DE69704748T2

DE69704748T2 - Flüssigkeitsabgabesystem mit Schläuchen für Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE69704748T2
Application number: DE69704748T
Authority: DE
Inventors: Michael K. Bowen; Ted T. Lee; Bruce A. Mcfadden; Gary L. Miller; Pawlowski, Jr.; Kenneth R. Williams
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1997-08-13
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2017-08-14
Also published as: US6003981A; US6068370A; EP0826504A3; EP0826504B1; EP0826504A2; DE69704748D1; JPH1086403A

Description

Diese Anmeldung bezieht sich auf die gemeinsam übertragenen Anmeldungen mit dem Titel "COMPLIANT INK INTERCONNECT BETWEEN PRINT CARTRIDGE AND CARRIAGE", Anwaltsaktenzeichen 10960733-1 und "INK-JET PRINTING SYSTEM WITH OFF-AXIS INK SUPPLY AND HIGH PERFORMANCE TUBING" mit der Anwaltsaktenzeichennummer 1090735-1.

Technisches Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldrucker und insbesondere auf ein Drucksystem, das Nebenachse- (Off-Axis) bzw. nicht auf dem Wagen befindliche Tintenvorräte verwendet, die über eine Rohrleitung und einen Verteiler mit einem an einem Wagen angebrachten Stift verbunden sind.

Hintergrund der Erfindung

Tintenstrahldrucker sind in der Technik wohlbekannt und können einen Wagen verwenden, der einen oder mehrere Tintenstrahlkassetten oder Stifte in einer Überquerungs- oder Abtastbewegung transversal zu dem Druckerpapierweg trägt. Es ist ferner bekannt, ein externes stationäres Tintenreservoir vorzusehen, das über ein Rohr mit der sich bewegenden Kassette verbunden ist. Das externe Reservoir ist typischerweise als ein "off-axis-" bzw. nicht an dem Wagen befindlichen bzw. Nebenachsentintenreservoir bekannt. Obwohl diese Off- Axis-Systeme eine erhöhte Tintenkapazität liefern, bringen dieselben jedoch eine Anzahl von Problemen mit sich. Die Platzerfordernisse für die Nebenachsenreservoire und die Rohrleitung beeinflussen die Größe des Druckers mit der Konsequenz der Kostenzunahme. Darüber hinaus können Druckabfälle durch die Rohrleitung den Druckerdurchsatz reduzieren und die Druckqualität beeinträchtigen. Ein weiteres Problem besteht in den Dampfverlusten von der Rohrleitung und in der Luftdiffusion in das Rohrleitungssystem. In der Vergangenheit sind Rohrleitungen, wie z. B. LDPE (Polyethylen mit niedriger Dichte), verwendet worden, da dasselbe ein Material mit kleinem Modul ist, das sich einfach biegen läßt. Dieses Material mit kleinem Modul leidet an relativ hohen Dampfverlusten und an einer Luftdiffusion in die Röhre. Als ein Ergebnis der Dampfverluste kann die Tinte die Eigenschaften ändern, was die Druckqualität verschlechtert und eventuell eine Verstopfung der Röhre oder des Druckkopfes bewirkt. Als ein Ergebnis der Luftaufnahme kann sich der Druckkopf mit Luft füllen. Während thermischer Fluktuation kann sich die Luft ausdehnen, was ein Druckkopfauslaufen bewirkt. Zusätzlich kann die Luft eine Druckkopfaustrocknung bewirken. Weitere Probleme umfassen die Kraft, die durch die Rohrleitung auf den Wagen ausgeübt wird, und die Belastungen auf die Rohrleitung, die dazu tendiert, Knick- oder Ermüdungsfehler zu bewirken. Diese Probleme verschlimmern sich bei einem Off-Axis-Klein-Drucksystem mit seinem relativ kleinen Formfaktor.
Es würde folglich einen Vorteil darstellen, ein kompaktes, Off-Axis-Klein-Drucksystem zu liefern.
Es würde ferner vorteilhaft sein, ein solches Drucksystem zu liefern, das das Drucken mit hohem Durchsatz und mit relativ hohen Flußraten durch die Rohrleitung ermöglicht.
Wiederum weitere Vorteile würden durch ein off-axis- Drucksystem mit einer hohen Zuverlässigkeit aufgrund geringer Dampfverluste und einer geringen Luftdiffusion, zumal mit minimalen Rohrleitungsdruckabfällen, während die Kraft, die durch die Rohrleitung auf den Wagen ausgeübt wird, minimiert wird, um eine genaue Druckkopfausrichtung beizubehalten, geliefert werden.
Die US-A-5 469 201 beschreibt ein Tintenvorratsleitungszufuhrsystem für ein kontinuierliches Tintennachfüllsystem, bei dem die Tinte entlang eines Weges mit einer Schleife einem Druckwagen, der auf einer Seite der Schleife positioniert ist, zugeführt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es wird ein Drucksystem mit einem Off-Axis- bzw. Nebenachsentintenvorratssystem beschrieben, wie es in Anspruch 1 beansprucht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich deutlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels derselben ergeben, wie es in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht ist, bei denen
Fig. 1 ein Graph ist, der die Ergebnisse von Charakterisierungsbemühungen von Flußraten als eine Funktion des Röhrendurchmessers für eine exemplarische 3- Zentipoise-Tinte zeigt.
Fig. 2 ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines Druckerwagens ist, der über eine Länge einer Rohrleitung mit einem Nebenachsentintenreservoir verbunden ist, das als ein weicher Beutel dargestellt ist, wobei sich eine Luftblase in der Rohrleitung befindet, um ein Luftdiffusionsproblem zu veranschaulichen, das durch einen Aspekt der Erfindung beseitigt wird.
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Farbtintenstrahldruckers, der die Erfindung verwendet, ist, wobei seine Abdeckung entfernt ist.
Fig. 4 eine vereinfachte Teildraufsicht des Druckers von Fig. 3 ist, die eine Leitungsführung der Tintenstrahlzufuhrröhren von den Nebenachsentintenreservoiren zu den an dem Wagen angebrachten Tintenkassetten zeigt.
Fig. 5 eine isometrische Ansicht des Wagenverteilers und der Verbindung mit dem Rohrleitungssatz ist.
Fig. 6 eine vereinfachte Draufsicht eines Druckers mit einer Nebenachsentintenvorratsstation und einen bewegbaren Wagen ist.
