DE69503683T2 - Tintenstrahlkassettensystem für Farbstrahldrucker - Google Patents
Tintenstrahlkassettensystem für FarbstrahldruckerInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenkassettensystem für einen Stift eines Druckers des Tintenstrahltyps.
- Ein Typ eines Tintenstrahldruckers umfaßt einen Wagen, der rückwärts und vorwärts über ein Blatt Papier, das durch den Drucker weiterbewegt wird, hin und her bewegt wird. Der sich hin und her bewegende Wagen hält einen Stift sehr nahe an dem Papier. Der Stift wird durch den Drucker gesteuert, um selektiv Tintentropfen von dem Stift auszustoßen, während der Stift über das Papier hin und her bewegt oder abgetastet wird, um dadurch Zeichen oder ein Bild auf dem Papier zu erzeugen.
- Der Stift weist ein Reservoir zum Halten einer begrenzten Tintenmenge auf. Ein relativ großer Tintenvorrat ist in einem ersetzbaren stationären Behälter vorgesehen, der an dem Drucker befestigt ist. Eine Röhre kann den Vorratsbehälter und den Stift verbinden, um dadurch den Tintenfluß von dem Vorratsbehälter zu dem Stift zu leiten, um das Stiftreservoir nach Bedarf aufzufüllen.
- Ein effizienter und einfach zu verwendender Drucker wird Mechanismen aufweisen, die einen schnellen Austausch eines entleerten, kollabierbaren Behälters ohne eine Tintenleckage entweder aus der entleerten Kassette oder der vollen Kassette, die als ein Ersatz verwendet wird, ermöglichen.
- In der EP-A-0496642 ist eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einer austauschbar angebrachten Tintenstrahlkassette offenbart. Die Kassette ist mit einem Ausguß und einem zerbrechlichen Tintendeckel versehen, der einen Tin tenfluß von dem Behälter durch den Ausguß verhindert, wenn der Deckel in einem nicht-zerbrochenen Zustand ist. Der Ausguß ist angepaßt, um eine Verbindung zu einem Koppler, der auf der Vorrichtung angeordnet ist, herzustellen und in demselben angeordnet zu sein, wobei der Koppler ein hohles längliches Bauglied aufweist, das angeordnet ist, um den Deckel zu zerbrechen, wenn der Ausguß und der Koppler verbunden werden, um dadurch einen Tintenfluß von der Kassette durch das Nadelbauglied zu ermöglichen.
- In der GB-A-2003793 ist ein Tintenkassettensystem für einen Drucker offenbart, der eine Fluidzuführungskassette aufweist, die einen Ausguß und ein Verschlußbauglied, das den Ausguß normalerweise verschließt, umfaßt. Das System weist ebenfalls einen Koppler auf, wobei der Ausguß angepaßt ist, um in denselben zu passen, welcher ein hohles Nadelbauglied umfaßt, das angepaßt ist, um das Verschlußbauglied zu verschieben, wenn der Ausguß und der Koppler miteinander verbunden werden.
- In der WO-A-8606032 ist ein Tintenzirkulationssystem für einen Tintenstrahldrucker offenbart, das eine Tintenkassette mit einem Ausguß, der mit einem Ventil versehen ist, aufweist. Der Drucker ist mit einem Koppler versehen, der mit einem Ventil versehen ist, wobei der Koppler angepaßt ist, um in dem Ausguß angeordnet zu sein. Der Koppler umfaßt ein Verschiebungsbauglied, das angeordnet ist, um die Ventile zu verschieben, wenn der Koppler und der Ausguß miteinander verbunden sind, um einen Tintenfluß von der Kassette zu dem Ausguß zu ermöglichen.
- Die vorliegende Erfindung schafft ein Tintenstrahlsystem für einen Tintenstrahldrucker, wie hierin nachfolgend in Anspruch 1 spezifiziert ist.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer kollabierbaren Tintenkassette gemäß einem Aspekt der Erfindung.
- Fig. 2 ist eine Draufsicht der kollabierbaren Tintenkassette, die die Tintenkassette in einer kollabierten Konfiguration zeigt.
- Fig. 3 ist ein Seitenaufriß der kollabierbaren Tintenkassette.
- Fig. 4 ist ein Seitenaufriß einer kollabierbaren Tintenkassette, die die Tintenkassette in einer leeren, kollabierten Konfiguration zeigt.
- Fig. 5 ist eine Querschnittansicht einer kollabierbaren Tintenkassette entlang der Linie 5-5 von Fig. 1.
- Fig. 6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 1, die die Vorrichtung zeigt, die durch die Kassette getragen wird, um das Koppeln der Kassette mit einem Bauglied zum Entfernen von Tinte aus der Kassette zu erleichtern.
- Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Kassetten- und Drucker-Station, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
- Fig. 8 ist eine Querschnittansicht des Systems entlang der Linie 8-8 von Fig. 7.
