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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen adaptiven Tintenvorrat
für einen
Tintenstrahldrucker.
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Hintergrund
und Zusammenfassung der Erfindung
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Tintenstrahldrucker
haben sich als zuverlässige
und effiziente Vorrichtungen etabliert. Typischerweise verwendet
ein Tintenstrahldrucker einen Stift, der an einem Wagen befestigt
ist, der relativ zu einer Druckoberfläche bewegt wird. Der Stift
trägt einen Druckkopf.
Ein Steuersystem aktiviert Tintendüsen an dem Druckkopf an den
geeigneten Stellen, wobei bewirkt wird, dass der Druckkopf Tintentropfen
auf die Druckoberfläche
ausstößt, um erwünschte Bilder und
Schriftzeichen zu erzeugen.
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Diese
Erfindung befasst sich mit Tintenstrahldruckern, die Tintenvorräte aufweisen,
die nicht an dem Wagen befestigt sind. Derartige Tintenvorräte werden
häufig
als „außeraxiale" Tintenvorräte bezeichnet.
Tinte wird durch einen Schlauch, der von dem Stift aus nachläuft, von
dem Vorrat zu dem Druckkopf gerichtet. Tinte kann zu dem Druckkopf durch
eine Vielfalt von Verfahren geliefert werden, wie beispielsweise
eine Pumpe, die sich benachbart zu dem Vorrat befindet.
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Die
US-A-5 359 357 offenbart eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
die mit einer Kopfkassette, die ein Kopftragebauglied, an dem eine
Tintenverbindung, die mit dem Tintentank verbindbar ist, befestigt
ist, und einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf aufweist, der durch
dieses Kopftragebauglied getragen ist, und ferner einem Kopfwagen
ausgerüstet
ist, an dem diese Kopfkassette abnehmbar befes tigt ist und der entlang
einer Hauptbewegungsrichtung hin- und
herbewegt wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf einen außeraxialen Tintenvorrat für einen
Tintenstrahldrucker gerichtet, der zuverlässig einen Vorrat von Tinte
für einen
Tintenstrahlstift liefert. Der Vorrat ist aus einer oder mehreren
Tintenkassetten gebildet (einer Kassette, die schwarze Tinte aufweist,
einer, die cyanfarbene Tinte aufweist, etc.). Der adaptive Tintenvorrat umfasst
eine Kassettenaufnahmeeinrichtung, die in einen Tintenstrahldrucker
passt. Die Kassettenaufnahmeeinrichtung weist mehrere Kammern auf,
die jeweils zum Aufnehmen und mit Druck Beaufschlagen einer Tintenkassette
geeignet sind.
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Die
Kassetten, die bei der Aufnahmeeinrichtung verwendet werden, umfassen
ein flexibles Tintenreservoir zum Speichern von Tinte. Die Kassette umfasst
zusätzlich
einen Auslass, der mit einem Tinteneinlass koppelt, der an einem
Tintenstrahldrucker positioniert ist. Wenn die Aufnahmeeinrichtung
an einem Drucker befestigt ist, wobei Tintenkassetten in die Kammern
innerhalb der Aufnahmeeinrichtung eingebracht sind, fließt die mit
Druck beaufschlagte Tinte innerhalb der Kassette von dem Reservoir
zu dem Stift.
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Andere
Aufgaben und Aspekte dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem
Gebiet aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich, die durch
ein Beispiel und nicht als eine Begrenzung der vorliegenden Erfindung
präsentiert
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsseitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des adaptiven Tintenvorrats.
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2 ist
eine Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kassettenaufnahmeeinrichtung
des adaptiven Tintenvorrats.
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3 ist
eine Querschnittsseitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer Tintenkassette des adaptiven Tintenvorrats, wobei die Tintenkassette
in eine Aufnahmeeinrichtung eingebracht gezeigt ist, die in einer
Andockbucht eines Druckers angedockt ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des adaptiven Tintenvorrats, die das Andocken einer Aufnahmeeinrichtung
an dem Drucker darstellt.
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5 ist
eine Querschnittsseitenansicht einer alternativen Tintenkassette,
die bei dem adaptiven Tintenvorrat verwendet wird.
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6 ist
eine Querschnittsseitenansicht eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer Tintenkassette des adaptiven Tintenvorrats, wobei die Tintenkassette
in eine Aufnahmeeinrichtung eingebracht gezeigt ist, die in einer
Andockbucht eines Druckers angedockt ist.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 1 ein adaptiver
Tintenvorrat 10 dargestellt. Der adaptive Tintenvorrat 10 weist
eine Aufnahmeeinrichtung 12 und eine Tintenkassette 14 auf.
