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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Automatikbandbonden
(TAB) für
eine Druckkopfpatrone mit einer asymmetrischen Kontaktverteilung
und einem versetzten Druckkopfort, die eine Größenverringerung einer entsprechenden flexiblen
Leiterplatte (FCB) innerhalb eines Druckers ermöglichen, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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TAB-Vorrichtungen
werden in Druckern verwendet, um eine Druckkopfpatrone elektrisch
mit der Druckerelektronik über
eine FCB zu verbinden. Typischerweise wird eine TAB-Vorrichtung
an einer Druckkopfpatrone montiert und weist eine Vielzahl von Kontakten
und einen Druckkopf auf, die über eine
Reihe von Leiterbahnen miteinander verbunden sind. In vielen Anwendungen,
insbesondere beim Farbdrucken, sind Druckkopfpatronen nebeneinander
in einem Wagen angeordnet und die TAB-Vorrichtungen der Druckkopfpatronen
teilen sich eine gemeinsame FCB.
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Derzeitige
TAB-Vorrichtungen weisen eine im Wesentlichen symmetrische Anordnung
von Kontakten auf, um genau zu sein, Kontakte, die symmetrisch um
einen Druckkopf angeordnet sind, der auf die TAB-Vorrichtung zentral
ausgerichtet ist. Diese Anordnung von Kontakten kann zu einer FCB
führen, die
unnötig
groß und
kostenaufwändig
ist.
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Die
US 6 161 915 A beschreibt
eine TAB-Vorrichtung für
eine Druckkopfpatrone. Dabei sind mehrere Kontakte vorgesehen. Einige
dieser Kontakte sind in einer ersten Spalte angeordnet (fünf Kontakte).
Es folgen dann in seitlicher Anordnung zwei einzelne Kontakte, auf
welche eine zweite Säule mit
abermals vier Kontakten folgt. Es handelt sich somit um einen symmetrischen
Aufbau, der zudem seitlich relativ viel Platz benötigt, da
zwei einzelne Kontakte nebeneinander angeordnet sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine TAB-Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher,
kostengünstiger
Herstellbarkeit dazu beiträgt, die
Größe einer
FCB zu minimieren.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die
Unteransprüche
zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Wie
aus der nachstehend folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher
zu sehen ist, umfasst die TAB-Vorrichtung der vor liegenden Erfindung
ein Band, das in eine erste Seite und eine zweite Seite halbiert
ist, einen am Band montierten Druckkopf und eine Vielzahl von in
Spalten angeordneten Kontakten. Die Anzahl von Spalten und somit
die Anzahl von Kontakten auf der ersten Seite ist von der Anzahl
von Spalten auf der zweiten Seite verschieden. Ferner kann der Druckkopf
auf die halbierende Mittellinie des Bandes zentral ausgerichtet
sein oder gegenüber
dieser zentral versetzt sein.
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Im
folgenden wird die Erfindung beispielhaft weiter erläutert, wobei
auf die zugehörigen
Zeichnungen Bezug genommen wird. In diesen gilt:
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1A ist
eine perspektivische Ansicht eines auf einer Druckkopfpatrone angeordneten
TAB des Standes der Technik,
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1B ist
eine perspektivische Ansicht eines Druckers mit der installierten
Druckkopfpatrone von 1A,
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1C ist
eine detaillierte Ansicht einer flexiblen Leiterplatte des Druckers
von 1B,
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen TAB-Vorrichtung, die auf
einer Druckkopfpatrone angeordnet ist,
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3 ist
eine detaillierte Ansicht der TAB-Vorrichtung von 2,
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4 ist
eine detaillierte Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer TAB-Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung,
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5 ist
eine perspektivische Ansicht einer TAB-Vorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegen den Erfindung, die auf einer Druckkopfpatrone angeordnet
ist,
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6 ist
eine detaillierte Ansicht der TAB-Vorrichtung von 5,
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7 ist
eine detaillierte Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer TAB-Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung,
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8 ist
eine detaillierte Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer TAB-Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung,
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9 ist
eine detaillierte Rückansicht
der TAB-Vorrichtung von 2, und
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10 ist
eine detaillierte Rückansicht
der TAB-Vorrichtung von 5.
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Man
nehme bitte auf 1A Bezug. 1A ist
eine perspektivische Ansicht eines TAB 14 des Standes der
Technik, das auf einem Tintengefäß 12 einer
Druckkopfpatrone 10 angeordnet ist. Das Tintengefäß 12 wird
verwendet, um Tinte (nicht dargestellt) zum Drucken zu enthalten.
