DE19733152A1 - Tintenbehälter zur Verwendung in einem Drucker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen ersetzbaren Tintenbehälter zum Liefern von Tinte zu einem Tintenstrahl­ druckkopf. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfin­ dung auf Tintenbehälter, die zur Verwendung bei Druckern konfiguriert sind, um einen Druckerstrukturentwurf mit einer effizienten Raumnutzung, zugänglichen Tintenbehältern und einer reduzierten Druckeraufstellfläche zu ermöglichen.

Tintenstrahldrucker verwenden häufig einen Tintenstrahl­ druckkopf, der auf einem Wagen angebracht ist, der hin und her quer über ein Druckmedium, wie z. B. Papier, bewegt wird. Sowie der Druckkopf quer über das Druckmedium bewegt wird, aktiviert ein Steuerungssystem den Druckkopf, Tinten­ tröpfchen auf das Druckmedium auszustoßen, um Bilder und Texte zu bilden.

Früher verwendete Drucker haben einen Tintenbehälter ver­ wendet, der trennbar von dem Druckkopf ersetzbar ist. Wenn die Tintenkassette erschöpft ist, wird die Tintenkassette entfernt, und durch einen neuen Tintenbehälter ersetzt. Die Verwendung von ersetzbaren Tintenbehältern, die von dem Druckkopf getrennt sind, ermöglicht es Benutzern, den Tin­ tenbehälter zu ersetzen, ohne den Druckkopf zu ersetzen. Der Druckkopf wird am oder nahe dem Ende der Druckkopflebens­ dauer ersetzt, und nicht, wenn der Tintenbehälter erschöpft ist.

Es besteht ein immer vorhandener Bedarf nach Drucksystemen, die klein, zuverlässig und ergonomisch bezüglich des Be­ nutzers, den man im Sinn hat, konfiguriert sind. Eine rou­ tinemäßige Wartung, wie z. B. das Ersetzen von Tintenbehäl­ tern, sollte ohne weiteres durch die große Mehrzahl der Druckerbenutzer erreicht werden. Bei dem Fall des Farb­ druckens werden oftmals vier oder mehr Tinten verwendet. Beispielsweise verwendet das CYMK-Farbdrucken cyanfarbene, gelbe, magentafarbene und schwarze Tinte. Bei Druckern, die ersetzbare Tintenbehälter für jede Tintenfarbe verwenden, müssen die Behälter dort positioniert sein, wo dieselben durch den Benutzer für ein leichtes Ersetzen ohne weiteres zugänglich und greifbar sind. Außerdem sollten diese Drucker relativ klein sowohl bezüglich der Höhe als auch der Fläche des Druckers sein, um den Verbrauch von Ladentisch- oder Schreibtischraum zu minimieren, sowie die Flexibilität der Druckerplazierung für den Benutzer zu maximieren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kleinen, zuverlässigen, ohne weiteres ersetzbaren, zugängli­ chen und greifbaren Tintenbehälter zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen ersetzbaren Tintenbehälter gemäß Anspruch 1 und ein Tintenstrahldrucksystem gemäß An­ spruch 10 gelöst.

Die vorliegende Erfindung ist ein ersetzbarer Tintenbehälter zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker des Typs mit einem Durchlaufwagen mit einer Mehrzahl von Tintenstrahl­ druckköpfen, die darin angebracht sind. Der Durchlaufwagen ist entlang einer Durchlaufachse in einem Druckzonenab­ schnitt und in einem Nicht-Druckzonenabschnitt bewegbar. Die selektive Aktivierung der Mehrzahl der Tintenstrahldruck­ köpfe in der Druckzone bildet Bilder auf dem Druckmedium. Der ersetzbare Tintenbehälter umfaßt einen Tintentank in einer Fluidkommunikation mit mindestens einem der Mehrzahl von Tintenstrahldruckköpfen. Der Tank umfaßt einen Fluidaus­ laß, der zur Ineingriffnahme eines entsprechenden Fluidein­ lasses, der dem Tintenstrahldrucker zugeordnet ist, konfigu­ riert ist. Es ist ferner ein Gehäuse umfaßt, das dem Tinten­ tank und dem Fluidauslaß zugeordnet ist. Wenn der Tintenbe­ hälter ordnungsgemäß in dem Tintenstrahldrucker eingebracht ist, weist das Gehäuse eine Breite auf, die parallel zu der Durchlaufachse ist, die kleiner ausgelegt ist als die Breite einer Nicht-Druckzone, minus einer Summe von Breiten, die den verbleibenden Tintenbehältern zugeordnet ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Drucksystems, die einen Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung zeigt, der eine Fluidverbindung und eine elektri­ sche Verbindung mit dem Drucksystem bildet;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Druckers mit entfernter Abdeckung, der den Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung enthält;

Fig. 3 eine Tintenvorratsaufnahmestation des Typs, der bei dem Drucker der Fig. 2 verwendet wird, der aufge­ brochen gezeigt ist, wobei ein Tintenvorrat zur Einbringung in die Tintenvorratsaufnahmestation positioniert ist;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer oberen Drauf­ sicht des Druckers, der in Fig. 2 gezeigt ist;