Die Aufnahmeeinrichtung 12 ist für eine Verwendung bei einem
Farbdrucker beabsichtigt. Typischerweise verwenden Farbdrucker Kombinationen
von vier Tintenfarben. Somit weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Aufnahmeeinrichtung 12 vier Seite-an-Seite-Tintenkammern 18 auf,
die jeweils eine Tintenkassette 14 aufnehmen können. Jede
Kammer 18 umfasst ein Paar von federbelasteten Druckplatten 22.
Die Druckplatten 22 sind innerhalb der Kammer 18 positioniert,
derart, dass die Druckplatten eine Kraft an jeder Seite der Kassette
ausüben,
wenn eine Tintenkassette 14 in eine Kammer eingebracht
ist.
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Jede
Tintenkassette 14 weist einen harten Rahmen 28 auf
(1 und 3), der ein Paar von Kunststofflagen
trägt,
um ein flexibles Reservoir 32 zum Speichern von Tinte zu
definieren. Ein Fluidauslass 46 ist mit dem unteren Ende
des Rahmens 28 verbunden.
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Mit
Bezug auf 3 und 4 umfasst
eine Andockstation 25, die an einem Tintenstrahldrucker positioniert
ist, vier Seite-an-Seite-Andockbuchten 26. Jede Andockbucht 26 weist
einen Fluideinlass 50 auf. Der Fluidauslass 46 einer
Kassette 14 passt mit dem Fluideinlass 50 einer
Andockbucht zusammen. Die Andockstation 25 ist unten ausführlicher
beschrieben.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 12 ist an der Andockstation 25 befestigt.
Nachdem die Aufnahmeeinrichtung 12 an der Andockstation
befestigt ist, wird eine Tintenkassette 14, die die geeignete
Tintenfarbe enthält,
in eine Kammer 18 eingebracht, derart, dass sich der Fluidauslass 46 mit
dem Fluideinlass 50 ausrichtet.
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Die
Druckplatten 22 an jeder Seite der Kammer 18 beaufschlagen
das flexible Tintenreservoir 32 der eingebrachten Tintenkassette 14 mit
Druck, um zu bewirken, dass die Tinte von dem Reservoir 32 der Kassette
durch den Fluidauslass 46, den Fluideinlass 50 und
zu dem Drucker fließt.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 12, die ein offenes oberes Ende 54 und
ein offenes unteres Ende 56 aufweist, umfasst ein Rahmenwerk 28,
das in einer Form im Wesentlichen rechteckig ist. Enden 60 und 62 und
Seiten 64 und 66 der Aufnahmeeinrichtung 12 erstrecken
sich alle von dem oberen Ende 54 zu dem unteren Ende 56 der
Aufnahmeeinrichtung. Vorzugsweise ist die Aufnahmeeinrichtung 12 etwa
115 mm hoch, etwa 95 mm lang (zwischen den Enden 60 und 62)
und etwa 90 mm breit (zwischen den Seiten 64 und 66).
Die dargestellte Aufnahmeeinrichtung 12 ist aus einem ziemlich
starren Material hergestellt, wie beispielsweise hochdichtem Polyethylen,
Polypropylen oder Polysulfon.
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Jede
Kammer 18, die in der Aufnahmeeinrichtung definiert ist
(1 und 2), ist von benachbarten Kammern
durch Trennwände
(Partitionswände) 58 getrennt,
die aus dem gleichen Material wie das oben beschriebene Rahmenwerk 28 der
Aufnahmeeinrichtung oder irgendeinem geeignet starren Material hergestellt
sind. Um die vier Kammern 18 zu definieren, erstrecken
sich drei Trennwände 58 entlang
der vertikalen Achse der Aufnahmeeinrichtung 12 (d. h.
von dem oberen Ende 54 zu dem unteren Ende 56)
im Wesentlichen parallel mit den Enden 60 und 62 (2)
und gleichmäßig voneinander
beabstandet. Zusätzlich
erstrecken sich die Trennwände 58 im
Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Achse der Aufnahmeeinrichtung 12,
die sich von der Seite 64 zu der Seite 66 erstreckt.
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Die
zwei inneren Kammern sind durch die Aufnahmeeinrichtungsseiten 64 und 66 und
die Trennwände 58 definiert.
