DE4345337B4

DE4345337B4 - Drucker und Befestigungsvorrichtung für Tintenpatrone

Info

Publication number: DE4345337B4
Application number: DE4345337A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Suwa Saito; Masayuki Suwa Kumazaki; Michiyo Suwa Ichikawa; Yoichi Suwa Kobayashi; Tsuyoshi Suwa Tomii; Koichi Suwa Endo; Hayato Suwa Nishikaze; Seiichi Suwa Hirano; Susumu Suwa Murayama; Kenichi Suwa Miyazaki; Kasumi Suwa Kamoi; Hiromi Suwa Shishiuchi; Masanori Suwa Yoshida
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2013-09-11
Also published as: DE4345331C2; DE4345338C2; DE4345336C2; DE4345333C2; DE4345332C2; DE4345334C2

Abstract

Ein Tintenstrahldrucker umfaßt eine Halterung (60), die sich entlang eines Druckbereiches (PA) bewegt und auf der ein Kopf (H) angeordnet ist. Ein elastisches Element dient zur Lagerung einer Tintenpatrone (90) in der Halterung (60) in einer Bewegungsrichtung der Halterung. Das elastische Element weist einen an der Halterung befestigten Hebel (80) auf, zum Einbau oder Ausbau der Tintenpatrone in die oder aus der Halterung (60).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Drucker. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldrucker mit elastischem Element zur Befestigung einer Tintenpatrone.
Es sind Tintenstrahldrucker vorgeschlagen worden, bei denen eine Tintenpatrone auf einer Halterung angeordnet ist. Diese Drucker sind kompakter als ein Drucker, bei dem die Tintenpatrone nicht auf einer Halterung befestigt ist und bei dem Tinte zu dem oberhalb der Halterung angeordneten Tintenstrahlkopf mittels einer Zuleitung aus einem Tintentank zugeführt wird.

Aus der US 4,990,938 ist eine Justiervorrichtung für einen Tintenstrahldruckkopf bekannt, bei der ein Druckkopf zusammen mit einer Patrone in einem U-förmigen, flexiblen Bügel gehalten ist. Der Bügel weist seitlich Löcher auf, in die Zapfen von Seitenwänden einer Tintenpatronen-Halterung eingreifen. Die Justiervorrichtung ist dabei derart ausgelegt, dass der Tintenstrahldruckkopf von einer Einsetzin eine Halteposition bewegt werden kann.

In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 9 203 206 U1 ist ein Tintenstrahldruckkopf beschrieben, bei dem eine Tintenpatrone einen Hohlkörper aufweist, dessen Seitenwände Rastvorsprünge aufweisen, die in entsprechende Bohrungen der Seitenwände des Druckkopfes einrasten.

Aus der EP 0 496 642 A2 ist ein Tintenstrahldrucker bekannt, bei dem ein Tintenbehälter lösbar an einem Aufzeichnungskopf befestigt ist. Der Tintenbehälter muss dabei weitgehend manuell in eine Halterung eingesetzt werden, in die er dann einrastet.

In der EP 0 546 832 A2 ist ein Tintenstrahldrucker beschrieben, bei dem ein Druckkopf an einer Halterung angeordnet ist. Eine Tintenpatrone wird dabei durch einen Hebel in eine Einbaustellung getrieben und der Hebel ist mit Vorsprüngen versehen, die in Nutabschnitte eingreifen, die in der Tintenpatrone angeordnet sind.

Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 3-101949 A (abstract) beschreibt einen Drucker, bei dem das Einsetzen oder Ausbauen einer Tintenpatrone in die oder aus der Halterung einfach durch die Betätigung eines Hebels durchgeführt werden kann.

Dieser herkömmliche Druckertyp ist jedoch so aufgebaut, daß sich die Halterung hin und her bewegen kann, obwohl der Einbau der Tintenpatrone noch nicht vollständig abgeschlossen ist.

Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, daß, falls sich die Halterung hin und her bewegt, wenn der Einbau der Tintenpatrone noch nicht abgeschlossen ist, die Tintenpatrone aus der Halterung fällt, wodurch möglicherweise Papier oder der Weg des Papiers in dem Drucker verunreinigt wird.

