche ablösen kann. Zusätzlich oder alternativ können die Umrisse eines Fensters zur einfacheren und exakteren Positionierung eines aufgeklebten Smart-Card eingestanzt werden.
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Viele Drucker weisen Fortsätze auf, die dazu dienen Tintenkartuschen, wie sie beispielsweise in oben genannter
US 5,666,146 beschrieben sind, beim Einbau in den Drucker zu führen bzw. zu justieren. Diese Funktion wird bei der erfindungsgemäßen Tintenkartusche durch den Führungsarm ausreichend wahrgenommen. Die druckerseitigen Fortsätze führen vielmehr wegen zusätzlich erzeugter Reibung zu einem erschwerten Ein- und Ausbau, bzw. führen schlimmstenfalls zu einem Verkeilen im Drucker, welches nur mit erhöhtem Wartungsaufwand wieder behoben werden kann. Deshalb hat es sich als vorteilhaft erwiesen auf die Führungsfunktion der druckerseitigen Fortsätze bewusst zu verzichten und für minimale Konflikte mit bestehenden Druckern diese berührungslos in den Aufnahmeöffnungen aufzunehmen, wobei bevorzugt im eingebauten Zustand ein minimaler Abstand von 0,2 mm zwischen den druckerseitigen Fortsätzen und den ihr gegenüber liegenden Innenflächen der Aufnahmeöffnungen vorgesehen ist.
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Bevorzugt wird das Tintenbehältnis durch eine Stützplatte gestützt. Die Stützplatte aus starrem Material gefertigt und liefert dem Tintenbehältnis somit Stabilität. Sie ist am Tintenbehältnis fixiert, bevorzugt mit diesem verklebt.
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Die Stützplatte ist bevorzugt im Wesentlichen eben ausgebildet und erstreckt sich in Längs- und Breitenrichtung der Tintenkartusche. Je nach Füllstand des Tintenbehältnisses variiert die Höhenlage der Stützplatte relativ zum Boden. Durch das Abgreifen der Stützplattenhöhe, kann ein Rückschluss auf den Tintenstand im Tintenbehältnis gezogen werden. Das Tintenbehältnis ist bevorzugt auf der der Stützplatte gegenüber liegenden Seite mit dem Boden verklebt, da so sichergestellt wird, dass sich beim Entleeren die Stützplatte in Richtung Boden bewegt und nicht etwa ein Abstand zwischen Tintenbehältnis und Boden entsteht (und die Stützplatte trotz Entleerung stationär bleibt).
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Bevorzugt ragt die Stützplatte in ihrer Ebenenerstreckung nicht über das Tintenbehältnis hinaus. Hierdurch wird ein Kontakt zwischen Stützplatte und Innenwand des Außengehäuses vermieden, was ein ungewolltes Verkanten zwischen diesen, und somit einen falschen Rückschluss auf den Füllstand, zur Folge haben kann. Beispielsweise in der
US 6,053,606 wird generell wert darauf gelegt, dass sich die Stützplatte von den Außenwänden abstützt um Schäden am Tintenbehältnis zu vermeiden. Auf dies wird bewusst verzichtet um eine einfachere Anordnung zu erhalten und vor allem, um Reibung zwischen der Stützplatte und der Kartusche oder gar ein Verkanten der Stützplatte zu vermeiden.
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Für ein besseres Abgreifen des Füllstands kann ein Füllstandsindikator an der Stützplatte vorgesehen sein, dem eine Aussparung im Boden der Tintenkartusche zugeordnet ist. Der Füllstandsindikator dient als Verlängerung der Stützplatte in Richtung der Aussparung, wodurch für ein Abgreifen der (relativen) Stützplattenhöhe außerhalb der Tintenkartusche erfolgen kann. Beispielsweise kann im Drucker ein Drucksensor unmittelbar unter der Aussparung für den Füllstandsindikator angeordnet sein, der durch Kontakt die relative Füllstandshöhe oder zumindest binär einen (zu) niedrigen Füllstand detektieren kann.