Die zwei äußersten
Kammern sind durch die Aufnahmeeinrichtungsseiten 64 und 66,
die Enden 60 und 62 und die Trennwände definiert.
Jede Kammer 18 ist vorzugsweise etwa 115 mm hoch, etwa
20 mm breit und etwa 80 mm lang. Natürlich können bei anderen Ausführungsbeispielen andere
Materialien und Konfigurationen für die Aufnahmeeinrichtung 12 und
die Kammern in derselben verwendet werden.
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Jede
Kammer 18 umfasst zwei federbelastete Druckplatten 22,
die an gegenüberliegenden
Kammerwänden
befestigt sind ( 1 und 2). Die Druckplatten 20 erstrecken
sich entlang der vertikalen Achse der Aufnahmeeinrichtung im Wesentlichen parallel
zu den Enden 60 und 62 und senkrecht zu den Seiten 64, 66.
Die oberen Enden und die unteren Enden der Druckplatten 22 sind
relativ zu dem jeweiligen oberen Ende 54 und dem unteren
Ende 66 der Aufnahmeeinrichtung 12 etwas ausgenommen.
Die Druckplatten 22 erstrecken sich bis kurz vor jede Seite 64 und 66 der
Aufnahmeeinrichtung 12.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
jede Druckplatte 22 an einer Schraubenfeder, die zwischen
der Druckplatte und der benachbarten Kammerwand angeordnet ist,
befestigt und durch dieselbe vorgespannt. Die Schraubenfeder 70,
die aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, zwingt die angebrachte
Druckplatte 22 in eine Richtung zu der Mitte der Kammer 18 hin,
so dass, wenn eine Tintenkassette zwischen zwei Platten in der Kammer
eingebracht ist, die Druckplatten einen Druck auf jede Seite des
flexiblen Tintenreservoirs 32 ausüben.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen
die Platten 22 divergierende obere Enden auf, um dadurch
eine Einbringung einer Kassette zwischen denselben zu erleichtern.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 12 umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ferner Sätze von
vorstehenden Schlüsseln 74 an
der Außenseite einer
Seite 66 (2 und 4). Die
Schlüsselsätze 74 passen
mit Schlüsselwegen
in der Andockstation wie unten beschrieben zusammen.
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Die
andere Seite 64 der Aufnahmeeinrichtung 12 ist
mit Vorsprüngen
versehen, die Sätze
von Schlüsselwegen 71 definieren,
die mit entsprechenden Schlüsseln 81 in
der Andockstation zusammenpassen.
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Die
Andockstation 25 umfasst gegenüberliegende Wände 35 und 37,
die mehrere Paare von einwärts
gewandten vertikalen Kanälen 78 und 79 (4)
definieren. Ein Paar von zugewandten Kanälen 78, 79 und
der Raum dazwischen wird als eine Andockbucht 26 betrachtet.
Eine zurückziehbare
Zinke 80 ist innerhalb des unteren Abschnitts jedes Kanals 78 und 79 positioniert.
Die Zinke 80 ist ein Federbauglied, das sich normalerweise
in den Kanal zu der Andockbucht 26 hin erstreckt.
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Einer
der Kanäle
jeder Bucht 78 ist mit Schlüsseln 81 versehen,
die in demselben gebildet sind, um mit Schlüsselwegen 71 der Aufnahmeeinrichtung 12 zusammenzupassen.
Der andere Kanal 79 jeder Bucht ist mit Sätzen von
Schlüsselwegen 83 versehen,
um mit den Schlüsselsätzen 74 an
der anderen Seite der Aufnahmeeinrichtung 12 zusammenzupassen.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 12 ist in die Station 25 abgesenkt
und passt zwischen die Stationswände 35, 37,
wobei die oben beschriebenen Schlüssel und Schlüsselwege
zusammengepasst sind. Die Schlüssel
und Schlüsselwege
sind geformt, so dass die Aufnahmeeinrichtung in lediglich einer
Ausrichtung in die Station abgesenkt werden kann, wodurch sichergestellt
werden soll, dass die Kassetten, die durch die Aufnahmeeinrichtung
getragen sind, sich ordnungsgemäß mit den
Fluideinlässen 50 der
Station 25 ausrichten.
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Ein
Zusammenpassen der Aufnahmeeinrichtung 12 und der Andockbucht 26 liefert
eine seitliche Unterstützung
und Stabilität
für die
Aufnahmeeinrichtung, wenn dieselbe an dem Drucker befestigt ist.
