DE19635765C2 - Nadel/Trennwand-Tintenvorrat-Schnittstellenvorrichtung mit begrenztem Zugang - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenzufüh­ rungssystem eines Tintenstrahldruckers. Insbesondere bezieht sich dieselbe auf eine Tintenvorrat-Schnittstellenvorrich­ tung, bei der eine Tintennadel, die eine Trennwand durch­ sticht, eine Schnittstellenvorrichtung zum Transportieren von Tinte von einem Tintenvorrat zu einem Tintenstrahldruck­ kopf schafft. Insbesondere ist die Nadel eines solchen Sy­ stems in einem Hohlraum zurückgesetzt, der einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der eines menschlichen Fingers ist, wodurch ein Zugriff auf die zurückgesetzte Nadel be­ grenzt ist.

Eine Tintenstrahldruckvorrichtung druckt Abbildungen und Text auf eine Seite, indem Tintentropfen von einem oder meh­ reren Stiften in einem Druckkopf abgefeuert werden, während sich der Druckkopf über die Seite hin- und herbewegt. Ein Tintenstrahldrucker ist ein Gerät, das eine solche Tinten­ strahldruckvorrichtung verwendet. Beispiele für Tinten­ strahldrucker umfassen Plotter, Faksimilevorrichtungen und typische Computer-befestigte Tintenstrahldrucker. Die Seite, auf die ein Drucker druckt, kann irgendein Blattmaterial, wie z. B. Papier, Mylar, Folien, Transparenzfolien, Kartei­ karten, usw., sein.

Der Tintenvorrat eines Tintenstrahldruckers ist begrenzt. Da es wahrscheinlich für Benutzer sehr unangenehm ist, ihre Tintenbehälter neu aufzufüllen, sind viele Drucker entwor­ fen, um ersetzbare/entnehmbare/recycelbare Tintenbehälter aufzuweisen. Ein Benutzer ersetzt einfach den alten, leeren Tintenbehälter durch einen neuen, vollen Tintenbehälter. Die Lebensdauer eines Tintenstrahlstifts ist ebenfalls begrenzt. Die Stifte erleiden mechanische Brüche und/oder nutzen sich einfach ab, nachdem sie Millionen von Tintentropfen abgefeu­ ert haben. Daher sind die Stifte eines typischen Tinten­ strahldruckers entworfen, um wie benötigt durch neue Stifte ersetzt zu werden.

Bei sogenannten Kassettentyp-Druckern sind die Stifte als Kassetten gebildet, wobei sie in sich einen Tintenbehälter aufweisen. Der Druckkopf der Kassettentyp-Drucker trägt sei­ nen Tintenvorrat mit sich, während sich der Druckkopf hin und her über die Seite bewegt. Bei sogenannten Nebenachsen- Druckern bewegt sich nur der Druckkopf über die Seite. Die Tinte wird über einen flexiblen Schlauch von einem festen Tintenbehälter zu dem Druckkopf geliefert. Typischerweise ist der Tintenbehälter an dem Druckergestell befestigt und kann ersetzt oder neu aufgefüllt werden, wenn er leer ist. Nebenachsen-Drucker können entweder mit einem einzelnen Druckkopf zum einfarbigen Drucken oder mit mehreren Druck­ köpfen zum Farbdrucken ausgestattet sein. Für das Farb­ drucken sind natürlich mehrere Behälter und zugeordnete Schläuche nötig, wobei ein Satz für eine Farbe vorgesehen ist.

Bei den Tintenzuführungssystemen von Nebenachsen-Druckern wird Tinte von einem Tintenzuführungsort zu dem anderen über den Tintenzuführungsschlauch transportiert. Der Druckkopf und der Tintenbehälter sind die Druckerkomponenten eines ty­ pischen Tintenversorgungssystems eines Nebenachsen-Druckers. Diese Komponenten der Tintenversorgung müssen eine Schnitt­ stelle mit dem Tintenzuführungsschlauch bilden. An dieser Schnittstelle kann der Schlauch dauerhaft befestigt sein. Dies würde jedoch eine Ersetzung der angebrachten Komponente verhindern. Alternativ kann der Schlauch in einer subkutan- ähnlichen Nadel zum Durchstechen einer elastischen Trenn­ wand, welche eine ersetzbare Druckerkomponente abdichtet, enden. Eine Nadel/Trennwand-Schnittstellenvorrichtung er­ laubt eine gelegentliche Ersetzung von entfernbaren Kompo­ nenten.