Fig. 5a, 5b und 5c eine dreidimensionale Ansicht eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels des Tintenbehälters der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6a, 6b und 6c eine dreidimensionale Ansicht eines al­ ternativen Ausführungsbeispiels des Tintenbehälters der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die einen Tin­ tenstrahldrucker 10 darstellt, der einen Tintenbehälter 12 der vorliegenden Erfindung umfaßt. Der Tintenstrahldrucker 10 umfaßt ferner eine Tintenbehälteraufnahmestation 14, ei­ nen Tintenstrahldruckkopf 16 und eine Drucksteuerung 18. Das Drucken wird durch den Drucker 10 durch das Ausstoßen von Tinte von dem Druckkopf 16 unter der Steuerung der Druck­ steuerung 18 erreicht. Der Druckkopf 16 ist mit der Steu­ erung 18 durch eine Leitung 19 zum Steuern des Ausstoßens von Tinte verbunden. Tinte wird zu dem Druckkopf 16 mittels eines Fluidkanals 21 geliefert, der fluidmäßig den Druckkopf 16 mit der Aufnahmestation 14 verbindet. Der Tintenbehälter 12 umfaßt einen Tintenauslaß 20, der sich in einer Fluidkom­ munikation mit einem Fluidtank 22 befindet. Bei einem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Tintenbehälter 12 elektrische Kontakte 24, die elektrisch mit einem Informa­ tionsspeichergerät 26 verbunden sind.

Der Tintenauslaß 20 und die elektrischen Kontakte 24 ermög­ lichen es, daß der Tintenbehälter 12 zuverlässig mit einem Fluideinlaß 28 bzw. elektrischen Kontakten 30 verbunden ist, die der Tintenkassettenaufnahmestation 14 zugeordnet sind. Die Tintenkassettenaufnahmestation 14 ermöglicht es, daß Tinte von dem Fluidtank 22, der dem Tintenbehälter 12 zuge­ ordnet ist, zu dem Druckkopf 16 über den Fluidkanal 21 über­ tragen wird. Zusätzlich ermöglicht die Tintenbehälteraufnah­ mestation 14 die Übertragung von Informationen zwischen dem Informationsspeichergerät 26, das dem Tintenbehälter 12 zu­ geordnet ist, und der Drucksteuerung 18 über eine Leitung 32.

Die Fig. 2 stellt eine perspektivische Ansicht eines Aus­ führungsbeispiels des Tintenstrahldruckers 10 dar, dessen Abdeckung entfernt ist, wobei derselbe einen oder mehrere Tintenbehälter 12 enthält, die die Mehrzahl der elektrischen Kontakte 24 und den Tintenauslaß 20 der vorliegenden Erfin­ dung enthalten, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Der Drucker 10 umfaßt einen Behälter 40 zum Halten eines Pa­ piervorrats. Wenn eine Druckoperation eingeleitet wird, wird ein Blatt Papier von dem Behälter 40 in den Drucker 10 unter Verwendung einer Blattzuführvorrichtung (nicht gezeigt) zu­ geführt. Während des Druckens läuft das Papier durch eine Druckzone 42, worauf ein Durchlaufwagen 44, der einen oder mehrere Druckköpfe 16 enthält, zum Drucken eines Tinten­ bandes quer über das Blatt bewegt wird. Das Papierblatt wird schrittweise durch die Druckzone 42 bewegt, sowie der Durch­ laufwagen 44 eine Reihe von Tintenbändern druckt, um auf demselben Bilder zu bilden.

Nachdem das Drucken abgeschlossen ist, wird das Blatt in einem Ausgabebehälter 46 positioniert, wobei das Positio­ nieren des Papiervorrats 40 und des Ausgabebehälters 46 abhängig von der speziellen Papierzuführvorrichtung, die verwendet wird, variieren kann.

Der Durchlaufwagen 44 bewegt sich durch die Druckzone 42 auf einer Durchlaufvorrichtung, die einen Gleitstab 48 umfaßt, auf der der Durchlaufwagen 44 gleitet. Ein Koordinatensystem 50 ist mit drei zueinander orthogonalen Achsen (x, y, z) dargestellt, wobei die x-Achse parallel zu der Richtung der Bewegung des Durchlaufwagens 44 ist, und die y-Achse paral­ lel in der Richtung liegt, in der das Druckmedium schritt­ weise durch die Druckzone 42 bewegt wird. Eine Positionier­ einrichtung, wie z. B. ein codierter Streifen (nicht ge­ zeigt), wird in Verbindung mit einem Photodetektor in dem Durchlaufwagen 44 zum präzisen Positionieren des Durchlauf­ wagens 44 verwendet. Ein Schrittmotor (nicht gezeigt), der mit dem Durchlaufwagen 44 unter Verwendung einer herkömm­ lichen Antriebsriemen- und Antriebsscheibenanordnung ver­ bunden ist, wird zum Transportieren des Durchlaufwagens 44 quer über die Druckzone 42 verwendet.

