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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldrucken und insbesondere
auf Fülltechniken
für Tintenstrahlstifte
und auf Gehäusestrukturen
für derartige
Stifte.
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Hintergrund
der Erfindung
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Tintenstrahldrucker
werden heutzutage weit verbreitet für Druckfunktionen in Personalcomputern, Graphikplottern,
Faxgeräten
und anderen Anwendungen eingesetzt. Derartige Drucker umfassen üblicherweise
austauschbare oder halbpermanente Druckkassetten, die einen Tintenvorrat
halten und den Tintenstrahldruckkopf tragen. Die Kassette ist typischerweise
in einem Druckwagen befestigt, der eine oder eine Mehrzahl von Kassetten
oberhalb des Druckmediums trägt
und das Medium in einer Richtung quer zu der Richtung einer Medienbewegung durch
den Drucker quert. Elektrische Verbindungen zu dem Druckkopf sind
durch flexible Verdrahtungsschaltungen hergestellt, die an der Außenseite
der Kassette angebracht sind. Die Wagenaufnahme weist eine entsprechende
elektrische Schaltung mit freiliegenden Kontaktanschlussflächen auf,
die Kassettenzwischenverbindungsanschlussflächen berühren, wenn die Kassette in
dem Wagen befestigt ist. Jeder Druckkopf umfasst eine Anzahl winziger Düsen, die
in einem Substrat und einer Düsenplattenstruktur
definiert sind, die selektiv durch elektrische Signale abgefeuert
werden, die an die Zwischenverbindungsanschlussflächen angelegt werden,
um Tintentröpfchen
in einer kontrollierten Weise auf das Druckmedium auszustoßen. Die
Kassette könnte
mit Hilfstintenvorräten
zum Nachfüllen des
internen Vorrats, der in der Kassette gehalten wird, verbindbar
sein.
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Um
eine genaue Druckqualität
zu erzielen, umfasst jede austauschbare Kassette Datum-Oberflächen, die
entsprechende Wagenoberflächen
in Eingriff nehmen, um die Kassette präzise zu positionieren, wenn
diese in den Wagen eingeführt
wird. Auf diese Weise könnte,
wenn ein Kassettentintenvorrat erschöpft ist, die Kassette durch
eine frische Kassette ausgetauscht werden und der Druckkopf der
neuen Kassette wird präzise
relativ zu dem Wagen positioniert. Die Druckerwagenaufnahme und
die Kassette werden deshalb zusammen entworfen, so dass die Kassette
genau in die Wagenaufnahme passt, die entsprechenden Schaltungsanschlussflächen und Datum-Oberflächen zusammenpassen
und die Kassette wie benötigt
entfernt und durch eine frische Kassette ausgetauscht werden kann.
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In
der
US 6,000,791 ist
eine Tintenfüllausrüstung für eine Tintenstrahlkassette
offenbart, die ein Druckkopfdüsenarray
aufweist, das in Fluidkommunikation mit zumindest einem internen
Tintenreservoir steht. Die Ausrüstung
umfasst einen Tintenvorrat, der zumindest eine Tintenkammer zum
Halten eines Füllvorrats
flüssiger
Tinte und zumindest eine vorstehende hohle Nadel, die in Kommunikation
mit der zumindest einen Tintenkammer steht, umfasst.
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Außerdem ist
in der
US 6,000,791 ein
zugeordnetes Verfahren zum Füllen
einer Tintenstrahlkassette, die ein Druckkopfdüsenarray aufweist, das in Fluidkommunikation
mit zumindest einem internen Tintenreservoir steht, offenbart. Das
Verfahren umfasst folgende Schritte: Bereitstellen eines Tintenvorrats,
der zumindest eine Tintenkammer zum Halten eines Füllvorrats
flüssiger
Tinte, und zumindest eine vorstehende hohle Nadel, die in Kommunikation
mit der zumindest einen Tintenkammer steht, umfasst; Halten der
Tintenstrahlkassette, während
einer Füllprozedur
in einer Füllposition
relativ zu dem Tintenvorrat, wobei sich die zumindest eine vorstehende Nadel
in das zumindest eine interne Tintenreservoir der Kassette erstreckt;
und Abgeben von Tinte aus dem Tintenvorrat durch die zumindest eine
Nadel in das zumindest eine Tintenreservoir.