Fig. 7 eine sehr vereinfachte Draufsicht des Druckers von Fig. 3 zeigt, die den Wagen, die vertikale Ebene, die durch die Düsenarrays des Druckkopfes, der auf dem Wagen getragen wird, die Nebenachsentintenvorratsstation und den Rohrleitungssatz darstellt.
Fig. 8 eine Teilschnittseitenansicht des Wagens, der Gleitstückstange und des Rohrleitungssatzes des Druckers von Fig. 3 auf getrennte Weise ist.
Fig. 9 eine isometrische Teilschnittansicht des Wagens mit Druckerkassetten, der in dem Drucker von Fig. 3 umfaßt ist, ist.
Fig. 10 eine vereinfachte Teildraufsicht des Druckers von Fig. 3 ist, die die Position des Rohrleitungssatzes bei verschiedenen Wagenpositionen in seinen Bewegungsbereich zeigt.
Fig. 11 eine isometrische Explosionsansicht ist, die den Wagenverteiler veranschaulicht, der bei dem Drucker von Fig. 3 verwendet wird.
Fig. 12 eine Seitenquerschnittansicht entlang der Linie 12-12 von Fig. 4 ist.
Fig. 13 eine isometrische Ansicht einer Nebenachsenzufuhrverteilerstruktur ist, die in dem System von Fig. 3 umfaßt ist.
Fig. 14 eine Querschnittansicht eines Rohrleitungssatzes des Drucksystems von Fig. 3 entlang der Linie 14- 14 von Fig. 5 ist.
Fig. 15 eine Querschnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Rohrleitungssatzes ist, das bei den Druckerausführungsbeispielen dieser Erfindung verwendet wird, wobei vier Röhren in einem gemeinsamen Extrodierverfahren definiert sind.
Fig. 16 eine vereinfachte Draufsicht eines alternativen Druckerausführungsbeispiels gemäß der Erfindung ist.
Fig. 17 eine vereinfachte Vorderansicht eines alternativen Wagenverteilerausführungsbeispiels ist, das bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 16 verwendet wird.
Fig. 18 eine vereinfachte isometrische Teilansicht des Wagenverteilerausführungsbeispiels von Fig. 17 ist.
Fig. 19 eine sehr vereinfachte Draufsicht des Druckerausführungsbeispiels von Fig. 16 ist, die Fig. 7 entspricht.
Fig. 20 eine Draufsicht eines Abschnitts eines alternativen Drucksystems ist, das ein Röhrenbildungsmerkmal umfaßt.
Fig. 21 eine Querschnittansicht entlang der Linie 21-21 von Fig. 20 ist.
Fig. 22 eine Querschnittansicht entlang der Linie 22-22 von Fig. 20 ist.
Fig. 23 eine isometrische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Druckerwagens und einer Röhrenführungskonfiguration ist.
Fig. 24 eine Teildraufsicht des Druckerwagens und der Röhrenführungskonfiguration von Fig. 23 ist.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Übersicht über die Ausführungsbeispiele

Eine exemplarische Anwendung für diese Erfindung ist ein Nebenachsentintenzufuhrsystem für ein Klein-Drucksystem. Bei dem exemplarischen System bewegt ein bewegbarer Wagen einen Druckkopf, der Tintentröpfchen in einem Punktmatrixmuster auf Papier oder ein anderes Druckmedium abfeuert. Der Druckkopf befindet sich in einer Fluidkommunikation mit einem austauschbaren Tintenvorrat, der in einer festen Tintenvorratsstation loslösbar angebracht ist. Die Aufgaben dieses Systems umfassen folgendes:
(1) Liefern eines kompakten Klein-Drucksystems;
(2) Ermöglichen des Druckens mit einem hohen Durchsatz und mit hohen Flußraten durch die Rohrleitung;
(3) Minimieren von Druckabfällen durch die Rohrleitung;
(4) Beibehalten einer genauen Druckkopfausrichtung durch Minimieren der Kräfte, die durch die Rohrleitung auf den Druckkopfwagen ausgeübt werden; und
(5) Liefern einer hohen Zuverlässigkeit durch sehr niedrige Dampfverluste und eine sehr geringe Luftdiffusion durch die Rohrleitung.
Die Rohrleitungsanforderungen tragen zu der Schwierigkeit bei, diese Aufgaben zu erfüllen. Um die Druckabfälle zu minimieren, ist eine Rohrleitung mit Durchmessern von größer als 0,050 Zoll (1,3 mm) ID (Innendurchmesser) wünschenswert, wobei ein bevorzugter Innendurchmesser 0,094 Zoll (2,4 mm) ID oder mehr für eine Minimierung von Druckabfällen beträgt. Fig. 1 ist ein Graph, der die Ergebnisse von Charakterisierungsbemühungen von Flußraten als eine Funktion des Röhrendurchmessers für eine exemplarische Drei-Zentipoise-Tinte zeigt. Darüber hinaus werden Röhrenbefestigungen schwierig, wenn der Durchmesser kleiner als 0,0625 (1/16) Zoll (1,6 mm) beträgt. Kleinere Röhren sind wünschenswert, um die Röhrenführung zu ermöglichen, da größere Röhren mehr Kraft ausüben und dazu tendieren, zu knicken, wenn dieselben um enge Ecken gebogen werden. Der Bedarf nach niedrigen Dampfverlusten und nach einer geringen Luftdiffusion erfordert Rohrleitungsmaterialien, die ein ziemlich hohes Zugmodul aufweisen. Polytrifluorchlorethylen (PCTFE) weist beispielsweise ein Modul von etwa 300.000 psi bzw. lbf/in² auf.
Die Auswirkung von großen Durchmessern und Rohrleitungsmaterialien mit einem hohen Modul weisen zwei nachteilige Effekte auf. Erstens stellt dieselbe einen niedrigen Grenzwert bezüglich des Radius der Rohrleitung ein, was die Druckergröße beeinflußt. Das Unterschreiten eines bestimmten Biegeradius erhöht die Kraft, die durch die Rohrleitung auf den Wagen ausgeübt wird, was die Wagenausrichtung nachteilig beeinträchtigen wird. Zusätzlich kann der kleine Biegeradius ein Abknicken der Rohrleitung oder Ermüdungsfehler ergeben. Dies spricht für eine Rohrleitung mit kleinerem Durchmesser.