Ein Bandkabel (nicht gezeigt) trägt die elektrischen Signale zu dem Durchlaufwagen 44 zum selektiven Erregen der Druck­ köpfe 16. Sowie die Druckköpfe 16 selektiv erregt werden, wird Tinte einer ausgewählten Farbe auf das Druckmedium aus­ gestoßen, während der Durchlaufwagen 44 durch die Druckzone 42 läuft.

Der Durchlaufwagen 44 der Fig. 2 ist in einem Nicht-Druckab­ schnitt oder in einer Wartungsstation 45 positioniert ge­ zeigt, die benachbart zu dem Druckzonenabschnitt 42 angeord­ net ist. Die Wartungsstation 45 hält den Druckkopf 16 im Stand, um eine über der Zeit optimale Druckqualität sicher­ zustellen. Die Wartungsstation 45 führt typischerweise eine oder mehrere der folgenden Operationen durch: a) das Druck­ kopfvorbereiten, b) das Abdecken einer Öffnungsplatte und weiterer Öffnungen in dem Druckkopf, wenn der Druckkopf nicht verwendet wird, c) das Abwischen von Verunreinigungs­ stoffen von der Öffnungsplatte, d) das Verhindern, daß Tinte in den Öffnungen in der Öffnungsplatte trocknet, e) das Vor­ sehen einer Position, um weiche, dickflüssige Tintenstöpsel, die durch das Austrocknen in den Öffnungen der Öffnungsplat­ te bedingt sind, auszustoßen. Wartungsstationen für Tinten­ strahldrucker 10 sind detaillierter in dem U.S.-Patent 5,300,958 an Burke u. a. mit dem Titel "Method and Appa­ ratus for Automatically Cleaning the Printhead of a Thermal Inkjet Cartridge" erörtert, das der Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, und hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbe­ hälter 12, der Tinte zu den Druckköpfen 16 zum Ausstoßen auf Druckmedien liefert. Auf den Tintenbehälter 12 wird als ein neben der Achse liegender Tintenvorrat Bezug genommen, da der Tintenvorrat von einer Durchlaufachse entlang der x-Achse, die durch den Durchlaufwagen 44 definiert ist, beab­ standet ist. Dieses neben der Achse liegende Tintenzuführ­ system umfaßt eine Aufnahmestation 14 zum Aufnehmen des Tin­ tenbehälters 12. Diese Tintenbehälter 12 sind in dem Fall des Farbdruckens oftmals getrennte Tintenbehälter für jede Farbe und ein Behälter für schwarze Tinte. Beispielsweise ist der Tintenbehälter 12 für ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel, das in der Fig. 2 gezeigt ist, ein Tintenbehälter 54 für schwarze Tinte, ein Tintenbehälter 56 für gelbe Tin­ te, ein Tintenbehälter 58 für magentafarbene Tinte und ein Tintenbehälter 60 für cyanfarbene Tinte. Die Aufnahmestation 14 enthält eine mechanische Schnittstelle, eine Fluid­ schnittstelle und eine elektrische Schnittstelle. Der Tin­ tenbehälter 12 wird in die Aufnahmestation 14 allgemein entlang einer z-Achse in dem Koordinatensystem 50 einge­ bracht, was die Richtung ist, die allgemein orthogonal zu sowohl der Durchlaufachse (x-Achse) als auch der Richtung entlang der y-Achse ist, in die Medien schrittweise während des Vorschubs durch die Druckzonen bewegt werden. Sobald der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß eingebracht und in seiner Position verriegelt ist, werden diese elektrischen, mechani­ schen und fluiden Schnittstellen mit dem Drucker 10 er­ reicht. Tinte läuft durch diese fluiden Schnittstellen in der Aufnahmestation 14 durch einen Fluidkanal 21, wie z. B. eine Schlauchanordnung, die fluidmäßig die Tintenbehälter 54, 56, 58 und 60 mit entsprechenden Druckköpfen 16 auf dem Druckdurchlaufwagen 44 verbindet.

Die Fig. 3 stellt einen Tintenbehälter 12 der vorliegenden Erfindung dar, der zur Einbringung in die Aufnahmestation 14 des Druckers 10 positioniert ist. Der Tintenbehälter 12 ent­ hält einen Vorrat eines Medienmarkierungsfluids, wie z. B. Tinte. Ferner umfaßt der Tintenbehälter 12 den Tintenauslaß 20, die Mehrzahl der elektrischen Kontakte 24, Ausrichtungs­ merkmale 62 und Verriegelungsmerkmale 64. Die Ausrichtungs­ merkmale 62 an dem Tintenbehälter 12 dienen dazu, den Tin­ tenbehälter 12 für die Einbringung in die Aufnahmestation 14 auszurichten. Die Ausrichtungsmerkmale 62 arbeiten in Ver­ bindung mit entsprechenden Ausrichtungsmerkmalen 66 an der Aufnahmestation 14. Diese Ausrichtungsmerkmale 62 und 66 sehen zusätzlich zu dem Vorsehen einer Ausrichtungsfunktion ferner eine Abstimmfunktion vor, um sicherzustellen, daß der Tintenbehälter 12 Tinte mit den ordnungsgemäßen Parametern, wie z. B. der richtigen Farbe, aufweist, und derselbe kompa­ tibel mit dem speziellen Drucker 10 ist. Die Abstimmungs- und Ausrichtungsmerkmale sind detaillierter in der ebenfalls anhängenden Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/566,521, die am 4. Dezember 1995 mit dem Titel "Keying System For Ink Supply Containers" eingereicht wurde, erörtert, und die der Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung übertragen wor­ den ist, und hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Sobald der richtige Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in der Aufnahmestation 14 ausgerichtet und in dieselbe eingebracht ist, nimmt ein Verriegelungsmerkmal 68 das entsprechende Verriegelungsmerkmal 64 an dem Tintenbehälter 12 in Ein­ griff, um den Behälter in der Aufnahmestation 14 zu verrie­ geln. Wenn der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in der Auf­ nahmestation 14 verriegelt ist, nimmt der Fluideinlaß 28, der der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist, den entsprechen­ den Tintenauslaß 20 an dem Tintenbehälter 12 in Eingriff, um es zu ermöglichen, daß Fluid von dem Tintenbehälter 12 zu dem Drucker 10 und schließlich zu dem Druckkopf 16 zum Drucken auf das Medium fließt.