Bei einer typischen Nadel/Trennwand-Schnittstellenvorrich­ tung ist eine subkutan-ähnliche Nadel wirksam an einer Kom­ ponente des Tintenversorgungssystems befestigt, um eine fluidmäßige Kommunikation zwischen denselben zu schaffen. Die Trennwand ist wirksam mit dem anderen Tintenzuführungs­ ort verbunden. Der Tintenzuführungsort, an dem beispiels­ weise die Nadel verbunden ist, kann der Druckkopf sein, wäh­ rend der Ort, mit dem die Trennwand verbunden ist, der Tin­ tenbehälter sein kann. Bei diesem Beispiel fließt die Tinte, wenn die Nadel die Trennwand durchsticht, von dem Tintenbe­ hälter zu der Trennwand durch einen Tintenzuführungsschlauch und von dort durch die Nadel zu dem Druckkopf. Das Beispiel kann natürlich umgekehrt werden, derart, daß der Tintenzu­ führungsort, mit dem die Nadel verbunden ist, der Tintenbe­ hälter ist, während der Ort, mit dem die Trennwand verbunden ist, der Druckkopf ist. Bei diesem zweiten Beispiel fließt die Tinte, wenn die Nadel die Trennwand durchsticht, von dem Tintenbehälter zu der Nadel, durch einen Tintenzuführungs­ schlauch und von dort durch die Trennwand zu dem Druckkopf.

Die Nadel einer Nadel/Trennwand-Schnittstellenvorrichtung ist typischerweise ziemlich scharf, derart, daß sie ohne weiteres die Trennwand durchstechen kann, wodurch die Bela­ stung auf den Stift reduziert wird und eine Beschädigung der Trennwand vermieden wird. Wenn die scharfe Nadel nicht mit einer Trennwand in Eingriff ist, ist die Nadel freiliegend und es ist möglich, daß sie in den Finger einer Person ein­ sticht oder denselben schneidet.

Die DE 28 57 735 C2 beschreibt eine Vorratspatrone für einen Tintentröpfchendrucker, die in einer Aufnahme desselben an­ geordnet ist, wobei die Vorratspatrone ein Gehäuse mit einem über einen verschiebbaren, flüssigkeitsdicht ausgebildeten Kolben variierbaren Volumen und eine von einer in der Auf­ nahme angeordneten Hohlnadel durchdringbare elastische Trennwand aufweist. Der von der Hohlnadel durchdringbare Bereich im Kolben ist derart angebracht, daß eine erste Feder in der Aufnahme des Tintentröpfchendruckers eine ein Kupplungsteil mit der Hohlnadel aufnehmende Hülse in Rich­ tung zum Kolben der Patrone drängt, wobei auf der Hohlnadel eine im Kupplungsbereich angeordnete Abdichtplatte ver­ schiebbar ist, die mittels der Patrone gegen die Wirkung einer zweiten, schwächeren Feder soweit auf die Hohlnadel aufschiebbar ist, daß die Patrone der Nadel in die Trennwand der Patrone eindringen kann. Zwar ist auch bei dieser be­ kannten Anordnung ein ausreichender Schutz vor Verletzungen beim Bedienen derselben gegeben. Diese Anordnung hat jedoch einen aufwendigen Aufbau, da mehrere zueinander bewegliche Teile vorgesehen sind, die relativ zueinander genau ausge­ richtet sein müssen, um eine dichte Flüssigkeitsverbindung zu gewährleisten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schnittstelle für ein Tintenzufuhrsystem zum Transport von Tinte zwischen Komponenten eines Tintenstrahldruckers zu schaffen, die verletzungssicher und dennoch flüssigkeits­ dicht ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen menschlichen Kontakt mit der freiliegenden Nadel zu begren­ zen oder zu beseitigen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden. Erfindung besteht da­ rin, eine permanente Komponente automatisch mit einer er­ setzbaren Komponente auszurichten und neu zu verbinden, die bezüglich der permanenten Komponente etwas fehlausgerichtet sein kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Nebenachsen-Tin­ tenstrahldruckers mit einer Druckkopf/Wagen-Anord­ nung und mit einer Nadelstation, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 eine vergrößerte isometrische Teilansicht der Druckkopf/Wagen-Anordnung und der Nadelstation von Fig. 1;

Fig. 3 eine isometrische Ansicht, die Fig. 2 ähnlich ist, mit Ausnahme davon, daß die Nadelstation von der Druckkopf/Wagen-Anordnung weggedreht gezeigt ist;

Fig. 4A und 4B vereinfachte Querschnittsansichten der Nadelsta­ tion entlang einer transversalen Ebene, die durch eine Linie 4-4 in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die gezeichnete Nadelstation zusammen mit einem Teil­ querschnitt einer Nadelturmstruktur gezeigt ist;

Fig. 5 eine vereinfachte Querschnittsansicht der Nadel­ station, die Fig. 4B ähnlich ist; und

Fig. 6 eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Nadel­ station, die Fig. 4A ähnlich ist, mit Ausnahme da­ von, daß die Nadelstation mit einem menschlichen Finger statt mit dem Nadelturm gezeigt ist.