Das Nebenachsentintenzufuhrsystem gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung umfaßt mehrere Aspekte. Gemäß einem Aspekt wird ein Verteilerbetrieb verwendet, um das Tintenfluid durch 90-Grad-Windungen zu führen, die mit Rohrleitungsdurchmessern von größer als etwa 0,0625 Zoll (1,6 mm) ID nicht möglich sind. Gemäß einem zweiten Aspekt ist eine Spannungsentlastungsklemme, die die Rohrleitung an dem Wagen an Ort und Stelle hält, in der Nähe der Gleitstückstange positioniert, um den Einfluß der Rohrleitung auf die Punktplazierung und die Wagen-zu-Wagenstange-Reibungskräfte zu minimieren. Gemäß einem dritten Aspekt ermöglicht der gesamte Röhrenweg den maximalen dynamischen Biegeradius während aller Wagenbewegungspositionen. Der dynamische Biegeradius ist der Radius der Schleife, der variiert, während sich der Wagenbewegt. Dies minimiert die Röhrenspannung, die auf dem Wagen lastet, und minimiert die Wahrscheinlichkeiten dafür, daß Röhrenermüdungs- oder Knick-Grenzwerte überschritten werden. Ferner ist die dynamische Röhrenschleife niemals zwischen dem Wagen und einer festen Wand gefangen und wird folglich niemals zu einem sehr kleinen Biegedurchmesser gezwungen. Statt dessen befindet sich der Rohrleitungssatz oberhalb des Wagens, wobei es demselben bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ermöglicht ist, für den gesamten Verfahrweg des Wagens bei einem Radius von 50 mm bis 60 mm zu verweilen. Ein vierter Aspekt der Erfindung besteht in dem Verfahren des Verteilens oder der Spannungsentlastung und der Wärmebildung, um die Tendenz der Röhre zu beseitigen, zu knicken, wenn dieselbe um eine 90- oder 180-Grad- Biegung gebogen wird, was insbesondere wichtig ist, wenn eine Rohrleitung mit einem Durchmesser verwendet wird, der annehmbare Druckabfälle ermöglicht, und wenn das Material eine hohe Leistungsfähigkeit bei einer Rohrleitungsanwendung liefert.
Die Rohrleitung, die bei dem Tintenzufuhrsystem verwendet wird, sollte mehrere Aufgaben erfüllen. Sie sollte eine sehr niedrige Dampfdurchlaßrate (VTR; VTR = vapor transmission rate) und eine sehr geringe Luftdiffusion aufweisen. Der Rohrleitungsmodul sollte bis zu dem Maß, das möglich ist, während die anderen Aufgaben erfüllt werden, minimiert sein, um die Kraft zu minimieren, die auf den Wagen ausgeübt wird. Die Rohrleitung sollte für viele Zyklen der Hin-Und-Her- Wagenbewegung, wie z. B. für Millionen von Zyklen bei einigen Anwendungen, ohne Fehler arbeiten. Schließlich sollte die Rohrleitung sehr niedrige Kosten aufweisen.
Die Luftdiffusion in die Rohrleitung gibt ein viel schwieriger zu beseitigendes Problem als dasjenige, daß flüchtige Stoffe aus der Rohrleitung entweichen, und daß sich die Tinte in der Rohrleitung teilweise konzentriert und sogar teilweise austrocknet. Die Luftaufnahme ist das Wachstum von Blasen, die bereits vorher in der Rohrleitung existieren, die sich in Fluidkommunikation mit einem weichen Beutel befindet. Das Problem ist in Fig. 2 dargestellt. Man betrachte beispielsweise den Fall, daß Tinte in einem weichen geschlossenen Beutel A gehalten wird und durch eine Röhre C mit einer Luftblase D mit einer Druckkassette B verbunden ist. Die Außenatmosphäre, der Gesamtdruck in dem Beutel und der Blasengesamtdruck sind ausgeglichen (wobei angenommen wird, daß dieselben horizontal und statisch sind):
Ptot, Röhre = Ptot, Beutel = Ptot, außen
Der Gesamtdruck ist nun aber gleich dem Luft- (hauptsächlich Sauerstoff und Stickstoff, wobei Dämpfe nicht gezählt werden) Druck plus dem Partialdampfdruck:
Ptot, Röhre = PLuft, Röhre + PDampf, Röhre = PLuft, außen + PDampf, außen
Folglich ergibt sich
(PLuft, außen - PLuft, Röhre) = (PDampf, Röhre - PDampf, außen)
Nun ist die Dampfluft in der Röhre vollständig gesättigt; der Dampfdruck außen kann jedoch variieren. In Arizona kann der Dampfdruck beispielsweise sehr niedrig sein. In Florida ist derselbe typischerweise sehr hoch. In sehr trockenen Umgebungen, wie z. B. Arizona, kann die Diffusionsrate von Luft sehr hoch sein. Bei Rohrleitungsmaterialien mit niedriger Leistungsfähigkeit können sich die Röhren in wenigen Tagen mit Luft füllen. Die Luft in der Rohrleitung wird in die Druckkassette gezogen, was eine Austrocknung des Druckkopfes oder eine Fehlfunktion des Regulierers bewirkt.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird bei dem Drucksystem, das die Erfindung ausführt, eine Rohrleitung verwendet, die die im vorhergehenden erwähnten Aufgaben erfüllt. Ein gegenwärtig bevorzugtes Rohrleitungsmaterial, das für den Zweck geeignet ist, ist ein Polyvinylidenchloridcopolymer (PVDC). Die Rohrleitung wird unter Verwendung von bekannten Extrodierverfahren zum Herstellen einer Rohrleitung hergestellt. Die PVDC-Materialien, die dafür bekannt sind, extrodierbar zu sein und gute Sauerstoff- und Wassersperreigenschaften aufzuweisen, tendieren, soweit dies derzeit bekannt ist, dazu, ein Verhältnis von etwa 80% Vinylidenchloridmonomer und 20% Vinylchloridmonomer aufzuweisen. Diesem Verhältnis werden typischerweise zusätzliche Standardpolymermaterialien hinzugefügt, um den Extrodierprozeß zu unterstützen oder zusätzliche wichtige Eigenschaften, wie z. B. Flexibilität, zu liefern; die Hinzufügung solcher Materialien ist in der Technik bekannt. PVDC- Copolymermaterialien, die für den Zweck geeignet sind, sind kommerziell verfügbar. Beispielsweise die Marktmaterialien unter dem Warenzeichen "Saran" von Dow Chemical. Die Versionen von "Saran", die für den Zweck geeignet zu sein scheinen, umfassen "Saran 2032", "Saran 32056" und Saran 313", wobei alle Warenzeichen von Dow Chemical sind. Dieses Material weist die exemplarischen charakteristischen Werte auf, die in Tabelle 1 im folgenden gegeben sind, und zwar mit einer Wasserdampfdurchlaßrate (WVTR; WVTR = water vapor transmission rate) (Gramm-mil/100 Zoll²-Tag) bei 10% relativer Luftfeuchtigkeit (RH), 100ºF; einer O&sub2;-Permeabilität (cc · mil/(100 Zoll² · Tag · atm), 23ºC, 0% RH); Zugmodul (psi), wobei psi Pfund pro Quadratzoll darstellt. Die im vorhergehenden erwähnten Maßeinheiten sind in der Technik wohlbekannt. Darüber hinaus weist dieses Material eine gute Ermüdungswiderstandfähigkeit und chemische Resistenz auf und weist relativ niedrige Kosten auf.