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Bevorzugt geht der Füllstandsindikator schräg von der Stützplatte ab und geht mit keinem oder möglichst wenig Flächenkontakt zum Außengehäuse um den Beutel herum zur Aussparung im Boden. Alternativ zu der schrägen Ausbildung des Füllstandsindikators, kann dieser auch gestuft von der Stützplatte abgehen. Er geht in dieser Alternative ebenfalls mit keinem oder möglichst wenig Flächenkontakt zum Außengehäuse um den Beutel herum zur Aussparung im Boden.
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Um die Tintenkartusche auch mit einer Vielzahl von Druckern verwenden zu können, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt die Tintenkartusche mit einem Adapter zu benutzen. Ein solcher Adapter weist auf einer Seite Einstechmittel auf, die es ihm ermöglichen in das Tintenbehältnis einzudringen und Tinte abzuleiten und dem Druckkopf zuzuführen. Auf der anderen Seite weist er Auslassmittel auf, die es wiederum Einstechmitteln eines Druckers ermöglichen in sie Einzudringen und Tinte in diesen abzugreifen. Hierdurch dringen die Einstechmittel des Druckers nicht direkt in das Tintenbehältnis ein, also muss die Tintenauslassöffnung des Tintenbehältnisses nicht an die Form der Einstechmittel des Druckers angepasst sein.
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Der Adapter ist dabei bevorzugt an der Kartusche fixiert, und weist bevorzugt wie oben beschrieben Aufnahmeöffnungen für druckerseitige Fortsätze auf um ein leichteres Ein- und Ausbauen zu ermöglichen.
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Bevorzugt ist das Tintenbehältnis als Tintenbeutel mit flexiblen Wänden ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Diese zeigen in:
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1: ein Oberteil einer Tintenkartusche in einer perspektivischen Ansicht,
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2: ein Unterteil einer Tintenkartusche in einer perspektivischen Ansicht,
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3: eine Tintenkartusche mit Einhängungen für Beutel im Bodenteil in einer perspektivischen Ansicht,
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4: eine Tintenkartusche mit eingesetztem Tintenbeutel in einer Frontalansicht,
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5: einen konturierten Zuschnitt für ein Oberteil der Tintenkartusche in einer Draufsicht,
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6: einen konturierten Zuschnitt für ein Unterteil der Tintenkartusche in einer Draufsicht,
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7: einen konturierten Zuschnitt für eine Verstärkerschicht für ein Oberteil nach 5 der Tintenkartusche in einer Draufsicht,
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8a: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Tintenbeutels mit Stützplatte, und
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8b: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Tintenbeutels mit Stützplatte.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines Oberteils 10 einer Tintenkartusche 1 in einer perspektivischen Ansicht. Das Oberteil 10 liegt in dieser Ansicht auf dem Deckel 11. Seitlich weist das Oberteil 10 zwei parallele Längsseitenwandschichten 13 und 14 auf. Die beiden Längsseitenwandschichten sind an ihren Enden durch eine Rückwandschicht 12 und eine dazu parallele Frontwandschicht 15 verbunden. Die Rückwandschicht 12 und die Frontwandschicht 15 liegen sich gegenüber, die Längsseitenwandschichten 13 und 14 sind orthogonal zur Frontwandschicht 15 bzw. zur Rückwandschicht 12 angeordnet. Der Deckel 11 und die Wandschichten 12 bis 15 des Oberteils 10 der Tintenkartusche 1 sind aus Wellpappe gefertigt. Insgesamt bildet das Oberteil 10 eine becken- bzw. schalenförmige Geometrie.