Das Einbringen des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 bildet eine elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbe­ hälter 12 und der Aufnahmestation 14. Die elektrischen Kon­ takte 24, die dem Tintenbehälter 12 zugeordnet sind, nehmen entsprechende elektrische Kontakte 30, die der Aufnahmesta­ tion 14 zugeordnet sind, in Eingriff, um es zu ermöglichen, daß Informationen zwischen der Aufnahmestation 14 und dem Tintenbehälter 12 übertragen werden. Es ist das Positionie­ ren dieser elektrischen Kontakte 24 auf dem Tintenbehälter 12, das einen sehr zuverlässigen elektrischen Kontakt ermög­ licht, der zwischen der Aufnahmestation 14 und dem Tintenbe­ hälter gebildet werden soll.

Die Fig. 4 stellt eine schematische Darstellung einer oberen Draufsicht des Druckers 10 dar, der in der Fig. 2 gezeigt ist. Diese Darstellung soll lediglich die allgemeinen Druckerstrukturentwurfsmerkmale zeigen, und dieselbe soll keine genaue oder proportionale Darstellung des Strukturent­ wurfs des Druckers 10 sein. Der Drucker 10 umfaßt einen Me­ dientransportabschnitt 47, den Druckzonenabschnitt 42, die Wartungsstation 45, die Tintenbehälter 12 und einen Hinaus­ fahrabschnitt 49. Der Medientransportabschnitt 47 umfaßt den Papierbehälter 40 und den Ausgabebehälter 46, die vor der Druckzone 42 positioniert sind. Benachbart zu der Druckzone 42 entlang der Durchlaufachse 51, wie es durch die x-Achse in dem Koordinatensystem 50 dargestellt ist, befindet sich die Wartungsstation 45. Die Wartungsstation ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einer Perspektive von der Vorderseite des Druckers 10 gesehen rechts der Druckzone angeordnet. Benachbart zu der Druckzone 42 befindet sich gegenüber der Wartungsstation 45 und entlang der Durchlauf­ achse 51 der Hinausfahrabschnitt 49.

Der Hinausfahrabschnitt 49 resultiert aus dem Hinausfahren des Wagens 44 über beide Seiten der Druckzone 42, da die Druckköpfe 16 jeweils an beiden Kanten des Druckmediums po­ sitionierbar sind. Jeder der Mehrzahl der Druckköpfe 16 ist entlang der Durchlaufachse 51 in dem Wagen 44 angeordnet. Daher muß, um die einzelnen Düsen, die jedem der Mehrzahl der Druckköpfe zugeordnet sind, an beiden Kanten des Druck­ mediums zu positionieren, der Druckwagen über das Druckme­ dium auf beiden Seiten der Druckzone 42 hinaus fahren oder sich über dieselbe erstrecken. Die Breite dieses Hinaus­ fahrabschnitts 49 auf der linken Seite des Druckers 10 ist etwa gleich dem Abstand des Abstands der am weitesten rechts liegenden Druckkopfdüse von der linken Kante des Wagens 44.

Bei dem Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 4 dargestellt ist, sind die Tintenbehälter 12 vor der Wartungsstation 45 angeordnet. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Tintenbehälter 54, 56, 58 und 60 jeweils in einer Sei­ te-an-Seite-Anordnung entlang einer Linie parallel zu der Durchlaufachse 51 angeordnet.

