DE60118443T2

DE60118443T2 - Tintenbehälter für zuverlässige elektrische Verbindung mit einer Aufnahmestation

Info

Publication number: DE60118443T2
Application number: DE60118443T
Authority: DE
Inventors: Scott D. Sturgeon; Charles R. Steinmetz; David C. Johnson
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: EP1410913A3; AR035391A1; AU2001231258B2; KR100745919B1; WO2001054912A1; TW505574B; DE60118443D1; EP1445108B1; KR20020097170A; CA2394719A1; ATE278555T1; PL356443A1; ES2225474T3; ES2258205T3; CN1292906C; ATE403548T1; HUP0301088A2; DE60106211T2; MXPA02007354A; PL197280B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tintenbehälter zum Liefern von Tinte zu Tintenstrahldruckern. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Tintenbehälter, der für eine Einfügung in eine Aufnahmestation innerhalb eines Tintenstrahldrucksystems konfiguriert ist, um eine zuverlässige, elektrische Verbindung mit demselben einzurichten.
Tintenstrahldrucker verwenden häufig einen Tintenstrahldruckkopf, der innerhalb eines Wagens befestigt ist, der relativ zu einem Druckmedium bewegt wird, wie z. B. Papier. Wenn der Druckkopf relativ zu dem Druckmedium bewegt wird, aktiviert ein Steuersystem den Druckkopf, um Tintentröpfchen auf das Druckmedium aufzubringen oder auszustoßen, um Bilder und Text zu erzeugen. Tinte wird zu dem Druckkopf durch einen Tintenvorrat geliefert, der entweder einstückig mit dem Druckkopf ist, wie in dem Fall einer Einmaldruckkassette, oder durch einen Tintenvorrat, der getrennt von dem Druckkopf austauschbar ist.
Ein Typ eines vorangehend verwendeten Drucksystems verwendet den Tintenvorrat, der mit dem Wagen getragen wird. Dieser Tintenvorrat wurde einstückig mit dem Druckkopf gebildet, woraufhin der gesamte Druckkopf und Tintenvorrat ausgetauscht werden, wenn Tinte erschöpft ist. Alternativ kann der Tintenvorrat mit dem Wagen getragen werden und separat aus dem Druckkopf austauschbar sein. Für den Fall, in dem der Tintenvorrat separat austauschbar ist, wird der Tintenvorrat ausgetauscht, wenn er erschöpft ist. Der Druckkopf wird dann am Ende der Druckkopflebensdauer ausgetauscht. Unabhängig davon, wo der Tintenvorrat innerhalb des Drucksystems angeordnet ist, ist es wichtig, dass der Tintenvorrat einen zuverlässigen Tintenvorrat zu dem Tintenstrahldruckkopf liefert.
Es besteht ein ständiger Bedarf nach Tintenstrahldrucksystemen, die austauschbare Tintenbehälter verwenden, die einfach zu installieren und zu entfernen sind. Die Installation des Tintenbehälters sollte eine zuverlässige funktionale Verbindung zu dem Drucker liefern. Diese Tintenbehälter sollten relativ einfach herzustellen sein, und dabei dazu neigen, die Tintenlieferkosten zu reduzieren. Eine Reduzierung der Tintenlieferkosten neigt dazu, die Druckkosten pro Seite des Drucksystems zu reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 ausgelegt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein austauschbarer Tintenbehälter zum Liefern von Tinte zu einem Tintenstrahldrucksystem. Der austauschbare Tintenbehälter umfasst ein Ineingriffnahmemerkmal, das an der Vorderkante angeordnet ist und für einen Eingriff mit entsprechenden Ineingriffnahmemerkmalen konfiguriert ist, die dem Tintenstrahldrucksystem zugeordnet sind. Die Ineingriffnahmemerkmale definieren eine Schwenkachse, um die der austauschbare Tintenbehälter während der Einfügung in das Tintenstrahldrucksystem schwenkt. Ebenfalls ist in dem austauschbaren Tintenbehälter eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten umfasst, die an einer Vorderkante relativ zu einer Einfügungsrichtung angeordnet sind. Die Mehrzahl von elektrischen Kontakten sind an dem austauschbaren Tintenbehälter unter der Schwenkachse so angeordnet, dass ein Schwenken des austauschbaren Tintenbehälters um die Schwenkachse während der Einfügung verursacht, dass die Mehrzahl von elektrischen Kontakten an dem Tintenbehälter sich hin zu entsprechenden elektrischen Kontakten bewegen, die dem Drucksystem zugeordnet sind, um eine elektrische Verbindung zwischen denselben einzurichten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahldrucksystems der vorliegenden Erfindung, gezeigt mit einer geöffneten Abdeckung, um eine Mehrzahl von austauschbaren Tintenbehältern der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
2 ist eine schematische Darstellung des Tintenstrahldrucksystems, das in 1 gezeigt ist.
3 ist eine bedeutend vergrößerte, perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Bewegungswagens, die die austauschbaren Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung zeigt, die in einer Aufnahmestation positioniert sind, die eine Fluidkommunikation zwischen den austauschbaren Tintenbehältern und einem oder mehreren Druckköpfen liefert.
4 ist eine Seitendraufsicht eines Abschnitts des Bewegungswagens, die Führungs- und Verriegelungs-Merkmale zeigt, die jedem des austauschbaren Tintenbehälters und der Aufnahmestation zugeordnet sind zum Sichern des austauschbaren Tintenbehälters, wodurch eine Fluidkommunikation mit dem Druckkopf erlaubt wird.
5 ist eine Aufnahmestation, die einzeln gezeigt ist, um einen oder mehrere austauschbare Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung aufzunehmen.
6a, 6b, 6c und 6d sind isometrische Ansichten eines austauschbaren Dreifarbentintenbehälters der vorliegenden Erfindung, der einzeln gezeigt ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen austauschbaren Farbtintenbehälters der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Draufsicht von oben einer elektrischen Speichervorrichtung, die elektrisch mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontakten verbunden ist.
9a, 9b u. 9c zeigen das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Einfügen des austauschbaren Tintenbehälters in die Vorratsstation.
10 ist eine bedeutend vergrößerte Draufsicht einer Vorderkante des austauschbaren Tintenbehälters, der in 6a gezeigt ist, wobei eine Schwenkachse in gestrichelten Linien gezeigt ist.
11a und 11b sind bedeutend vergrößerte Darstellungen, die das Schwenken des austauschbaren Tintenbehälters um die Schwenkachse während der Einfügung des austauschbaren Tintenbehälters in die Vorratsstation zeigen.
12 ist eine Oberseitendarstellung des Tintenbehälters, der in die Vorratsstation installiert ist, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter und der Vorratsstation einzurichten.
13a und 13b zeigen den Durchgang des austauschbaren Tintenbehälters über einen hochstehenden Fluideinlass an der Aufnahmestation, betrachtet von einer Seitenansicht bzw, einer Endansicht.
14a, 14b, und 14c zeigen ein Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Entfernen des austauschbaren Tintenbehälters aus der Aufnahmestation.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
1 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Ausführungsbeispiels eines Drucksystems 10, das mit offener Abdeckung gezeigt ist, das zumindest einen austauschbaren Tintenbehälter 12 umfasst, der in einer Aufnahmestation 14 installiert ist. Wenn der austauschbare Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in den Aufnahmeabschnitt 14 installiert ist, wird Tinte von dem austauschbaren Tintenbehälter 12 zu zumindest einem Tintenstrahldruckkopf 16 geliefert. Der Tintenstrahldruckkopf 16 antwortet auf Aktivierungssignale von einem Druckerabschnitt 18, um Tinte auf ein Druckmedium aufzubringen. Wenn Tinte aus dem Druckkopf 16 ausgestoßen wird, wird der Druckkopf 16 mit Tinte aus dem Tintenbehälter 12 wieder aufgefüllt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der austauschbare Tintenbehälter 12, die Aufnahmestation 14 und der Tintenstrahldruckkopf 16 jeweils Teil eines Bewegungswagens, der relativ zu einem Druckmedium 22 bewegt wird, um ein Drucken auszuführen. Der Druckerabschnitt 18 umfasst eine Medienablage zum Aufnehmen des Druckmediums 22. Wenn das Druckmedium 22 schrittweise durch eine Druckzone geführt wird, bewegt der Bewegungswagen 20 den Druckkopf 16 relativ zu dem Druckmedium 22. Der Druckerabschnitt 18 aktiviert selektiv den Druckkopf 16, um Tinte auf das Druckmedium 22 aufzubringen, um dadurch ein Drucken zu erreichen.