Die Nadel/Trennwand-Tintenvorrat-Schnittstellenvorrichtung mit begrenztem Zugang, die gemäß einem Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, ist in den Fig. 1-6 allgemein bei 10 ge­ zeigt. Fig. 1 stellt einen Nebenachsen-Tintenstrahldrucker dar, der ein Ausführungsbeispiel der Nadel/ Trennwand-Schnittstellenvorrichtung verwendet. Obwohl Fig. 1 ein spezielles Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahl­ druckers zeigt, kann jeder Typ eines Tintenstrahldruckers die Erfindung verwenden. So können beispielsweise Plotter, tragbare Druckeinheiten und Faksimilevorrichtungen Typen von Tintenstrahldruckern sein, welche die vorliegende Erfindung verwenden können.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt ein Nebenachsen-Tinten­ strahldrucker 12 ein Gestell 14 mit einem hochgehobenen Deckel 16. Der Drucker umfaßt ferner ein Seitenhandhabungs­ system 18 zum Lagern von leeren Seiten und zum vorübergehen­ den Lagern von gedruckten Seiten. Zwecks der Erklärung der vorliegenden Erfindung ist der hochgehobene Deckel 16 unnö­ tig. Somit ist nur ein Bruchstück desselben gezeigt, wobei dieses Bruchstück erhoben ist, um die inneren Vorrichtungen des Druckers offensichtlich zu machen. Ebenso sind Abschnit­ te des Gestells 14 weggeschnitten, um die inneren Vorrich­ tungen des Druckers weiter offensichtlich zu machen. Insbe­ sondere umfassen die offensichtlich gemachten inneren Vor­ richtungen ein Tintenzuführungssystem 30 zum Zuführen von Tinte zu einem Druckkopf auf einer Druckkopf/Wagen-Anordnung 22, welche auf einem Führungsstab 20 läuft, während sich die Anordnung von einer Seite zu der anderen Seite bewegt, um Abbildungen und Text auf eine Seite zu drucken.

Das Seitenhandhabungssystem 18 speist eine leere Seite nach der anderen in den Drucker ein und schiebt jede Seite an dem Druckkopf vorbei vor, derart, daß Abbildungen und/oder Text auf dieselbe gedruckt werden können. Das Seitenhandhabungs­ system weist typischerweise einen Zuführungsbehälter 19a zum Lagern von leeren Seiten, einen Ausgabebehälter 19b zum vorübergehenden Lagern von gedruckten Seiten und eine An­ triebsvorrichtung (nicht gezeigt) zum Seitenvorschub auf. Bei einem typischen Tintenstrahldrucker wird die Druck­ kopf/Wagen-Anordnung 22 über eine Seite von einer Seite zu der anderen Seite entlang des Führungsstabs 20 durch bei­ spielsweise eine herkömmliche Anordnung (nicht gezeigt) aus einem Antriebsriemen, aus Rollen und aus einem Motor getrie­ ben. Der Druckkopf der Anordnung 22 weist eine Öffnungsplat­ te (nicht gezeigt) auf seiner unteren Oberfläche auf. Die Öffnungsplatte weist eine Mehrzahl von Düsen auf, durch die Tintentropfen ausgestoßen werden. Der Druckkopf bringt se­ lektiv eines oder mehrere Tintentröpfchen gemäß Befehlen auf die Seite auf, die von einer Drucksteuerung (nicht gezeigt), wie z. B. von einem Mikroprozessor, der in dem Gestell 14 po­ sitioniert ist, empfangen werden.