- Fig. 9 ist eine Querschnittansicht ähnlich der von Fig. 8 mit der Ausnahme, daß die Kassette von der Koppelstation getrennt ist.
- Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von Fig. 9.
- Fig. 11 ist eine Querschnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Kassettenanschlußstücks.
- Fig. 12 ist eine Querschnittansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels des Kassettenanschlußstücks.
- Ein Tintenkassettensystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine kollabierbare Kassette auf, wie in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 10 gezeigt ist. Die Tintenkassette 10 weist einen Körper 12 mit zwei im wesentlichen identischen, gegenüberliegenden, oberen und unteren Wandplattenanordnungen 14a, 14b (siehe Fig. 3) auf. Die gegenüberliegenden Wandplattenanordnungen 14a, 14b weisen gegenüberliegende innere Oberflächen 15 (siehe Fig. 5) auf. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist jede der Plattenanordnungen 14a, 14b eine relativ große, quadratische ebene Platte 16a, 16b auf. Die quadratischen Platten 16a, 16b definieren die Oberseite bzw. die Unterseite der Kassette 10. Die Plattenanordnungen 14a, 14b sind an einem quadratischen Rahmen 18 verbunden und daher um eine Mittelebene, die durch den Rahmen 18 definiert ist, symmetrisch.
- Die Kassette 10 in den Fig. 1 und 3 ist in einer Maximalvolumen- oder Voll-Konfiguration gezeigt. Bei der Voll-Konfiguration erstrecken sich die obere und die untere Wandanordnung 14a, 14b aufwärts bzw. abwärts von dem Rahmen 18, um einen Hohlraum 19 in dem Körper 12 für die Speicherung von Tinte (siehe Fig. 5) zu definieren. Der Körper 12 ist in eine leere Konfiguration kollabierbar, in der die obere und die untere Wandanordnung 14a, 14b in einer Ebene, die durch den Rahmen 18 definiert ist (siehe Fig. 2 und 4) flach gegeneinander kollabieren.
- Bei der gegebenen Symmetrie der Kassette 10 gilt die folgende Beschreibung der oberen Plattenanordnung 14a in gleicher Weise für die untere Plattenanordnung 14b.
- Die obere quadratische Platte 16a weist vier identische gerade Kanten 20 auf. Der Rahmen 18 weist vier im wesentlichen identische Rahmenseitenbauglieder 22 auf. Die quadratische Platte 16a ist bezüglich des Rahmens 18 derart positioniert, daß die quadratischen Plattenkanten 20 mit den Rahmenseitenbaugliedern 22 ausgerichtet sind. Folglich weisen die obere Plattenanordnung 14a und der Rahmen 18 vier Seiten eines im wesentlichen gleichen Aufbaus auf. Eine Seite des gemeinsamen Aufbaus ist durch das Bezugszeichen 23 bezeichnet und ist zu Beschreibungszwecken durch die gestrichelte Linie der Fig. 1 und 2 isoliert. Die folgende Beschreibung dieser Seite 23 gilt in gleicher Weise auf die anderen drei Seiten des gemeinsamen Aufbaus zwischen der oberen Plattenanordnung 14a und dem Rahmen 18.
- Eine längliche rechteckige Kantenplatte 24 verbindet die quadratische Platte 16a und einen Zwischenabschnitt 26 des Rahmenseitenbauglieds 22. Die rechteckige Kantenplatte 24 weist innere und äußere längliche Kanten 28, 30 und Endkanten 34 auf. Die longitudinalen Kanten 28, 30 der Kantenplatte sind längenmäßig im wesentlichen gleich der quadratischen Plattenkante 20. Die innere Kante 28 der Kantenplatte ist an einem Schwenkgelenk 35 der quadratischen Platte schwenkbar an der Kante 20 der quadratischen Platte angebracht. Die äußere Kante 30 der Kantenplatte ist an einem Doppelschwenkgelenk 36 schwenkbar an dem Rahmenzwischenabschnitt 26 angebracht. Wie nachfolgend beschrieben wird, stellen die Kantenplatten 24 der symmetrischen oberen und unteren Plattenanordnungen 14a, 14b an dem Doppelgelenk 36 eine Befestigung zu dem Rahmenzwischenabschnitt 26 her (siehe Fig. 5).
- Die Kantenplatte 24 ist ausgerichtet, um sich diagonal zwischen der oberen quadratischen Platte 16a und dem Rahmen 18 zu erstrecken, wenn die Kassette 10 in der Voll-Konfiguration ist (siehe Fig. 3). Die Kantenplatte 24 liegt flach mit der quadratischen Platte 16a in der Ebene, die durch den Rahmen 18 definiert ist, wenn die Kassette 10 in der Leer- Konfiguration ist (siehe Fig. 4).
- Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine dreieckförmige (Eck-) Platte 39 an einem Endgelenk 40 an jeder Endkante 34 der Kantenplatte befestigt. Um die Beschreibung der dreieckigen Platten 39 zu erleichtern, wird auf Fig. 2 verwiesen, die die Platten des ersten gemeinsamen Seitenaufbaus 23 flach in der Leer-Konfiguration zeigt. Derart betrachtet weist die dreieckige Platte 39 einen 45º-Winkel, einen stumpfen Winkel und einen spitzen Winkel von weniger als 45º auf. Die kürzeste (erste) Kante 42 des Dreiecks ist zwischen dem 45º-Winkel und dem stumpfen Winkel definiert. Die längste (zweite) Kante des Dreiecks ist zwischen dem 45º-Winkel und dem spitzen Winkel definiert. Eine dritte Kante 46 des Dreiecks ist zwischen dem spitzen und dem stumpfen Winkel definiert.
- Die erste Kante 42 der dreieckigen Platte ist längenmäßig im wesentlichen gleich der Endkante 34 der Kantenplatte und ist an einem Endgelenk 40 an derselben befestigt. Die zweite Kante der dreieckigen Platte 39 erstreckt sich von der Ecke der oberen quadratischen Platte 16a radial nach außen. In anderen Worten schneidet die Linie, die durch die zweite Kante 44 der dreieckigen Platte definiert ist, die obere quadratische Platte 16a diagonal. Die diagonalen Schnittlinien, die durch beide zweiten Dreieckplattenkanten 44 der gemeinsamen Seite des Aufbaus 23 definiert sind, sind zueinander senkrecht, so daß die gemeinsame Seite des Aufbaus 23 einen 90º-"Schnitt" von der oberen Plattenanordnung 14a bildet.
- Die dritte Kante 46 der dreieckigen Platte erstreckt sich von der äußeren Kante 30 der Kantenplatte nach außen. Die dritte Kante 46 ist schwenkbar an einem Eckdoppelschwenkgelenk 52 an einem Rahmeneckabschnitt 50 befestigt. Der Rahmeneckabschnitt 50 ist von dem Rahmenabschnitt 26 um eine sich nach außen öffnende Rahmenseitenkerbe 54 beabstandet, die mit dem Endgelenk 40 ausgerichtet ist. Das Eckdoppelschwenkgelenk 52 weist einen im wesentlichen identischen Aufbau wie das Rahmendoppelschwenkgelenk 36 auf. Das Eckdoppelschwenkgelenk 52 verbindet die symmetrischen dreieckigen Platten 39 sowohl der oberen als auch der unteren Plattenanordnung 14a, 14b mit dem Rahmeneckabschnitt 50.
- Die gemeinsame Seite des Aufbaus 23 ist integral an Eckschwenkgelenken 48 an benachbarten gemeinsamen Seiten des Aufbaus befestigt. Ein Eckschwenkgelenk 48 befestigt jede dreieckige Platte 39 der gemeinsamen Seite des Aufbaus 23 schwenkbar an einer identischen dreieckigen Platte 39 einer benachbarten gemeinsamen Seite des Aufbaus. Jedes schwenkbar befestigte Paar von dreieckigen Platten 39 ist an den zweiten Kanten 44 derselben an dem Eckschwenkgelenk 48 befestigt und erstreckt sich symmetrisch von demselben.
- Bezugnehmend nun auf die gesamte obere Plattenanordnung und den Rahmen 18, die in Fig. 2 gezeigt sind, sind Paare von schwenkbar befestigten dreieckigen Platten 39 an jeder Ecke der oberen Plattenanordnung 14a positioniert. Die Paare von dreieckigen Platten 39 stehen über die Linien hinaus vor, die durch die äußeren Kanten 30 der Kantenplatte gebildet sind. Der Vorsprung der Paare von dreieckigen Platten 39 ermöglicht, daß die äußeren Kanten 30 der Kantenplatte und die dritten Kanten 46 der dreieckigen Platte in der Ebene bleiben, die in der Voll- und der Leer-Konfiguration durch den Rahmen 18 definiert ist (siehe Fig. 1 und 4).
- Die Rahmeneckabschnitte 50 von benachbarten gemeinsamen Seiten des Aufbaus schneiden sich an einer Eckkerbe 55. Folglich erstrecken sich die Eckschwenkgelenke 48 radial von den Ecken der oberen Wandplatte 16a zu den Eckkerben 45 an den Ecken des Rahmens 18.
- In der Voll-Konfiguration, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, sind die Kantenplatten 24 ausgerichtet, um sich in einem Winkel von etwa 35º diagonal von der Ebene des Rahmens 18 zu erstrecken. Die Eckschwenkgelenke 48 erstrecken sich von den Ecken der Rahmeneckabschnitte 50 aufwärts zu den Ecken der oberen quadratischen Platte 16a. Die dreieckigen Platten 39 benachbarter gemeinsamer Seiten des Aufbaus 23 sind auf jeder Seite der Eckschwenkgelenke 48 zu den Endschwenkgelenken 40 und den Doppeleckgelenken 52 abwärts gewinkelt.