Zusätzlich wird, da zwischen der Halterung und der Tintenpatrone kein stoßdämpfendes Element angeordnet ist, wenn die Halterung plötzlich die Richtung ändert, jede Trägheitskraft der Tintenpatrone direkt auf die Halterung übertragen, wodurch Vibrationen der Halterung und zusätzlicher Lärm verursacht werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahldrucker bereitzustellen, bei dem ein Einsetzen und ein Halten der Patrone einfach und sicher ausgestaltet ist. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch einen Tintenstrahldrucker gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldrucker mit einer Halterung angegeben, welche sich entlang des Druckbereichs bewegt, einem auf der Halterung angeordneten Kopf, einer auf der Halterung angeordneten Tintenpatrone zur Versorgung des Kopfes mit Tinte, und einem auf der Halterung angeordneten Hebel zum Ein- oder Ausbau der Tintenpatrone in die oder aus der Halterung, wobei ein Anschlag vorgesehen ist, der die Bewegung der Halterung stoppt, wenn diese in Kontakt mit dem Hebel kommt, wenn der Vorgang des Einbaus der Tintenpatrone mittels des Hebels nicht vollständig erfolgt ist.

Der erfindungsgemäße Tintenstrahldrucker umfaßt ferner eine eine Versiegelung aufweisende Tintenpatrone zur Versorgung des Druckkopfes mit Tinte. Der an der Halterung angeordnete Hebel umfasst weiterhin ein elastisches Element zur Lagerung der Tintenpatrone in der Halterung in einer Bewegungsrichtung der Halterung. Der Hebel weist ein Armpaar auf und ist schwenkbar in der Halterung gelagert. Ferner weist er eine Führungsnut an jedem Arm auf, die eine Einführungsnut aufweist, welche einen an beiden Seiten der Patrone ausgebildeten Vorsprung in die Führungsnut einführt. Der Hebel weist weitere Nutabschnitte auf, die über einen ersten Abschnitt mit der Einführnut in Verbindung stehen, um bei Verschwenken des Hebels die Tintenpatrone in ihre Einbaustellung zu treiben, in welcher die Versiegelung der Tintenpatrone durch einen an der Halterung ausgebildeten Verbindungsabschnitt zur Tintenzufuhr aufgebrochen wird. Ferner weist der Hebel elastische Elemente auf, um die Tintenpatrone nach Erreichen der Endposition des Hebels in ihrer Einbaustellung einschnappen zu lassen und in der Bewegungsrichtung der Halterung elastisch zu halten.

Es wird ein Drucker zur Verfügung gestellt, der kompakt gestaltet ist.

Es wird verhindert, daß die Tintenpatrone aus einem Tintenstrahldrucker des Typs fällt, bei dem der Einbau oder Ausbau der Tintenpatrone mittels Betätigung eines Hebels erfolgt.