Ein Tintenzuführungssystem 30, das in Fig. 1 gezeigt ist, transportiert wirksam Tinte zwischen Komponenten des Druckers. Die Komponenten umfassen den Tintenvorrat in einem Tintenbehälter 32 und den Druckkopf, welcher ein Teil der Druckkopf/Wagen-Anordnung 22 ist. Bei dem Ausführungsbei­ spiel kann jede herkömmliche Vorrichtung implementiert werden, um die Tinte von dem Behälter 32 zu dem Druckkopf der Anordnung 22 zu treiben. Die Tinte, die bei dem Tinten­ zuführungssystem verwendet wird, kann irgendein geeignetes fluidmäßiges Färbemittel oder irgendeine andere geeignete Flüssigkeit sein, welche einen Teil einer Seite bedecken soll. Die Tinte ist in dem Tintenbehälter 32 gelagert und wird über eine Schlauchanordnung 36 zu der Druckkopf/Wagen- Anordnung 22 geliefert. Die Schlauchanordnung ist vorzugs­ weise flexibel, derart, daß sie sich biegen kann, während die Druckkopf/ Wagen-Anordnung über die Seite hin- und her­ bewegt wird. Die Schlauchanordnung 36 kann auf eine herkömm­ liche Art und Weise aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Elastomeren und Kunststoffen, welche für Fachleute bekannt sind, aufgebaut sein. Die Schlauchanordnung und der Tinten­ behälter können durch irgendeine herkömmliche Schnittstel­ lenvorrichtung miteinander verbunden sein. Wenn der Tinten­ behälter 32 entnehmbar ist, dann ist die Verbindung 34 zwi­ schen der Schlauchanordnung und dem Behälter vorzugsweise eine Verbindung vom wiederverwendbaren Typ, derart, daß ein neuer Tintenbehälter einen entleerten ersetzen kann.

Die Druckkopfvorrichtung eines Tintenstrahldruckers umfaßt typischerweise die Druckkopf/Wagen-Anordnung 22 und das Tin­ tenzuführungssystem 30. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Druckvorrichtung zum Drucken einer einzigen Farbe, wie z. B. Schwarz, einfarbig sein. Alternativ kann die Druck­ vorrichtung mehrfarbig sein, und zwar zum Drucken von Kombi­ nationen von Farben, wie z. B. Cyan, Gelb und Magenta. Nur das einfarbige Ausführungsbeispiel der Druckvorrichtung ist gezeigt und hierin beschrieben, um die vorliegende Erfindung darzustellen. Ein Drucker, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet, kann jedoch entweder ein­ farbig oder mehrfarbig sein. Fachleute werden es verstehen und würdigen, daß ein mehrfarbiges Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von ähnlichen Merkmalen und Funktionen aufweisen wird, wie sie für das einfarbige Ausführungsbeispiel ge­ zeichnet sind.

Nach der Beschreibung der Druckerumgebung und des Tintenzu­ führungssystems sei nun auf die Fig. 2-6 und die folgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Nadel/­ Trennwand-Tintenvorrat-Schnittstellenvorrichtung 10 verwie­ sen. Die Fig. 2 und 3 zeigen eine vergrößerte Ansicht der Druckkopf/Wagen-Anordnung 22 auf dem Führungsstab 20, wobei eine Nadelstation 40 in entweder ihrer in Eingriff genomme­ nen Position (siehe Fig. 2) oder in ihrer außer Eingriff ge­ nommenen Position (siehe Fig. 3) gezeigt ist. Die Nadelsta­ tion ist vorzugsweise drehbar an der Druckkopf/Wagen-Anord­ nung 22 durch Drehbefestigungen 42a, 42b befestigt. Die Na­ delstation umfaßt einen Rahmen 44, der eine planare Ventil­ platte 46 in sich hält. Fig. 2 zeigt eine Darstellung, bei der die Ecke eines Rahmens 44 weggeschnitten ist, um die Ventilplatte 46 besser darzustellen. Die Ventilplatte umfaßt eine mittige Öffnung (in den Fig. 4A-6 gezeigt), durch die sich ein Zylinder 54 erstreckt.

Wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt die Nadelsta­ tion 40 ferner eine Nadelhaltestruktur 52 mit einem Block 53, der mit dem Zylinder 54 verbunden ist. Die Struktur 52 hält und trägt die Tintenzuführungs-Schlauchanordnung 36. Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, umfaßt die Nadelstation 40 eine voll zurückgesetzte Tintennadel 38, die wirksam mit der Schlauchanordnung 36 verbunden und in einem mittleren Hohl­ raum 70 des Zylinders 54 befestigt ist und teilweise durch den Block 53 gehalten wird. Wie es in den Fig. 3 und 4A ge­ zeigt ist, weist der Hohlraum eine Öffnung auf, die durch eine Umfangslippe 58 definiert ist. Die Nadelstation umfaßt ferner einen Bund 56, welcher mit dem Zylinder verbunden ist und die Öffnung umgibt.