- Das Material, das die Rahmenseiten- und Eck-Kerben 54, 55 definiert, ist elastisch. Das elastische Material ermöglicht, daß sich der Rahmen 18 an den Kerben 54, 55 während des Kollabierens des Körpers 12 aus der Vollkonfiguration (Fig. 1) in die Leer-Konfiguration (Fig. 2) elastisch biegt.
- Wie nun beschrieben wird, biegen sich die Schwenkgelenke 35, 40 und 48 und die Doppelschwenkgelenke 36, 52, um zu ermöglichen, daß die inneren Oberflächen 15 des Körpers 12 (siehe Fig. 5) in der kollabierten Leer-Konfiguration flach und glatt gegeneinander anliegen.
- Fig. 5 zeigt einen Querschnitt des Doppelschwenkgelenks 36. Der Rahmenzwischenabschnitt 26 und die äußere Kante 30 der Kantenplatte weisen gegenüberliegende Abschrägungen auf, die eine obere Rahmenrille 59 bilden. Eine identische symmetrische untere Rahmenrille 60 ist zwischen der Kantenplatte 24 der unteren Plattenanordnung 14b und dem Rahmenzwischenabschnitt 26 gebildet. Eine Brücke aus dem elastischen Material des Rahmens trennt die Unterseiten der Rillen 59, 60. Das elastische Material biegt sich, um zu ermöglichen, daß die Kantenplatten 24 der oberen und der unteren Plattenanordnung 14a, 14b zusammen um das Rahmendoppelschwenkgelenk 36 schwenken. Das Eckdoppelschwenkgelenk 52 weist einen gleichartigen Aufbau auf, um zu ermöglichen, daß die dreieckigen Platten 39 der oberen und der unteren Plattenanord nung 14a, 14b zusammen schwenken.
- Die Schwenkgelenke 35, 40, 48 zwischen den Platten der gemeinsamen Seite des Aufbaus 23 ermöglichen, daß die obere Plattenanordnung 14a flach kollabiert. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines exemplarischen Quadratplatten-Schwenkgelenks 35. Das Schwenkgelenk 35 weist gegenüberliegende Abschrägungen auf der Kante 20 der quadratischen Platte und der inneren Kante 38 der Kantenplatte auf, um eine V-förmige Gelenkrille 56 auf der Außenseite der Plattenanordnung 14a zu bilden. Eine schmale Brücke aus elastischem Material verbleibt zwischen der Unterseite der Schwenkgelenkrille 56 und der inneren Oberfläche 15 der Plattenanordnung 14a. Die innere Oberfläche 15 der Plattenanordnung ist über dem Quadratplatten-Schwenkgelenk 35 nicht unterbrochen.
- Die Kanten- und Eck-Schwenkgelenke 40, 48 weisen einen im wesentlichen identischen Aufbau auf. Folglich ist die innere Oberfläche 15 der Plattenanordnung in der Leer-Konfiguration vollständig glatt und flach. Die Schwenkgelenke 35, 40, 48 sind identisch zu den entsprechenden Schwenkgelenken der symmetrischen Anordnung 14b der unteren Platte. Folglich sind die inneren Oberflächen 15 sowohl der oberen als auch der unteren Plattenanordnung 14a, 14b glatt und liegen in der Leer-Konfiguration flach aneinander an (siehe gestrichelte Linien in Fig. 5).
- Die Kassette 10 ist in der Voll-Konfiguration mit Tinte gefüllt. Ein Rahmenzwischenabschnitt 26 ist geformt, um ein Anschlußstück 61 zu definieren, durch das Tinte in und aus der Kassette geleitet werden kann (siehe Fig. 1). Vorzugsweise ist die Kassette 10 in der Voll-Konfiguration gegossen, so daß eine kollabierte Kassette dazu tendiert, in die Voll-Konfiguration zurückzuschnellen, um wie nachfolgend beschrieben wird, Vorteile zu liefern.
- Speziell bezugnehmend auf die Fig. 1 und 6 weist das Anschlußstück 61 eine zylindrisch geformte Hülse 100 auf, die beispielsweise durch Wärmeschweißen in einer entsprechend geformten Öffnung angebracht ist, die in eines der Seitenbauglieder 22 des Rahmens 18 gegossen ist. Diesbezüglich ist das Rahmenbauglied im wesentlichen in einen oberen Teil 22a und einen unteren Teil 22b verzweigt. Der obere Teil 22a hüllt im wesentlichen die obere Hälfte der Hülse 100 ein, während der untere Teil 22b die untere Hälfte der Hülse einhüllt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in dem Abschnitt der Rahmenteile 22a und 22b, die zu der Hülse hingewandt sind, eine Halsrille 102 gebildet, in die eine ringförmige Zunge 104, die von der Hülse 100 vorsteht, paßt. Wie bemerkt wurde, sind die Hülse 100 und die Rahmenteile 22a, 22b durch Wärmeschweißen oder beispielsweise einen Klebstoff verbunden. Das äußere Ende 106 der Hülse ist an die Kante der Rahmenteile 22a, 22b geflanscht. Das innere dieses Endes 106 ist abgeschrägt 108, um das Zusammenbringen des Anschlußstücks mit einem Koppler zu erleichtern, wie nachfolgend beschrieben wird.