Der Bewegungswagen 20 wird durch die Druckzone auf einem Bewegungsmechanismus bewegt, der einen Gleitstab 26 umfasst, auf dem der Bewegungswagen 20 gleitet, wenn sich der Bewegungswagen 20 durch eine Bewegungsachse bewegt. Eine Positionierungseinrichtung (nicht gezeigt) wird zum präzisen Positionieren des Bewegungswagens 20 verwendet. Zusätzlich dazu wird ein Papiervorschubmechanismus (nicht gezeigt) verwendet, um das Druckmedium 22 schrittweise durch die Druckzone zu bewegen, wenn der Bewegungswagen 20 ent lang der Bewegungsachse bewegt wird. Elektrische Signale werden zu dem Bewegungswagen 20 zum selektiven Aktivieren des Druckkopfs 16 mit Hilfe einer elektrischen Verbindung geliefert, wie z. B. eines Bandkabels 28.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren und die Vorrichtung zum Einfügen des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14, derart, dass der Tintenbehälter 12 eine ordnungsgemäße fluidische und elektrische Verbindung mit dem Druckerabschnitt 18 bildet. Es ist wesentlich, dass sowohl eine fluidische als auch elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Druckerabschnitt 18 eingerichtet ist. Die fluidische Verbindung ermöglicht, dass ein Tintenvorrat innerhalb des austauschbaren Tintenbehälters 12 fluidisch mit dem Druckkopf 16 gekoppelt ist, zum Liefern einer Tintenquelle zu dem Druckkopf 16. Die elektrische Verbindung ermöglicht, dass Informationen zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter 12 und dem Druckerabschnitt 18 geleitet werden. Informationen, die zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter 12 und dem Druckerabschnitt 18 geleitet werden, können Informationen umfassen, die sich auf die Kompatibilität des austauschbaren Tintenbehälters 12 mit dem Druckerabschnitt 18 beziehen, und Operationsstatusinformationen, wie z. B. die Tintenpegelinformationen, um einige Beispiele zu nennen.
Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie Bezug nehmend auf 2 bis 14 erörtert wird, zeigen jene Merkmale, die ermöglichen, dass der austauschbare Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 14 auf solche Weise eingefügt wird, dass eine zuverlässige elektrische und fluidische Verbindung zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 eingerichtet wird. Zusätzlich dazu ermöglichen das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Einfügung und Entfernung der austauschbaren Druckkomponente 12 aus dem Druckerabschnitt 18 auf zuverlässige Weise, während ermög licht wird, dass die Gesamthöhe des Druckerabschnitts 18, dargestellt durch die Abmessung bezeichnet als „h" in 1, eine relative kleine Abmessung ist, wodurch ein Drucksystem 10 mit relativ niedrigem Profil geliefert wird. Es ist wichtig, dass das Drucksystem 10 ein niedriges Profil aufweist, um ein kompakteres Drucksystem zu liefern und zu ermöglichen, dass der Druckerabschnitt in einer Vielzahl von Druckanwendungen verwendet wird.
2 ist eine vereinfachte, schematische Darstellung des Tintenstrahldrucksystems 10 der vorliegenden Erfindung, das in 1 gezeigt ist. 2 ist vereinfacht, um einen einzelnen Druckkopf 16 darzustellen, der mit einem einzelnen Tintenbehälter 12 verbunden ist.
Das Tintenstrahldrucksystem 10 der vorliegenden Erfindung umfasst den Druckerabschnitt 18 und den Tintenbehälter 12, der konfiguriert ist, um durch den Druckerabschnitt 18 aufgenommen zu werden. Der Druckerabschnitt 18 umfasst den Tintenstrahldruckkopf 16 und eine Steuerung 29. Wenn der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in den Druckerabschnitt 18 eingefügt ist, wird eine elektrische und fluidische Kopplung zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Druckerabschnitt 18 eingerichtet. Die fluidische Kopplung ermöglicht, dass Tinte, die innerhalb des Tintenbehälters 12 gelagert ist, zu dem Druckkopf 16 geliefert wird. Die elektrische Kopplung ermöglicht, dass Informationen zwischen einer elektrischen Speichervorrichtung 80, die an dem Tintenbehälter 12 angeordnet ist, und dem Druckerabschnitt 18 geleitet werden. Der Austausch von Informationen zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Druckerabschnitt 18 soll sicherstellen, dass die Operation des Druckerabschnitts 18 kompatibel mit der Tinte ist, die in dem austauschbaren Tintenbehälter 12 enthalten ist, wodurch eine hohe Druckqualität und eine zuverlässige Operation des Drucksystems 10 erreicht werden.
Die Steuerung 29 steuert unter anderem die Übertragung von Informationen zwischen dem Druckerabschnitt 18 und dem austauschbaren Tintenbehälter 12. Zusätzlich dazu steuert die Steuerung 29 die Übertragung von Informationen zwischen dem Druckkopf 16 und der Steuerung 29 zum Aktivieren des Druckkopfs, um selektiv Tinte auf ein Druckmedium aufzubringen. Zusätzlich dazu steuert die Steuerung 29 die relative Bewegung des Druckkopfs 16 und des Druckmediums. Die Steuerung 29 führt zusätzliche Funktionen aus, wie z. B. das Steuern der Übertragung von Informationen zwischen dem Drucksystem 10 und einer Host-Vorrichtung, wie z. B. einem Host-Computer (nicht gezeigt).
Um sicherzustellen, dass das Drucksystem 10 Hochqualitätsbilder auf einem Druckmedium liefert, ist es notwendig, dass die Operation der Steuerung 29 sicherstellt, dass der bestimmte austauschbare Tintenbehälter 12 in dem Druckerabschnitt 18 installiert ist. Die Steuerung 29 verwendet die Parameter, die durch die elektrische Speichervorrichtung 80 geliefert werden, um den bestimmten austauschbaren Tintenbehälter 12, der in dem Druckerabschnitt 18 installiert ist, zu berücksichtigen, um eine zuverlässige Operation und Druckbilder hoher Qualität sicherzustellen.
Unter den Parametern z. B., die in der elektrischen Speichervorrichtung 80 gespeichert sein können, die dem austauschbaren Tintenbehälter 12 zugeordnet ist, können folgende umfasst sein: ein Datencode, der dem austauschbaren Tintenbehälter 12 zugeordnet ist, ein Datencode der anfänglichen Einfügung des Tintenbehälters 12, Systemkoeffizienten, Tintentyp und Tintenfarbe, Tintenbehältergröße, Druckermodellnummer oder Identifikationsnummer und Kassettenverwendungsinformationen, um nur einige zu nennen.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Bewegungswagens 20, die ein Paar aus austauschbaren Tintenbehältern 12 zeigt, die ordnungsgemäß in die Aufnahmestation 14 installiert sind. Ein Tintenstrahldruckkopf 16 ist in Fluidkommunikation mit der Aufnahmestation 14. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Tintenstrahldrucksystem 10, das in 1 gezeigt ist, einen Dreifarbentintenbehälter, der drei separate Tintenfarben enthält, und einen zweiten Tintenbehälter, der eine einzelne Tintenfarbe enthält. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Dreifarbentintenbehälter cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Tinte, und der Einfarbentintenbehälter enthält schwarze Tinte zum Erreichen eines Vierfarbendruckens. Die austauschbaren Tintenbehälter 12 können unterschiedlich partitioniert sein, um weniger als drei Tintenfarben oder mehr als drei Tintenfarben zu enthalten, wenn mehr erforderlich sind. Zum Beispiel werden in dem Fall eines Druckens mit hoher Wiedergabetreue häufig sechs oder mehr Farben verwendet, um ein Drucken zu erreichen.