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Ferner
ist ein Verfahren zum anfänglichen Füllen einer
Tintenstrahlkassette offenbart, das als einen letzten Schritt ein
Ablassen von Luft aus der Kassette mittels einer Vakuumpumpe, die
an dem Druckkopfdüsenarray
befestigt ist, umfasst.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist eine Tintenfüllausrüstung zum Abgeben von Tinte
in eine Tintenstrahlkassette, die ein Druckkopfdüsenarray aufweist, das in Fluidkommunikation
mit zumindest einem internen Tintenreservoir steht, beschrieben. Die
Ausrüstung
umfasst einen Tintenvorrat, der zumindest eine Tintenkammer zum
Halten eines Füllvorrats
flüssiger
Tinte und zumindest eine vorstehende hohle Nadel, die in Kommunikation
mit der zumindest einen Tintenkammer steht, umfasst. Die Ausrüstung umfasst
ferner ein Vakuumsystem zum Anlegen eines Vakuums an das Düsenarray
des Druckkopfdüsenarrays
während
des Füllvorgangs,
um Luft durch das Düsenarray
zu ziehen. Ein Halterungssystem kann außerdem vorgesehen sein, um
die Tintenstrahlkassette während
eines Füllvorgangs
in einer Position zu halten.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Füllen einer
Tintenstrahlkassette, die ein Druckkopfdüsenarray aufweist, das in Fluidkommunikation
mit zumindest einem internen Tintereservoir steht, beschrieben.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Bereitstellen eines
Tintenvorrats, der zumindest eine Tintenkammer zum Halten eines
Füllvorrats
flüssiger Tinte
und zumindest eine vorstehende Nadel, die in Kommunikation mit der
zumindest einen Tintenkammer steht, umfasst;
Halten der Tintenstrahlkassette
während
eines Füllvorgangs
in einer festen Position relativ zu dem Tintenvorrat, wobei sich
die zumindest eine vorstehende hohle Nadel in das zumindest eine
interne Tintenreservoir der Kassette erstreckt;
Abgeben von
Tinte aus dem Tintenvorrat durch die zumindest eine Nadel in das
zumindest eine Tintenreservoir; und
Anlegen eines Vakuums an
das Düsenarray
des Druckkopfdüsenarrays
während
des Füllvorgangs, um
Luft durch das Düsenarray
zu ziehen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels
derselben, wie in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt, besser ersichtlich. Es zeigen:
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1 ist
eine isometrische Ansicht einer Tintenstrahlkassette mit kleinem
Formfaktor, bei der die vorliegende Erfindung eingesetzt werden
kann.
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2 ist
eine Unteransicht der Kassette aus 1.
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3 ist
eine vereinfachte Seitenansicht, die die Verriegelung der Kassette
aus 1 in einer Wagenaufnahme darstellt.
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4 ist
eine isometrische Ansicht der Kassette aus 1, die in
einer Wagenaufnahme befestigt ist.
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5A ist
ein schematisches Diagramm, das exemplarische Komponenten einer
Nachfüllausrüstung darstellt,
die nützlich
bei einer Technik zum Nachfüllen
ei ner Tintenstrahlkassette gemäß einem Aspekt
der Erfindung ist.
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5B ist
eine schematische Darstellung der Kassette mit Elementen der Nachfüllausrüstung während eines
Nachfüllvorgangs.
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6 ist
eine isometrische Unteransicht einer einstückigen Deckelstruktur.
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7 ist
eine Draufsicht der Deckelstruktur aus 6 mit einer
Schablone an ihrem Ort, um Orte von Fülltoren zu identifizieren.
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8 stellt
ein exemplarisches Ausführungsbeispiel
einer zweiteiligen Deckelstruktur gemäß einem Aspekt der Erfindung
dar.
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9 ist
eine isometrische Ansicht der Deckelstruktur aus 8,
die die Abdeckung in einer offene Position zeigt, um die in dem
Deckel gebildeten Fülltore
freizulegen.
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10 zeigt
eine alternative Anordnung der zweiteiligen Deckelstruktur, die
es ermöglicht,
dass die Abdeckung zum Nachfüllen
angehoben und von dem Deckel gelöst
werden kann.
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11 ist
eine isometrische Ansicht, die ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel
der zweiteiligen Deckelstruktur darstellt, wobei die Abdeckung an
der Deckelstruktur mit einem Gelenk an der Rückseite der Deckelstruktur
angebracht ist.