Wie es in den Fig. 2-6 gezeigt ist, umfaßt die Nadelsta­ tion 40 ebenfalls eine pendelnde Halteanordnung 50. Dieselbe hält die Struktur 52 locker auf eine Art und Weise, die eine begrenzte Bewegung der Struktur zuläßt. Diese begrenzte Be­ wegung kann translatorisch und/oder rotatorisch sein. Die pendelnde Halteanordnung umfaßt die Ventilplatte 46 mit ei­ ner Öffnung derselben, durch die die Nadel-Haltestruktur po­ sitioniert ist. Dieselbe umfaßt ferner einen oberen und ei­ nen unteren Flansch 48, 49, die mit dem Zylinder 54 verbun­ den sind und sich von demselben erstrecken. Die Flansche sind auf gegenüberliegenden Seiten der Platte positioniert, derart, daß die Flansche und die Platte den Zylinder wirksam halten. Fig. 2 zeigt den oberen Flansch 48, während Fig. 3 den unteren Flansch 49 zeigt.

Fig. 3 zeigt die Nadelstation, welche außer Eingriff von der Druckkopf/Wagen-Anordnung 22 ist und von derselben wegge­ dreht ist. Die Oberseite des Stiftgehäuses 60 des entnehmba­ ren Stifts ist gezeigt. Der Rest des Gehäuses ist von der Ansicht versteckt, da derselbe in der Druckkopf/Wagen-Anord­ nung ist, derart, daß der Stift selbst an dem Druckkopf ist. Der ersetzbare Stift umfaßt einen Trennwandturm 62, der von dem Gehäuse nach oben vorsteht. Derselbe bildet eine Schnittstelle des Stifts mit dem Tintenzuführungssystem. Der Turm 62 umfaßt ein hohles Turmbauglied 64 mit einem frei­ liegenden Ende, das nach oben hin durch eine Trennwand 68 abgeschlossen ist, welche wiederum teilweise von einer Abdeckung 66 bedeckt ist. In dem hohlen Turmbau­ glied vervollständigt ein Tintenkanal 65 (in den Fig. 4A-5 gezeigt) die Verbindung mit dem schließlichen Tintenzufüh­ rungsort, d. h. dem Druckkopf. Der Tintenkanal ist durch die Trennwand abgedichtet. Die Trennwand 68 ist vorzugsweise aus einem einzigen elastischen Material, wie z. B. einem elasto­ merischen Material wie beispielsweise einem Silikonelastomer oder einem EDPM-Elastomer, aufgebaut. Die Trennwand wird durch die scharfe Nadel ohne weiteres durchstochen und dich­ tet sich vorzugsweise wieder ab, wenn die Nadel wieder her­ ausgezogen wird.

Um eine fluidmäßige Kommunikation zwischen dem Stift des entfernbaren Stiftgehäuses 60 und dem Tintenbehälter 32 zu schaffen, wird die Trennwand 68 durch die Tintennadel 38 durchstochen, welche in dem Hohlraum 70 vollständig zurück­ gesetzt ist. Somit muß der Turm 62 in den Hohlraum eingefügt werden. Wie es durch die Fig. 2 und 3 dargestellt ist, wird dies bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch drehbares Befestigen der Nadelstation 40 an der Druckkopf/Wagen-Anord­ nung 22 erreicht, derart, daß sich dieselbe zu und von dem Turm 62 drehen kann.

Die Fig. 4A-6 zeigen eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Nadelstation 40 mit entweder dem Turm 62 oder einem menschlichen Finger 80. Der Querschnitt ist ein Querschnitt entlang einer transversalen Ebene, die durch die Linie 4-4 von Fig. 2 gezeigt ist. Hintergrundstrukturen, die zum Er­ klären der Struktur und des Betriebs der Nadel/Trennwand- Schnittstellenvorrichtung 10 unwichtig sind, sind in den Querschnittsansichten der Fig. 4A-6 nicht gezeigt. Die Fig. 4A und 4B zeigen eine Sequenz von Ereignissen, welche darstellt, wie der Turm 62 in den Hohlraum 70 eingefügt wird. Fig. 4A zeigt, wie sich dieselben aneinander annähern, wobei der Turm den Bund 56 berührt. Fig. 4B zeigt den voll­ ständig in den Hohlraum eingefügten Turm, wobei die Nadel die Trennwand durchsticht. Die Fig. 2 und 3 zeigen und die obige Beschreibung erklärt, daß sich die Nadelstation 40 in drei Dimensionen bewegt, wenn sie zu dem Turm 62 um eine Achse schwingt, die durch die Drehbefestigungen 42a, 42b ge­ bildet sind. Zwecks der Darstellung wurden die Fig. 4A und 4B jedoch vereinfacht, derart, daß sie nicht die dritte Di­ mension der Bewegung (welche sich zu und von dem Betrachter der Fig. 4A und 4B wegrichtet) oder die Drehbewegung der Station zeigen.

Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, ist der Hohlraum 70 durch Hohlraumwände 72 und eine Hohlraumdecke 74 begrenzt. Da der Turm 62 des bevorzugten Ausführungsbeispiels zylindrisch ist, weist der Hohlraum eine zusammenpassende zylindrische oder kreisförmige Gestalt auf, derart, daß der Hohlraum den Turm aufnehmen kann. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Durchmesser A der Öffnung des Hohlraums, welcher durch die Umfangslippe 58 definiert ist, etwa 7,8 Millimeter (mm), während ein Durchmesser T des Turms etwa 7,6 mm ist. Somit kann der Turm in den Hohlraum passen.

Die Nadel 38 ist mittig in der Hohlraumdecke 74 befestigt, derart, daß sich die Nadel in den Hohlraum um eine kurze Strecke erstreckt, derart, daß sich ein scharfes, zugespitz­ tes Ende 39 der Nadel nicht über die Umfangslippe 58 hinaus erstreckt. Eine Öffnung befindet sich neben dem zugespitzten Ende der Nadel. Dieselbe schafft einen Auslaß für Tinte, die durch die subkutan-artige Nadel von der Tintenzuführungs­ schlauchanordnung 36 fließt. Bei dem Ausführungsbeispiel weist die Nadel 38 einen Querschnittsdurchmesser von etwa 1,0 mm auf. Um eine Wiederabdichtung der Trennwand zu för­ dern, wenn die Nadel zurückgezogen wird, ist es für die Trennwand wünschenswert, daß sie einen großen Durchmesser bezüglich des Durchmessers der Nadel aufweist. Bei dem Aus­ führungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Trennwand etwa das siebenfache des Durchmessers der Nadel, wodurch eine Wiederabdichtung der Trennwand nach dem Zurückziehen der Nadel ermöglicht wird.

Immer wenn die Station außer Eingriff gebracht wird, können bestimmte Positionstoleranzen eingeführt werden. Wenn der Stift ersetzt wird, kann insbesondere der Turm mit breitem Durchmesser des Stifts in einer etwas unterschiedlichen Po­ sition bezüglich des Zustands sein, bei dem die Station noch in Eingriff war. Basierend auf den Abmessungen des bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels und im Hinblick auf eine Trennwand mit wunschgemäßem großem Durchmesser könnte eine relative Neupositionierung des Turms um bis zu etwa 1,0 mm eine Ver­ bindung der Nadel und der Trennwand verhindern, um eine Tin­ tenkommunikation mit dem neuen Stift zu vervollständigen. Wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, dreht sich ferner die Nadelstation zu dem Turm hin. Beim Eintritt in den Hohl­ raum wird der Turm in den Hohlraum in einer bogenartigen Be­ wegung eingesetzt, die der Drehung der Station entspricht. Zusätzlich existieren weitere für Fachleute offensichtliche Faktoren, die zusätzliche bestimmte Positionstoleranzen ein­ führen.

Um diese Situation zu überwinden, enthält das Ausführungs­ beispiel ein Toleranzgerät, das trotz relativen Positions­ veränderungen eine Verbindung ermöglicht. Insbesondere um­ faßt das bevorzugte Ausführungsbeispiel eine pendelnde Hal­ teanordnung 50, welche einen begrenzten Bewegungsgrad für die Nadel-Haltestruktur 52 erlaubt. Diese begrenzte Bewegung kann eine Translation und/oder eine Rotation umfassen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann sich die Nadel-Hal­ testruktur 52 hin- und her- und/oder von einer Seite zur anderen (d. h. in zwei Dimensionen) um 1 bis zu 3 mm von der konzentrischen Mitte der beiden Öffnungen bewegen. Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, weist der Zylinder einen Durchmesser C auf, während die Öffnung der Ventilplatte 46 einen Durch­ messer O aufweist. Der Durchmesser O ist größer als der Durchmesser C des Zylinders, und zwar um eine Strecke, welche den Grad der begrenzten Translationsbewegung defi­ niert, die durch die pendelnde Halteanordnung zugelassen ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt diese Strecke etwa 3,0 mm, da der Durchmesser O etwa 13,0 mm und der Durchmesser C etwa 10,0 mm betragen.