Tabelle I

Eigenschaft PVDC
WVTR 0,25
O&sub2;-Permeabilität 2,5
Zugmodul 65.000
Während bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Rohrleitung als eine Extrodierung gebildet ist, die aus dem ausgewählten Material mit geringer Diffusion besteht, kann die Rohrleitung alternativ als eine Mehrschichtröhre gebildet sein, wobei die Rohrleitung aus einer Schicht von sehr flexiblem Polymermaterial und einer weiteren Schicht aus PVCD- Copolymer oder einem anderen Material mit niedriger Diffusion hergestellt ist.

Exemplarische Drucksystemausführungsbeispiele

Unter Zuwendung auf Fig. 3 wird eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Ausführungsbeispiels eines Tintenstrahldruckers gezeigt, der die Erfindung ausführt, wobei die Abdeckung desselben entfernt ist. Allgemein weist der Drucker 10 einen Behälter 12A zum Halten eines Eingangsvorrats von Papier oder eines anderen Druckmediums auf. Wenn eine Druckoperation eingeleitet wird, wird unter Verwendung eines Blattzuführers ein Blatt Papier in den Drucker zugeführt und daraufhin in einer U-Richtung dazu gebracht, sich in der entgegengesetzten Richtung zu einem Ausgangsbehälter 12B zu bewegen. Das Blatt wird in einer Druckzone 14 gestoppt, wobei daraufhin ein bewegbarer Wagen 16, der eine oder mehr Druckkassetten 18 enthält, zum Drucken eines Bandes von Tinte auf das Blatt über das Blatt bewegt wird. Nach einer einzigen Bewegung oder mehreren Bewegungen bzw. Abtastbewegungen wird daraufhin das Blatt unter Verwendung eines Schrittmotors und von Zufuhrrollen (nicht gezeigt in Fig. 3) inkrementweise zu einer nächsten Position innerhalb der Druckzone 14 geschoben, woraufhin sich der Wagen 16 wiederum über das Blatt bewegt, um ein nächstes Tintenband zu drucken. Wenn das Drucken auf das Blatt abgeschlossen ist, wird das Blatt zu einer Position oberhalb des Behälters 12B weitergeleitet, in dieser Position gehalten, um sicherzustellen, daß die Tinte trocken ist, und daraufhin losgelassen.
Alternative Ausführungsbeispiele des Druckers umfassen solche mit einem Ausgangsbehälter, der an der Rückseite des Druckers 10 positioniert ist, wobei das Blatt Papier durch die Druckzone 14 vorgeschoben wird, ohne in einer U-Richtung vorgeschoben zu werden.
Der Bewegungsmechanismus des Wagens 16 kann ein herkömmlicher Mechanismus sein und umfaßt allgemein eine Gleitstückstange 22, entlang der der Wagen 16 gleitet, und einen Codestreifen 24, der durch einen Photodetektor bei dem Wagen 16 zur präzisen Positionierung des Wagens 16 optisch erfaßt wird. Ein Schrittmotor (nicht gezeigt), der mit dem Wagen 16 unter Verwendung einer herkömmlichen Antriebsriemen-Und- Riemenscheiben-Anordnung verbunden ist, wird zum Transportieren des Wagens 16 über die Druckzone 14 verwendet.
Neuartige Merkmale des Tintenstrahldruckers 10 beziehen sich auf das Tintenzufuhrsystem zum Zuführen von Tinte zu den Druckkassetten 18 von einer Nebenachsentintenvorratsstation 30, die austauschbare Tintenvorratskassetten 31, 32, 33 und 34 enthält. Für Farbdrucker wird es typischerweise eine getrennte Tintenvorratsstation für schwarze Tinte, gelbe Tinte, magentafarbene Tinte und cyanfarbene Tinte geben. Daß schwarze Tinte dazu tendiert, am schnellsten geleert zu werden, weist der Schwarztintevorrat 34 eine größere Kapazität als die Kapazitäten der anderen Tintenvorräte 31-33 auf.
Ein Rohrleitungssatz 36 aus vier Röhren 38, 40, 42 und 44 überträgt Tinte von den vier Nebenachsentintenvorratskassetten 31-34 zu den vier Druckkassetten 18. Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung sind die Rohrleitungen 38-44 aus einem PVDC-Copolymer gebildet. Ein solches Rohrleitungsmaterial liefert die notwendige Sperre für eine Luftdiffusion und erfüllt die anderen Kriterien, die im vorhergehenden für die Rohrleitung erörtert wurden.
Fig. 4 ist eine Draufsicht des Druckers 10 von Fig. 3. Diese zeigt die Röhrenführung des Rohrleitungssatzes 36 gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung. Die Röhrenführung ist entworfen, um den Rohrleitungssatz unterzubringen, während der Platz, der erforderlich ist, damit der Rohrleitungssatz 36 dem Wagen 16 entlang des Bewegungsweges desselben folgen kann, minimiert wird. Bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die Rohrleitungen 38-44 zwischen den Röhrenenden zu einem flachen Band zusammengefaßt. Dies kann durch einen flexiblen Rohrleitungsträger 46 erzielt werden, der aus einem flexiblen Kunststoffmaterial hergestellt ist, in dem Röhrenaufnahmekanäle 46A-46B gebildet sind, die so proportioniert sind, daß die einzelnen Röhren schnappmäßig in die Kanäle passen, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Ein exemplarisches Material zur Herstellung des Röhrenträgers ist Polyurethan. Alternativ können die vier Röhren 38-44 aus einer einstückigen Extrodierung 36' hergestellt sein, wobei die Röhren durch Abschnitte der Extrodierung miteinander verbunden sind. Dieses alternative Ausführungsbeispiel ist in Fig. 15 gezeigt.