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In der Frontwandschicht 15 des Oberteils 10 sind zwei beanstandete rechteckige Aufnahmeöffnungen 19 vorgesehen. Die Aufnahmeöffnungen 19 dienen der Aufnahme von druckerseitigen Fortsätzen. Der Querschnitt der Aufnahmeöffnungen 19 ist jeweils größer als der Querschnitt der druckerseitigen Fortsätze, wodurch eine berührungslose Aufnahme der druckerseitigen Fortsätze erfolgen kann und folglich beim Einsetzen der Tintenkartusche in den Drucker durch die druckerseitigen Fortsätze keine zusätzliche Reibung an der Tintenkartusche entsteht, was wiederum mögliche Komplikationen verhindert, wie ein Verkanten der Tintenkartusche und/oder plastische Deformation insbesondere der Pappe des Außengehäuses. In der Mitte der Frontwandschicht 15 ist eine rechteckige Aussparung 20 für ein Tintenauslassstück vorgesehen. Die Aussparung reicht nicht bis zum Deckel 11, sondern es ist ein durch Wellpappe der Frontwandschicht 15 gefüllter Bereich zwischen ihnen ausgefüllt. Auf der dem Deckel 11 abgewandten Seite geht die Aussparung für das Tintenauslassstück jedoch bis zum Rand, da aus dieser Richtung her das Tintenauslassstück in die Aussparung eingelegt wird und ein mit Wellpappe der Frontwandschicht 15 ausgefüllter Bereich hier einem einfachen Einlegen entgegen stehen würde.
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An der ersten Längsseitenwandschicht ist eine rechteckige Aussparung 18 für einen am Unterteil vorgesehenen Führungsarm 36 vorgesehen, mit welcher die Kartusche in einer Führungsschiene im Drucker führbar ist. Diese Aussparung grenzt direkt an die Frontwandschicht 15 an. Die Aussparung 18 ist auf der dem Deckel 11 abgewandten Seite durchgängig, da von dieser Richtung der Führungsarm (des Unterteils) aufgenommen wird.
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2 zeigt ein zu dem in 1 gezeigten Oberteil 10 zugehöriges Unterteil 30 der Tintenkartusche 1 ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht. Das Unterteil 30 liegt in dieser Ansicht auf dem Boden 31. In Querrichtung (in Richtung der Breitenerstreckung der Kartusche) wird das Unterteil 30 durch die zwei parallelen Längsseitenwandschichten 33 und 34 begrenzt. In Längsrichtung wird das Unterteil 30 durch die Frontwandschicht 35 und die dazu parallele Rückwandschicht 32 begrenzt. Der Boden 31 und die Wandschichten 32 bis 35 des Unterteils 30 der Tintenkartusche 1 sind aus Wellpappe gefertigt. Insgesamt bildet das Unterteil 10 ebenfalls eine becken- bzw. schalenförmige Geometrie.
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An der Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 sind zwei beabstandete rechteckige Aufnahmeöffnungen 39 vorgesehen. In der Mitte der Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 ist weiterhin eine rechteckige Aussparung 40 für das Tintenauslassstück 5 vorgesehen.
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An der ersten Längsseitenwandschicht 33 ist ein Führungsarm 36 angebracht, der die Tintenkartusche in einer (nicht dargestellten) druckerseitigen Führungsschiene führt.
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Im Boden 31 ist eine rechteckige Aussparung 42 für einen (nicht dargestellten) Füllstandsindikator vorgesehen.
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Für eine bessere Stabilität der Tintenkartusche 1 sind im Ober- und Unterteil Verstärkerschichten vorgesehen, die mit geeignetem Klebemittel an Ober- bzw. Unterteil fixiert sind. Im Oberteil 10 ist der Deckel 11 durch die Verstärkerschicht 50 weiter gefestigt. Die Verstärkerschicht 50 ist vorzugsweise ebenfalls aus Wellpappe und weist eine Wellenrichtung auf, die orthogonal zu der Wellenrichtung der jeweiligen Abschnitte ist, an die sie angebracht ist.