Die pendelnde Halteanordnung erleichtert wirksam die Aus­ richtung der Nadel-Halterung und des Turms, derart, daß die Nadel die Trennwand mit minimalem Aufwand und minimalem me­ chanischem Widerstand durchsticht. Um bei der Ausrichtung zu helfen, weist der Bund 56 eine bezüglich des Turms spitz ge­ winkelte Oberfläche auf. Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, wirkt die gewinkelte Oberfläche wie eine geneigte Ebene, wenn die Abdeckung die Oberfläche berührt, wodurch der Zy­ linder etwas darüber gedrängt wird, derart, daß der Turm in den Hohlraum passen kann.

Fig. 4B zeigt eine erfolgreiche Verbindung zwischen der Na­ del 38 und der Trennwand 68, bei der der Turm 62 vollständig in den Hohlraum 70 eingefügt ist. Bei dem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel fließt Tinte von dem Tintenbehälter zu der Nadel durch die Tintenzuführungsschlauchanordnung 36 und von dort durch den Trennwandturm zu dem Stift des Druckkopfs. Der Turm der Fig. 4A und 4B ist bezüglich der Druckkopf/Wa­ gen-Anordnung 22 senkrecht. Daher muß die Nadel-Haltestruk­ tur 52 nicht gedreht werden, um eine erfolgreiche Verbindung mit dem Turm herzustellen. Das Stiftgehäuse 60 kann jedoch in der Anordnung 22 auf eine Art und Weise plaziert werden, die den Stiftbetrieb und die Wirksamkeit nicht beeinträch­ tigt, die jedoch das Gehäuse und ihren Turm 62 etwas ver­ kippt läßt. Eine begrenzte Drehbewegung der Nadel-Halte­ struktur würde trotz der Kippung des Turms eine erfolgreiche Verbindung ermöglichen.

Im allgemeinen erleichtert eine Drehbewegung der Struktur 52 eine erfolgreiche Verbindung zwischen der Nadel und der Trennwand. Eine erfolgreiche Verbindung ist eine Verbindung, bei der sich die Nadel gerade in den Turm erstreckt, derart, daß die Nadel im wesentlichen parallel zu den Innenwänden des Tintenkanals 65 ist. Die Drehbewegung der Struktur gleicht die Auswirkung der Drehung der Station 40 zu dem Turm 62 aus, derart, daß eine erfolgreiche Verbindung er­ reicht werden kann.

Fig. 5 demonstriert die begrenzte Drehbewegung, die durch die pendelnde Halteanordnung 50 zugelassen wird, um einen etwas gekippten Turm zu kompensieren. In Fig. 5 sind ledig­ lich die Druckkopf/Wagen-Anordnung 52 und die Ventilplatte 46 auf gleicher Höhe. Das Gehäuse 60 und sein Turm sind et­ was geneigt. Bezüglich des Betrachters von Fig. 5 lehnt der Turm etwas nach links. Die pendelnde Haltenanordnung 50 er­ laubt es, daß die Nadel-Haltestruktur 52 dies kompensiert und sich dementsprechend dreht.

Toleranzzwischenräume 76, 78 (in Fig. 4A gezeigt) sind auf beiden Seiten des Zylinders 54 zwischen den Flanschen 48, 49 und zwischen der äußeren Wand des Zylinders und dem Rand der Öffnung der Platte 46 gebildet. Wie es in Fig. 4A gezeigt ist, weist die Platte eine Breite W auf, während die Zwi­ schenräume eine Breite G besitzen. Der Grad der begrenzten Drehbewegung, die durch die pendelnde Halteanordnung zuge­ lassen wird, ist durch die Differenz zwischen der Breite der Platte und der Breite der Zwischenräume definiert. Die durch diese Anordnung zugelassene Drehung ist eine Drehung um eine Achse, welche parallel zu der Ebene der Platte ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der zugelassene Grad der Drehung etwa 5 bis 10°.