Der Bewegungswagenabschnitt 20, der in 3 gezeigt ist, ist der Einfachheit halber derart gezeigt, dass er fluidisch mit einem einzelnen Druckkopf 16 gekoppelt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier Tintenstrahldruckköpfe 16 jeweils fluidisch mit der Aufnahmestation 14 gekoppelt. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder der vier Druckköpfe fluidisch mit jeder der vier farbigen Tinten gekoppelt, die in den austauschbaren Tintenbehältern enthalten sind. Somit sind der Cyan-, Magenta-, Gelb- und Schwarz-Druckkopf 16 jeweils mit ihren entsprechenden Cyan-, Magenta-, Gelb- bzw. Schwarz-Tintenvorräten gekoppelt. Andere Konfigurationen, die weniger Druckköpfe als vier verwenden, sind ebenfalls möglich. Zum Beispiel kann der Druckkopf 16 konfiguriert sein, um mehr als eine Tintenfarbe zu drucken, durch ordnungsgemäßes Partitionieren des Druckkopfs 16, um zu ermöglichen, dass eine erste Tintenfarbe zu einer ersten Gruppe von Tintendüsen geliefert wird und eine zweite Tintenfarbe zu einer zweiten Gruppe von Tintendüsen geliefert wird, wobei die zweite Gruppe von Tintendüsen unterschiedlich von der ersten Gruppe ist. Auf diese Weise kann ein einzelner Druckkopf 16 verwendet werden, um mehr als eine Tintenfarbe zu drucken, wodurch ermöglicht wird, dass weniger als vier Druckköpfe 16 ein Vierfarbendrucken erreichen. Der fluidische Weg zwischen jedem der austauschbaren Tintenbehälter 12 und dem Druckkopf 16 wird Bezug nehmend auf 4 detaillierter erörtert.
Jeder der austauschbaren Tintenbehälter 12 umfasst eine Verriegelung 30 zum Sichern des austauschbaren Tintenbehälters 12 an der Aufnahmestation 14. Die Aufnahmestation 14 umfasst bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Satz aus Keilen 32, die mit entsprechenden Verkeilungsmerkmalen (nicht gezeigt) an dem austauschbaren Tintenbehälter 12 in Wechselwirkung treten. Die Verkeilungsmerkmale an dem austauschbaren Tintenbehälter 12 treten mit dem Keilen 32 an der Aufnahmestation 14 in Wechselwirkung, um sicherzustellen, dass der austauschbare Tintenbehälter 12 mit der Aufnahmestation 14 kompatibel ist.
4 ist eine Seitendraufsicht des Bewegungswagenabschnitts 20, der in 2 gezeigt ist. Der Bewegungswagenabschnitt 20 umfasst den Tintenbehälter 12, der ordnungsgemäß in die Aufnahmestation 14 installiert gezeigt ist, wodurch eine Fluidkommunikation zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter 12 und dem Druckkopf 16 eingerichtet wird.
Der austauschbare Tintenbehälter 12 umfasst einen Reservoirabschnitt 34 zum Enthalten von einer oder mehreren Tintenmengen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der austauschbare Dreifarbentintenbehälter 12 drei separate Tintenaufnahmereservoirs auf, die jeweils Tinte einer unterschiedlichen Farbe enthalten. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der monochrome, austauschbare Tintenbehälter 12 ein einzelnes Tintenreservoir 34 zum Enthalten von Tinte einer einzelnen Farbe.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Reservoir 34 ein Kapillarspeicherbauglied (nicht gezeigt) auf, das in demselben angeordnet ist. Das Kapillarspeicherbauglied ist ein poröses Bauglied mit ausreichend Kapillarität, um Tinte zu halten, um Tintenlecken aus dem Reservoir 34 während einer Einfügung und Entfernung des Tintenbehälters 12 aus dem Drucksystem 10 zu verhindern. Diese Kapillarkraft muss ausreichend groß sein, um ein Tintenlecken aus dem Tintenreservoir 34 über eine große Vielzahl von Umgebungsbedingungen zu verhindern, wie z. B. Temperatur- und Druckänderungen. Zusätzlich dazu ist die Kapillarität des Kapillarbauglieds ausreichend, um Tinte in dem Tintenreservoir 34 für alle Orientierungen des Tintenreservoirs sowie einen angemessenen Betrag an Stoß und Erschütterung zu halten, die der Tintenbehälter während einer normalen Handhabung erfahren kann. Das bevorzugte Kapillarspeicherbauglied ist ein Netz aus wärme-gebondeten Polymerfasern, beschrieben in der U.S.-Patentanmeldung mit dem Titel „Ink Reservoir for an Inkjet Printer", erteilt als US6460985 , die der Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugewiesen ist.
Sobald der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in der Aufnahmestation 14 installiert ist, ist der Tintenbehälter 12 fluidisch mit dem Druckkopf 16 mit Hilfe einer Fluidverbindung 36 gekoppelt. Nach einer Aktivierung des Druckkopfs 16 wird Tinte aus dem Ausstoßabschnitt 38 ausgestoßen, wodurch ein negativer Überdruck, manchmal bezeichnet als Gegendruck, innerhalb des Druckkopfs 16 erzeugt wird. Dieser negative Überdruck innerhalb des Druckkopfs 16 ist ausreichend, um die Kapillarkraft zu überwinden, die aus dem Kapillarbauglied resultiert, das in dem Tintenreservoir 34 angeordnet ist. Tinte wird durch diesen Gegendruck aus dem austauschbaren Tintenbehälter 12 zu dem Druckkopf 16 gezogen. Auf diese Weise wird der Druckkopf 16 wieder mit Tinte aufgefüllt, die durch den austauschbaren Tintenbehälter 12 geliefert wird.
Die Fluidverbindung 36 ist vorzugsweise eine hochstehende Tintenröhre, die sich aufwärts in den Tintenbehälter 12 und abwärts zu dem Tintenstrahldruckkopf 16 erstreckt. Die Fluidverbindung 36 ist in 4 wesentlich vereinfacht gezeigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Fluidverbindung 36 ein Verteiler, der einen Versatz bei der Positionierung der Druckköpfe 16 entlang der Bewegungsachse ermöglicht, wodurch ermöglicht wird, dass der Druckkopf 16 versetzt von dem entsprechenden austauschbaren Tintenbehälter 12 platziert ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Fluidverbindung 36 in das Reservoir 34, um das Kapillarbauglied zu komprimieren, wodurch eine Region einer erhöhten Kapillarität benachbart zu der Fluidverbindung 36 gebildet wird. Diese Region erhöhter Kapillarität neigt dazu, Tinte hin zu der Fluidverbindung 36 zu ziehen, wodurch ermöglicht wird, dass Tinte durch die Fluidverbindung 36 zu dem Druckkopf 16 fließt. Wie erörtert werden wird, ist es wesentlich, dass der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß innerhalb der Aufnahmestation 14 derart positioniert ist, dass eine ordnungsgemäße Komprimierung des Kapillarbauglieds erreicht wird, wenn der Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation eingefügt ist. Eine ordnungsgemäße Komprimierung des Kapillarbauglieds ist notwendig, um einen zuverlässigen Tintenfluss von dem Tintenbehälter 12 zu dem Druckkopf 16 einzurichten.