- Das innere Ende 110 der Hülse 100 ist geformt, um einen Ausguß 112 zu definieren, der sich entlang der Achse der Hülse erstreckt und von dem inneren Ende 110 zu einem Ort innerhalb des äußeren Endes 106 der Hülse vorsteht. Der Ausguß 112 weist einen inneren Kanal 114 auf, der für eine Fluidverbindung mit dem Hohlraum 19 der Kassette 10 offen ist. In der Nähe des äußeren Endes 118 des Ausgusses ist der Kanal 114 durch ein durchstoßbares Septum 120, das in Position bleibt, bis es durch den Koppler durchstoßen wird, wie nachfolgend erklärt wird, verschlossen. Folglich ist die Tinte in dem Hohlraum 19 von der Umgebung abgedichtet, bis die gefüllte Kassette mit der Station in dem Drucker gekoppelt wird.
- Eine ringförmige Kammer 122 ist durch das Anschlußstück definiert, um den Ausguß 112 in der Hülse zu umgeben. Die Kammer erstreckt sich entlang der wesentlichen Länge des Ausgusses (Fig. 6).
- Wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt ist, wird eine Kassette 10 durch den Benutzer in einer Station 150, die in dem Drucker angebracht ist, plaziert. Die Station 150 umfaßt eine Einrichtung zum Halten der Kassette 10, zum Koppeln des Anschlußstücks der Kassette mit einer Röhre, die die Tinte von der Kassette zu einem Tintenstrahlstift leitet und zum Ausüben eines Drucks auf die Kassette, um Tinte aus der Kassette durch die Röhre zu bewegen.
- Spezieller weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Station 150 eine untere Wand 152 auf, auf der die quadratische Platte 16a oder 16b einer Kassette 10 aufliegen kann. Die Kassette 10 paßt zwischen zwei nach oben vorstehende Seitenwände 154, 156, wobei das Anschlußstück 61 der Kassette einer Endwand 158 der Station zugewandt ist. An der Endwand 158 ist der oben genannte Koppler 160 befestigt.
- Wie in den Fig. 7 bis 10 gezeigt ist, weist der Koppler 160 einen ringförmigen Befestigungsring 162 auf, der über der Kante einer Öffnung 164, die in der Endwand 158 der Station gebildet ist, befestigt ist. Ein allgemein röhrenförmiger Verbinder 166 steht nach innen in die Station vor, zentriert entlang einer Achse 168, die von der unteren Wand 152 um einen Abstand beabstandet ist, der der Hälfte der Dicke einer vollen Kassette 10 entspricht. Ein elastischer Abdichtungsring 170 ist, beispielsweise durch Stanzen mit einem Metallkanalbauglied 172, an dem innersten Ende des Verbinders 166 befestigt. Der elastische Abdichtring 170 weist einen inneren Durchmesser auf, der etwas geringer ist als der äußere Durchmesser des Ausgusses 112, um dadurch den Innenraum 174 des Verbinders während der Zeit, zu der die Kassette 10 mit dem Koppler 160 verbunden wird (Fig. 8), abzudichten.
- Der Koppler 160 ist geformt, um eine hohle Nadel 180 zu definieren, die von dem Befestigungsring 162 um eine Entfernung, die etwa der halben Strecke durch den inneren Raum 174 des Verbinders entspricht, nach innen in den Verbinder 166 vorzustehen. Die Nadel 180 umfaßt eine Öffnung 182, die durch das äußerste Ende derselben gebildet ist. Der äußere Durchmesser der Nadel 180 ist kleiner als der innere Durchmesser des Kanals 114, so daß die Nadel in den Kanal paßt. Überdies durchstößt die Nadel das Septum 120, wenn das Kassettenanschlußstück erstmals gegen den Koppler bewegt wird, so daß eine Fluidverbindung durch die Öffnung 182 zwischen dem Kanal 114 und dem Inneren 184 der Nadel geliefert wird.
- Das Innere 184 der Nadel grenzt an das eines Röhrenanschlußstücks 186 an, das aus dem Befestigungsring 162 nach außen vorsteht. Ein Ende einer flexiblen Röhre 190 ist an dem Röhrenanschlußstück 186 angebracht. Das andere Ende der Röhre 190 kann mit dem Reservoir eines Tintenstrahlstifts (nicht gezeigt) verbindbar sein, der durch einen Wagen hin und her bewegt wird, und der gesteuert wird, um Tintentropfen auf ein Papier zu leiten, das durch den Drucker weiterbewegt wird.