Der Rohrleitungssatz 36 verläuft von den einzelnen Nebenachsenkassetten 31-34 in einer Lauflänge von etwa 25 bis 30 Zoll (635 bis 762 mm) für einen kleinen Drucker und bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel von etwa 26-28 Zoll (660- 711 mm) zu den an dem Wagen angebrachten Kassetten 18. Der Röhreninnendurchmesser liegt abhängig von den erforderlichen Tintenflußraten in dem Bereich von 0,030 bis 0,150 Zoll (0,8 bis 3,8 mm), wobei 0,054 bis 0,094 Zoll (1,4 bis 2,4 mm) der bevorzugte Bereich ist, und wobei etwa 0,064 Zoll (1,6 mm) ein exemplarischer bevorzugter Röhrendurchmesser für den Drucker 10 ist. Die Röhrenaußenwanddicke liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,010 Zoll (0,25 mm) bis 0,020 Zoll (0,51 mm), wobei ein bevorzugter Wert 0,015 Zoll (0,4 mm) ist. Die Rohrleitungs-Biegespannungsgegenluftdiffusions-Anforderungen tendieren dazu, diesen Wert zu definieren.
Der Rohrleitungssatz 36 verläuft in einer C-förmigen Kanalführung 48, die entlang einer Seite, die der Druckzone 14 zugewandt ist, offen ist. Eine Klemme (nicht gezeigt), die an dem Nebenachsenvorratsende der Kanalführung positioniert ist, stellt die Position des Rohrleitungssatzes 36 relativ zu diesem Ende der Führung sicher. Die Kanalführung 48 schränkt den Rohrleitungssatz 36 derart ein, daß sich derselbe von der Druckzone 14 nicht weiter weg bewegen kann als die aufrechte Wand 48A des Baugliedes 48, wobei dieselbe aber dennoch ermöglicht, daß sich der Rohrleitungssatz 36 aus der Kanalführung bewegen kann, wie es erforderlich ist, um der Bewegung des Wagens 16 zu folgen.
Der Rohrleitungssatz 36 ist durch eine Spannungsentlastungsklemme 50 nach oben an den Wagen 16 geklemmt, und somit weist der Rohrleitungssatz 36 einen von dem Wagen entfernten bzw. Nebenwagenabschnitt 36B und einen Nebenachsenabschnitt 36C auf, die durch die Klemme 50 geteilt sind. Der Röhrenträger 46 endet an der Spannungsentlastungsklemme. Der Rohrleitungssatz 36 ist bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel von dem Niveau des Wagens 16 zu dem Niveau des Kanalbaugliedes 48 nach oben gebogen. Diese Aufwärtskurve wird erzielt, indem die Röhren 38-44 gebogen werden, um den Übergang von einer horizontalen Ebene auf Wagenniveau zu einer oberen horizontalen Ebene an der Kanalführung 48 herzustellen. Stromabwärts bezüglich der Klemme 50 sind die Enden der Röhren 38-44 jeweils mit Eingangstoren eines Kunststoffverteilers 60 verbunden, der die Tinte durch die entsprechenden Kanäle zu Verteilerausgangstoren führt, die beispielsweise ein Tor 62A umfassen, das in Fig. 9 gezeigt ist. Die Verteilerausgangstore sind daraufhin wiederum über Tintenkoppler 66 und Nadel/Septum-Anordnungen mit den entsprechenden Druckkassetten 18 fluidmäßig gekoppelt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, und wie es genauer in der ebenfalls anhängigen Anmeldung "COMPLIANT INK INTERCONNECT BETWEEN PRINT CARTRIDGE AND CARRIAGE" beschrieben ist. Ein wichtiges Röhrenführungsmerkmal, das bei dem Drucker 10 umfaßt ist, besteht darin, daß der Rohrleitungssatz 36 zwischen dem Nebenachsentintenvorrat und den Druckkassetten auf dem Wagen 16 derart geführt ist, daß im Rohrleitungssatz eine Schleife gebildet wird, wobei eine Projektion der Schleife eine entsprechende Projektion des Wagens wesentlich überlappt. Es kann ferner ausgedrückt werden, daß für viele Anwendungen die Schleife im wesentlich in einem vertikal projizierten Volumen enthalten ist, das durch den Wagen abgefahren wird, während sich derselbe durch den Verwahrweg bewegt. Diese Führung ermöglicht eine Tiefenreduzierung der Tiefengröße des Druckers. Dieses Merkmal ist in Fig. 6 und in Fig. 7 gezeigt. Fig. 6 stellt eine vereinfachte Draufsicht eines Druckers 200 mit einer NebenachsenTintenvorratsstation 202 tund einem bewegbaren Wagen 204 dar. Die vertikale Projektion des von der Wagenbewegung abgefahrenen Volumens ist als 214 angezeigt. Eine vertikale Ebene 212 teilt die Druckkopfdüsenarrays an dem Wagen 204 in zwei Hälften und ist parallel zu der Bewegungsachse des Wagens. Die Rohrleitung 208 liefert einen Fluidweg von der Nebenachsentintenvorratstatian 202 zu dem Wagen 204, wobei eine Schleife 210 in der Rohrleitung gebildet ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Rohrleitung die vertikale Ebene 212 zwischen dem Nebenachsentintenvorrat und den Wagen nicht überquert, und daß die dynamische Schleife 210, die durch die Rohrleitung gebildet wird, größtenteils außerhalb der vertikalen Projektion des Wagenbewegungsabfahrvolumens liegt. Folglich nimmt die Rohrleitung über das Wagenabfahrvolumen hinaus zusätzliches Produktvolumen ein. Der Drucker weist eine Tiefe auf, die mit D&sub1; angezeigt ist. Um das Volumen, das notwendig ist, um die Schleife unterzubringen, zu reduzieren, wird allgemein ein Rohrleitungsmaterial mit geringer Leistungsfähigkeit verwendet, wie z. B. eine LDPE-Rohrleitung, die ein relativ kleines Modul aufweist und folglich Schleifen mit sehr kleinen Biegeradii ermöglicht, wie z. B. in der Größenordnung von 20 mm. Die Rohrleitung mit geringer Leistungsfähigkeit kann hohe Luftaufnahmeraten ermöglichen, die zu Druckschwierigkeiten führen.