Die zurückziehbaren
Zinken 80 jeder Andockbucht nehmen eine Arretierungsausnehmung 19,
die in der Aufnahmeeinrichtung 12 gebildet ist, in Eingriff,
um dieselbe in dem Drucker fest in Position zu halten (4).
Die Aufnahmeeinrichtung kann durch ein Anheben derselben mit einer
ausreichenden Kraft entfernt werden, um die Zinken zurückzuziehen,
um einen Zwischenraum zwischen den Aufnahmeeinrichtungen und der
Station 25 zu liefern.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst
die Tintenaufnahmeeinrichtung 12 eine untere Oberfläche 47,
die sich von der Seite 60 zu der Seite 62 im Wesentlichen
senkrecht zu denselben erstreckt. Die untere Oberfläche 47 erstreckt
sich zusätzlich
von der Seite 64 zu der Seite 66 im Wesentlichen
senkrecht zu denselben, wobei die Oberfläche 47 eine Öffnung für den Fluidauslass 46 umfasst.
Die untere Oberfläche 47 berührt einen
Betätiger 55 und drückt denselben
nieder, der unter der Kammer liegt, wenn die Tintenkassette in die
Aufnahmeeinrichtung eingebracht ist. Der Betätiger ist mit einem Wandler oder
Sensor verbunden, so dass die Niederdrückung des Betätigers in
ein Signal umgewandelt wird, das das Vorhandensein einer Kassette
in der zugeordneten Kammer 50 angibt, so dass der Druckermikroprozessor
unterrichtet ist, dass ein voller Tintenvorrat vorhanden ist.
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Wenn
die Aufnahmeeinrichtung 12 an der Andockbucht 26 befestigt
ist, können
die Tintenkassetten 14 entfernt oder in die Kammern 18 der
Aufnahmeeinrichtung eingebracht werden.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, umfasst die Tintenkassette 14 eine
flexible Materialschicht, die entlang dem Umfang jeder Seite des
Rahmens 28 angebracht ist, um so ein Reservoir 32 zu
bilden, um Tinte zu speichern. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Reservoir durch ein Wärmefügen einer
im Wesentlichen rechteckigen Kunststofflage entlang dem Umfang jeder
Seite des Rahmens 28 gebildet, derart, dass der innere
Abschnitt des Rahmens vollständig
eingeschlossen ist, wodurch das Reservoir 32 definiert
ist.
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Der
Rahmen und der Fluidauslass 46 sind aus hochdichtem Polyethylen
geformt und die Kunststofflagen sind ein metallisiertes PET (Polyethylenterephthalat).
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Kunststofflagen an die Flächen des Rahmens 28 in
einer Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannten Weise wärmegefügt. Die
Kunststofflagen sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrlagige Lagen,
die eine äußere Schicht
aus Polyethylen niedriger Dichte, eine Schicht eines Haftmittels,
eine Schicht von metallisiertem Polyethylenterephthalat, eine Schicht
eines Haftmittels, eine zweite Schicht von metallisiertem Polyethylenterephthalat, eine
Schicht von Haftmittel und eine innere Schicht aus Polyethylen niedriger
Dichte aufweisen. Die Schichten aus Polyethylen niedriger Dichte
sind etwa 0,0005 Zoll dick und das metallisierte Polyethylenterephthalat
ist etwa 0,00048 Zoll dick. Das Polyethylen niedriger Dichte an
der inneren und der äußeren Seite
der Kunststofflagen kann ohne weiteres an den Rahmen wärmegefügt werden,
während
die Doppelschicht von metallisiertem Polyethylenterephthalat eine
robuste Barriere gegen einen Dampffluss und ein Lecken liefert.