Ferner wird die Verminderung von Vibrationen und des von der Patrone in der Halterung verursachten Lärms erreicht.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen:
1 ist eine teilweise Schnittdraufsicht einer erfindungsgemäßen Halterung;
2 ist eine Draufsicht auf die Halterung, in die keine Tintenpatrone eingesetzt ist;
3 ist ein Querschnitt entlang der Linie 38-38 in 2;
4 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Halterung mit eingebauter Tintenpatrone zeigt;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels;
6 ist ein Querschnitt entlang der Linie 41-41 in 5;
7 ist ein Diagramm, welches die Betätigung des Hebels erläutert;
8 ist eine fragmentarische Vorderaufrißansicht, teilweise im Schnitt, des Druckers in einer Halterungshaltposition; und
9 und 10 sind teilweise Querschnittsansichten der rechten Seite des Druckers und sie erläutern den Betrieb des Anschlags.
Nachfolgend wird ein Aufbau und eine Anordnung einer auf einem Halter 60 befestigten Tintenpatrone 90 beschrieben.
1 ist eine Draufsicht, welche die Halterung 60 erläutert. Die Halterung 60 weist einen Halterungskörper 62 und eine Halterungsabdeckung 63 auf, auf der die Tintenpatrone 90 befestigt ist. 2 ist eine Draufsicht der Halterung 60, bei der bestimmte Teile weggelassen wurden, auf der keine Tintenpatrone 90 befestigt ist.
Ein Kopfträger 71, an welchem der Kopf H vorab befestigt wird, ist Teil des Halterungskörpers 62. Ein Verbindungsabschnitt 75 zum Verbinden mit der Tintenpatrone 90 ist einstückig mit dem Kopfträger 71 ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 75 weist eine hohlzylindrische Form auf und in seinem zentralen Abschnitt ist eine Nadel 75a zum Aufbrechen der Versiegelung der Tintenpatrone ausgebildet. Ein Tintenkanal 75c und der damit verbundene Tintenkanal 70b im Kopf H sind beide in einem zentralen Abschnitt der Nadel 75a ausgebildet.
Die Halterungsabdeckung 63 weist Stifte 63b, 63b auf, die in Rundbohrungen 62b, 62b passen, welche an den Ecken auf der unteren Seite des Halterungskörper 62 angeordnet sind. Ein Paar Klauen 63a, 63a stehen mit quadratischen Bohrungen 62a, 62a (3), die in Seitenwänden des Halterungskörpers 62 ausgebildet sind, in Eingriff. Die Halterungsabdeckung 63 ist an dem Halterungskörper 62 befestigt, in dem die Stifte 63b in den Rundbohrungen 62b plaziert werden, sowie durch den Eingriff der Klauen 63a mit den rechteckigen Bohrungen 62a.
Ein Befestigungsabschnitt 64 weist die Form einer Schachtel auf und ist einstückig mit der Halterungsabdeckung 63 ausgebildet. Die Tintenpatrone 90 wird auf dem Befestigungsabschnitt 64 befestigt. Der Verbindungsabschnitt 75 des Kopfträgers wird in eine längliche Bohrung 65 eingepaßt. Schlitze 67 mit einer relativ großen Breite sind an der linken und rechten Seitenwand des Befestigungsabschnitts 64 ausgebildet und sie dienen als Wege für die Stifte 94 der Tintenpatrone (siehe 1 und 4). Auf der Oberseite der Halterungsabdeckung 63 sind Trägerabschnitte 66 ausgebildet.
Wie aus der 4 ersichtlich ist, weist die Tintenpatrone 90 auf ihrer Unterseite einen allgemein mit 91 bezeichneten Verbindungsabschnitt für den Eingriff mit dem Kopfträger 71 auf. Der Verbindungsabschnitt 91 steht mit dem Verbindungsabschnitt 75 des Kopfträgers 71 in verbindendem Eingriff, wenn die Patrone 90 in den Befestigungsabschnitt 64 eingebaut ist. Im wesentlichen gleichzeitig durchbricht die Nadel 75a die Versiegelung 92 des verbindenden Abschnitts 91. Wenn die Versiegelung 92 aufgebrochen ist, wird durch einen Tintenkanal 70b und einen Tintenkanal 75c einer Düse 70a des Kopfes Tinte zugeführt.
Wie in den 1 und 4 gezeigt wird, sind halbrunde konvexe Abschnitte 93 und Stifte 94 einstückig mit beiden Seitenflächen der Tintenpatrone 90 ausgebildet.
Die 4 bis 6 zeigen einen Hebel 80, welcher zum Ein- bzw. Ausbau der Tintenpatrone 90 in die oder aus der Halterung 60 verwendet wird. Der Hebel 80 weist einen Vorsprung 81 sowie ein Armpaar 82, 82 auf. Die Arme 82, 82 sind einstückig mit dem Vorsprung 81 ausgebildet. Auf den Außenseiten der Arme 82 sind einstückig Wellen 83, 83 ausgebildet. Die Wellen 83, 83 sind drehbar in Trägerabschnitten 66 gelagert, so daß der Hebel 80 drehbar in den Richtungen der Pfeile a1 und a2 in 4 gelagert ist.