Jeder der Tintenbehälter 54, 56, 58 und 60 ist derart konfi­ guriert, daß derselbe eine Breite in der Richtung der Durch­ laufachse 51 oder der x-Achse eine Länge in der Richtung orthogonal zu der Breite und eine Höhe orthogonal zu sowohl der Länge als auch der Breite aufweist. Die Tintenbehälter 54, 56, 58 und 60 können identische Breiten, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, aufweisen, oder einer oder mehrere die­ ser Behälter 54, 56, 58 und 60 können eine größere oder kleinere Breite abhängig von dem Volumen des gewünschten Tintenbehälters aufweisen. Beispielsweise kann in dem Fall des Vierfarbdruckers 10, der in der Fig. 2 gezeigt ist, wenn schwarze Tinte, die zu dem Druckkopf 16 durch den Tintenbe­ hälter 54 geliefert wird, schneller als die gelbe, magenta­ farbene und cyanfarbene Tinte verbraucht wird, die durch die Tintenbehälter 56, 58, bzw. 60 geliefert wird, dann ein größerer Tintenbehälter (nicht gezeigt) für den Tintenbehäl­ ter 54 eingesetzt werden. Dieser größere Tintenbehälter für schwarze Tinte ist für den Bedienungskomfort des Benutzers vorgesehen, um die Häufigkeit des Tintenbehälterersetzens zu reduzieren.

Die Tintenbehälter 54, 56, 58 und 60 befinden sich in einer beabstandeten Beziehung, die allgemein parallel zu der Durchlaufachse 51 ist, um es Benutzern zu ermöglichen, jeden Tintenbehälter 12 sehen zu können, sowie dazu, um einen leichten Zugang zu jedem Behälter 12 zum Ersetzen des Be­ hälters 12 zu schaffen. Zusätzlich ist die Wartungsstation 45 auf der rechten Seite der Druckzone 42 positioniert, da die Wartungsstation eine Breite entlang der Durchlaufachse 51 aufweist, die typischerweise größer als eine Breite ent­ lang der Durchlaufachse 51 ist, die dem Hinausfahrabschnitt 49 zugeordnet ist. Der Wagen 44 weist typischerweise ein Hinausfahren über die rechte Seite der Druckzone 42 aus dem gleichen Grund auf, wie im Fall des Wagenhinausfahrab­ schnitts 49 auf der linken Seite der Druckzone 42. Die War­ tungsstation 45 weist tendenziell jedoch eine größere Breite in der Durchlaufachse 51 auf als der Hinausfahrabschnitt 49, da der Wagen 44 typischerweise vollständig aus der Druckzone 42 zur Druckkopfwartung bewegt wird.

Die Plazierung der Wartungsstation auf der rechten Seite der Druckzone 42 schafft einen größeren Bereich zum Positionie­ ren der Tintenbehälter 12, die auf der rechten Seite für einen leichteren Zugang durch rechtshändige Benutzer pla­ ziert werden. Die Positionierung der Tintenbehälter auf der rechten Seite richtet einen leichteren Zugang auf die Tin­ tenbehälter 12 durch rechtshändige Benutzer ein, die die vorwiegenden Benutzer sind. Außerdem ermöglicht die Positio­ nierung der Tintenbehälter auf der rechten Seite in Verbin­ dung mit dem Plazieren der Wartungsstation 45 auf der rech­ ten Seite mehr Raum für die Positionierung der Tintenbehäl­ ter 12, ohne dem Drucker eine Gesamtbreite in einer Richtung parallel zu der Durchlaufachse 51 hinzuzufügen.

Die Fig. 5a, 5b und 5c stellen dreidimensionale Ansichten eines bevorzugten Tintenbehälters 12 der vorliegenden Erfin­ dung dar. Der Tintenbehälter 12 umfaßt eine äußere Oberflä­ che oder ein Gehäuse 72 mit einer Vorderkante 74 und einer Hinterkante 76 relativ zu der Richtung des Einbringens des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14.

Die äußere Oberfläche 72 definiert eine Öffnung 82 in einem Hohlraum an der Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12, die in der Fig. 5c gezeigt ist. Ein Speichergerät 26 mit einer Mehrzahl von zugeordneten elektrischen Kontakten 24 (in Fig. 1 gezeigt) wird innerhalb des Hohlraums angebracht. Die elektrischen Kontakte sind konfiguriert, um entsprechende elektrische Kontakte, die der Aufnahmestation 14 zugeordnet sind, in Eingriff zu nehmen, wenn der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in den Drucker 10 eingebracht wird.

Ferner ist an der Vorderkante 74 der Fluidauslaß 20 ange­ ordnet. Der Fluidauslaß 20 ist konfiguriert, um den ent­ sprechenden Fluideinlaß 28 an der Versorgungsstation 14 in Eingriff zu nehmen, um eine Fluidverbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Drucker 10 zu bilden.

Ausrichtungsmerkmale 62 und Verriegelungsmerkmale 64 sind an dem Tintenbehälter 12 vorgesehen. Die Ausrichtungsmerkmale 62 helfen bei dem Einbringen des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14. Sobald der Tintenbehälter 12 in die Auf­ nahmestation 14 eingebracht ist, nehmen die Verriegelungs­ merkmale 64 die Feder 68 in Eingriff, um den Tintenbehälter 12 in der Aufnahmestation 14 zu befestigen (siehe Fig. 3). Zusätzlich sind Greifmerkmale 86 hin zu der Vorderkante 76 des Tintenbehälters 12 vorgesehen.