Natürlich
könnten
bei anderen Ausführungsbeispielen
unterschiedliche Materialien, alternative Verfahren zum Anbringen
der Kunststofflagen an dem Rahmen oder andere Typen von Reservoiren
verwendet werden.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
das flexible Tintenreservoir 32 die Fähigkeit auf, um näherungsweise
30 cm3 Tinte zu halten. Die Kassette 14 ist
proportioniert, um eng in den Raum zwischen den Druckplatten 22 in
jeder Kammer 18 der Aufnahmeeinrichtung 12 zu
passen, und ist ausreichend breit, um zu ermöglichen, dass durch die Druckplatten 22 eine
Kraft auf die Seiten des Tintenreservoirs 32 ausgeübt wird,
wenn die Tintenkassette 14 in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingebracht
ist. Andere Abmessungen, Formen und Materialien für die Kassette 14 können abhängig von
den speziellen Abmessungen der Aufnahmeeinrichtung 12 verwendet
werden.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 12 umfasst ein Paar von zurückziehbaren
Blattfedern 36, die innerhalb des unteren Abschnitts jeder
Kammer 18 an gegenüberliegenden
Wänden
(3) positioniert sind. Die Blattfedern 36 erstrecken
sich normalerweise in eine Richtung zu dem inneren Abschnitt der
Kammer 18 hin. Jede Tintenkassette 14 umfasst
Arretierungsausnehmungen 37, die an dem äußeren, unteren
Abschnitt des Rahmens 28 positioniert sind. Die Arretierungen
sind an dem Rahmen 28 positioniert, derart, dass jede Blattfeder 36 innerhalb
der Kammer 18 eine Arretierungsausnehmung 37 in
Eingriff nimmt, wenn eine Tintenkassette 14 in die Kammer
abgesenkt ist. Das Zusammenpassen jeder Blattfeder 36 und
der Arretierung 37 hält
die Tintenkassette 14 innerhalb der Kammer 18 der
Aufnahmeeinrichtung 12 fest in Position.
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Es
wird betrachtet, dass die oben erwähnten Sätze von Schlüsseln 74, 81 und
Schlüsselwegen 71, 83 (hierin
kollektiv als „Schlüsselsystem" bezeichnet) konfiguriert
sein können,
so dass jeder Bucht ein Schlüssel-
und Schlüsselwegsatz
zugeordnet ist, der ungleich diesem irgendeiner anderen Bucht ist.
Dieses buchtspezifische Schlüsselsystem
kann im Inneren jeder Aufnahmeeinrichtungskammer 18 dupliziert sein,
so dass jede Kammer ihren eindeutigen Schlüssel- und Schlüsselwegsatz
aufweist, der der Bucht zugeordnet ist, innerhalb der die Kammer
positioniert ist. Es wird ferner betrachtet, dass die Tintenkassetten,
die in die Kammern eingebracht sind, an den Rahmen 28 derselben
Schlüssel
und Schlüsselwege tragen
können,
die mit diesen lediglich einer Schlüsselkammer zusammenpassen.
Derartige Kassetten könnten
deshalb verwendet werden, um sicherzustellen, dass eine Kassette,
die mit einer speziellen Tintenfarbe geladen ist, lediglich in die
Kammer (und den zugeordneten Fluideinlass 50) passt, die
der speziellen Farbe entspricht.
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Bei
dem Nichtvorhandensein eines Schlüsselsystems, das im Inneren
der Aufnahmeeinrichtungskammern und Kassetten vorgesehen ist, können andere
Systeme als ein Schlüsselsys tem
verwendet werden, wie beispielsweise eine Farbcodierung, eine Kammerformgebung
oder Warnetiketten.
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Der
Fluidauslass 46 jeder Tintenkassette umfasst eine hohle
zylindrische Erhebung 52, die sich von dem Kassettenrahmen 28 (3)
nach unten erstreckt. Das obere Ende der Erhebung 52 befindet
sich in einer Fluidkommunikation mit dem Tintenreservoir 32,
derart, dass Tinte von dem Reservoir in den Fluidauslass fließen kann.
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Eine
Feder 49 und eine Abdichtkugel 48 sind innerhalb
der Erhebung 52 positioniert und durch ein konformes Septum 86 und
eine Anpressabdeckung 88 in Position gehalten. Die Länge der
Feder 49 ist derart, dass dieselbe mit der Kugel 48 auf
derselben in die invertierte Erhebung 52 platziert sein
kann. Das Septum 86 kann dann in die Erhebung 52 eingebracht
werden, um die Feder 49 etwas zu komprimieren, so dass
die Feder die Abdichtkugel 48 gegen das Septum 86 vorspannt,
um eine Abdichtung zu bilden. Die Anpressabdeckung 88 passt über das
Septum 86 und nimmt einen ringförmigen Vorsprung 90 an
der Erhebung 52 in Eingriff, um die gesamte Anordnung in
Position zu halten.
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Bei
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl
die Feder 49 als auch die Kugel 48 rostfreier
Stahl. Die Abdichtkugel 48 ist proportioniert, derart,
dass sich dieselbe frei innerhalb der Erhebung 52 bewegen
kann und den Fluss von Tinte um die Kugel herum ermöglichen
kann, wenn sich dieselbe nicht in der Abdichtposition befindet.