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12 ist
eine isometrische Ansicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel
der mit einem Gelenk versehenen zweiteiligen Deckelstruktur darstellt, wobei
sich das Gelenk entlang einer Längskante
der Abdeckung befindet.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ein
Aspekt dieser Erfindung ist eine Nachfülltechnik für eine Tintenstrahldruckkassette
mit niedrigem Profil.
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Eine
Tintenstrahlkassette 20 mit kleinem Formfaktor ist in den 1–4 gezeigt
und ist durch eine relativ kleine Höhenabmessung H1 gekennzeichnet,
bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel
in der Größenordnung
von 45 mm. Dies wird verglichen mit einer typischen Höhenabmessung
von 72 mm für
die Kassetten HP 51629A (schwarze Tinte), 51629G (schwarze Tinte),
51649A (dreifarbig) und 51649G (dreifarbig), vertrieben durch die
Hewlett-Packard Company. Die Breitenabmessung W1 und die Tiefenabmessung
D1 sind die gleichen wie für
diese bereits vertriebenen Kassetten; typische Werte für W1 und
D1 sind 30,9 mm bzw. 48,3 mm. Die Kassette 20 mit kleinem
Formfaktor findet Verwendung für
eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich beispielhaft Druckvorrichtungen
mit niedrigem Profil und Unterhaltungszentrendrucker.
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Die
Kassette 20 umfasst ein Kassettengehäuse 22, das üblicherweise
aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, an dem eine Kappe
am oberen Ende oder ein Deckel 24 z. B. mittels Haftmittel oder
Ultraschallverbindungstechniken, angebracht ist. Eine Kappe am unteren
Ende oder ein Mundstück 26 ist
an dem unteren Ende des Gehäuses
angebracht und trägt
einen Druckkopf 28 (2). In dem Gehäuse 22 ist
zumindest eine Tintenreservoirkammer, die bei diesem Beispiel mit
einem Schaummaterial gefüllt
ist, zum Halten eines Tintenvorrats zur Versorgung des Druckkopfs
während
Druckoperationen zum Zuführen
von Tintentröpfchen
auf ein Druckmedium während
Druckoperationen gebildet. Die Tinten fächer bei diesem exemplarischen
Ausführungsbeispiel
nehmen Schaumstrukturen (in 1 nicht gezeigt)
auf, die die Tinte in offenen Schaumzellen halten, und erzeugen
einen leichten Unterdruck durch Kapillarwirkung, wie in der Technik
bekannt ist. Das Tintenreservoir umfasst ein Tintenauslasstor, das
in Fluidkommunikation mit jeder Kammer steht.
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Der
Druckkopf ist bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel als Teil einer
flexiblen TAB-Schaltung hergestellt, die an dem Gehäuse, und der
Kappe am unteren Ende, angebracht ist, und umfasst eine Mehrzahl
von Tintenausstoßöffnungen,
die allgemein als 28A (2) angezeigt
sind, die mit dem Tintenvorrat in dem Reservoir durch ein Reservoirauslasstor
kommunizieren. Die TAB-Schaltung umfasst ferner einen Kassettensatz
elektrischer Kontaktanschlussflächen,
die durch die TAB-Schaltung mit entsprechenden Düsenabfeuerungswiderständen des
thermischen Tintenstrahldruckkopfs verbunden sind. Wenn die Kassette
in einer Wageaufnahme befestigt ist, wird der Kassettensatz von
Kontakten zum Liefern von Treibersignalen an den Druckkopf in Kontakt
mit einem entsprechenden Satz von Wagenkontakten gebracht. Weitere
Typen von Kassettenreservoirs, Druckköpfen und Schaltungen können alternativ
eingesetzt werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
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Die
obere Kappe oder der Deckel 24 des Kassettenkörpers besitzt
als ein einstückiges
Teil desselben ein Vorsprung- oder
abgeschrägtes
Verriegelungsmerkmal 24A und ein Schlüsselmerkmal 24B. Das
Verriegelungsmerkmal 24A ist angepasst, um eine Verriegelungsoberfläche bereitzustellen,
gegen die ein Wagenverriegelungsbauteil in Eingriff genommen wird,
wenn die Kassette in eine Wagenaufnahme eingeführt wird, die angepasst ist,
um die Kassette aufzunehmen. Dies ist in 3 dargestellt, in
der eine einseitig eingespannte Verriegelungsfeder 104 in
einer verriegelten Position relativ zu dem Kassettenkörper gezeigt
ist. Das Schlüsselmerkmal 24B ist
angepasst, um mit entsprechenden Aufnahmeschlüssel merkmalen zusammenzupassen,
wenn die Kassette in der Wageaufnahme befestigt ist.