Das TAB 14 windet sich von einer vorderen Oberfläche 15 zu
einer unteren Oberfläche 19 des
Tintengefäßes 12.
Das TAB 14 umfasst eine Vielzahl von Kontakten 16 mit
jeweils einer entsprechenden Leiterbahn 17, die den Kontakt 16 elektrisch
mit einem Druckkopf 18 verbindet. Der Druckkopf 18 ist
am TAB 14 montiert und befindet sich auf der unteren Oberfläche 19 des
Tintengefäßes 12.
Das TAB 14 ist bezüglich
einer Mittellinie A-A der Druckkopfpatrone 10 im Wesentlichen
symmetrisch. Insbesondere ist die Vielzahl von Kontakten 16 gleichmäßig auf
beiden Seiten der Linie A-A ver teilt und die Längsmittellinie des Druckkopfs 18 fällt mit der
Linie A-A zusammen.
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Mit
Bezug auf 1B und 1C ist
die Druckkopfpatrone 10 in einem Drucker 100 installiert und
wird von diesem gesteuert. Der Drucker 100 umfasst eine
FCB 102 (in 1B nicht dargestellt), um mit
der Vielzahl von Kontakten 16 des TAB 14 einen elektrischen
Kontakt herzustellen, so dass die Druckkopfpatrone 10 vom
Drucker 100 Signale empfangen kann. Der Druckkopf 18 führt durch
Ausspritzen von Tinte, die vom Tintengefäß 12 geliefert wird,
gemäß den von
den Kontakten 16 empfangenen Signalen einen Druckvorgang
aus. Überdies
nimmt die FCB 102 zwei Druckkopfpatronen 10 auf,
die nebeneinander im Drucker 100 angeordnet sind.
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Die
symmetrische Anordnung der Vielzahl von Kontakten
16 und
des Druckkopfs
18 auf dem TAB
14 kann zu einer
FCB führen,
die unnötig
groß und
kostenaufwändig
ist, das heißt,
die Konstruktion des Standes der Technik ist ineffizient. Ähnliche Nachteile
sind auch in der von Matsuda im
US-Patent 4,633,274 gelehrten
Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsvorrichtung
ersichtlich.
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Die
spezielle Konstruktion einer Vorrichtung zum Automatikbandbonden
(TAB) ist durch eine Druckkopfpatronen-Konstruktion und die Konstruktion
einer FCB eines Druckers, mit dem die TAB-Vorrichtung verwendet
wird, eingeschränkt.
In der folgenden ausführlichen
Beschreibung spiegelt eine beliebige geometrische Begrenzung, die
für eine TAB-Vorrichtung
angeführt
wird, die Geometrie der Druckkopfpatrone und der FCB, für die die
TAB ausgelegt ist, wider, sollte jedoch nicht als Begrenzung aller
derartigen TAB-Vorrichtungen, die die Lehren der vorliegenden Erfindung
verkörpern,
aufgefasst werden. Die TAB-Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene Arten von Geometrien einer
FCB und einer Druckkopfpatrone angewendet werden.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer TAB-Vorrichtung 30 der
vorliegenden Erfindung, die typischerweise ein biegsames Polymerband
und eine L-förmige
Kunststoffbasis (Stück 31,
in 9 gezeigt) umfasst, die auf einem Tintengefäß 22 einer Druckkopfpatrone 20 angeordnet
ist. Das Tintengefäß 22 wird
verwendet, um Tinte (nicht dargestellt) zum Drucken zu enthalten.
Die TAB-Vorrichtung 30 ist auf dem Tintengefäß 22 an
einer vorderen Oberfläche 24 und
einer unteren Oberfläche 26 des
Tintengefäßes 22 angeordnet.
Die TAB-Vorrichtung 30 ist auf eine Mittellinie B-B der
Druckkopfpatrone 20 zentral ausgerichtet, so dass die Längsmittellinie
der TAB-Vorrichtung 30 mit
der Mittellinie B-B zusammenfällt.