Das Septum 86 ist aus Polyisoprengummi gebildet und weist
ein konkaves unteres Ende auf, um einen Abschnitt der Kugel 48 aufzunehmen,
um eine sichere Abdichtung zu bilden. Das Septum 86 ist
mit einem Schlitz 92 versehen, so dass dasselbe ohne ein
Reißen
oder eine Trichterbildung ohne weiteres durchstoßen werden kann. Der Schlitz
ist jedoch normalerweise verschlossen, derart, dass das Septum selbst eine
zweite Abdichtung bildet. Der Schlitz kann sich vorzugsweise etwas
verjüngen,
wobei das schmalere Ende desselben sich benachbart zu der Kugel 48 befindet.
Die dargestellte Anpressabdeckung 88 ist aus Aluminium
gebildet und weist eine Dicke von etwa 0,020 Zoll auf. Ein Loch 94 ist
vorgesehen, so dass die Anpressabdeckung 88 das Durchstoßen des Septums 86 nicht
stört.
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Ein
Fluideinlass 50 ist in jeder Andockbucht 26 positioniert
und an einer Basisplatte 58 der Station 25 getragen.
Der Fluideinlass 50, der in 3 dargestellt
ist, umfasst eine sich aufwärts
erstreckende Nadel 96, die ein geschlossenes, stumpfes
oberes Ende 64, eine Blindbohrung 98 und ein seitliches
Loch 68 aufweist. Ein Nachlaufschlauch (nicht gezeigt)
ist mit dem unteren Ende der Nadel 96 verbunden, derart, dass
die Blindbohrung 98 sich in einer Fluidkommunikation mit
demselben befindet. Der Nachlaufschlauch führt zu dem Stift, der in der
Druckerkassette getragen ist.
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Eine
Gleitmanschette (ein Gleitkragen) 100 umgibt die Nadel 96 und
ist durch eine Feder 72 aufwärts vorgespannt. Die Gleitmanschette 100 weist
einen konformen Abdichtabschnitt 102 mit einer freiliegenden
oberen Oberfläche 104 und
eine innere Oberfläche 106 in
einem direkten Kontakt mit der Nadel 96 auf. Zusätzlich umfasst
die dargestellte Gleitmanschette einen im Wesentlichen starren Abschnitt 108,
der sich abwärts
erstreckt, um die Feder 72 teilweise zu häusen. Ein
ringförmiger
Anschlag 82 erstreckt sich von der unteren Kante des im
Wesentlichen starren Abschnitts 108 nach außen. Der
ringförmige
Anschlag 82 ist unter der Basisplatte 58 positioniert,
derart, dass derselbe gegen die Basisplatte stößt, um eine Aufwärtsbewegung
der Gleitmanschette 100 zu begrenzen und eine obere Position der
Gleitmanschette an der Nadel 96 zu definieren. In der oberen
Position ist das seitliche Loch 68 durch den Abdichtabschnitt 102 der
Manschette umgeben, um das seitliche Loch abzudichten, und das stumpfe Ende 64 der
Nadel ist allgemein in gleicher Höhe mit der oberen Oberfläche 104 der
Manschette.
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Bei
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nadel 96 eine
Nadel aus rostfreiem Stahl der Stärke 18 mit einem Innendurchmesser
von etwa 1.04 mm, einem Außendurchmesser
von etwa 1,2 mm und einer Länge
von etwa 30 mm. Das seitliche Loch ist allgemein rechteckig mit
Abmessungen von etwa 0,55 mm mal 0,70 mm und ist etwa 1,2 mm von
dem oberen Ende der Nadel weg positioniert. Der Abdichtabschnitt 102 der
Gleitmanschette ist aus Ethylenpropylendimermonomer (EPDM) hergestellt und
der allgemein starre Abschnitt 104 ist aus Polypropylen
oder irgendeinem anderen geeignet starren Material hergestellt.
Der Abdichtabschnitt ist mit einer Öffnung (Apertur) geformt, um
die Nadel eng aufzunehmen und eine widerstandsfähige Abdichtung zwischen der
inneren Oberfläche 106 und
der Nadel 96 zu bilden. Bei anderen Ausführungsbeispielen
könnten
alternative Abmessungen, Materialien oder Konfigurationen ebenfalls
verwendet werden.