- Hinsichtlich des vorher gesagten ist es offensichtlich, daß, immer wenn das Kassettenanschlußstück 61 gegen den Koppler 160 gedrückt wird, der Dichtring 170 mit der äußeren Oberfläche des Ausgusses 112 Eingriff nimmt. Vorzugsweise ist das äußerste Ende 118 der Ausgußoberfläche abgeschrägt, um die Bewegung des Dichtrings über den Ausguß zu erleichtern. Wenn der Ausguß 112 in den Innenraum 174 paßt, wird die Nadel 180 in den Ausguß eingebracht, um das Septum 120 zu durchstoßen, um dadurch einen Tintenfluß von dem Kassettenhohlraum 19 durch die Nadelöffnung 182, durch das Nadelinnere 184 und in die Röhre 190 zu ermöglichen.
- Es ist bemerkenswert, daß das innerste Ende (d. h. das linke in Fig. 9) der Nadel 180 von dem Dichtring 170 derart beabstandet ist, daß der Dichtring gegen die äußere Oberfläche des Ausgusses 112 abdichtet, bevor die Nadel das Septum 120 durchstößt. Folglich wird jede Tinte, die sich von der Kassette in den Raum zwischen der Nadel und der inneren Wand des Ausgusses bewegen kann, zwischen dem Ausguß und dem röhrenförmigen Verbinder 166 abgedichtet und wird nicht in die Station 150 auslaufen.
- Wie nachfolgend detaillierter erklärt wird, werden Kräfte, die dazu neigen, Tinte aus der Kassette 110 zu drücken, beseitigt, wann immer die Kassette aus dem Koppler entfernt wird, derart, daß die Tendenz der Kassette, in ihre Voll- Konfiguration zurückzuschnellen, einen leichten Unterdruck in der Kassette erzeugen wird, wobei dieser Unterdruck jede Tinte, die in dem Raum 174 eingefangen ist, in die Kassette zurückziehen wird.
- Vorzugsweise ist der ringförmige Raum 174 zwischen der Nadel und der inneren Wand des Verbinders 166 ausreichend klein, um durch eine Kapillarwirkung jede restliche Tinte, die sich in diesem Raum bewegt, einzufangen, so daß die Tinte nicht aus dem Koppler auslaufen wird.
- Die Station 150 weist einen federbelasteten Druckbalken 200 auf, um die Oberseite und die Unterseite der Kassette zueinander zu treiben, um Tinte aus derselben zu bewegen. Spezieller ist der Druckbalken 200 ein allgemein U-förmiges Bauglied, dessen Basis 202 sich zwischen den Seitenwänden 154, 156 über die Station erstreckt. Die Beine 204, 206 des Balkens erstrecken sich von entgegengesetzten Enden der Basis 202. Die Enden der Beine 204, 206 sind jeweils mit einem Federgelenk 208 verbunden. Die Federgelenke 208 drücken die Basis 202 zu der unteren Wand 152 der Station. Die Federgelenke 208 werden durch einen Trägerstab 210 gehalten, der sich in der Nähe der Endwand 158 im wesentlichen über die Breite der Station erstreckt. Trägerhalteklammern 211 sind zwischen den jeweiligen Seitenwänden 154, 156 und entsprechenden Enden des Trägerstabs 210 verbindend vorgesehen, um den Druckbalken 200 an der Station 150 zu befestigen.
- Eine dünne Plastikfahne 212 ist an der Basis 202 befestigt. Die Fahne ermöglicht ein Hochziehen gegen die Kraft der Federgelenke 208 durch einen Benutzer, so daß eine Kassette 10 durch den Raum zwischen dem Balken 202 und der unteren Wand 152 der Station eingebracht werden kann. Sobald die Kassette in der Station in Position ist (d. h., wenn die Nadel 180 des Kopplers 160 mit dem Ausguß 112 Eingriff nimmt, wie in Fig. 8 gezeigt ist), wird die Fahne 212 gelöst und der Balken 202 liefert eine Kraft, die zur Folge hat, daß die obere Wand 16a der Kassette zu der unteren Wand 16b gedrückt wird, so daß der Beutel kollabieren wird, wenn Tinte durch den Stift entleert wird.
- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Abwärtskraft des Balkens automatisch beseitigt, immer wenn der Stift nicht gefüllt wird, d. h. wenn keine Anforderung danach existiert, Tinte durch die Röhre 160 zu dem Stift zu treiben. Wie vorher bemerkt wurde, ermöglicht das Beseitigen der Kraft, daß sich die elastische Tintenkassette 10 in die Voll-Konfiguration bewegt, wodurch ein leichter Unterdruck eingerichtet wird, um zu verhindern, daß Tinte durch die Kassette oder durch die angebrachte Röhre 190 ausläuft. Folglich ist ein Hebel 220 angebracht, um sich von einem Schwenkgelenk 208 in der Nähe des Beins 206 des Balkens 202 zu erstrecken, um allgemein horizontal über die Stationsendwand 158 vorzustehen. Ein herkömmliches Solenoidtyp-Betätigungsglied 222 ist an der Endwand 158 angebracht, so daß der zugeordnete ausfahrbare und zurückziehbare Betätigungsgliedstab 224 schwenkbar mit dem Ende des Hebels 220 gekoppelt ist. Ein geeignetes Steuersignal wird zu dem Betätigungsglied 220 geliefert, immer wenn der Stift ein Füllen mit Tinte anfordert, so daß der Betätigungsgliedstab 224 sich in Fig. 8 nach oben erstreckt, wodurch die Federgelenke 208 gelöst werden, um den Druck, der durch den Balken 200 geliefert wird, auszuüben.
- Fig. 11 stellt querschnittmäßig ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Anschlußstücks der vorliegenden Erfindung dar, wobei dieses Anschlußstück mit der oben beschriebenen Kassette 10 und der Station 150 verwendbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Anschlußstück 361 eine Hülse 300 auf, die allgemein der oben beschriebenen Hülsen konfiguration 100 entspricht. Der Ausguß 312, der durch die Hülse definiert ist, weist ein äußeres Ende auf, das nach innen gekrümmt ist, um dadurch eine Öffnung 313 mit etwas kleinerem Durchmesser als der restliche Abschnitt des Ausgusses zu definieren. Dieser Ausgußaufbau wird verwendet, um in dem Ausguß eine Kugel 314 aus rostfreiem Stahl oder Polyethylen festzuhalten. Das innerste Ende des Anschlußstücks 361 definiert eine allgemein zylindrische Federzurückhaltekammer 320.
- Eine Feder 322 ist in der Kammer 320 enthalten und drückt den Ball 314 im Normalfall gegen das äußere Ende 313 des Ausgusses zum Schließen des Ausgusses. Die Feder umfaßt ein längliches, senkrecht gekrümmtes Basisteil 324 und einen Stiel 326, die einstückig ausgebildet sind. Der Stiel 326 erstreckt sich in den Ausguß 312. Das äußere Ende des Federstiels 326 nimmt mit der Kugel 314 Eingriff. Das äußerste Ende der gebogenen Basis 324 liegt gegen die innere Wand 321 des Anschlußstückabschnitts an, der die Kammer 320 definiert. Eine Öffnung 325 ist in dieser Wand 321 gebildet, um einen Weg von dem inneren Hohlraum 19 der Kassette durch die Kammer und aus dem Ausguß 312 zu definieren, sobald der Ball verschoben ist (d. h. in Fig. 11 nach links bewegt ist).
- Die Kugel 314 wird durch die Nadel 180 des Kopplers 160 verschoben, während dieselbe in das Innere des Ausgusses gelangt. Diesbezüglich ist die Öffnung 182, die in der Nadel gebildet ist, bei diesem Ausführungsbeispiel von der langen Achse 168 des Ausgusses entfernt angeordnet, so daß die Öffnung nicht verschlossen wird, wenn die Nadel gegen den federvorgespannten Ball gedrückt wird.
- Wenn der Ball 314 von der Öffnung 313 gedrückt wird, wird die Biegung 324 der Feder gerade, um ein Zurückziehen des Stiels 326 zu ermöglichen. Wenn die Kassette aus dem Koppler 160 entfernt wird, drückt die Feder 322 die Kugel zurück zu dem äußersten Ende des Ausgusses, um dadurch den Ausguß zu verschließen, wenn die Kassette von dem Koppler getrennt wird.
- Fig. 12 zeigt einen Querschnitt eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels eines Anschlußstücks 461, bei dem der Ausguß 412 wiederum an seinem äußersten Ende geformt ist, um in dem Ausguß eine Kugel aus rostfreiem Stahl oder Polyethylen festzuhalten. Am innersten Ende des Ausgusses ist eine Klammer 426 vorgesehen, die in den Kanal des Ausgusses vorsteht. Eine Kompressionsfeder 426 ist in dem Ausguß befestigt, wobei ein Ende der Feder auf der Klammer 428 anliegt, während das andere Ende an der Kugel anliegt. Es ist offensichtlich, daß, immer wenn die Kassette 10 bewegt wird, um mit dem Koppler 160 Eingriff zu nehmen, die Nadel 180 (mit der exzentrischen Öffnung 182) die Kugel 414 verschieben und die Feder 426 komprimieren wird, um dadurch einen Weg für einen Tintenfluß von dem Kassettenhohlraum 19 durch den Ausguß 412 zu liefern. Das Entfernen der Kassette aus dem Koppler 162 ermöglicht, daß die Feder 426 den Ball 414 zu dem äußersten Ende des Ausgusses zurückbringt, um dadurch die Kassette zu schließen, um ein Auslaufen zu verhindern.