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4 stellt
die Kassette 20 in einem Wagen 100 befestigt dar,
und insbesondere in einer Wageaufnahme 102, die insbesondere
dimensioniert ist, um die Kassette 20 aufzunehmen. Die
Kassette und die Aufnahme sind insbesondere zur Verwendung als ein
Frontladesystem angepasst, bei dem die Kassette in eine seitwärts zeigende
Aufnahmeöffnung
oder Führungsrinne
eingeführt
wird. Die Führungsrinne kann
als ein Spritzgießteil
gebildet sein, mit kurzen Seitenwandstrukturen auf der unteren und
linken und rechten Seite der Rinne. Ein Wagenverriegelungsmerkmal 104 und
ein Aufnahmeschlüsselmerkmal 106 sind
an der oberen Seite der Aufnahmerinne gebildet. So ist die Führungsrinne
auf drei Seiten durch kurze Wände
gebildet, die sich nur entlang eines kurzen Abschnitts des Kassettenkörpers erstrecken.
Um die Kassette 20 in die Aufnahmewagenaufnahme zu laden,
wird die Unterseite der Kassette zuerst mit einem Winkel in die
Führungsrinne
eingeführt
und dann wird die Rückseite
der Kassette zurückgedrückt, um
die Verriegelungsfeder über
dem Verriegelungsmerkmal der Kassette in Eingriff zu nehmen.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Nachfüllausrüstung 150 beschrieben,
die eine Vorrichtung zum Füllen
oder Nachfüllen
einer Multi-Fach-Tintenstrahlkassette, wie z. B. der Kassette 20,
bereitstellt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die Hauptkomponenten
des Nachfüllsystems 150 eine Nachfüllstation,
einschließlich
einer Halterung 190, ein Tintenvorrat 160, der
Füllnadeln
umfasst, ein Verkappungssystem 180, um eine Abdichtung
um die Kassettendüsenarrays
herum bereitzustellen, um Luft zu evakuieren und die Kassette vorzubereiten, wenn
dieselbe nachgefüllt
wird, eine Vakuumquelle 192 zur Verbindung mit dem Verkappungssystem und
das oder die Werkzeuge 194, 196, um die nötigen Nachfülltore in
dem oberen Deckel der Kassette zu erzeugen, für den Kassettentyp, der einen
nicht entfernbaren Deckel verwendet. Wie unten vollständiger beschrieben
wird, ver wendet ein alternatives Ausführungsbeispiel einen entfernbaren
Deckel oder eine derartige Abdeckung an der Kassette, um die Fülltore frei
zu legen.
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5B stellt
eine Technik unter Verwendung eines Nachfülltintenbehälters 160, der die
Nachfüllausrüstung aufweist,
dar. Der Nachfüllbehälter 160 bei
diesem Ausführungsbeispiel
umfasst eine integrierte Gehäusestruktur,
bei der die Außenwände und
Innenwände 160A, 160B eine
Mehrzahl von Tintenkammern 162, 164, 166 definieren.
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Das
Gehäuse 160 weist
eine untere Oberfläche 168 auf,
die Schlüsselmerkmale
umfasst, die mit den Merkmalen 24B zusammenpassen, die
auf dem oberen Deckel 24 der Kassette 20 gebildet
sind, und eine Ausnehmung, um das Schiebemerkmal 24F, das
auf dem oberen Deckel gebildet ist, frei zu machen. Bei dem exemplarischen
Ausführungsbeispiel aus 5B ist
in der unteren Oberfläche 168 ein Schlüsselmerkmal 170 an
der Unterseite der ersten Kammer 162 gebildet, um sicherzustellen,
dass die korrekte Nachfüllausrüstung mit
der bestimmten Kassette 20 verwendet wird. In der unteren
Oberfläche 168 ist
ferner die Ausnehmung 172 an der Unterseite der dritten
Kammer 166 gebildet, um das Schiebemerkmal 24F,
das von der Oberfläche
des Deckels vorsteht, frei zu machen.
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Bei
diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel
sind die Kammern 162, 164, 166 dimensioniert, um
gleiche Volumina zum Halten flüssiger
Tinte zum Nachfüllen
der entsprechenden Tintenkammern 40, 42 und 44 der
Tintenstrahlkassette 20 bereitzustellen, unabhängig von
dem Volumen, das für
das Schlüsselmerkmal 172 und
das Ausnehmungsmerkmal 172 eingenommen wird.