Der austauschbare Tintenbehälter 12 umfasst ferner ein Führungsmerkmal 40, ein Ineingriffnahmemerkmal 42, einen Griff 44 und ein Verriegelungsmerkmal 30, die ermöglichen, dass der Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 14 eingefügt wird, um eine zuverlässige Fluidverbindung mit dem Druckkopf 16 zu erreichen sowie eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter 12 und dem Bewegungswagen 20 zu erzeugen, wie Bezug nehmend auf 9a bis 9c und 10a bis 10b erörtert wird.
Die Aufnahmestation 14 umfasst eine Führungsschiene 46, ein Ineingriffnahmemerkmal 48 und ein Verriegelungsineingriffnahmemerkmal 50. Die Führungsschiene 46 arbeitet mit dem Führungsschienen-Ineingriffnahmemerkmal 40 und dem austauschbaren Tintenbehälter 12 zusammen, um den Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 16 zu führen. Sobald der austauschbare Tintenbehälter 12 vollständig in die Aufnahmestation 14 eingefügt ist, nimmt das Ineingriffnahmemerkmal 42, das dem austauschbaren Tintenbehälter zugeordnet ist, das Ineingriffnahmemerkmal 48 in Eingriff, das der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist, wodurch ein vorderes Ende oder ein Front-Ende des austauschbaren Tintenbehälters 12 an der Aufnahmestation 14 gesichert wird. Der Tintenbehälter 12 wird dann niedergedrückt, um ein Federvorspannungsbauglied 52 zu komprimieren, das der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist, bis ein Verriegelungseingriffnahmemerkmal 50, das der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist, ein Hakenmerkmal 54 in Eingriff nimmt, das dem Verriegelungsbauglied 30 zugeordnet ist, um ein Rückende oder Hinterende des Tintenbehälters 12 an die Aufnahmestation 14 zu sichern. Es ist die Zusammenarbeit der Merkmale an dem Tintenbehälter 12 mit den Merkmalen, die der Aufnahmestation 14 zugeordnet sind, die eine ordnungsgemäße Einfügung und funktionale Schnittstellenverbindung zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 ermöglichen. Die Aufnahmestation 14 wird nun detaillierter Bezug nehmend auf 4 erörtert.
5 ist eine perspektivische Frontansicht der Tintenaufnahmestation 14, die einzeln gezeigt ist. Die Aufnahmestation 14, die in 5 gezeigt ist, umfasst eine Einfarbenbucht 56 zum Aufnehmen eines Tintenbehälters 12, der eine einzelne Tintenfarbe enthält, und eine Dreifarbenbucht 58 zum Aufnehmen eines Tintenbehälters, der drei separate Tintenfarben aufweist, die in demselben enthalten sind. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel nimmt die Einfarbenbucht 56 einen austauschbaren Tintenbehälter 12 auf, der schwarze Tinte enthält, und die Dreifarbenbucht nimmt einen austauschbaren Tintenbehälter auf, der cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Tinte enthält, die jeweils in ein separates Reservoir innerhalb des Tintenbehälters 12 partitioniert sind. Die Aufnahmestation 14 sowie der austauschbare Tintenbehälter 12 können andere Anordnungen der Buchten 56 und 58 zum Aufnehmen von Tintenbehältern aufweisen, die unterschiedliche Anzahlen von einzelnen Tinten enthalten, die in demselben aufgenommen sind. Zusätzlich dazu kann die Anzahl von Aufnahmebuchten 56 und 58 für die Aufnahmestation 14 kleiner oder größer als Zwei sein. Zum Beispiel kann eine Aufnahmestation 14 vier separate Buchten zum Aufnehmen von vier separaten Einfarbentintenbehältern 12 aufweisen, wobei jeder Tintenbehälter eine separate Tintenfarbe enthält, um ein Vierfarbendrucken zu erreichen.
Jede Bucht 56 und 58 der Aufnahmestation 14 umfasst eine Apertur 60 zum Aufnehmen von jeder der aufrechten Fluidverbindungen 36, die sich durch dieselbe erstreckt. Die Fluidverbindung 36 ist ein Fluideinlass für Tinte, um aus einem entsprechenden Fluidauslass auszutreten, der dem Tintenbehälter 12 zugeordnet ist. Eine elektrische Verbindung 62 ist ebenfalls in jeder Aufnahmebucht 56 und 58 umfasst. Die elektrische Verbindung 62 umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten 64. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontakte 64 eine Anordnung aus vier federbelasteten, elektrischen Kontakten mit einer ordnungsgemäßen Installation des austauschbaren Tintenbehälters 12 in die entsprechende Bucht der Aufnahmestation 14. Eine ordnungsgemäße Ineingriffnahme mit jedem der elektrischen Verbinder 62 und der Fluidverbinder 36 muss auf zuverlässige Weise eingerichtet sein.
Die Führungsschienen 46, die auf jeder Seite der Fluidverbindungen innerhalb jeder Bucht 56 und 58 angeordnet sind, nehmen das entsprechende Führungsmerkmal 40 an jeder Seite des Tintenbehälters 12 in Eingriff, um den Tintenbehälter in die Aufnahmestation zu führen. Wenn der Tintenbehälter 12 vollständig in die Aufnahmestation 14 eingefügt ist, nehmen die Ineingriffnahmemerkmale 48, die an einer Rückwand 66 der Aufnahmestation 14 angeordnet sind, die entsprechenden Ineingriffnahmemerkmale 42 in Eingriff, die in 3 gezeigt sind, an dem Tintenbehälter 12. Die Ineingriffnahmemerkmale 48 sind an jeder Seite der elektrischen Verbindung 62 angeordnet. Eine Vorspannungseinrich tung 52, wie z. B. eine Blattfeder, ist in der Aufnahmestation 14 angeordnet. Die Blattfeder 52 liefert eine Vorspannungskraft, die dazu neigt, den Tintenbehälter 12 aufwärts von einer Bodenoberfläche 68 der Aufnahmestation 14 zu drängen. Die Blattfeder hilft beim Verriegeln des Tintenbehälters 12 an der Aufnahmestation 14 und hilft bei der Entfernung des Tintenbehälters 12 aus der Aufnahmestation, wie Bezug nehmend auf 10 und 11 erörtert wird.
6a, 6b, 6c und 6d zeigen Vorderdraufsicht-, Seitendraufsicht-, Rückdraufsicht- und Bodendraufsicht-Ansichten des austauschbaren Tintenbehälters 12 der vorliegenden Erfindung. Wie in 6a gezeigt ist, umfasst der austauschbare Tintenbehälter 12 ein Paar aus auswärts hervorstehenden Führungsschienen-Ineingriffnahmemerkmalen 40. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich jedes dieser Führungsschienen-Ineingriffnahmemerkmale 40 auswärts in einer Richtung orthogonal zu der aufrechten Seite 70 des austauschbaren Tintenbehälters 12. Die Ineingriffnahmemerkmale 42 erstrecken sich auswärts von einer Vorderoberfläche oder vorderen Kante des Tintenbehälters 72. Die Ineingriffnahmemerkmale 42 sind an jeder Seite einer elektrischen Schnittstelle 74 angeordnet und sind hin zu einer Bodenoberfläche 76 des austauschbaren Tintenbehälters 12 angeordnet. Die elektrische Schnittstelle 74 umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten 78, wobei jeder der elektrischen Kontakte 78 elektrisch mit einer elektrischen Speichervorrichtung 80 verbunden ist.