- Die vorhergehende Beschreibung wurde in Verbindung mit bevorzugten und alternativen Ausführungsbeispielen durchgeführt. Es ist für Fachleute jedoch offensichtlich, daß verschiedene Modifikationen und Variationen für die hierin beschriebenen Mechanismen und Verfahren substituiert werden können, während dieselben noch durch die beigefügten Ansprüche definiert bleiben.
Claims (9)
1. Ein Tintenstrahlsystem für einen Tintenstrahldrucker,
mit folgenden Merkmalen:
einer Kassette (10) zum Speichern von Tinte, die eine
abgedichtete Konfiguration und eine unverschlossene
Konfiguration aufweist;
einem Anschlußstück (61), das an der Kassette (10)
angebracht ist und einen Ausguß (112) definiert, der von
der Kassette vorsteht, durch den Tinte in der Kassette
(10) fließen kann;
einem Verschlußbauglied (120), das in dem Ausguß (112)
gehalten ist und in einer Verschlußausrichtung plaziert
ist, um normalerweise den Ausguß (112) in der
abgedichteten Konfiguration zu verschließen;
einem Koppler (160), der mit dem Ausguß verbindbar ist
und einen inneren Raum (174) definiert, in den der
Ausguß (112) paßt, wobei der Koppler (160) in der
abgedichteten Konfiguration von dem Ausguß (112) getrennt
ist, und wobei der Koppler (160) ein
Abdichtungsbauglied (170), das in demselben gehalten ist, zur
Ineingriffnahme mit dem Ausguß (112) aufweist, um dadurch
den inneren Raum (174) zwischen dem Ausguß (112) und
dem Koppler (160) abzudichten, wenn sich der Ausguß
(112) in dem Koppler (160) befindet; und
einem hohlen Nadelbauglied (180), das in der
abgedichteten und der unverschlossenen Konfiguration in dem
Koppler (160) gehalten ist, und das angeordnet ist, um
das Verschlußbauglied (120) zu verschieben, wenn der
Koppler (160) und der Ausguß (112) verbunden sind, um
durch in der unverschlossenen Konfiguration einen
Tintenfluß von der Kassette (110) durch den Ausguß (112)
und durch das hohle Nadelbauglied (180) zu ermöglichen,
wobei der Koppler (160) länger ist als das
Nadelbauglied (180), so daß der Ausguß (112) in den inneren
Raum (174) eindringt, bevor das Nadelbauglied (180) das
Verschlußbauglied (120) verschiebt, wenn der Koppler
(160) und der Ausguß (112) verbunden werden.
2. Das System gemäß Anspruch 1, bei dem das
Abdichtungsbauglied (170) um einen Betrag von dem Nadelbauglied
(180) beabstandet ist, der ausreicht, damit das
Abdichtungsbauglied (170) mit dem Ausguß (112) Eingriff
nimmt, bevor das Nadelbauglied das Verschlußbauglied
(120) verschiebt, wenn der Koppler und der Ausguß
verbunden werden.
3. Das System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das
Verschlußbauglied (120) verschiebbar ist, um dadurch Tinte
in der Kassette (10) zu halten, bis das
Verschlußbauglied (120) verschoben wird.
4. Das System gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis
3, bei dem das Verschlußbauglied ein Septum (120) ist.
5. Das System gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis
3, bei dem das Verschlußbauglied eine Kugel (314) ist.
6. Das System gemäß Anspruch 5, bei dem das
Verschlußbauglied (120) ferner eine Federeinrichtung (322)
aufweist, um die Kugel (314) in eine Position zum
Verschließen des Ausgusses (112) zu drücken.
7. Das System gemäß einem beliebigen der vorhergehenden
Ansprüche mit:
einer Station (150) zum Halten der Kassette (10) in
einer verbundenen Position;
dem Koppler (160), der an der Station (150) befestigt
ist; und
einem Druckbauglied (200), das durch die Station (150)
gehalten ist und das eine Druckeinrichtung (208)
aufweist, um das Druckbauglied (200) gegen die Kassette
(10) zu treiben, um die Kassette zu kollabieren.
8. Das System gemäß Anspruch 7, das ferner ein
Trennbauglied (220) aufweist, das an dem Druckbauglied (200)
angebracht ist und das beweglich ist, um die Kraft des
Druckbauglieds (200) gegen die Kassette (10) zu
beseitigen.
9. Das System gemäß Anspruch 8, bei dem der Koppler (160)
ein röhrenförmiges Bauglied (166), in das der Ausguß
(112) paßt, und ein Nadelbauglied (180) aufweist, das
in dem röhrenförmigen Bauglied (166) zum Einbringen in
den Ausguß (112) gehalten ist.
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