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Um eine vollständige Tintenkartusche 1 zu erhalten, werden das Unterteil aus 1 und das Oberteil 10 aus 2 zusammen gesteckt. Hierfür ist die Fläche des Deckels 11 in ihrer Längs- und Breitenerstreckung größer als die Fläche des Bodens 31, wodurch die Seitenwandschichten 13 und 14 des Oberteils 10 außerhalb um die Seitenwandschichten 33 und 34 des Unterteils 30 herum liegen. Insgesamt werden also durch das Obertteil 10 und das Unterteil 30 zweischichtige Seitenwände der Tintenkartusche 1 ausgebildet.
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Vor dem Zusammensetzen wird in das Unterteil 30 ein Tintenbehältnis 4 eingesetzt. Hierbei wird das Tintenauslassstück 5 des Tintenbehältnisses 4 in der Aussparung 40 des Unterteils 30 fixiert. Zum besseren Halt ist bevorzugt am Tintenauslassstück 5 des Tintenbehältnisses 4 eine erste Nut 6 vorgesehen.
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Beim Aufsetzen des Oberteils 10 wird das Tintenbehältnis 4 zusätzlich am Tintenauslassstück in der Aussparung 20 des Oberteils 10 fixiert. Hierfür kann ebenfalls die Nut 6 vorgesehen sein, die dann in ihrer Breite an die Summe der Dicken von Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 und Dicke der Frontwandschicht 15 des Oberteils 10 angepasst ist. Alternativ kann eine zweite Nut 7 vorgesehen sein, die nur an die Dicke der Frontwandschicht 15 des Oberteils 10 angepasst ist. Entsprechend ist in diesem Fall die Nut 6 in ihrer Breite an die Dickenerstreckung der Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 angepasst.
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In 3 ist das Unterteil 30 aus 2 mit zusätzlichen Formschlussmitteln 43 dargestellt. Diese als Einhängung ausgebildeten Formschlussmittel 43 beabstanden das Tintenbehältnis 4 von der Frontwandschicht 35 des Unterteils 30. Weiterhin kann die Nut 6 im Tintenauslassstück sich auch gegen die Formschlussmittel 43 oder Teile davon stützen (alternativ oder zusätzlich zur Frontwand der Tintenkartusche).
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Wie in 8a dargestellt, ist in einer ersten Ausführungsform am Tintenbehältnis 4 eine Stützplatte 8 fixiert. Von der Stützplatte 8 geht ein Füllstandsindikator 9 aus, der in Richtung der Füllstandsindikatoraussparung 42 geführt ist. Die Höhenlage des Füllstandsindikators 9 ist durch die Füllstandsindikatoraussparung 42 im Boden 31 des Unterteils 30 von außerhalb der Tintenkartusche 1 abgreifbar. Der Füllstandsindikator 9 geht schräg von der Stützplatte 8 ab in Richtung der Füllstandsindikatoraussparung 42 im Boden 31 des Außengehäuses 1. Der Füllstandsindikator 9 berührt das Außengehäuse in einer Ebene, die näher am Boden 31 liegt als die Stützplatte 8. Er berührt das Außengehäuse zur Verhinderung von Komplikationen jedoch nur minimal, bevorzugt überhaupt nicht. Der Füllstandsindikator geht um das Tintenbehältnis herum und endet, je nach Füllstand des Tintenbehältnisses, entweder (innerhalb oder außerhalb des Außengehäuses) nahe der Füllstandsindikatoraussparung 42 oder in dieser.
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8b zeigt eine zweite Ausführungsform eines Tintenbehältnisses 4, an der eine Stützplatte 8 fixiert ist. Von der Stützplatte 8 geht ein Füllstandsindikator zuerst in Richtung des Deckels 11, dann verläuft er in einer zur Stützplatte 8 parallelen Ebene in Richtung einer Seitenwand des Außengehäuses 2 und anschließend in der Zeichnung nach unten, in Richtung des Bodens 31, insbesondere in Richtung der Füllstandsindikatoraussparung 42. Durch die Füllstandsindikatoraussparung kann der Füllstand des Tintenbehältnisses 4 vom außen, insbesondere durch einen Drucker, abgegriffen werden.