Die Druckkopfpatrone 20 wird in einem Drucker installiert
und von diesem gesteuert, um Tinte auf eine Seite von bedruckbaren
Medien wie z.B. Papier auszuspritzen. Die TAB-Vorrichtung 30 dient
als elektronische Schnittstelle zwischen einer FCB des Druckers
und der Druckkopfpatrone 20 durch Empfangen von Signalen
vom Drucker. Die TAB-Vorrichtung 30 wirkt auch zum Spritzen
von Tinte vom Tintengefäß 22 auf
eine Seite Papier, wenn sie durch die empfangenen Signale dazu ausgelöst wird.
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Man
nehme bitte auf 3 Bezug, die eine detaillierte
Ansicht der TAB-Vorrichtung 30 zeigt. In 3 ist
das biegsame Band der TAB-Vorrichtung 30 ausgebreitet und
von der Druckkopfpatrone 20 von 2 getrennt
dargestellt. Das Band der TAB-Vorrichtung 30 umfasst eine
Vielzahl von elektrischen Kontakten 32, die in Spalten 32c angeordnet
sind, wobei jeder Kontakt 32 eine entsprechende Leiterbahn 34 aufweist,
die den Kontakt 32 elektrisch mit einem Druckkopf 36 verbindet.
Der Druckkopf 36 ist die Komponente der TAB-Vorrichtung 30,
die Tinte spritzt, wenn die Druckkopfpatrone 20 vom Drucker gesteuert
wird. Der Druckkopf 36 ist auf die Mittellinie B-B zentral
ausgerichtet, was bedeutet, dass die Längsmittellinie des Druckkopfs 36 mit
der Mittellinie B-B der Druckkopfpatrone 20 zusammenfällt. Die Kontakte 32 sind
asymmetrisch in vier vertikalen Spalten 32c auf beiden
Seiten der Mittellinie B-B angeordnet. Die Mittellinie B-B definiert
zwei gleiche Seiten 30a und 30b des TAB 30,
wobei die Seite 30a effektiv dieselbe Oberfläche aufweist
wie die Seite 30b. Eine Spalte von Kontakten 32c befindet
sich auf der linken Seite 30b der Linie B-B und drei Spalten von
Kontakten 32c befinden sich auf der rechten Seite 30a der
Linie B-B. Die Leiterbahnen 34 sind in einem Muster angeordnet,
das sich für
eine effiziente Leitungsführung
eignet. Durch Vorsehen einer asymmetrischen Anzahl von Spalten 32c zwischen
den Seiten 30a und 30b wird eine asymmetrische
Anzahl von Kontakten 32 zwischen den Seiten 30a und 30b vorgesehen.
Wenn die Kontakte 32 nicht als Spalten angeordnet sind,
dann sollte zumindest eine geeignet größere Anzahl von Kontakten 32 auf
einer Seite 30a, 30b angeordnet werden als auf
der anderen Seite 30b, 30a, um für eine Verringerung
der Größe der FCB
innerhalb des Druckers zu sorgen. Dies ist typischerweise mindestens
fünf Prozent
oder mehr Kontakte auf einer Seite 30a, 30b als
auf der anderen Seite 30b, 30a. Alternativ könnte ein
einzelner Kontakt 32 als Spalte 32c aufgefasst
werden. Man beachte auch, dass es nicht streng erforderlich ist,
dass die Spalten 32c zur Mittellinie B-B der TAB-Vorrichtung 30 parallel
sind. Spalten 32c, die zur Mittellinie B-B senkrecht sind,
sind auch möglich.
Das obige ist gleichermaßen
auf die folgenden Ausführungsbeispiele
anwendbar.
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In 4 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie beim vorher beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ist der Druckkopf 36 auf die Mittellinie B-B der TAB-Vorrichtung 30 zentral
ausgerichtet. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind jedoch
alle Kontakte 32 in vier Spalten 32c auf der rechten
Seite 30a der Mittellinie B-B angeordnet. Wieder sind die
Leiterbahnen 34 in einem geeigneten Mus ter angeordnet.
Es ist natürlich
auch möglich,
jeden Kontakt 32 auf der linken Seite 30b anzuordnen.
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Eine
Rückansicht
der TAB-Vorrichtung 30, die von dem Tintengefäß 22 der
Druckkopfpatrone 20 abgenommen ist, ist in 9 dargestellt.