Man betrachte nun Fig. 7, die eine sehr vereinfachte Draufsicht des Druckers 10 zeigt, und die den Wagen 16, die vertikale Ebene, die als Bezugszeichen 230 angezeigt ist und durch die Düsenarrays der Druckköpfe verläuft, die an dem Wagen getragen werden, die Nebenachsentintenvorratsstation 30 und den Rohrleitungssatz 36 darstellt. In dem Rohrleitungssatz ist eine Schleife 36A gebildet. Die Schleife 36A ist größer als die Schleife 210, die in der Rohrleitung 208 von Fig. 6 gebildet wird. Jedoch ist trotz der größeren Schleife von beispielsweise der Größenordnung von 50 bis 60 mm die Nettozunahme des Druckerraumes aufgrund der größeren Schleife vernachlässigbar. Der Grund hierfür besteht darin, daß die vertikale Projektion der Schleife 36A entlang der Medienwegrichtung im wesentlichen in der vertikalen Projektion des Wagenbewegungsabfahrvolumens enthalten ist, die als 232 angezeigt ist. Tatsächlich überquert die Rohrleitung 36 die Achse 230 bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel zwei Mal. Dies trifft ferner für eine vertikale Ebene zu, die parallel zu der Bewegungsrichtung ist und durch den Wagenschwerpunkt verläuft. Die Ebene 230 kann ebenfalls eine solche Ebene durch den Masseschwerpunkt darstellen. Die vertikale Projektion der dynamischen Schleife 36A, die in dem Rohrleitungssatz 36 gebildet wird, wird im wesentlichen innerhalb der vertikalen Projektion des Abfahrvolumens des Wagens liegen, während sich derselbe zwischen seiner rechten und linken Verfahrwegsgrenze bewegt. (Es ist die vertikale Projektion der Schleife, da die Schleife dem Wagen aus dem Weg bleiben muß). Als ein Ergebnis kann die Tiefe D&sub2; des Druckers 10 verglichen zu der Tiefe D&sub1; des Druckers, der in Fig. 6 gezeigt ist, reduziert werden. In anderen Worten ausgedrückt ist die Röhrenführungskonfiguration von Fig. 7 raumsparend, da die Schleife nicht zu der Tiefe (gemessen entlang der Medienvorschubachse) des Druckers beiträgt, sogar obwohl die Schleife einen ziemlich großen Radius aufweist.
Fig. 8 ist eine Teilschnittseitenansicht eines Abschnitts des Druckers von Fig. 3, die die Gleitstückstange 22, den Wagen 16 mit den Druckkassetten, den Rohrleitungssatz 36 und die Rohrleitungsführung zeigt. Fig. 8 zeigt die Ebenenänderung der Rohrleitungsführung von der Wagenebene auf eine höhere Ebene. Die Ebenenänderung erleichtert einen schmalen Raumfaktor für Anwendungen, die bezüglich der Druckertiefe empfindlich sind. Die Ebenenänderung ermöglicht ferner die Plazierung der Vorräte oberhalb des Wagens, was den Durchsatz unterstützt, indem an dem Tintenzufuhrsystem eine zusätzliche Druckbeaufschlagung geliefert wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der Wagen 16 nicht strikt horizontal sein muß, sondern daß derselbe von der Horizontalen leicht geneigt sein kann, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Die Position der Rückseite des Wagens relativ zu der Stangenachse 22A ist durch die Gleitstückstange 22 beschränkt, die in einer Stangenaufnahmestruktur 16A, die in dem Wagen 16 umfaßt ist, aufgenommen ist. Die Position der Vorderseite des Wagens ist durch ein Mitläuferrad 16B bestimmt, das sich frei an einer Welle 16C dreht. Die Schwerkraft drückt das Rad 16C gegen eine untere Oberfläche 72A einer Führung 72, die an der Druckergehäusestruktur fest befestigt ist. Es ist für den Wagen möglich, sich gegen die Schwerkraft um ein geringes Maß um die Stange 22 zu drehen. Dies kann vorkommen, falls der Wagen Kräften ausgesetzt wird, die die Vorderseite des Wagens nach oben drängen. Eine solche Drehung des Wagens würde die Druckqualität nachteilig beeinflussen, da die Ausrichtung des Druckkopfes relativ zu dem Druckmedium beeinträchtigt sein würde. Es besteht ein Bedürfnis, die Kräfte, die durch den Rohrleitungssatz an dem Wagen anliegen, zu minimieren, die dazu tendieren könnten, das Rad von der Oberfläche 73A weg abzuheben, und dabei gleichzeitig die Größe des Druckers zu minimieren. Dies wird durch die Führung des Rohrleitungssatzes, die Auswahl des Rohrleitungsmaterials und -durchmessers und der Dicke der Röhren durchgeführt.
Fig. 9 ist eine isometrische Ansicht aus einem Blickwinkel nach oben auf den Wagen 16, die eine Druckkassette 18 und ein Septum 80 im Querschnitt zeigt. Nicht gezeigt in diesem Querschnitt ist ein Reglerventil innerhalb der Druckkassette, das durch Öffnen und Schließen eines Loches 82 den Druck regelt. Eine Öffnung in dem Boden des Wagens 16 gibt die Druckkopfposition 84 jeder Druckkassette 18 frei. Wagenelektroden (nicht gezeigt) liegen Kontaktanschlußflächen an der Druckkassette 18 gegenüber. Wenn das Reglerventil geöffnet ist, befindet sich eine Hohlnadel 86 in Fluidkommunikation mit einer Tintenkammer 90, die sich innerhalb der Kassette 18 befindet. Die Nadel 86 erstreckt sich durch einen selbstabdichtenden Schlitz, der in der Mitte des Septums 80 gebildet ist. Der Schlitz wird durch die Elastizität des Gummiseptums 80 automatisch abgedichtet, wenn die Nadel entfernt wird. Eine Kunststoffkanalleitung 92 führt von der Nadel 86 über das Loch 82 zu der Kammer 90. Die Kanalleitung kann ebenfalls einstückig mit dem Druckkassettenkörper sein. Die Kanalleitung kann ferner an den Druckkassettenkörper geklebt, hitzegefügt, Ultraschall-geschweißt oder auf andere Weise befestigt sein. Ein Septumwinkelstück 94 führt die Tinte von dem Verteiler 60 zu dem Septum 80 und trägt das Septum. Das Septum ist an dem Winkelstück unter Verwendung einer Preßabdeckung befestigt. Der Koppler 66 ist bei diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein flexibles Faltenrohr zum Ermöglichen eines Maßes an x-, y- und z-Bewegung des Septums 80, wenn die Nadel 86 in das Septum eingefügt wird, um die Belastung an der Nadel zu minimieren und eine fluiddichte und luftdichte Abdichtung um die Nadel herum sicherzustellen. Die Faltrohre können aus Butylgummi, Hoch-acn- Nitril oder einem anderen flexiblen Material mit geringen Dampf- und Luft-Durchlaßeigenschaften gebildet sein. Alternativ können die Faltrohre durch eine U-förmige oder kreisförmige flexible Röhre ersetzt werden. Eine Feder 96 drängt das Septum 80 nach oben, was ermöglicht, daß das Septum z- Toleranzen aufnimmt, minimiert die Belastung an der Nadel und stellt eine dichte Abdichtung um die Nadel 60 sicher. Schlitze 98, die an jedem der Sitze 95 in dem Wagen 16 gebildet sind, sind mit Platten an jeder Druckkassette 18 ausgerichtet, um die Bewegung der Druckkassette 18 innerhalb des Sitzes einzuschränken.