Der Tintenbehälter 12 weist eine zugeordnete Höhe und eine zugeordnete Länge auf, die durch die Buchstaben h bzw. 1 in der Fig. 5b gekennzeichnet sind. Die Länge 1 befindet sich in einer Richtung allgemein orthogonal zu der Durchlaufachse 51, und die Höhe h befindet sich in einer Richtung allgemein orthogonal zu sowohl der Durchlaufachse 51 als auch der Länge 1. Der Tintenbehälter 12 weist eine Breite auf, die durch den Buchstaben w in der Fig. 5c gekennzeichnet ist. Die Breite w befindet sich in einer Richtung allgemein pa­ rallel zu der Durchlaufachse 51.

Die Breite w des Tintenbehälters 12 wird derart gewählt, daß dieselbe kleiner als die Breite, die der Wartungsstation 45 zugeordnet ist, minus der Breite w der verbleibenden Tinten­ behälter 12 ist. Beispielsweise ist, wenn alle Tintenbehäl­ ter 12 die gleiche Breite w aufweisen, die Breite jedes Tin­ tenbehälters 12 dann kleiner als die Breite, die der War­ tungsstation 51 zugeordnet ist, geteilt durch die Anzahl der Tintenbehälter 12. Daher weisen die Tintenbehälter 12 eine Breite w auf, die jedem Behälter zugeordnet ist, um es zu ermöglichen, daß alle Tintenbehälter 12 Seite an Seite in einer Breitenrichtung angeordnet werden können, derart, daß eine kombinierte Breite jedes der Tintenbehälter 12 kleiner als die Breite ist, die der Wartungsstation 45 zugeordnet ist. Die Dimensionierung der Breiten der Tintenbehälter 12 basiert auf der Breite der Wartungsstation 45 zum Aufrecht­ erhalten einer relativ kleinen Gesamtbreite entlang der Durchlaufachse 51 für den Drucker 10. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 5a, 5b und 5c darge­ stellt ist, beträgt die Breite w des Tintenbehälters 12 etwa 15 Millimeter (mm).

Die Länge 1 des Tintenbehälters 12 wird basierend auf der menschlichen Ergonomie oder der Fähigkeit des Benutzers, den Tintenbehälter 12 zu greifen, ausgewählt. Bei dem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel wird die Länge 1 des Tintenbehäl­ ters 12 derart gewählt, daß eine Mehrzahl der Benutzer den Tintenbehälter 12 zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger quer über die Länge 1 des Tintenbehälters greifen kann. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Länge 1 der­ art gewählt, so, daß dieselbe an die Greifbreite oder die anthropometrische Grenze zum Greifen unter Verwendung des Daumens und des Zeigefingers der 5 Prozent weiblichen Be­ nutzer angepaßt ist. Daher sind 95 Prozent der weiblichen Benutzer in der Lage, den Tintenbehälter 12 unter Verwendung des Daumens und des Zeigefingers zu greifen, um den Tinten­ behälter 12 in der Längenrichtung zu greifen. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Tintenbehälter 12 eine Länge auf, die etwa 70 mm beträgt.

Die Höhe h des Tintenbehälters 12 wird basierend auf einem Kompromiß zwischen dem Bedienungskomfort für den Benutzer und dem Sicherstellen einer maximalen Druckqualität aus­ gewählt. Der Tintenbehälter 12 sollte groß sein, um die Häufigkeit des Ersetzens zu minimieren, und derselbe sollte klein genug sein, derart, daß der Tintenbehälter 12 er­ schöpft ist, bevor Alterungseffekte, wie z. B. der VTR-Ver­ lust, die Druckqualität reduzieren. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Höhe des Tintenbehälters 12 auf 85 mm gewählt, was zumindestens einen Tintenbehälter ermög­ licht, der ein Volumen von etwa 80 Kubikzentimetern (cc) Tinte aufweist, und was drei Tintenbehälter ermöglicht, die ein Volumen von etwa 30 Kubikzentimetern (cc) Tinte auf­ weisen. Ein Benutzer mit einem hohen Verbrauch wird typi­ scherweise 80 cc schwarzer Tinte und 30 cc jeder Tintenfarbe in einem Bereich von zwei bis sechs Monaten aufbrauchen. Ein Dimensionieren der Tintenbehälter 12, derart, daß die Tinte vor dem Ablauf von sechs Monaten verbraucht wird, trägt dazu bei, eine maximale Druckqualität sicherzustellen. Schließ­ lich sollte die Höhe H derart gewählt werden, daß eine Ge­ samthöhe des Druckers 10 klein gehalten wird, wodurch die Gesamtgröße des Druckers 10 gewöhnlich minimiert wird.

Die Fig. 6a, 6b und 6c stellen dreidimensionale Ansichten eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels des Tinten­ behälters 12 der vorliegenden Erfindung dar. Der Tintenbe­ hälter 12 ist ähnlich zu dem Tintenbehälter, der in den Fig. 5a, 5b und 5c dargestellt ist, ausgenommen, daß der Tinten­ behälter der Fig. 6a, 6b und 6c eine größere Breite W auf­ weist, die es ermöglicht, daß dieser Behälter 12 größere Tintenvolumen enthält. Es wird eine gleiche Numerierung und Beschriftung in den Fig. 6a, 6b und 6c verwendet, um die Strukturen zu identifizieren, die ähnlich zu den Strukturen sind, die in den Fig. 5a, 5b und 5c dargestellt sind.