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Eine
Mehrzahl hohler Füllnadeln
steht nach unten von der unteren Oberfläche 168 des Tintenbehälters 160 vor.
Die Füllnadeln
stehen jeweils in Fluidkommunikation mit einer entsprechenden Tintenkammer
des Behälters 160.
Die Nadeln sind entworfen, um den Schaum innerhalb der Kammern 40, 42, 44 der
Kassette 20 bis zu einer vorbestimmten Tiefe zu durchdringen,
um ein gutes Tintenfüllen
sicherzustellen.
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Es
wird zu erkennen sein, dass einige Kassetten eine einzelne Kammer
aufweisen, z. B. eine Schwarztintenkassette. In diesem Fall kann
der Nachfüllbehälter 160,
der dieser Kassette entspricht, auch mit einer einzelnen großen Kammer
aufgebaut sein, vorzugsweise mit drei Füllnadeln, obwohl die Anzahl
von Nadeln gemäß den Anforderungen
einer bestimmten Anwendung variiert werden kann. Alternativ kann
ein Drei-Kammer-Nachfüllvorrat,
wie in 5B gezeigt ist, eingesetzt werden,
wobei alle drei Kammern den gleichen Typ und die gleiche Farbe von
Tinte halten, so dass ein einzelnes großes Fach in der Kassette 20 durch
Tinte aus einer Mehrzahl von Kammern in dem Nachfüllvorrat
nachgefüllt
wird.
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Bei
diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel
umfasst die Nachfüllstation
ein Gehäuse
oder eine Halterung 190 zur Fixierung des Stifts und eine Vorrichtung,
die ein Verkappungssystem 180 und eine Vakuumquelle 192 zum
Anlegen eines Vakuums an die Düsenplatte
umfasst. Die Halterung 190 kann eine alleinstehende Halterung
sein, die eine Klammeranordnung umfassen kann, um den Tintenbehälter 160 und
die Kassette 20 während
des Nachfüllvorgangs
zu halten. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Verkappungsstation
in dem Drucker angepasst, um als die Nachfüllstation zu dienen. Dies ist
allgemein in 5B gezeigt. In diesem Fall kann
eine „Tinte
aus"- (OUI-) Nachricht,
die durch die Druckersteuerung erzeugt wird, verwendet werden, um
den Start des Nachfüllzyklus
auszulösen,
entweder automatisch oder um den Benutzer aufzufordern, die Kassette
nachzufüllen.
Die OOI-Nachricht gemeinsam mit der korrekten Wagenposition können in den
Druckerregistern gespeichert und an die Nachfüllstation übertragen werden, die Teil
des Druckers oder eine separate Einheit sein könnte. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann die Halterung oder die Füllstation
in die Druckergehäusestruktur eingebaut
sein, ähnlich
dem Feuchthaltebehälter oder
der Garage, die bei Einzelstiftdruckern geliefert werden, z. B.
dem Hewlett Packard DeskJet 500C-Drucker, um die ungebrauchte Kassette
zu lagern.
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Das
zur Durchführung
des Tintenfüllens
erforderliche Vakuum könnte
durch eine manuelle Ansaugpumpe, eine kleine Vakuumpumpe oder durch Anschlussstücke zur
Anbringung an einem Gehäusevakuumreiniger
angelegt werden. Das Vakuum ist unter Umständen nicht erforderlich, um
einen bereits nassen Schaum zu füllen,
kann jedoch verwendet werden, um den Stift zu evakuieren, um so
den Füllvorgang
an einem bekannten leeren Punkt zu starten. Dies kann besonders
nützlich
sein, wenn ein Dreikammerstift gefüllt wird, bei dem das Gesamtgewicht
des Stiftes nicht notwendigerweise die Resttinte in jeder der drei
Kammern anzeigt.
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Eine
weitere optionale Komponente der Nachfüllstation ist ein Tintenpegelüberwacher,
um zu bestimmen, ob ein Nachfüllen
benötigt
wird (wenn das Nachfüllen
manuell durchgeführt
wird), oder wann das Nachfüllen
der Tinte zu stoppen ist. Die „Voll"-Nachricht wird entweder
elektronisch oder mechanisch an den Tintenvorrat gesendet, um sicherzustellen,
dass ein bereits voller Stift nicht nachgefüllt wird, wodurch ein Tintenüberlaufen
bewirkt wird. Das Tintenfüllpegel-Erfassungssystem
kann Tintenpegelsensoren 182A, 182B, 182C (5B)
umfassen, die den Tintenpegel in den jeweiligen Kammern 40, 42, 44 der
Kassette während
des Füllvorgangs
anzeigen.