Eine Führungsnut 84 ist auf den Innenseiten jedes Arms 82 ausgebildet. Die Führungsnut 84 weist eine Einführnut 84a auf, welche den Stift 94 der Patrone in die Führungsnut 84 einführt. Die Führungsnut 84 weist zusätzlich zu dem Element 84a drei weitere Bereiche auf. Diese Bereiche sind der Startabschnitt 84b, die gebogene Nut 84c und die Endabschnitte 84d. Der Startabschnitt 84b steht mit der Einführnut 84a in Verbindung. Der Endabschnitt 84d steht mit dem Startabschnitt 84b über die gekrümmte Nut 84c in Verbindung. Mit der Welle 83 als Mittelpunkt nimmt der Radius R (6) schrittweise zu, wenn sich der Radius R vom Startabschnitt 84b über den gebogenen Abschnitt 84c zu dem Endabschnitt 84d bewegt. Aus 5 ist deutlich ersichtlich, daß die Abschnitte 84b und 84d sowie die gekrümmte Nut 84c einen durchgehenden Schlitz bilden, der sich durch die Oberfläche eines jeden Arms 82 erstreckt. Die Einführnut 84a erstreckt sich nicht durch den Arm 82.
Eine Zunge 85 ist ein elastisches Element. Die Zunge 85 ist einstückig mit dem Arm 82 mittels eines U-förmigen Schlitzes 86 ausgebildet. Eine längliche Bohrung 85a ist am distalen Ende der Zunge 85 gebildet.
Wie in den 1 und 4 gezeigt ist, können sich, wenn die Tintenpatrone 90 eingebaut ist, die Zungen 85, 85 biegen und die halbrunden konvexen Abschnitte 93 stehen mit den länglichen Bohrungen 85a in Eingriff, wodurch die Zungen 85 den oberen Abschnitt der Tintenpatrone 90 in der Bewegungsrichtung der Halterung elastisch halten.
Ein Anschlagstift 87 kommt mit dem Trägerabschnitt 66 der Halterungsabdeckung 63 in Kontakt, um jede überschüssige Drehung des Hebels 80 zu verhindern, wenn sich dieser in Richtung des Pfeils a2 (5) dreht.
7 erläutert den Einbau und den Ausbau der Tintenpatrone 90 unter Verwendung des Hebels 80.
Zuerst wird der Hebel 80 in Richtung des Pfeils a2 gedreht und die leere Tintenpatrone wird entnommen. Eine neue Tintenpatrone 90 wird dann leicht in den Befestigungsabschnitt 64 (siehe 1 und 4) von oben eingebaut (dieser Zustand wird in 7 durch die strichpunktierte Linie und entsprechende Bezugszeichen, denen ein "Strich" zugefügt wurde, gezeigt). Jeder Stift 94'' der Patrone passiert den Schlitz 67 in dem Befestigungsabschnitt 64 und wird dann durch eine Einführungsnut 84a'' der Führungsnut in einem Hebel 80' geführt und erreicht sodann einen Startabschnitt 84b'' der Führungsnut.
Wenn sich daher der Hebel 80'' in Richtung des Pfeils a1 dreht, tritt jeder Stift 94'' in die gekrümmte Nut 84c ein. Da der Radius R, wie vorher beschrieben, ansteigt, wird der Stift 94'' in dem Schlitz 67 nach unten gezwungen, wenn der Hebel 80'' sich im Uhrzeigersinn dreht. Dadurch wird eine Patrone 90'' schrittweise nach unten gezwungen. Während sich die Patrone 90'' nach unten bewegt, tritt ein Verbindungsabschnitt 91' der Patrone mit einem Verbindungsabschnitt 75 des Kopfträgers in Verbindung und eine Versiegelung 92'' wird aufgebrochen.
Wenn sich der Hebel 80'' völlig in die Richtung des Pfeils a1 dreht und die mit den durchgezogenen Linien (7) angedeutete Position erreicht, erreicht jeder Stift 94 den Endabschnitt 84d der Führungsnut und die Patrone ist vollständig eingebaut. Darüber hinaus kann der Verwender leicht kontrollieren, daß der vollständige Passzustand eingetreten ist, da jeder konvexe Abschnitt 93 der Patrone mit einem Klicken in die länglichen Bohrungen 85a in jeder Zunge 85 des Hebels einschnappt.
Wenn die Tintenpatrone 90 leer ist, kann diese leicht entfernt werden, indem einfach der Hebel 80 in Richtung des Pfeils A2 gedreht wird und die Patrone abgehoben wird.
8 zeigt die Halterungshalteposition zur Durchführung des vorbeschriebenen Vorgangs.
Diese Halterungshalteposition dient auch als Abdeckstellung, in welcher die Abdeckung 100 auf den Kopf H aufgebracht wird. Die Abdeckung 100 wird auf den Kopf H aufgebracht, wenn die Halterung steht. Die Abdeckung 100 verhindert, daß die Tinte in der Düse des Kopfs austrocknet. Die Abdeckung 100 kann auch jegliche Verstopfung durch die Tinte verhindern, indem die Tinte aus der Düse abgesaugt wird. Ein Hebel 101 bewegt die Abdeckung 100 in vertikaler Richtung. Mit einer Pumpeneinheit 102 wird das Absaugen vorgenommen.