Der Tintenbehälter 12 weist eine zugeordnete Höhe und eine Länge auf, die durch die Buchstaben H' bzw. L' in den Fig. 5b bezeichnet sind. Die Länge L' befindet sich in einer Richtung allgemein orthogonal zu der Durchlaufachse 51, und die Höhe H' befindet sich in einer Richtung allgemein or­ thogonal zu sowohl der Durchlaufachse 51 als auch der Länge L'. Der Tintenbehälter 12 weist eine zugeordnete Breite auf, die durch den Buchstaben W' in der Fig. 5c gekennzeichnet ist. Die Breite W' befindet sich in einer Richtung allgemein parallel zu der Durchlaufachse 51.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Tintenbe­ hälter 12 derart ausgewählt, daß derselbe eine Höhe H' von 85 Millimeter, eine Breite W', die etwa 32 Millimeter (mm) beträgt, und eine Länge, die etwa 73 Millimeter beträgt, aufweist. Dieser bevorzugte Tintenbehälter weist ein Volumen von 80 Kubikzentimetern (cc) auf. Ein Hohlraum 82' ist in einer äußeren Oberfläche 72' ähnlich zu der Tintenkassette 12, die in den Fig. 5a, 5b und 5c gezeigt ist, definiert. Sowohl der Hohlraum 82', der elektrische Kontakte 26' auf­ weist, als auch der Fluidauslaß 20' sind in einer identi­ schen Position relativ zu den Ausrichtungsmerkmalen 62' po­ sitioniert, wodurch es ermöglicht wird, daß entweder die kleine 30 cc oder die große 80 cc Tintenkassette 12 in den gleichen Schlitz eingebracht werden können. Durch Ermög­ lichen, daß mindestens ein Schlitz in der Wartungsstation 14 eine Tintenkassette 12 einer variierenden Breite aufnimmt, wird ein größerer Bedienungskomfort für den Benutzer vorge­ sehen. Beispielsweise kann der Benutzer, wenn die Druckeran­ wendung eine Farbe mit einer schnelleren Rate verbraucht als die anderen Farben, dann einen Tintenbehälter 12 mit einem größeren Volumen verwenden, wodurch die Häufigkeit des Er­ setzens reduziert wird. Typischerweise wird schwarze Tinte mit einer höheren Rate verbraucht, und daher ist der Tinten­ behälterschlitz für die schwarze Tinte dimensioniert, um Tintenbehälter 12 mit variierender Breite unterzubringen.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Tintenbehälter 12, der eine zuverlässige elektrische und fluide Verbindung zwi­ schen dem Tintenbehälter 12 und der Tintenaufnahmestation 14 vorsieht. Das Dimensionieren der Tintenbehälter 12, derart, daß dieselben in einen Raum passen, der zumindest teilweise durch die Wartungsstation 45 definiert ist, führt dazu, daß eine kleine Gesamtbreite des Druckers 10 beibehalten wird. Zusätzlich stellt das Positionieren der Tintenbehälter 12 in einer Anordnung, die parallel zu der Durchlaufachse 51 ist, und die vor der Wartungsstation 45 und rechts von den Pa­ pierbehältern 40 und 46 positioniert ist, einen leichten Zu­ gang zum Auswechseln der Tintenbehälter 12 sicher. Schließ­ lich schafft die Ausrichtung der Tintenbehälter 12 in einer allgemein vertikalen Ausrichtung mit der fluidmäßigen und der elektrischen Verbindung an der Vorderkante eine Anord­ nung, die bedienerfreundlich ist, und eine leichte Ein­ bringung und Entfernung des Tintenbehälters 12 ermöglicht.

Claims (10)