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Der
Tintenvorrat 160 könnte
abhängig
von der Kassette, zu deren Nachfüllen
diese entworfen ist, eine Einzel- oder Mehrkammerstruktur sein.
Der Tintenvorrat weist vorzugsweise außerdem hohle Füllnadeln
(oder eine weitere geeignete Vorrichtung) zum Durchdringen des Schaums
auf. Außerdem
gibt es ein Verfahren zum Abstellen des Füllens, wenn der optimale Pegel
erreicht ist. Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Nadel und einen
Sensor zu kombinieren, um einen Tintenpegel unter Verwendung einer
elektrischen Impedanz oder Kapazität zu erfassen.
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Die
Kapazität
des Tintenvorrats 160 kann in Abhängigkeit von der Kapazität des oder
der Tintenkassettenreservoirs und der Nachfülloperation, die bei einer
leeren oder fast leeren Tintenkassette ausgeführt wird, ausgewählt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
fährt das
Nachfüllen
fort, bis die gesamte verfügbare
Tinte in dem Tintenvorrat 160 in die Tintenkassette abgegeben
wurde. Die Nadeln können
abgedeckt sein, bis sie bereit zur Verwendung sind. Ein schließbarer Ablass
kann in einer oberen Oberfläche
des Tintenvorrats 160 vorgesehen sein, und geöffnet werden,
nachdem die Nadeln in das Fülltor
der Kassette eingeführt
wurden. Das Anlegen eines Vakuums an das Düsenarray der Kassette erleichtert
dann ein Nachfüllen
der Kassette.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel können die
Tintenvorratsnadeln mit einer normalen Nadelventilanordnung versehen
sein, wie z.B. der Nadelventilstruktur 120, die in der
U.S. 5,929,883 beschrieben und in den 4–6 dargestellt
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird das Nadelventil geöffnet,
wenn der Tintenvorrat 160 und die Kassette zusammengebracht
werden und die Nadel durch sein Fülltor in die Kassette eingeführt wird.
Die Ventilstruktur kann eine Einfassung umfassen, die durch einen
Fehler in eine normalerweise geschlossene Position vorgespannt ist,
wenn jedoch die Nadel in das Fülltor
gelangt, wird die Einfassung an der Nadel nach oben getrieben, um
Nadelöffnungen
frei zu legen, was einen Tintenfluss erlaubt.
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Weitere
Techniken zum Steuern des Tintenflusses aus dem Tintenvorrat in
die Tintenkassette können
ebenso eingesetzt werden.
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Der
Tintenvorrat 160 ist außerdem in einer derartigen
Weise entworfen, dass die erste Kammer 162 Schlüsselmerkmale 170 aufweist,
um sicherzustellen, dass der korrekte Tintenvorrat für einen
bestimmten Stift verwendet wird, der eindeutig ist. Zusätzlich weist
die dritte Kammer eine Ausnehmung oder einen Ausschnitt 172 auf,
um das Schiebemerkmal 24F der Kassette 20 frei
zu machen. Die Geometrie der einzelnen Kammer wird auf eine derartige Weise
ausgewählt,
dass jede Kammer die erforderliche Tintenmenge beinhaltet, unabhängig von
dem Volumen, das zur Implementierung der Schlüssel und zum Freimachen des
Schiebemerkmals eingenommen wird.
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Der
obere Deckel 24 der Kassette 20 könnte freiliegende
Fülltore
auf allen Kammern, um ein Füllen
zu ermöglichen,
aufweisen oder auch nicht. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
umfasst der Deckel 24 keine freiliegenden Fülltore.
In diesem Fall wird die Kassette in der Fabrik mit Tinte gefüllt, bevor
der Deckel an dem Gehäuse
befestigt wird. Dieser Deckel 20 weist mehrere Strukturen 24D auf, die
von der Unteroberfläche 24E des
Deckels vorstehen, wie in 6 dargestellt
ist. Diese Strukturen 24D wirken als Schiebemerkmale zur
Ausübung
einer Kompressionskraft auf den Schaum, der in die Tintenkammern
der Kassette 20 gepasst ist. Um ein Nachfüllen der
Kassette mit Tinte zu erlauben, sind eines oder mehrere Fülltore durch
den Deckel 24 hindurch gebildet, z. B. durch Stanzen oder
Bohren. Die Löcher
sind vorzugsweise an geeigneten Orten in dem Deckel gebildet, um
die Strukturen 24D zu meiden. Ein Werkzeug kann vorgesehen
sein, um eine Position des Fülltors
an der optimalen Position für jede
Kammer zu ermöglichen.