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Wenn
die Tintenvorratskassette 14 in die Kammer 18 (somit
in die Andockbucht 26) eingebracht ist, drückt das
untere Ende des Fluidauslasses 46 die Gleitmanschette 100 nach
unten. Die Nadel 96 tritt durch das Septum 86,
um die Abdichtkugel 48 niederzudrücken. In der vollständig eingebrachten Position
kann somit Tinte von der Erhebung 52, um die Abdichtkugel 48,
in die Bohrung der Nadel 96, durch den Nachlaufschlauch
zu dem Druckkopf fließen.
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Die
Kraft, die durch die Druckplatten 22 auf die Seiten der
Tintenkassette 14 ausgeübt
wird, bewirkt, dass Tinte von dem Tintenreservoir 32 zu
dem Einlass fließt.
Das heißt,
wenn die Kassette in der Aufnahmeeinrichtung eingebracht ist, werden
die flexiblen Seiten des Reservoirs 32 durch die federbelasteten
Druckplatten 22 zusammengedrückt. Wenn somit die Tintenkassette
vollständig
in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingebracht ist, wobei der
Auslass 46 mit dem Einlass 50 ausgerichtet ist,
wird Tinte in der Kassette aus dem Reservoir, durch den Auslass 46, in
den Einlass 50 und zu dem Druckkopf gezwungen.
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Auf
eine Entfernung der Tintenkassette 14 hin wird die Nadel 96 zurückgezogen
und die Feder 49 presst die Abdichtkugel 48 fest
gegen das Septum, um eine widerstandsfähige Abdichtung einzurichten
(3). Zu der gleichen Zeit schiebt die Feder 72 die
Gleitmanschette 100 zurück
zu der oberen Position derselben, bei der das seitliche Loch 68 innerhalb
des Abdichtabschnitts 102 der Manschette umschlossen ist,
um den Austritt von Tinte aus dem Fluideinlass 50 zu verhindern.
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Um
das Tintenkassettenreservoir 32 zu füllen oder nachzufüllen, kann
Tinte durch ein Fülltor 110 in
dem Kassettenrahmen 28 injiziert werden. Wenn Tinte in
das Reservoir eingebracht wird, kann eine Nadel (nicht gezeigt)
durch den Schlitz 92 in dem Septum 86 eingebracht
werden, um die Abdichtkugel 49 niederzudrücken und
den Austritt jeglicher Luft aus dem Inneren des Reservoirs zu ermöglichen. Wenn
das Tintenkassettenreservoir 32 einmal gefüllt ist,
wird ein Stöpsel 114 in
das Fülltor
eingepresst, um den Austritt von Tinte oder den Eintritt von Luft
zu verhindern.
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Natürlich gibt
es eine Vielfalt anderer Weisen, die ebenfalls verwendet werden
könnten,
um das vorliegende Reservoir zu füllen. In einigen Fällen kann
es erwünscht
sein, den gesamten Tintenvorrat vor einem Füllen desselben mit Tinte mit
Kohlendioxid zu spülen.
Auf diese Weise ist jegliches Gas, das innerhalb des Tintenvorrats
während
des Füllprozesses
gefangen wird, Kohlendioxid, nicht Luft. Dies kann bevorzugt sein,
weil Kohlendioxid sich eventuell in einigen Tinten auflöst, während Luft
es möglicherweise
nicht macht. Allgemein ist es bevorzugt, so viel Gas wie möglich aus
dem Tintenvorrat zu entfernen, so dass Blasen und dergleichen nicht
in den Druckkopf oder den Nachlaufschlauch eintreten. Zu diesem
Zweck kann es ferner bevorzugt sein, entgaste Tinte zu verwenden,
um das Vorhandensein von Blasen in dem Tintenvorrat weiter zu vermeiden.
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Ein
alternatives Ausführungsbeispiel
einer Kassette 114 für
den adaptiven Tintenvorrat ist in 5 und 6 dargestellt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich eine hohle zylindrische Erhebung 152 von
dem Tintenkassettenrahmen 128 nach unten, um das Gehäuse eines
Fluidauslasses 146 zu bilden. Eine Bohrung der hohlen Erhebung 152 befindet
sich an dem oberen Ende derselben in einer Fluidkommunikation mit
dem Reservoir 132 und weist an dem unteren Ende derselben
einen engen Hals auf. Eine Abdichtkugel 148, die bei dem
darstellenden Ausführungsbeispiel
aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, ist innerhalb der Bohrung der
hohlen Erhebung 152 positioniert. Die Abdichtkugel 148 ist
proportioniert, derart, dass sich dieselbe innerhalb der Bohrung
bewegen kann, aber nicht durch den engen Hals treten kann.