Die 8 und 9 zeigen ein oberes Gehäuse 13 des Druckers. Ein oberer Abschnitt (ein Abschnitt, welcher der vorgenannten Halterungshalteposition entspricht) 13b des oberen Teils 13a ist eingekerbt und weist eine Öffnung auf, wodurch die Drehbewegung des vorher genannten Hebels 80 ermöglicht wird.
Ein vorderes Ende des oberen Abschnitts 13a ist als ein sich nach unten erstreckender hängender Abschnitt 13c ausgebildet und die Oberfläche 13d am rechten Ende ist als Anschlag ausgebildet.
Wenn sich daher der Hebel 80 völlig in Richtung des Pfeils A1 dreht, d.h. wenn die Tintenpatrone 90 vollständig in den Befestigungsabschnitt 64 eingebaut ist, kann der Hebel 80 sich unter den oberen Abschnitt 13a erstrecken und die Halterung 60 kann sich in Richtung des Pfeiles z (8) bewegen. Wenn sich jedoch der Hebel 80, wie dies in der 10 gezeigt ist, nicht völlig im Uhrzeigersinn gedreht hat, ist die Tintenpatrone 90 nicht vollständig eingebaut und der Hebel 80 stößt gegen den Anschlag 13d. Dies verhindert eine Bewegung der Halterung 60.
Der vorgenannte Aufbau und diese Anordnung haben die folgenden Vorteile.
Falls erstens die Tintenpatrone nicht vollständig eingebaut worden ist, wird die durch die Bewegung der Halterung beschädigte Struktur nur der Hebel 80 sein, und die Tintenpatrone selbst wird nicht beschädigt werden. Dies erfolgt dadurch, daß der Hebel und nicht die Tintenpatrone mit dem Anschlag in Kontakt tritt. Insbesondere ist, wie dies aus 10 ersichtlich ist, die Patrone 90 nicht vollständig eingebaut, wenn der Hebel 80 nicht vollständig im Uhrzeigersinn gedreht worden ist. Wenn sich die Halterung 60 in Richtung des Pfeils z (8) bewegt, stößt der Hebel 80 gegen den Anschlag 13d und die Bewegung der Halterung 60 wird unterbrochen. Die Halterung 60 jedoch wird angehalten, weil der Hebel 80 und nicht die Tintenpatrone 90 gegen den Anschlag 13d stößt. Dadurch wird die Tintenpatrone 90 nicht außer Eingriff mit der Halterung 60 gebracht und die Tintenpatrone kann nicht zerbrechen.
Wenn sich zweitens die Halterung zu bewegen beginnt, ohne daß die Tintenpatrone vollständig eingebaut worden ist, stößt der Hebel sehr kurz danach an den Anschlag, wodurch eine weitere Bewegung der Halterung verhindert wird. Wie insbesondere aus 10 ersichtlich ist, ist die Halterungshalteposition vorgesehen, um die Tintenpatrone 90 in die Halterung 60 einzubauen bzw. aus dieser auszubauen. Der Anschlag 13d ist in der Nähe dieser Halterungshalteposition angeordnet. Wenn sich daher die Halterung 60 zu bewegen beginnt, bevor der Hebel 80 vollständig im Uhrzeigersinn gedreht worden ist, und die Tintenpatrone 90 nicht vollständig eingebaut ist, stößt der Hebel 80 gegen den Anschlag 13d, wodurch die Bewegung der Halterung 60 gestoppt wird. Ebenso wird eine nur teilweise eingebaute Tintenpatrone 90 vor dem Herausfallen aus der Halterung 60 geschützt.
Drittens ist anzumerken, daß der Innenbereich des Druckers nicht verschmutzt wird. Die Halterungshalteposition dient als Abdeckposition, in der die Abdeckung 100 auf den Kopf H aufgebracht wird. Wenn sich beim Einbau der Tintenpatrone 90 in die Halterung 60 der Druck im Tintenkanal erhöht, wird die Tinte durch die Abdeckung 100 aufgefangen.
Viertens ist der Aufbau des Anschlags, insbesondere des Anschlags 13d, außerordentlich einfach. Der Anschlag 13d ist einstückig mit dem Gehäuse 13 des Druckers ausgebildet.
Die Bauweise und Anordnung der Zunge 85 unterstützt weiterhin die Verminderung von Vibrationen und auf die Vibrationen zurückgehende Nebengeräusche der Halterung 60, wenn diese ihre Richtung umkehrt. Zungen 85 des Hebels 80 lagern die Tintenpatrone 90 elastisch in der Halterung 60. Wenn sich die Halterung 60 bewegt, übertragen sich die Trägheitskraft und die Vibrationen der Tintenpatrone 90 über die Zungen 85 auf die Halterung 60, wenn diese ihre Richtung umkehrt. Daher werden wegen der Konstruktion der Zungen 85 die Trägheitskräfte der Tintenpatrone 90 auf die Halterung 60 in gedämpftem Zustand übertragen, und Vibrationen und Lärm werden vermindert.