Eine einfache Technik besteht darin, eine Papierschablone für den Benutzer zur
Platzierung über
dem Deckel 24 bereitzustellen. Das Schlüssel-/Verriegelungsmerkmal 24B und
der Daumengriff 24F können
die Schablone auf dem Deckel positionieren. Die Schablone weist
Torindizien 302A–302C auf,
die die Positionen der in dem Deckel zu bildenden Fülltore anzeigen,
und die mit den optimalen Positionen L1–L3 (6) zusammenpassen, die
die Strukturen 24D meiden. Wenn die Löcher gestanzt werden, kann
das Stanzwerkzeug in der Nachfüllausrüstung enthalten
sein. Alternativ kann zum Bohren der Fülltorlöcher eine Bohrbitgröße spezifiziert
sein, die der Kunde separat bei einem lokalen Metallwarengeschäft zu erwerben.
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Nach
dem Füllen
können
die Fülltorlöcher freiliegend
bleiben und der Kassettengegendruck neigt dazu, zu verhindern, dass
in dem Schaum gespeicherte Tinte ausläuft. Alternativ können die
Fülltorlöcher mit
Stöpseln
oder mit Band, wie z. B. Haftband, abgedichtet werden.
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Gemäß einem
Beispiel, das keinen Teil der Erfindung bildet, ist die Tintenstrahlkassette 20 mit
einem zweiteiligen Deckel versehen, um ein leichtes Nachfüllen durch
Benutzer, einen verbesserten Herstellungsfluss, eine verbesserte
Wasserverlustleistung für
Unterhaltungszentrenumgebungen zu ermöglichen, und um Tintenlecks
durch ein Abluftloch zu minimieren/beseitigen.
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Der
zweiteilige Deckel umfasst einen Teil, der dauerhaft an dem Kassettengehäuse befestigt ist,
den Deckel, und einen zweiten Teil, die Abdeckung, die das Schiebemerkmal
(24F) zur Einführung und
Entfernung der Kassette aufweist. Die Abdeckung kann abhängig von
dem bestimmten Implementierung ohne Weiteres durch den Benutzer
entfernt werden, entweder mit einem einfachen Werkzeug, wie z. B.
einem Schraubenzieher, oder ganz ohne Werkzeuge. Abhängig von
dem Ausführungsbeispiel
z. B. kann die Abdeckung durch ein Weggleiten der Rückseite
des Deckels, durch ein Neigen der Abdeckung auf eine der Deckelseiten
oder nach vorne oder hinten von dem Deckel oder durch ein vertikales
Entfernen der Abdeckung von dem dauerhaft angebrachten Deckel geöffnet werden.
Ein Öffnen der
Abdeckung legt die Fülltore
für die
drei Kammern frei, die dann durch eine Verwendung der oben beschriebene
Nachfüllausrüstung gefüllt werden
können.
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8 stellt
ein exemplarisches Ausführungsbeispiel
der zweiteiligen Deckelstruktur 24' dar, die den Deckel 240 umfasst,
der angepasst ist, um durch Ultraschallschweiß-, Haft- oder andere bekannte
Anbringungstechniken dauerhaft an dem Kassettengehäuse befestigt
zu werden. Die Deckelstruktur 24' umfasst ferner ein Abdeckteil 242,
das aus einer geschlossenen Position herausbewegt werden kann, um
Fülltore,
die in dem Deckel gebildet sind, die nützlich zum Füllen und
Nachfüllen
der Kassette sind, frei zu legen. Das Schiebemerkmal 24F ist in
der Abdeckstruktur 242 beinhaltet.