In 9 ist eine Vielzahl von Stiften 37 dargestellt,
die die TAB-Vorrichtung 30 am Tintengefäß 22 der Druckkopfpatrone 20 lösbar mechanisch
befestigen. Die Stifte 37 befinden sich in einem Bereich
der TAB-Vorrichtung 30, der die vordere Oberfläche 24 des
Tintengefäßes 22 befährt, jedoch
könnten
zusätzliche Stifte
auch in einem Bereich der TAB-Vorrichtung 30 angeordnet
sein, der die untere Oberfläche 26 des Tintengefäßes 22 berührt. Die
Stifte 37 sind kleine Metallflügel, die in entsprechende Aussparungen
im Tintengefäß 22 passen.
Alternativ könnten
die Stifte 37 runde Metallstifte oder eine ähnliche
Befestigungsstruktur mit entweder metallischer oder nichtmetallischer
(wie z.B. aus demselben Kunststoffmaterial wie die Basis 31 der
TAB-Vorrichtung 30) Konstruktion sein. Die Anordnung der
Stifte 37 ist dazu ausgelegt, eine geeignete mechanische
Festigkeit der Verbindung der TAB-Vorrichtung 30 mit dem
Tintengefäß 22 vorzusehen.
In 9 ist auch ein Tinteneinlassrohr 38 dargestellt,
das zum Liefern von Tinte vom Tintengefäß 22 zum Druckkopf 36 verwendet wird.
Wenn die TAB-Vorrichtung 30 mit dem Tintengefäß 22 verbunden
ist, dringt das Tinteneinlassrohr 38 in das Tintengefäß 22 ein
und drückt
auch in einen Schaum (nicht dargestellt), der Tinte enthält, im Tintengefäß 22 und
bildet einen Weg, damit Tinte vom Tintengefäß 22 zum Druckkopf 36 strömt. Die
Basis 31 enthält
auch ein Loch, das mit dem Druckkopf 36 verbindet, um die
Tinte vom Tintengefäß 22 zum Druckkopf 36 zu
liefern. Um dies zu erleichtern, befindet sich das Tinteneinlassrohr 38 direkt
gegenüber dem
Druckkopf 36.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 5 gezeigt.
Ein biegsames Band der TAB-Vorrichtung 50 ist auf einem
Tintengefäß 42 einer
Druckkopfpatrone 40 angeordnet. Die Konstruktion und die
Funktionsweise der Druckkopfpatrone 40 sind identisch zur
Konstruktion und Funktionsweise der Druckkopfpatrone 20 von 2,
abgesehen vom Ort der TAB-Vorrichtung 50.
Die TAB-Vorrichtung 50 ist um eine Linie D-D zentriert, die
gegenüber
einer Mittellinie C-C der Druckkopfpatrone 40 versetzt
ist. Der Ort der TAB-Vorrichtung 50 auf der Druckkopfpatrone 40 ist
derart aufgrund der Konstruktion einer FCB eines Druckers, für den die Druckkopfpatrone 40 vorgesehen
ist.
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Man
nehme bitte auf 6 Bezug, die eine detaillierte
Ansicht des Bandes der TAB-Vorrichtung 50 zeigt. In 6 ist
das biegsame Band der TAB-Vorrichtung 50 ausgebreitet und
von der Druckkopfpatrone 40 getrennt gezeigt. Die TAB-Vorrichtung 50 umfasst
eine Vielzahl von Kontakten 52 jeweils mit einer entsprechenden
Leiterbahn 54, die den Kontakt 52 elektrisch mit
einem Druckkopf 56 verbindet. Der Druckkopf 56 ist
bezüglich
der Mittellinie D-D der TAB-Vorrichtung 50 zentral nach
links versetzt. Ebenso ist es natürlich möglich, den Druckkopf 56 von
der Mittellinie D-D nach rechts zu versetzen. Die Mittellinie D-D
unterteilt die TAB-Vorrichtung 50 in zwei Seiten mit gleicher
Fläche,
eine rechte Seite 50a und eine linke Seite 50b.
Insbesondere ist die Längsmittellinie
des Druckkopfs 56 parallel zur Mittellinie D-D, fällt jedoch
nicht mit dieser zusammen. Die Kontakte 52 sind symmetrisch
in vier vertikalen Spalten 52c mit zwei Spalten 52c auf
beiden Seiten 50a, 50b von der Mittellinie D-D
angeordnet. Die Leiterbahnen 54 sind dementsprechend angeordnet.
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In 7 ist
ein viertes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie beim vorher beschriebenen
dritten Ausführungsbeispiel
ist der Druckkopf 56 bezüglich der Mittellinie D-D zentral nach
links versetzt. Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel sind jedoch
die Kontakte 52 in einem asymmet rischen Muster angeordnet.