Fig. 10 ist eine vereinfachte Teildraufsicht des Druckers von Fig. 3, die die Position des Rohrleitungssatzes 36 bei verschiedenen Wagenpositionen in seinem Abtastbewegungsbereich zeigt. Bei einer ersten Wagenposition, die an einem ersten Ende des Abtastbewegungsbereiches angeordnet ist, das von der Nebenachsentintenvorratsstation 30 entfernt ist, hat der Rohrleitungssatz 36 die Position, die in Fig. 10 als 36- 1 dargestellt ist. Während der Wagen 16 von dem ersten Ende der Bewegungsregion zu dem zweiten Ende der Bewegungsregion bewegt wird, nimmt der Rohrleitungssatz ein Kontinuum von Positionen an, die die exemplarischen diskreten Positionen 36-2 bis 36-12 umfassen, die in Fig. 8 gezeigt sind. Die äußere (d. h. von dem Bereich, der durch den Wagen 16 abgefahren wird, entfernte) Verfahrwegsbegrenzung des Rohrleitungssatzes 36 wird durch die Kanalführung 46 auf einer longitudinalen Seite des Bereiches, der durch den Wagen 16 abgefahren wird, begrenzt. Der äußere Verfahrweg des Rohrleitungssatzes 36 auf der gegenüberliegenden longitudinalen Seite des Abfahrbereiches wird durch die Spannungsentlastungsklemme 50 beschränkt, was an der Rohrleitungsposition 36-1 ergibt, daß die vertikale Projektion des Rohrleitungssatzes 36 im wesentlichen den Wagen 16 enthält, ohne daß sich jedoch die Rohrleitung an der Seite des Wagens vorbei über die Gleitstückstange 22 erstreckt. Während der Wagen zu dem gegenüberliegenden Ende seines Verfahrweges bewegt wird, wird eine zusätzliche Länge des Rohrleitungssatzes verfügbar, um eine etwas längere Schleife zu bilden, die leicht über der Seite des Wagens über der Stange 22 hervorsteht, wie es beispielsweise bei der Wagenposition 36-12 gezeigt ist. Das Druckervolumen, das erforderlich ist, um den Rohrleitungssatz unterzubringen, ist aufgrund des effizienten Röhrenführungsschemas, das in Fig. 10 gezeigt ist, minimiert.
Fig. 11 ist eine Explosionsansicht des Wagenverteilers 60 des Systems von Fig. 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Verteiler gezeigt, um zwei zusammenpassende Kunststoffverteilerbauteile 60A und 60B mit entsprechenden Kanaldefinierenden Strukturen aufzuweisen, die, wenn dieselben miteinander verbunden werden, vier leckdichte Fluidkanäle zwischen einem Eingangstor, das mit einer entsprechenden Röhre verbunden ist, und einem Ausgangstor, das mit einem Fluidkoppler zur Verbindung mit der entsprechenden Druckkassette, die in dem Wagen angebracht ist, verbeunden ist, definieren. Ein Eingangstor ist als eine kurze Verbinderröhre 60A-5 gezeigt. Ein Ausgangstor ist als eine kurze Verbinderröhre 60B-8 gezeigt. Die zwei Bauteile des Verteilers sind mit Ultraschallschweiß-, Haftmittel- oder anderen Abdichtungstechniken miteinander verbunden, um eine auslaufdichte Verbindung zwischen den zwei Bauteilen sicherzustellen. Ultraschallschweißen ist ein bevorzugtes Verfahren zum Zusammenbau des Verteilers, der Zunge- und -Rille-Verbindungen verwendet, wie es dargestellt ist. Ein exemplarisches Material, aus dem der Verteiler aufgebaut werden kann, ist (Warenzeichen) DOW Isoplast 302, ein Polyurethan.
Fig. 12 und 13 stellen eine exemplarische Technik zum Erzielen einer Fluidverbindung zwischen einer exemplarischen Nebenachsentintenkassette 34 und einer entsprechenden Röhre 42 derselben dar. Eine Hohlnadel 112 erstreckt sich von einem Nebenachsenverteiler 110 an einem Sitz in der Nebenachsenvorratsstation 30 und ist mit einem Eingangstor 114 des Verteilers über eine 90-Grad-Kanalleitung 116 verbunden, die in dem Verteiler definiert ist. Die Tinte innerhalb der Nebenachsenkassetten 31-34 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel bei Atmosphärendruck, wobei die Tinte durch einen negativen Druck innerhalb jeder Kassette 18, der durch einen Regler bestimmt wird, der sich innerhalb jeder Druckkassette befindet, in jede der Druckkassetten 18 gezogen wird. Die Hohlnadel 112 erstreckt sich in einer Aufwärtsrichtung von der Tintenvorratszufuhr, die durch den Verteiler 110 geliefert wird, und ist durch ein Gummiseptum 120 hindurch an der Tintenvorratskassette 34 eingefügt, um einen Fluidkommunikationsweg zwischen dem Tintenreservoir 122 innerhalb der Kassette 34 und der Tintenkanalleitung 116 zu erzeugen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt das Tintenreservoir 122 einen zusammendrückbaren Tintenbeutel. Der Nebenachsenverteiler 110 umfaßt Eingangstore, sich aufwärts erstreckende Hohlnadeln und interne 90-Grad-Fluidkanalleitung für jede der anderen Vorratskassetten 31-33 an der Vorratsstation 30, wie es in Fig. 13 allgemein angezeigt ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß für den Drucker von Fig. 3 zwischen den Druckerkassetten auf dem Wagen und den Nebenachsentintenvorratsreservoiren eine Fluidkanalleitung eingerichtet ist. Abhängig von der speziellen Implementierung kann die Fluidkanalleitung den Fluidauslaß von dem Nebenachsenreservoir, die Verteiler an dem Wagen und dem Nebenachsentintenvorrat, die Rohrleitung und den Fluidkoppler zwischen dem Wagenverteiler und dem Kassettenreservoir umfassen. Allgemein umfaßt die Fluidkanalleitung den gesamten Fluidweg zwischen dem Nebenachsenreservoir und der an dem Wagen angebrachten Kassette.