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Die
Deckelstruktur umfasst ferner einen Labyrinthablass 244,
der in 9 detaillierter dargestellt ist, einer isometrischen
Ansicht der Deckelstruktur 24', die die Abdeckung 242 in
einer offenen Position zeigt. Hier ist die Abdeckung in eine Nachfüllposition
herausgeglitten, um die Fülltore 240A–240C, die
in dem Deckel 240 gebildet sind, frei zu legen. Der Labyrinthablass 244 ist
in der Nachfüllposition auch
mit der Abdeckung freiliegend. Der Ablass umfasst eine Labyrinthrille 244A,
die in der oberen Oberfläche
des Deckels 240 gebildet ist, die von den Ablassöffnungen 244B, 244C, 244D,
die durch die Deckelstruktur für
jede Tintenkammer gebildet sind, zu einem Anschluss bei 244E läuft, der
frei liegt, wenn die Abdeckung in der geschlossenen Position ist (8).
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Die
Abdeckung 242 und die Deckelstruktur 240, die
in den 8 und 9 dargestellt sind, können in
einer Zunge-und-Rille-Schwalbenschwanz-Anordnung
gebildet sein, um zu verhindern, dass sich die Abdeckung relativ
zu der Deckelebene nach oben bewegt, während eine seitliche Gleitbewegung
der Abdeckung relativ zu dem Deckel 240 erlaubt wird.
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10 zeigt
eine alternative Anordnung 24'' des
Deckels 240' und
der Abdeckung 242',
die es erlaubt, dass die Abdeckung zum Nachfüllen angehoben und von dem
Deckel 240' gelöst werden
kann. Die Abdeckung 242' kann
auf den Deckel 240' einschnappen
oder eine Klammer kann vorgesehen sein.
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11 ist
eine isometrische Ansicht, die ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel 24''' der zweiteiligen
Deckelstruktur darstellt, bei dem die Abdeckung 242'' an dem Deckel 240'' mit einem stromführenden
Gelenk 246 an der Rückseite
der Deckelstruktur angebracht ist.
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12 ist
eine isometrische Ansicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel
der mit einem Gelenk versehenen zweiteiligen Deckelstruktur 24'' darstellt, bei dem sich das Gelenk 246' entlang einer Längskante
der Abdeckung 242''', anstelle entlang einer seitlichen
Kante befindet, wie bei dem Ausführungsbeispiel
aus 11.
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Der
zweiteilige Deckel 24 umfasst einen verbesserten Ablass,
um ein Eintreten von Luft in die Tintenkammern, wenn Tinte verbraucht
wird, zu erlauben, während
ein Dampfverlust durch den Ablass minimiert wird. Wenn der Abdeckabschnitt
an seinem Ort ist, reduziert der Ablassweg, der durch die Labyrinthrille 244A vorgesehen
ist, einen Dampfverlust wesentlich. Das verbessert die Leistung
der Druckkassette in heißen
und trockenen Umgebungen, z. B. einer Unterhaltungszentrenumgebung.
Es wird angemerkt, dass Labyrinthablässe in der Vergangenheit bereits
eingesetzt wurden, wie z. B. in der Druckkassette des Modells 51629
von Hewlett Packard. In dieser Kassette jedoch ist der Ablass nicht
in einem Deckel vorgesehen, sondern in einer Struktur benachbart
zu dem Düsenarray.
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Zusätzlich zu
der verbesserten Wasserverlustleistung unterstützt der neue Ablassentwurf
außerdem
ein Minimieren, wenn nicht Beseitigen von Tintenlecks durch freiliegende
Ablasslöcher.
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Die
Kassette 20 ist in 1 als einen
einstückigen
Deckel aufweisend, nach einem Tintenfüllen dauerhaft durch Ultraschallschweißen oder
eine weitere Anbringungstechnik an der Kassettengehäusestruktur
angebracht, dargestellt. Für
die Serienproduktionsherstellung wird die Kassette vorzugsweise von
Anfang bis Ende in einem Durchlauf gebildet oder zumindest von der
Schaumeinführung
bis zu dem Bandende. Der zweiteilige Deckel unterstützt ein
Abschließen
der Trockenschleifenvorgänge
und die Tatsache, dass ein Bestand verfügbar ist, um die Anordnung
bei ansteigendem Bedarf fertigzustellen, ohne die Lagerdauer der
Kassette zu beeinträchtigen,
was wirksam wird, wenn Tinte eingefüllt ist.
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Es
wird angemerkt, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich darstellend
für die
möglichen
spezifischen Ausführungsbeispiele sind,
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen könnten. Weitere
Anordnungen könnten
ohne Weiteres gemäß diesen
Prinzipien durch Fachleute auf dem Gebiet entwickelt werden, ohne
von dem Schutzbereich der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.