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Eine
Abdichtfeder 149 ist innerhalb der Bohrung positioniert,
um die Abdichtkugel 148 gegen den engen Hals zu drücken, um
eine Abdichtung zu bilden und den Fluss von Tinte durch den Fluidauslass zu
verhindern. Die Abdichtfeder 149 ist durch eine Haltekugel 160 in
Position gehalten. Die Bohrung ist konfiguriert, um den freien Fluss
von Tinte von dem Reservoir zu der Bohrung zu ermöglichen.
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Bei
dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst ein
alternativer Fluideinlass 150 einer Andockbucht 126 einen
sich erstreckenden hohlen Ansatz 116, dessen oberes Ende
eine Querbohrung aufweist, die mit dem Inneren des Ansatzes zusammenhängt. Wenn
die Tintenkassette 114 in die Aufnahmeeinrichtung 112 und
in eine Andockbucht eingebracht ist, drückt der Ansatz 116 die
Abdichtkugel 148 nieder und tritt durch den Hals und in
die Bohrung des Auslasses 146 ein. Auf diese Weise kann ein
Fluid von dem Tintenreservoir 132, durch die Bohrung um
die Abdichtkugel 148 und in den Einlass 150 fließen. Der
Fluideinlass 150 ist mit einer Leitung (nicht gezeigt)
verbunden, die fluidisch mit dem Druckkopf des Stifts kommuniziert.
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Bei
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist der Fluidauslass 46 als
ein diskretes Teil hergestellt und an dem unteren Ende des Rahmens 28 der
Tintenkassette 14 durch herkömmliche Schweißtechniken
angebracht, wie beispielsweise ein Ziehschweißen oder ein Schallschweißen.
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Bei
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind die mittlersten Abschnitte der Druckplatten
der Aufnahmeeinrichtung in eine Richtung zu der Mitte der Kammer
hin gebogen und keine Kompressionsfedern sind an der Platte angebracht.
Wenn bei einer derartigen Form eine Tintenkassette 14 in
die Aufnahmeeinrichtung 12 eingebracht wird, flacht der
Rahmen 28 der Kassette die Druckplatten ab. Wenn die Kassette
vollständig
in der Kammer der Aufnahmeeinrichtung eingebracht ist, federn die
Druckplatten elastisch zurück,
um einen Druck gegen die Seiten des flexiblen Reservoirs auszuüben.
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Wenn
somit eine Druckplatte aus einem ausreichend elastischen, flexiblen
Material hergestellt ist, ist dieselbe wie eine Blattfeder wirksam
und übt einen
Druck auf das Reservoir 32 einer eingebrachten Tintenkassette 14 aus.
Zusätzlich
ermöglicht
bei einer gebogenen Druckplatte das gekrümmte obere Ende der Druckplatte
eine glatte Einbringung der Tintenkassette in die Aufnahmeeinrichtung.
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Ein
anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst ein dünnes kreuzförmiges Bauglied, das an den
Seiten des Reservoirs 32 angehaftet ist. Das Kreuzbauglied
verteilt den Druck, der durch die Druckplatten 22 (1) ausgeübt wird, überall an
dem Tintenreservoir, wenn die Kassette einmal in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingebracht
ist.
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Andere
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung umfassen die Aufnahmeeinrichtung 12 mit
alternativen Vorspannmechanismen. Die Druckplatten 22 können beispielsweise durch
eine Belleville-Feder, eine flache Dreiecksfeder, mehrere strategisch
platzierte Spiraltypfedern vorgespannt sein, oder wobei die Druckplatte
selbst eine Blattfeder oder dergleichen ist. Außerdem könnten die Kassettenaufnahmeeinrichtungswände gebildet
sein, um elastische Abschnitte zu umfassen, um die Funktion der Druckplatten
auszuführen.
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Nachdem
die Prinzipien der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden,
ist es Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, dass die dargestellten Ausführungsbeispiele
modifiziert werden können, ohne
von derartigen Prinzipien abzuweichen. Zum Beispiel kann die Größe der Aufnahmeeinrichtungskammer
und der Tintenkassette verändert
werden, um eine spezielle Tintenfarbe in einer größeren Menge
relativ zu den anderen Tintenfarben zu liefern. Wir beanspruchen
alle derartigen Ausführungsbeispiele, die
in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche gelangen können, als
unsere Erfindung.