Gegenüberliegend zu dem Vorderende 72 ist ein Hinterende 82, wie in 6c gezeigt ist. Das Hinterende 82 des austauschbaren Tintenbehälters 12 umfasst das Verriegelungsmerkmal 30 mit einem Ineingriffnahmehaken 54. Das Verriegelungsmerkmal 30 ist aus einem federnden Material gebildet, das ermöglicht, dass sich das Verriegelungsmerkmal auswärts von dem hinteren Ende erstreckt, wodurch sich dass Ineingriffnahmemerkmal auswärts hin zu dem entsprechenden Ineingriffnahmemerkmal erstreckt, das der Aufnahme station 14 zugeordnet ist. Wenn das Verriegelungsbauglied 30 einwärts hin zu dem Hinterende 82 komprimiert ist, übt das Verriegelungsbauglied eine Vorspannungskraft auswärts aus, um sicherzustellen, dass das Ineingriffnahmemerkmal 54 in Eingriff mit dem entsprechenden Ineingriffnahmemerkmal 50 bleibt, das der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist, um den Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 14 zu sichern.
Der austauschbare Tintenbehälter 12 umfasst ferner Keile 84, die an dem Hinterende des austauschbaren Tintenbehälters 12 angeordnet sind. Die Keile sind vorzugsweise an jeder Seite der Verriegelung 30 hin zu der Bodenoberfläche 76 des austauschbaren Tintenbehälters 12 angeordnet. Die Keile 84 arbeiten zusammen mit den Verkeilungsmerkmalen 32 an der Aufnahmestation 14, um sicherzustellen, dass der Tintenbehälter 12 in die richtige Bucht 56 und 58 in der Aufnahmestation 14 eingefügt ist. Zusätzlich dazu stellen die Keile 84 und die Verkeilungsmerkmale 32 sicher, dass der austauschbare Tintenbehälter 12 Tinte enthält, die sowohl im Hinblick auf Farbe als auch chemische Zusammensetzung oder Kompatibilität mit der entsprechenden Aufnahmebucht 56 und 58 innerhalb der Aufnahmestation 14 kompatibel ist.
Der Griffabschnitt 44 ist auf einer oberen Oberfläche 86 an dem hinteren Rand 82 des austauschbaren Tintenbehälters 12 angeordnet. Der Griffabschnitt 44 ermöglicht, dass der Tintenbehälter 12 an dem hinteren Rand 82 gegriffen wird, während er in die entsprechende Bucht der Aufnahmestation 14 eingefügt wird. Ein Positionieren des Griffabschnitts über den Aperturen 88 neigt dazu, die Möglichkeit für den Kunden zu reduzieren, Tinte auf ihre Hände zu bekommen, während der Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 14 eingefügt wird. Zusätzlich dazu ist der Griffabschnitt 44 an dem Reservoir 34 gegenüberliegend zu den elektrischen Kontakten 78 angeordnet, um ein Handhaben der elektrischen Kontakte 78 während der Einfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 zu reduzieren oder zu beseitigen.
Dieses Handhaben durch eine menschliche Hand kann die elektrischen Kontakte verschmutzen. Eine Verschmutzung des elektrischen Kontakts mit Salzen und Ölen, die häufig in menschlicher Haut angetroffen werden, kann zu einer unzuverlässigen oder Hochwiderstands-Elektrik-Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Druckerabschnitt 18 führen.
Der Tintenbehälter 12 umfasst Aperturen 88, die auf der Bodenoberfläche 76 des austauschbaren Tintenbehälters 12 angeordnet sind. Die Aperturen 88 ermöglichen, dass sich die Fluidverbindung 36 durch das Reservoir 34 erstreckt, um das Kapillarbauglied in Eingriff zu nehmen, das darin angeordnet ist. In dem Fall des austauschbaren Dreifarbentintenbehälters 12 liegen drei Fluidauslässe 88 vor, wobei jeder Fluidauslass einer unterschiedlichen Tintenfarbe entspricht. In dem Fall der Dreifarbenkammer erstreckt sich jede der drei Fluidverbindungen 36 in jeden der Fluidauslässe 88, um eine Fluidkommunikation zwischen jeder Tintenkammer und dem entsprechenden Druckkopf für diese Tintenfarbe zu liefern.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Einfarbentintenbehälters, der für eine Einfügung in die Einfarbenbucht 56 in der Aufnahmestation 14 positioniert ist, gezeigt in 5. Der Einfarbentintenbehälter, der in 7 gezeigt ist, ist ähnlich zu dem Dreifarbentintenbehälter, der in 6a bis 6d gezeigt ist, außer dass nur ein Fluidauslass 88 in der Bodenoberfläche 76 vorgesehen ist. Der austauschbare Einfarbentintenbehälter 12 enthält eine einzelne Tintenfarbe und nimmt daher nur eine einzelne entsprechende Fluidverbindung 36 auf, um Tinte von dem Tintenbehälter 12 zu dem entsprechenden Druckkopf zu liefern.
8 ist eine bedeutend vergrößerte Ansicht der elektrischen Speichervorrichtung 80 und der elektrischen Kontakte 78. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die elektrische Speichervorrichtung 80 und die elektrischen Kontakte an einem Substrat 85 befestigt. Jeder der elektrischen Kontakte 78 ist elektrisch mit der elektrischen Speichervorrichtung 80 verbunden. Jeder der elektrischen Kontakte 78 ist elektrisch von jedem anderen durch das Substrat 85 isoliert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die elektrische Speichervorrichtung 80 ein Halbleiterspeicher, der an dem Substrat 85 befestigt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Substrat 85 haftend mit dem Tintenbehälter 12 verbunden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegen vier elektrische Kontakte 78 vor, die Kontakte für Leistungs- und Masse-Verbindungen sowie Takt- und Daten-Verbindungen darstellen. Eine Einfügung des austauschbaren Tintenbehälters 12 in den Druckabschnitt 18 richtet eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten 64 an der Aufnahmestation 14 und den elektrischen Kontakten 78 an dem austauschbaren Tintenbehälter 12 ein. Wenn Leistung und Masse an die elektrische Speichervorrichtung 80 angelegt sind, werden Daten zwischen dem Druckabschnitt 18 und dem austauschbaren Tintenbehälter 12 mit einer Rate übertragen, die durch das Taktsignal eingerichtet wird. Es ist wesentlich, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Druckerabschnitt 18 und dem austauschbaren Tintenbehälter 12, die durch elektrische Kontakte 64 bzw. 78 gebildet wird, Niedrigwiderstandsverbindungen sind, um eine zuverlässige Datenübertragung sicherzustellen. Wenn die elektrischen Kontakte 64 und 68 keine Niedrigwiderstandsverbindung liefern, dann können Daten nicht ordnungsgemäß übertragen werden oder die Daten können verfälscht oder ungenau sein. Daher ist es wesentlich, dass eine zuverlässige Niedrigwiderstandsverbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Druckabschnitt 18 hergestellt ist, um eine ordnungsgemäße Operation des Drucksystems 10 sicherzustellen. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, um eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und dem Druckabschnitt 18 einzurichten, wird detaillierter in 10, 11a und 11b erörtert.
9a, 9b und 9c sind eine Sequenz aus Figuren, um die Technik der vorliegenden Erfindung zum Einfügen des austauschbaren Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 darzustellen, um eine zuverlässige elektrische und fluidische Verbindung mit der Aufnahmestation 14 zu bilden.