Claims

Tintenstrahldrucker mit – einer Halterung (60), welche sich entlang eines Druckbereichs (PA) bewegt; – einen an der Halterung (60) angeordneten Druckkopf (x); – einer in der Halterung (60) angeordneten und eine Versiegelung (92) aufweisenden Tintenpatrone (90) zur Versorgung des Druckkopfes (H) mit Tinte; und – einem an der Halterung (60) befestigten Hebel (80) zum Einbau oder Ausbau der Tintenpatrone (90) in die oder aus der Halterung (60), wobei der Hebel (80) ein elastisches Element (85) zur Lagerung der Tintenpatrone (90) in der Halterung (60) in einer Bewegungsrichtung der Halterung (60) aufweist, dadurch gekennzeichnet, – daß der Hebel (80) ein Armpaar (82) aufweist, – daß er drehbar in der Halterung (60) gelagert ist, – daß er eine Führungsnut (84) auf der Innenseite jedes Armes (82) aufweist, die eine Einführnut (84a) aufweist, welche einen an jeder Seite der Patrone (90) ausgebildeten Vorsprung (94) in die Führungsnut ( 84) einführt, – daß er weitere Nutabschnitte (84b, 84c, 84d) aufweist, die über einen ersten Abschnitt (84b) mit der Einführnut (84a) in Verbindung stehen, um bei Verschwenken des Hebels (80) die Tintenpatrone (90) in ihre Einbaustellung zu treiben, in welcher die Versiegelung (92) der Tintenpatrone (90) durch einen an der Halterung (60) ausgebildeten Verbindungsabschnitt (75) zur Tintenzufuhr aufgebrochen wird, und – daß er elastische Elemente (85) aufweist, um die Tintenpatrone (90) nach Erreichen der Endposition des Hebels (80) in vollständig eingebautem Zustand einzuschnappen und in der Bewegungsrichtung der Halterung (60) elastisch zu halten.