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4 zeigt die Frontansicht einer der zusammengesetzten Tintenkartusche, die das Oberteil nach 1, das Unterteil nach 2 und ein eingesetztes Tintenbehältnis umfasst.
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Zu sehen ist die Frontwand der Tintenkartusche, welche die Frontwandschicht 15 des Oberteils 10 und die Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 umfasst. In der Zeichnung links und rechts weist die Frontwand 15 jeweils eine rechteckige Aufnahmeöffnung 19 zur berührungslosen Aufnahme von etwaigen Druckerfortsätzen auf. In der Mitte der Frontwandschicht 15 (zentriert zwischen den Aufnahmeöffnungen 19) ist eine rechteckige Aussparung 20, durch die einerseits das Tintenauslassstück 5 nach außen freigelegt ist und andererseits die hinter der Frontwandschicht 15 des Oberteils 10 liegende Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 teilweise nach außen freigelegt ist. Die Frontwandschicht 35 des Unterteils 30 weist Aufnahmeöffnungen 39 auf, die unmittelbar hinter den Aufnahmeöffnungen 19 des Oberteils 10 liegen. Weiterhin umfasst sie eine Aussparung 40, die einerseits das Tintenauslassstück 20 nach außen freilegt und zum anderen einen nicht sichtbaren Bereich oberhalb des Tintenauslassstückes 20 nach innen freilegt.
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Die 5 bis 7 zeigen Einzelteile einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer aufgeklappten Ansicht. Diese Darstellung entspricht im Wesentlichen dem Zuschnitt der Einzelteile aus einer ebenen Wellpappe.
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5 zeigt einen Zuschnitt für ein Oberteil 10 aus Pappe in aufgeklappter Ansicht. Das Oberteil 10 ist aus einem zusammenhängen Stück Wellpappe gefertigt, bei dem die Wellenrichtung in der Figur in horizontaler Richtung verläuft.
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In der Zeichnung zentral ist der Deckel 11 vorgesehen, der eine Aussparung 27 für ein nicht gezeigtes Einsatzteil aufweist. In der Zeichenebene rechts angrenzend an den Deckel 11 ist eine Frontwandschicht 15 angeordnet. Zwischen Deckel 11 und Frontwandschicht 15 ist eine Frontwandfaltkante 24 vorgesehen, an der die Frontwandschicht 15 relativ zum Deckel 11 gefaltet werden kann. An der Frontwandschicht 20 sind eine rechteckige Tintenauslassstückaussparung 20 sowie ebenfalls rechteckige Aufnahmeöffnungen 19 zur berührungslosen Aufnahme von druckerseitigen Fortsätzen vorgesehen.
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In der Figur oben und unten an den Deckel 11 angrenzend sind die Längsseitenwandschichten 13 und 14, die durch Längsseitenwandfaltkanten 25a und 25b vom Deckel 11 abgegrenzt sind, wobei die Längsseitenwandschichten 13 und 14 an den Längsseitenwandfaltkanten 25a und 25b relativ zum Deckel 11 gefaltet werden können.
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In der Figur links angrenzend an den Deckel 11 ist eine Rückwandschicht 12 vorgesehen, wobei zwischen ihnen eine Rückwandfaltkante 26 vorgesehen ist, an der die Rückwandschicht 12 relativ zum Deckel 11 gefaltet werden kann.
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Die Faltkanten 24 bis 26 können in der Wellpappe für ein leichteres Umklappen eingestanzt sein.
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Angrenzend an die Frontwandschicht und an die Längsseitenwandschichten 13 und 14 befinden sich zwei Frontwandklebebereiche 28a und 28b, die jeweils ist mit den Längsseitenwandschichten 13 bzw. 14 (faltbar/knickbar) verbunden sind, von der Frontwandschicht 15 jedoch durch eine Aussparungen getrennt sind.
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Analog befinden sich angrenzend an die Rückwandschicht 12 und an die Längsseitenwandschichten 13 und 14 zwei Rückwandklebebereiche 29a und 29b, die jeweils mit den Längsseitenwandschichten 13 bzw. 14 (faltbar/knickbar) verbunden sind, von der Rückwandschicht 12 jedoch durch eine Aussparungen getrennt sind.