9a zeigt den Tintenbehälter 12, der teilweise in die Aufnahmestation 14 eingefügt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 14 eingefügt durch Ergreifen des Griffabschnitts 44 und Einfügen des Tintenbehälters in die Aufnahmestation 14 mit der Vorderkante oder Vorderfläche 72 zuerst. Wenn die Vorderkante 72 in die Aufnahmestation 14 eintritt, nehmen die sich auswärts erstreckenden Führungsbauglieder 40 an dem Tintenbehälter jede des Paares aus Führungsschienen 46 in Eingriff. Die Führungsschienen 46 führen den Tintenbehälter 12 in einer horizontalen oder linearen Bewegung hin zu der Rückwand 66 der Aufnahmestation 14. Die Führungsschienen 46 führen dann den austauschbaren Tintenbehälter sowohl in einer horizontalen Richtung hin zu der Rückwand 66 als auch in einer vertikalen Richtung hin zu der Bodenoberfläche der Aufnahmestation 14, derart, dass das Ineingriffnahmemerkmal 42 an dem Tintenbehälter 12 durch ein entsprechendes Ineingriffnahmemerkmal 48 an der Rückwand 66 der Aufnahmestation 14 aufgenommen wird, wie in 9b gezeigt ist. Die Einfügung des Tintenbehälters 12 erfordert nur, dass eine Einfügungskraft den Tintenbehälter linear entlang der Führungsschiene 46 drängt. Die Gravitationskraft, die auf den Tintenbehälter 12 wirkt, neigt dazu, zu verursachen, dass der Tintenbehälter den Führungsschienen 46 folgt, wenn sich die Führungsschienen in einer Abwärtsrichtung erstrecken, um eine Ineingriffnahme der Ineingriffnahmemerkmale 42 und 48 zu ermöglichen. Die Führungsschienen-Ineingriffnahmemerkmale 40 sind vorzugsweise leicht abgerundete Oberflächen, um frei entlang der Führungsschienen 46 zu gleiten.
9b zeigt den Tintenbehälter 12, der derart in die Aufnahmestation 14 eingefügt ist, dass das Ineingriffnahmemerkmal 42 in Eingriff mit dem Ineingriffnahmemerkmal 48 ist, das der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist. Eine Abwärtskraft wird auf den Tintenbehälter 12 ausgeübt, wie durch die Pfeile 90 dargestellt ist, um die Blattfeder 52 zu komprimieren und das hintere Ende 82 des Tintenbehälters 12 abwärts hin zu der Bodenoberfläche 68 der Aufnahmestation 14 zu drängen. Die Keile 84 müssen ordnungsgemäß den Verkeilungsmerkmalen 32 an der Aufnahmestation 14 entsprechen. Wenn die Keile 84 an dem Tintenbehälter 12 nicht den Verkeilungsmerkmalen 32 entsprechen, verhindert das Verkeilungssystem eine weitere Einfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14. Dieses Verkeilungssystem, das aus Keilen 84 und den Verkeilungsmerkmalen 32 aufgebaut ist, hindert Tintenbehälter, die nicht mit der Aufnahmestation kompatibel sind, an einer weiteren Einfügung in die Aufnahmestation 14. Eine weitere Einfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 könnte zu einem Kontakt der Fluidverbindung 36 mit dem Kapillarbauglied innerhalb des Tintenbehälters 12 führen, wodurch die Fluidverbindung 36 mit nicht-kompatibler Tinte verschmutzt wird. Ein Vermischen mit nicht-kompatibler Tinte in der Fluidverbindung 36 kann zu einem Präzipitieren führen, das den Druckkopf 16 beschädigen kann. Zusätzlich zu Tinten mit nicht-kompatiblen chemischen Verbindungen kann der Tintenbehälter eine nicht-kompatible Farbe aufweisen, was zu einem Farbmischen führen kann, wodurch die Ausgangsdruckqualität reduziert wird.
Die Keile 84 an dem Tintenbehälter 12 und die Verkeilungsmerkmale 32 an der Aufnahmestation 14 ermöglichen die vollständige Einfügung des richtigen Tintenbehälters 12 in die richtige Aufnahmestation 14. Die Abwärtskraft, die auf das hintere Ende 82 des Tintenbehälters 12 ausgeübt wird, verursacht, dass der Tintenbehälter 12 um eine Schwenkachse schwenkt, wodurch die Blattfeder 52 komprimiert wird, wodurch das hintere Ende 82 des Tintenbehälters 12 hin zu der Bodenoberfläche 68 der Aufnahmestation 14 bewegt wird. Wenn der Tintenbehälter 12 abwärts in die Aufnahmestation 14 gedrängt wird, wird die elastische Verriegelung 30 etwas einwärts hin zu der hinteren Kante 82 des Tintenbehälters 12 komprimiert. Sobald der Tintenbehälter 12 ausreichend weit abwärts gedrängt ist, nimmt das Ineingriffnahmemerkmal 54 an der Verriegelung 30 ein entsprechendes Ineingriffnahmemerkmal 50 an der Aufnahmestation 14 in Eingriff, um den Tintenbehälter 12 an die Aufnahmestation 14 zu sichern, wie in 9c gezeigt ist.
Wenn der Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in der Aufnahmestation 14 gesichert ist, wie in 9c gezeigt ist, erstreckt sich die Fluidverbindung 36 in das Reservoir 34, um das Kapillarbauglied zu komprimieren, wodurch eine Region erhöhter Kapillarität benachbart zu der Fluidverbindung 36 gebildet wird. Diese Region erhöhter Kapillarität neigt dazu, Tinte hin zu der Fluidverbindung 36 zu ziehen, wodurch ermöglicht wird, dass Tinte durch die Fluidverbindung 36 zu dem Druckkopf 16 fließt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Tintenbehälter 12, wenn er in die Aufnahmestation 14 eingefügt ist, in einem Gravitationsreferenzrahmen so orientiert, dass eine Gravitationskraft auf die Tinte innerhalb des Tintenbehälters 12 wirkt, was dazu neigt, Tinte hin zu der Bodenoberfläche 76 des Tintenbehälters 12 zu ziehen. Somit wird Tinte innerhalb des Tintenbehälters 12 zu der Bodenoberfläche 76 gezogen, wo diese Tinte hin zu der Fluidverbindung 36 gezogen wird, durch Kapillaranziehung, und dadurch dazu neigt, ein Stranden von Tinte innerhalb des Tintenbehälters 12 zu reduzieren oder zu minimieren.
10 zeigt eine vordere Draufsicht des austauschbaren Tintenbehälters 12 der vorliegenden Erfindung. Die vordere Draufsicht oder Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12 umfasst die Ineingriffnahmemerkmale 42, die hin zu der Bodenoberfläche 76 der Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12 angeordnet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Ineingriffnahmemerkmal 42 ein Paar aus Ineingriffnahmemerkmalen, die an gegenüberliegenden Seiten der Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12 angeordnet sind. Wie vorangehend Bezug nehmend auf die Einfügungssequenz für den Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation 14 erörtert wurde, die in 9a, 9b und 9c gezeigt ist, wird der Tintenbehälter 12, sobald er teilweise eingefügt ist, um eine Schwenkachse 92 geschwenkt, um den Tintenbehälter 12 vollständig in die Aufnahmestation 14 einzufügen.
Die Schwenkachse 92 ist in 10 gezeigt und ist in der Nähe der Ineingriffnahmemerkmale 42 angeordnet. Die Schwenkachse ist durch die Ineingriffnahmemerkmale 42 an dem Tintenbehälter 12 definiert, die mit entsprechenden Ineingriffnahmemerkmalen 48 zusammenarbeiten, die auf der Rückwand 66 der Vorratsstation 14 angeordnet sind. Sobald der Tintenbehälter 12 teilweise in die Aufnahmestation 14 eingefügt ist, wie in 9b gezeigt ist, führt die Abwärtskraft, wie durch Pfeil 90 dargestellt ist, um den Tintenbehälter 12 vollständig in die Aufnahmestation 14 einzufügen, zu einem Schwenken des Tintenbehälters 12 um die Schwenkachse 92. Die Ineingriffnahmemerkmale 42 nehmen die entsprechenden Ineingriffnahmemerkmale 48 an der Aufnahmestation in Eingriff, um die Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12 einzufangen. Dieses Einfangen der Vorderkante 42 verhindert eine Aufwärtsbewegung der Vorderkante 72, wenn die Abwärtskraft 90 auf die Hinterkante 82 des Tintenbehälters ausgeübt wird, wodurch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 92 erzeugt wird.