1. l. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker (10) des Typs, der einen Durchlauf­ wagen (44) mit einer Mehrzahl von Tintenstrahldruckköp­ fen (16) aufweist, die darin angebracht sind, wobei der Durchlaufwagen (44) entlang einer Durchlaufachse (51) in einem Druckzonenabschnitt (42) und in einem Nicht- Druckzonenabschnitt (45, 49) bewegbar ist, wobei eine selektive Aktivierung der Mehrzahl von Tintenstrahl­ druckköpfen (16) in der Druckzone (42) Bilder auf dem Druckmedium bildet, wobei der ersetzbare Tintenbehälter (12) folgende Merkmale aufweist:
   einen Tintentank (22) in einer Fluidkommunikation mit mindestens einem der Mehrzahl von Tintenstrahldruckköp­ fen (16), wobei der Tank (22) einen Fluidauslaß (20) aufweist, der zum Ineingriffnehmen eines entsprechenden Fluideinlasses (28) konfiguriert ist, der dem Tinten­ strahldrucker (10) zugeordnet ist; und
   ein Gehäuse (72), das dem Tintentank (22) und dem Fluidauslaß (20) zugeordnet ist, wobei, wenn der Tin­ tenbehälter (12) ordnungsgemäß in den Tintenstrahl­ drucker (10) eingebracht ist, das Gehäuse (72) eine zugeordnete Breite aufweist, die parallel zu der Durch­ laufachse (51) ist, die dimensioniert ist, derart, daß dieselbe kleiner als eine Breite einer Nicht-Druckzone (45, 49) minus einer Summe von Breiten ist, die dem verbleibenden Tintenbehältern (12) zugeordnet sind.
2. 2. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß Anspruch 1, bei dem die Breite des Gehäuses (72) dimensioniert ist, um es zu ermöglichen, daß Tintenbehälter (12), die jedem Tintenstrahldruckkopf der Mehrzahl von Tintenstrahl­ druckköpfen (16) zugeordnet sind, eine gemeinsame Brei­ te aufweisen, die kleiner als eine Breite ist, die pa­ rallel zu der Durchlaufachse (51) ist, die dem Nicht- Druckzonenabschnitt (45, 49), zugeordnet ist.
3. 3. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß Anspruch 1, der eine Mehrzahl von Tintenbehältern (12) ist, wobei jeder Tintenbehälter der Mehrzahl jedem Druckkopf der Mehr­ zahl von Tintenstrahldruckköpfen (16) zugeordnet ist, wobei ein Gehäuse (72), das jedem Tintenbehälter der Mehrzahl von Tintenbehältern (12) zugeordnet ist, mit einer Breite dimensioniert ist, die parallel zu der Durchlaufachse (51) ist, so, daß die gemeinsamen Brei­ ten jedes Tintenbehälters der Mehrzahl von Tintenbe­ hältern (12) kleiner als eine Breite parallel zu der Durchlaufachse (51) sind, die dem Nicht-Druckzonenab­ schnitt (45, 49) zugeordnet ist.
4. 4. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß Anspruch 3, bei dem die Breite, die jedem Tintenbehälter der Mehrzahl von Tintenbehältern (12) zugeordnet ist, nicht iden­ tisch sind.
5. 5. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (72) eine zuge­ ordnete Länge in einer Richtung orthogonal zu sowohl der Durchlaufachse (51) als auch der Breitenrichtung aufweist, die auf menschlichen Greiffähigkeiten ba­ siert.
6. 6. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (72) eine Länge aufweist, die auf menschlichen Greiffähigkeiten zwi­ schen dem Daumen und dem Zeigefinger basiert.
7. 7. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (72) eine zuge­ ordnete Länge in einer Richtung orthogonal zu sowohl der Durchlaufrichtung (51) als auch der Breitenrichtung aufweist, die kleiner als 75 Millimeter ist.
8. 8. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (72) eine Brei­ te in einer Richtung parallel zu der Durchlaufachse (51), eine Tiefe und eine Höhe aufweist, wobei die Höhe größer als die Breite ist, und wobei die Tiefe größer als die Breite ist.
9. 9. Ersetzbarer Tintenbehälter (12) gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (72) eine Brei­ te in einer Richtung parallel zu der Durchlaufachse (51), die kleiner als 40 Millimeter ist, und eine Länge aufweist, die kleiner als 75 Millimeter ist.
10. 10. Tintenstrahldrucksystem (10) zum Bilden von Bildern auf einem Druckmedium, wobei das Tintenstrahldrucksystem (10) folgende Merkmale aufweist:
    einen Durchlaufwagen (44) zur Bewegung entlang einer Durchlaufachse (51) in einem Druckzonenabschnitt (42) und in einem Hinausfahrabschnitt (45, 49), der benach­ bart zu dem Druckzonenabschnitt (42) ist;
    eine Mehrzahl von Tintenstrahldruckköpfen (16), die zur Einbringung in einen Durchlaufwagen (44) konfiguriert sind, wobei eine selektive Aktivierung der Mehrzahl von Tintenstrahldruckköpfen (16) in der Druckzone (42) Bil­ der auf dem Druckmedium bildet;
    eine Mehrzahl von ersetzbaren Tintenbehältern (12), die zum Anbringen in einer Vorratsstation (14) konfiguriert sind, die benachbart zu dem Hinausfahrabschnitt (45, 49) angeordnet ist, wobei die Mehrzahl der ersetzbaren Tintenbehälter (12) eine gekoppelte Position mit der Vorratsstation (14) aufweist, wobei jeder Tintenbehäl­ ter der Mehrzahl von Tintenbehältern (12) in einer Fluidkommunikation mit einem entsprechenden Tinten­ strahldruckkopf (16) der Mehrzahl von Tintenstrahl­ druckköpfen (16) steht, wobei die Mehrzahl der Tinten­ behälter (12) in der gekoppelten Position jeweils ent­ lang einer Linie parallel zu der Durchlaufachse (51) positioniert ist, wobei jeder Tintenbehälter der Mehr­ zahl von Tintenbehältern (12) eine Breite aufweist, die parallel zu der Durchlaufachse (51) ist, die derart ge­ wählt wird, daß dieselbe ausreichend klein ist, derart, daß eine gemeinsame Breite der Mehrzahl von Tintenbe­ hältern (12) nicht größer als eine Breite ist, die dem Hinausfahrabschnitt (45, 49) zugeordnet ist.