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Am äußeren Rand der zweiten Längsseitenwandschicht 14 ist eine schräge Führungsflanke 21 ausgebildet durch die die zweite Längsseitenwandschicht 14 sich zur Frontwandschicht 15 hin in ihrer Höhenerstreckung auf eine Eingangshöhe verschmälert. Am äußeren Rand der Frontwandschicht 15 sowie am unteren Rand des zweiten Frontwandklebebereichs 28b sind jeweils Aussparungen vorgesehen, durch die die Frontwandschicht 15 und der Frontwandklebebereich auf die Eingangshöhe hin verschmälert werden.
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Am äußeren Rand der ersten Längsseitenwandschicht 13 ist eine Aussparung 18 für einen Führungsarm 36 vorgesehen, der am Unterteil 30 befestigt ist.
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6 zeigt einen Zuschnitt für ein Unterteil 30 aus Pappe in aufgeklappter Ansicht. Das Unterteil ist aus einem zusammenhängen Stück Wellpappe, bei dem die Wellenrichtung in der Figur in horizontaler Richtung verläuft.
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Zentral im Unterteil 30 ist der Boden 31 dargestellt. In der Figur rechts grenzt eine Frontwandschicht 35 an den Boden 31, welche eine rechteckige Tintenauslassstückaussparung 40 sowie ebenfalls rechteckige Aufnahmeöffnungen 39 zur berührungslosen Aufnahme von druckerseitigen Fortsätzen aufweist. Zwischen Boden 31 und Frontwandschicht 35 ist eine Frontwandfaltkante 44 vorgesehen.
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In der Figur oben und unten an den Deckel 31 angrenzend befinden sich die Längsseitenwandschichten 33 und 34, die durch Längsseitenwandfaltkanten 45a und 45b vom Boden 31 abgegrenzt sind.
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In der Figur links angrenzend an den Boden 31 ist eine Rückwandschicht 32 vorgesehen, wobei zwischen ihnen eine Rückwandfaltkante 46 vorgesehen ist, durch die die Rückwandschicht 32 relativ zum Boden 31 gefaltet werden kann.
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Die Faltkanten 44 bis 46 können in der Wellpappe für ein leichteres Umklappen eingestanzt sein.
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Angrenzend an die Frontwandschicht 35 und an die Längsseitenwandschichten 33 und 34 befindet sich zwei Frontwandklebebereiche 48a und 48b, die jeweils ist mit den Längsseitenwandschichten 33 bzw. 34 (faltbar/knickbar) verbunden sind, von der Frontwandschicht 35 jedoch durch eine Aussparungen getrennt sind.
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Analog befindet sich angrenzend an die Rückwandschicht 32 und an die Längsseitenwandschichten 33 und 34 zwei Rückwandklebebereiche 49a und 49b, die jeweils mit den Längsseitenwandschichten 33 bzw. 34 (faltbar/knickbar) verbunden sind, von der Rückwandschicht 32 jedoch durch eine Aussparungen getrennt sind.
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Am dem Boden 31 zugewandten Rand der zweiten Längsseitenwandschicht 34 nahe der Frontwandschicht 35 ist eine schräge Führungsflanke 41 ausgebildet durch die die zweite Längsseitenwandschicht 34 sich zur Frontwandschicht 15 hin in ihrer Höhenerstreckung (in der Figur vertikal) auf eine Eingangshöhe verschmälert. Am äußeren Rand der Frontwandschicht 35 sowie am der Frontwandschicht 35 zugewandten Rand des ersten Frontwandklebebereichs 48a sind jeweils Aussparungen vorgesehen, durch die die Frontwandschicht 35 und der Frontwandklebebereich 48a auf die Eingangshöhe hin verschmälert werden.