Zwölf Kontakte 52 befinden
sich auf der linken Seite 50b der Mittellinie D-D in drei
Spalten 52c und vier Kontakte 52 befinden sich
auf der rechten Seite 50a der Mittellinie D-D in einer
einzelnen Spalte 52c. Wiederum sind die Leiterbahnen 54 in
einer geeigneten Anordnung angeordnet, um die Kontakte 52 elektrisch
mit dem Druckkopf 56 zu verbinden.
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Ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 8 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind der Druckkopf 56, die gesamte Vielzahl von Kontakten 52 und
alle Verbindungsleiterbahnen 54 alle vollständig auf
der linken Seite der TAB-Mittellinie D-D angeordnet, so dass jede
Spalte 52c von Kontakten 52 auf einer einzelnen Seite,
der Seite 50b, angeordnet ist. Die Leiterbahnen 54 können von
der Seite 50b in die Seite 50a verlaufen, ohne
den Zweck der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen, der darin besteht,
für eine
Verringerung der Größe für die innerhalb
eines Druckers angeordnete FCB zu sorgen, die mit den Kontakten 52 einen
elektrischen Kontakt herstellt.
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Eine
Rückansicht
der TAB-Vorrichtung 50, die vom Tintengefäß 42 der
Druckkopfpatrone 40 abgenommen ist, ist in 10 gezeigt.
In 10 ist eine Vielzahl von Stiften 57 dargestellt,
die die TAB-Vorrichtung 50 am Tintengefäß 42 der Druckkopfpatrone 40 lösbar mechanisch
befestigen. Die Stifte 57 sind kleine Metallflügel, die
in entsprechende Aussparungen im Tintengefäß 42 passen. Ähnlich der
TAB-Vorrichtung 30 von 9 sind der
Ort, die Anordnung und die Konstruktion der Stifte 57 ausgewählt, um
eine geeignete mechanische Festigkeit der Verbindung der TAB-Vorrichtung 50 mit
dem Tintengefäß 42 vorzusehen.
In 10 ist auch ein Tinteneinlassrohr 58 gezeigt,
das zum Liefern von Tinte vom Tintengefäß 42 zum Druckkopf 56 verwendet wird.
Wenn die TAB-Vorrichtung 50 mit dem Tintengefäß 42 verbunden
ist, dringt das Tinteneinlassrohr 58 in das Tintengefäß 42 ein
und drückt
auch in einen Schaum (nicht dargestellt), der Tinte enthält, im Tintengefäß 42 und
bildet einen Weg, damit Tinte vom Tintengefäß 42 zum Druckkopf 56 strömt. Die
Basis 51 enthält
auch ein Loch, das mit dem Druckkopf 56 verbindet, um die
Tinte vom Tintengefäß 42 zum Druckkopf 56 zu
liefern. Um dies zu erleichtern, befindet sich das Tinteneinlassrohr 58 direkt
gegenüber dem
Druckkopf 56.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik unterstützt die vorliegende Erfindung
sowohl eine asymmetrische Verteilung von Kontakten als auch einen versetzten
Druckkopfort, um eine Größe der entsprechenden
FCB innerhalb des Druckers zu verringern. Dies führt zu einer FCB mit niedrigeren
Kosten und entsprechenden niedrigeren Produktionskosten des Druckers.
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Zusammenfassend
ist eine Vorrichtung 30, 50 zum Automatikbandbonden
(TAB) für
eine Druckkopfpatrone 20, 40 eines Druckers 100 offenbart,
die ein Band mit einem Bereich, der von einer Mittellinie im Wesentlichen
halbiert werden kann, welche eine erste Seite 30a, 50b des
Bandes und eine zweite Seite 30b, 50a des Bandes
definiert, umfasst. Auf dem Band befindet sich ein Druckkopf 36, 56 und
eine Vielzahl von Kontakten 32, 52, die dazu ausgelegt sind,
vom Drucker 100 Signale zu empfangen und die Signale zum
Druckkopf 36, 56 zu liefern. Die Kontakte 32, 52 sind
derart angeordnet, dass die Anzahl von Kontakten 32, 52 auf
der ersten Seite 30a, 50b von der Anzahl von Kontakten
auf der zweiten Seite 30b, 50a verschieden ist.
Der Druckkopf 36, 56 ist auf die Mittellinie zentral
ausgerichtet oder gegenüber
der Mittellinie zentral versetzt.