Wenn z. B. die Ineingriffnahmemerkmale 42 an dem Tintenbehälter 12 die Ineingriffnahmemerkmale 48 an der Aufnahmestation 14 nicht ordnungsgemäß in Eingriff nehmen würden, dann würde, wenn die Abwärtskraft 90 an der Hinterkante 82 des Tintenbehälters 12 ausgeübt werden würde, die Vorderkante 72 des Tintenbehälters aufwärts steigen, aufgrund der Ineingriffnahme der Fluidverbindung 36, die sich in die Aperturen 88 erstreckt und das Kapillarbauglied innerhalb des Reservoirs 34 in Eingriff nimmt und die Vorderkante 72 aufwärts drängt, wenn die Hinterkante 82 abwärts durch die Abwärtskraft 90 gedrängt wird. Daher ist es wesentlich, dass die Ineingriffnahmemerkmale 42 die entsprechenden Ineingriffnahmemerkmale 48 an der Aufnahmestation 14 ordnungsgemäß in Eingriff nehmen, um den Tintenbehälter 12 ordndungsgemäß um die Schwenkachse 92 zu schwenken, während der Einfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14. Sowohl die Ineingriffnahmemerkmale 42 als auch ihre Ineingriffnahme mit den entsprechenden Ineingriffnahmemerkmalen an der Aufnahmestation 14 definieren die Schwenkachse 92.
Der Tintenbehälter 12, wie er in 10 gezeigt ist, umfasst ferner eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten 78, wobei jeder derselben elektrisch mit der elektrischen Speichervorrichtung 80 verbunden ist, wobei alle derselben an dem Substrat 85 befestigt sind. Das Substrat 85 ist wiederum an der Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12 angeordnet. Es ist wichtig, dass die elektrischen Kontakte 78 zumindest teilweise zwischen der Schwenkachse 92 und der Bodenoberfläche 76 des Tintenbehälters 12 angeordnet sind. Wie Bezug nehmend auf 11a und 11b erörtert wird, ist es die Positionierung der elektrischen Kontakte 78 unter der Schwenkachse 92, die den elektrischen Kontakten 78 ermöglicht, sich vorwärts während des Schwenkens des Tintenbehälters 12 zu bewegen, was eine ordnungsgemäße elektrische Ineingriffnahme zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 ermöglicht.
11a und 11b sind vereinfachte Darstellungen des Schwenkens des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14, wie vorangehend in 9b und 9c gezeigt wurde. 11a und 11b sind bedeutend vereinfacht, um die Positionierung der elektrischen Kontakte 78 an dem Tintenbehälter 12 besser darzustellen und wie diese Positionierung während des Schwenkens des Tintenbehälters 12 um die Schwenkachse 92 eine ordnungsgemäße Ineingriffnahme der elektrischen Kontakte 78 an den Tintenbehälter 12 mit den elektrischen Kontakten 64 an der Aufnahmestation 14 sicherstellt.
11a und 11b sind Seitendraufsichten des Tintenbehälters 12 und der Aufnahmestation 14, die bedeutend vergrößert und teilweise auseinandergezogen gezeigt sind. Die Schwenkachse 92 ist durch einen Kreis mit einem darin zentrierten Kreuz dargestellt. Die Schwenkachse 92 ist ein Punkt an dem Tintenbehälter, um den der Tintenbehälter 12 während der Einfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 schwenkt. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass sowohl die Ineingriffnahmemerkmale 42, die dem Tintenbehälter 12 zugeordnet sind, als auch das Ineingriffnahmemerkmal 48, das der Aufnahmestation 14 zugeordnet ist, nicht gezeigt sind, um die elektrische Ineingriffnahme zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 besser darzustellen. 11a stellt eine Teileinfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 dar, wie vorangehend in 9b gezeigt wurde. Eine Abwärtskraft wird dann auf das Hinterende des Tintenbehälters 12 ausgeübt, um den Tintenbehälter um die Schwenkachse 92 zu schwenken. Wenn der Tintenbehälter 12 um die Schwenkachse 92 geschwenkt wird, bewegen sich Abschnitte der Vorderkante 72 über der Schwenkachse weg von der Rückwand 66 der Aufnahmestation 14. Umgekehrt bewegen sich Abschnitte der Vorderkante 72 unter der Schwenkachse 92 oder zwischen der Schwenkachse 92 und der Bodenoberfläche 76 des Tintenbehälters 12 hin zu der Rückwand 66 der Aufnahmestation 14. Es ist die Positionierung der elektrischen Kontakte 78 unter der Schwenkachse 92, die ermöglicht, dass die elektrischen Kontakte in einem Bogen hin zu den elektrischen Kontakten 64 an dem elektrischen Verbinder 62 bewegt werden, um elektrische Kontakte zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 zu erreichen.
11b zeigt den Tintenbehälter 12 vollständig eingefügt in die Aufnahmestation 14. Es ist ersichtlich, dass, wenn der Tintenbehälter 12 in einem Bogen um die Schwenkachse 92 schwenkt, sich die elektrischen Kontakte 78 in einem Bogen hin zu den elektrischen Kontakten 64 bewegen, die der Aufnahmestation 14 zugeordnet sind. Wenn die elektrischen Kontakte 78 die entsprechenden elektrischen Kontakte 64 in Eingriff nehmen, wird eine wirksame oder elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 eingerichtet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontakte 64, die der Aufnahmestation 14 zugeordnet sind, federvorgespannt und komprimieren sich oder ziehen sich leicht zurück, wenn die elektrischen Kontakte 78 die elektrischen Kontakte 64 in Eingriff nehmen. Die Verwendung von federvorgespannten, elektrischen Kontakten 64 an der Aufnahmestation 14 hilft beim Erreichen eines zuverlässigeren, elektrischen Kontakts und ermöglicht eine größere Toleranzabweichung sowohl bei dem Tintenbehälter 12 als auch der Aufnahmestation 14.
12 ist eine vereinfachte Draufsicht von oben des Tintenbehälters 12, der in die Aufnahmestation 14 installiert ist. 12 soll darstellen, wie eine elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 erreicht wird und ist nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Aufnahmestation 14 die elektrische Verbindung 62, die eine Mehrzahl von federbelasteten, elektrischen Kontakten 64 aufweist.
Der Tintenbehälter 12 umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten 78, die an demselben angeordnet sind. Der Tintenbehälter 12 ist derart konfiguriert, dass, wenn er in die Aufnahmestation 14 eingefügt wird, jeder der Mehrzahl von elektrischen Kontakten 78 jeden der Mehrzahl von federvorgespannten, elektrischen Kontakten 64 an der Aufnahmestation 14 in Eingriff nimmt. Die elektrischen Kontakte 64 sind etwas komprimiert, so dass jeder der elektrischen Kontakte gegen jeden der elektrischen Kontakte 78 vorgespannt ist, die dem Tintenbehälter zugeordnet sind, derart, dass eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 eingerichtet ist. Diese elektrische Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 ermöglicht, dass Informationen zwischen der elektrischen Speichervorrichtung 80, die an dem Tintenbehälter 12 angeordnet ist, und der Steuerung 29, die in dem Druckerabschnitt 18 angeordnet ist, übertragen werden, wie in 2 gezeigt ist.
13a und 13b stellen eine Position in dem Einfügungsprozess dar, der Bezug nehmend auf 9a, 9b und 9c beschrieben wird, wobei die Vorderkante 72 des Tintenbehälters 12 über der Fluidverbindung 36 positioniert ist. 13a zeigt eine Seitenansicht, wobei 12a eine Endansicht zeigt. Es ist aus 13a und 13b ersichtlich, dass das Führungsmerkmal 40 an dem Tintenbehälter 12 niedrig genug hin zu der Bodenoberfläche 76 des Tintenbehälters 12 positioniert sein muss, derart, dass die Vorderkante 72 des Tintenbehälters nicht mit der Fluidverbindung 36 während der Einfügung zusammenstößt. Eine andere Einschränkung auf die Positionierung des Führungsmerkmals 40 ist, dass das Führungsbauglied 40 ausreichend nahe an der oberen Oberfläche 86 des Tintenbehälters 12 positioniert sein muss, um sicherzustellen, dass das Ineingriffnahmemerkmal 42 ordnungsgemäß das entsprechende Ineingriffnahmemerkmal 42 an der Aufnahmestation 14 in Eingriff nimmt.