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An der ersten Längsseitenwandschicht 33 ist eine Aussparung 38 für einen (nicht dargestellten) als Winkel ausgestalteten Führungsarm 36, der nach dem Falten des Unterteils 30 an diesem fixiert wird, wobei ein Schenkel durch die Aussparung 38 gelegt ist und mindestens ein anderer an einer Innenfläche des Unterteils 30 gefestigt, insbesondere verklebt ist.
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7 zeigt eine Verstärkerschicht 50, wie sie zur Verstärkung des in 5 gezeigten Oberteils verwendet werden kann. Die Wellenrichtung verläuft in der Figur vertikal und ist somit senkrecht zu der Wellenrichtung des Oberteils.
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Um von den ausgeklappten Einzelteilen der 5 bis 7 zu einer vollständigen Kartusche zu gelangen, werden zuerst die Einzelteile durch Falten und Kleben jeweils in ihre dreidimensionale Endform gebracht.
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Am Oberteil werden zuerst die Längsseitenwandschichten 13 und 14 (inklusive der an sie angeschlossenen Klebebereiche 28a/28b und 29a/29b), die Frontwandschicht 15 und die Rückwandschicht 12 an den jeweiligen Faltkanten 24 bis 26 in der Bildebene nach oben gefaltet.
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Nun werden die Frontwandklebereiche 28a und 28b so angeordnet, dass sie kontaktierend an der Frontwandschicht 15 anliegen. Die Frontwandklebereiche 28a und 28b werden anschließend durch geeignetes Klebemittel mit der Frontwandschicht 15 verliebt.
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Die Rückwandklebebereiche 29a und 29b werden so angeordnet, dass sie kontaktierend an der Rückwand anliegen und mit der Rückwandschicht verklebt werden können.
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In Endform sind die Längsseitenwandschichten 13 und 14, die Frontwandschicht 15 und die Rückwandschicht 12 in ihrer Ebenenerstreckung jeweils rechtwinklig zur Ebenenerstreckung des Deckels 11, wobei die Längsseitenwandschichten 13 und 14 zueinander parallel sind und die Frontwandschicht 15 und die Rückwandschicht 12 zueinander parallel sind.
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Entweder vor oder nach dem Falten und Verkleben wird am Deckel 11 die Verstärkerschicht 50 fixiert.
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Am Unterteil werden zuerst die Längsseitenwände 33 und 34 (inklusive der an sie angeschlossenen Klebebereiche 48a/48b und 49a/49b), die Frontwand 35 und die Rückwand 32 an den jeweiligen Faltkanten 44 bis 46 in der Bildebene nach oben gefaltet.
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Nun werden die Frontwandklebereiche 48a und 48b so angeordnet, dass sie kontaktierend an der Frontwandschicht 35 anliegen. Sie werden anschließend durch geeignetes Klebemittel mit der Frontwandschicht 35 verklebt.
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Die Rückwandklebebereiche 49a und 49b werden so angeordnet, dass sie kontaktierend an der Rückwandschicht anliegen und mit der Rückwand verklebt werden können.
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In Endform sind die Längsseitenwandschichten 33 und 34, die Frontwandschicht 35 und die Rückwandschicht 32 in ihrer Ebenenerstreckung jeweils rechtwinklig zur Ebenenerstreckung des Bodens 31, wobei die Längsseitenwandschichten 33 und 34 zueinander parallel sind und die Frontwandschicht 35 und die Rückwandschicht 32 zueinander parallel sind.
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Es wird entsprechend der ersten Ausführungsform ein Tintenbehältnis in das Unterteil gesetzt, ggf. fixiert, und Ober- und Unterteil anschließend zusammen gesteckt.
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Beim Einsetzen in einen Drucker wird die Kartusche zwei Mechanismen in ihre Sollposition geführt. Zum einen befindet sich an der ersten Längsseitenwand der Führungsarm, der mit einer druckerseitigen Führung zusammenwirkt und die Tintenkartusche in Position bringt. Zum anderen dient die Führungsflanke 21 bzw. 41 als weiteres Korrekturmittel.