Fig. 6 stellt einen menschlichen Finger neben der Öffnung des Hohlraums 70 dar. Der gezeichnete Finger weist einen Durchmesser F auf, der nicht kleiner als 8,0 mm ist. Die Öffnung des Hohlraums weist einen Durchmesser A auf, wobei A kleiner als F ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser A etwa 7,8 mm, was kleiner als 8,0 mm ist. Hochspannungs-Elektrizitätssicherheitsstandards errich­ ten ein Modell eines menschlichen Fingers, der einen minima­ len wirksamen Durchmesser von etwa 8,0 mm besitzt. Beispiele eines solchen Standardmodells für einen menschlichen Finger sind durch die Regelentwurfsanordnungen von IEC 950, UL 1950 und CSA 950 definiert. Obwohl diese Sicherheitsentwurfsan­ forderungen nicht entworfen worden sind, um einen menschli­ chen Kontakt mit einer Nadel zu verhindern, würde eine Vor­ richtung, die diese Anforderungen erfüllt, logischerweise einen Zugang zu einer zurückgesetzten Nadel sowie zu einer zurückgesetzten elektrischen Verbindung verhindern. Das Aus­ führungsbeispiel erfüllt diese Regelentwurfsanforderungen der oben genannten Einrichtungen derart, daß dasselbe einen Fingerzugriff auf eine zurückgesetzte Nadel verhindert.

Claims (7)

1. Schnittstelle (10) für ein Tintenzuführsystem (30) zum Transport von Tinte zwischen Komponenten eines Tinten­ strahldruckers (12), mit
einer Struktur (52) zum Halten einer Tintennadel (38), die in einem eine Öffnung aufweisenden Hohlraum (70) der Struktur (52) befestigt und bezüglich der Öffnung zurückgesetzt ist, wobei die Tintennadel (38) wirksam mit einer Komponente des Tintenstrahldruckers (12) verbunden ist; und
einem Trennwandturm (62), der an dem Drucker (12) befe­ stigt ist und der ein freiliegendes Ende, einen Tinten­ kanal (65), der sich durch den Trennwandturm (62) er­ streckt, wobei der Tintenkanal (65) wirksam eine andere Komponente des Tintenstahldruckers (12) mit dem Trenn­ wandturm (62) verbindet, und eine Trennwand (68) auf­ weist, die das freiliegende Ende des Trennwandturms (61) bedeckt und den Tintenkanal (65) abdichtet,
wobei der Trennwandturm (62) und der Hohlraum (70) der­ art konfiguriert sind, daß, wenn sie zusammengebracht werden, der Trennwandturm (62) in den Hohlraum (70) paßt, derart, daß die Tintennadel (38) die Trennwand (68) durchsticht, wodurch die Komponenten wirksam ver­ bunden werden, damit Tinte zwischen denselben fließen kann;
wobei die Struktur (52) zum Halten der Tintennadel der­ art gehalten ist, daß eine begrenzte Translationsbewe­ gung in einer Ebene senkrecht zu der Tintennadel und/- oder eine begrenzte Drehbewegung um eine Achse parallel zu der Ebene senkrecht zu der Tintennadel (38) ermög­ licht ist.

2. Schnittstelle (10) nach Anspruch 1, bei der die Öffnung in dem Hohlraum (70) einen schmalen Durchmesser (A) aufweist, der das Eintreten eines menschlichen Fingers (80) in den Hohlraum (70) im wesentlichen verhindert.

3. Schnittstelle (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Struktur (52) einen Umfangsbund (56) aufweist, der sich um den Umfang der Öffnung herum erstreckt, wobei der Umfangsbund (56) bezüglich des Trennwandturms (62) eine scharf gewinkelte Oberfläche aufweist, um den Trenn­ wandturm (62) mit dem Hohlraum (70) auszurichten, wenn der Trennwandturm (62) die scharf gewinkelte Oberfläche berührt, während sich der Trennwandtrum (62) und die Tintennadel (38) aneinander annähern.

4. Schnittstelle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Struktur eine Platte (46) mit einer Öffnung aufweist, durch die die Struktur (52) positioniert ist, wobei die Platte einen oberen und einen unteren Flansch (48, 49) aufweist, welche mit der Struktur (52) verbun­ den und auf gegenüberliegenden Seiten der Platte (46) positioniert sind, derart, daß die Flansche (48, 49) und die Platte (46) die Struktur (52) wirksam halten.

5. Schnittstelle (10) nach Anspruch 4, bei der die Struk­ tur (52) einen Durchmesser (C) aufweist, während die Öffnung der Platte (46) einen Durchmesser (O) aufweist, der größer als der Durchmesser (C) der Struktur (52) ist, um die begrenzte Translationsbewegung zu ermög­ lichen.

6. Schnittstelle (10) nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Platte (46) planar ist und eine Breite (W) aufweist, und bei der ein Zwischenraum, der zwischen den Flan­ schen (48, 49) positioniert ist, eine Breite (G) auf­ weist, die größer als die Breite (W) der Platte ist, um die begrenzte Drehbewegung zu ermöglichen.

7. Schnittstelle (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der der Durchmesser (A) der Öffnung des Hohlraums (70) kleiner als 8 Millimeter ist.