Zusätzlich dazu müssen sich die sich auswärts erstreckenden Führungsmerkmale 40 an dem Tintenbehälter auswärts ausreichend weit erstrecken, um die Führungsschienen 46 in Eingriff zu nehmen. Die sich auswärts erstreckenden Führungsbauglieder 40 sollten sich jedoch nicht zu weit auswärts erstrecken, derart, dass die Führungsbauglieder 40 die aufrechten Seiten in der Aufnahmestation 14 in Eingriff nehmen, wodurch eine Störung erzeugt wird, die Reibung und Bindung erzeugt, was einer Einfügung des Tintenbehälters 12 in die Aufnahmestation 14 hinderlich ist.
14a, 14b und 14c stellen die Technik zum Entfernen des Tintenbehälters 12 aus der Aufnahmestation 14 dar. Die Technik zum Entfernen des Tintenbehälters 12 der vorliegenden Erfindung beginnt mit dem Lösen des Ineingriffnahmemerkmals aus dem entsprechenden Ineingriffnahmemerkmal 50 an der Aufnahmestation 14 durch Drängen der Verriegelung 30 hin zu der hinteren Oberfläche 82. Sobald der hintere Rand des Tintenbehälters 12 gelöst ist, drängt die Feder 52 den hinteren Rand des Tintenbehälters aufwärts, wie in 14b gezeigt ist. Der Tintenbehälter 12 kann durch den Griff 44 ergriffen werden, um den Tintenbehälter 12 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Einfügungsrichtung wiederzugewinnen. Wenn der Tintenbehälter 12 aus der Aufnahmestation 14 herausgezogen wird, folgt das Führungsbauglied 40 den Führungsschienen 46, um den Tintenbehälter zu heben, wodurch eine Störung zwischen der Fluidverbindung 36 und dem Fluidauslass an der Bodenoberfläche des Tintenbehälters 12 verhindert wird.
Der Tintenbehälter 12 der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um die Aufnahmestation 14 in Eingriff zu nehmen und mit derselben in Wechselwirkung zu treten, um den Tintenbehälter 12 in die Aufnahmestation zu führen und für eine zuverlässige Fluid- und elektrische Verbindung mit der Aufnahmestation 14. Die Technik der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass dieser Einfügungsprozess relativ einfach und geradlinig ist, um eine unsachgemäße Einfügung des Tintenbehälters 12 zu verhindern. Der Kunde greift den Tintenbehälter 12 durch den Griffabschnitt 44 und schiebt den Tintenbehälter 12 horizontal in die Aufnahmestation 14. Die Führungsschienen 46 und die Führungsmerkmale 40 arbeiten zusammen, um den Tintenbehälter 12 ordnungsgemäß in die Aufnahmestation 14 zu führen. Der Tintenbehälter 12 wird abwärts gedrückt, um den Tintenbehälter 12 zu verriegeln und eine Operationsverbindung, sowohl elektrisch als auch fluidisch, zwischen dem Tintenbehälter 12 und der Aufnahmestation 14 zu erreichen.

Claims

Ein Verfahren zum Erreichen einer zuverlässigen elektrischen Verbindung zwischen einem wagenbefestigten austauschbaren Tintenbehälter (12) und einer Aufnahmestation (14), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Schaffen eines austauschbaren Tintenbehälters mit einer Vorderendenoberfläche (72), definiert relativ zu einer Einfügungsrichtung des Tintenbehälters in die Aufnahmestation, wobei die Vorderendenoberfläche angeordnet auf derselben ein Ineingriffnahmemerkmal (42) und zumindest einen elektrischen Kontakt (78) aufweist; Positionieren des austauschbaren Tintenbehälters zumindest teilweise innerhalb der Aufnahmestation, derart, dass das Ineingriffnahmemerkmal (42) an dem austauschbaren Tintenbehälter ein entsprechendes Ineingriffnahmemerkmal (48) in Eingriff nimmt, das der Aufnahmestation zugeordnet ist, um eine Schwenkachse (92) zu definieren; und Schwenken des austauschbaren Tintenbehälters um die Schwenkachse, um den zumindest einen elektrischen Kontakt des austauschbaren Tintenbehälters entlang eines Bogens zu bewegen, um ihn mit dem zumindest einen elektrischen Kontakt (64) in Eingriff zu bringen und elektrisch zu koppeln, der der Aufnahmestation zugeordnet ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der zumindest eine elektrische Kontakt (78) an dem austauschbaren Tintenbehälter (12) eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten ist, und bei dem der zumindest eine elektrische Kontakt (64) an der Aufnahmestation (14) eine Mehrzahl von entsprechenden elektrischen Kontakten umfasst, und bei dem das Schwenken des austauschbaren Tintenbehälters um die Schwenkachse (92) jeden der Mehrzahl von elektrischen Kontakten des austauschbaren Tintenbehälters entlang des Bogens bewegt, um ihn mit jedem der Mehrzahl von entsprechenden elektrischen Kontakten in Eingriff zu bringen und elektrisch zu koppeln, die der Aufnahmestation zugeordnet sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, das ferner das Liefern von Tinte von dem austauschbaren Tintenbehälter (12) zu der Aufnahmestation (14) umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, das ferner das Übertragen von Informationen zwischen dem austauschbaren Tintenbehälter (12) und der Aufnahmestation (14) umfasst.
Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Positionieren des austauschbaren Tintenbehälters (12) zumindest teilweise innerhalb der Aufnahmestation (14) das Drängen des austauschbaren Tintenbehälters hin zu einer Rückwand (66) der Aufnahmestation umfasst, wobei die Rückwand den zumindest einen elektrischen Kontakt (64) positioniert auf derselben aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Schwenken des austauschbaren Tintenbehälters (12) um die Schwenkachse (92) ein Schwenken des austauschbaren Tintenbehälters abwärts hin zu einer Bodenoberfläche (68) der Aufnahmestation (14) umfasst, um einen Fluidauslass (88) an dem austauschbaren Tintenbehälter wirksam mit einem Fluideinlass (36) in der Nähe der Bodenoberfläche der Aufnahmestation zu koppeln.
Ein wagenbefestigter, austauschbarer Tintenbehälter (12), der in eine Aufnahmestation (14) eingefügt werden kann, wobei der austauschbare Tintenbehälter eine Vorderendenoberfläche (72) aufweist, definiert relativ zu einer Einfügungsrichtung des Tintenbehälters in die Aufnahmestation, wobei die Vorderendenoberfläche angeordnet auf derselben ein Ineingriffnahmemerkmal (42) und zumindest einen elektrischen Kontakt (78) aufweist, wobei das Ineingriffnahmemerkmal mit einem entsprechenden Ineingriffnahmemerkmal (48) in Eingriff bringbar ist, das der Aufnahmestation zugeordnet ist, um eine Schwenkachse (92) zu definieren, um die der Tintenbehälter während der Einfügung in die Aufnahmestation schwenkt, wobei die Einfügung des Tintenbehälters (12) in die Aufnahmestation (14) verursacht, dass der Tintenbehälter um die Schwenkachse schwenkt, um den zumindest einen elektrischen Kontakt (78) entlang einem Bogen zu bewegen, um ihn mit dem zumindest einen elektrischen Kontakt (64) in Eingriff zu bringen und elektrisch zu koppeln, der der Aufnahmestation zugeordnet ist.