Fig. 16 ist eine Draufsicht eines alternativen Drucksystemausführungsbeispiels 10% bei dem die Kanalführung 46' auf der der Position der Führung 46 des Druckerausführungsbeispiels von Fig. 4 gegenüberliegenden Seite der Druckzone angebracht ist. Folglich ist die Kanalführung 46' benachbart zu und oberhalb der Gleitstückstange 22 angebracht. Das Wagenende des Rohrleitungssatzes 36 ist mit dem Wagenverteiler 150 verbunden, der auf der Wagenseite positioniert ist, die der Kanalführung 46' gegenüber liegt. Eine Spannungsentlastungsklemme 50' ist an dem Wagen 16' angebracht, um einen Abschnitt des Rohrleitungssatzes 36 an dem Wagen zu befestigen, wie es in Fig. 16 gezeigt ist. Ein Nachteil des Ausführungsbeispiels 10' besteht darin, daß die Spannungsentlastungsklemme 50' nicht benachbart zu der Gleitstückstange 22 positioniert ist. Jegliche Kräfte, die durch den Rohrleitungssatz 36 ausgeübt werden, während der Wagen bewegt wird, werden leichter in Kräfte umgewandelt, die dazu tendieren, das Mitläuferrad 16B von der Führungsoberfläche der Führung 72 wegzuziehen, wodurch folglich die Ausrichtung der Druckkassetten relativ zu einem Druckmedium negativ beeinträchtigt wird. Die Röhrenführung des Rohrleitungssatzes 36 ist jedoch ziemlich effizient, wodurch folglich die Drucksystemgröße minimiert wird.
Fig. 17 und 18 zeigen die alternative Form eines Verteilers 150 detaillierter. Der Verteiler 150 umfaßt ein 90-Grad- Winkelstückwindung an jedem der Einlaßtore 152, so daß der Rohrleitungssatz 36 im wesentlichen parallel zu der Vorderseite des Verteilers verläuft, anstatt transversal relativ zu der Vorderseite des Verteilers auf denselben zu stoßen wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3. Darüber hinaus ist der Abstand jedes Einlaßtores von der Vorderseite 154 des Verteilers abgestuft, wodurch die Windung und die Höhenänderung des Rohrleitungssatzes 36, während derselbe von dem Wagen zu der Nebenachsentintenvorratsstation geführt wird, vereinfacht werden. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel definiert die Befestigungsabstufung des Verteilers einen 15-Grad-Winkel bei einer 4,5 mm-Beabstandung zwischen den Befestigungen (Verteilerausgangstoren). Es gibt eine Mehrzahl von Verteilerausgangstoren 156, die über Fluidkoppler (nicht gezeigt) mit den Druckkassetten auf dem Wagen gekoppelt sind. Der Verteiler 150 weist vier innere Fluidkanalleitungen auf, die einen Fluidweg von jedem Einlaßtor zu einem entsprechenden Auslaßtor liefern. Der Verteiler 150 liefert im wesentlichen drei 90-Grad- Richtungsänderungen des Tintenweges. Der Verteiler 150 kann auf eine ähnliche Art und Weise wie der Aufbau des Verteilers 60 aus zwei Elementen hergestellt sein, die aneinander befestigt sind.
Fig. 19 ist eine vereinfachte Draufsicht des Druckers 10' von Fig. 16 und entspricht Fig. 7. Wiederum wird hier die vertikale Projektion der dynamischen Schleife 36A' im wesentlichen in der vertikalen Projektion des Wagenabfahrvolumen 232' enthalten sein, und dieselbe überquert die vertikale Ebene 230'.
Fig. 20-22 veranschaulichen ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Fluidkopplers zur Kopplung zwischen der Tintenvorratsstation und den Druckkassetten. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine Hitzebildung, um die Enden des Rohrleitungssatzes in Formen zu bilden, die die direkte Verbindung mit dem Septumwinkelstück 94 vereinfachen, was die Notwendigkeit für einen getrennten Fluidkoppler 66 und einen Verteiler 60 bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 beseitigt. Ein weiterer Vorteil besteht in der Beseitigung der Fluidverbindungen für jede Röhre, d. h. der Röhre-mit- Verteiler-Verbindung und der Verteiler-mit-Koppler- Verbindung, wodurch Tintenauslaufrisiken reduziert werden. Fig. 20 ist eine Draufsicht eines Abschnitts eines Drucksystems 10, das dieses Röhrenbildungsmerkmal ausführt, wobei der Rohrleitungssatz 36" Röhrenenden aufweist, die in der erforderlichen Form gebildet sind, um durch eine Spannungsentlastungsstruktur 160 zu dem Septumwinkelstück 94 zu führen. Die Querschnittansichten von Fig. 21 und 22 stellen die gebildeten Röhrenenden und die Struktur 160 weiter dar. Die Struktur 160 ist ein Kunststoffbauglied, in dem eine Mehrzahl von Kanälen 162-168 mit einer Größe gebildet ist, um eine entsprechende Röhren 38'-44' in einer Druckpassung in denselben aufzunehmen. Die Kanäle halten folglich Abschnitte der Röhren für eine Spannungsentlastung an Ort und Stelle, wobei Endteile der Röhren für eine Verbindung mit dem entsprechenden Septumwinkelteil von demselben vorstehen. In dem vorstehenden Röhrenteil ist eine Schleife gebildet, um eine Nachgiebigkeit zu liefern, um die Verbindung mit dem Septumwinkelteil zu vereinfachen. Wie es beispielsweise in Fig. 21 gezeigt ist, ist in der Röhre 38' eine Schleife 170 gebildet.
Fig. 23 und 24 stellen noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Röhrenführungsaspekts der Erfindung dar. Hier ist der Wagen 16" zur Verwendung bei einer Röhrenführungskonfiguration vorgesehen, die derjenigen ähnlich ist, die in Fig. 3-4 gezeigt ist. Der Wagen 16" umfaßt ferner ein Röhrenführungsbauglied 270, das den Rohrleitungssatz 36''' führt, um von der Spannungsentlastungseinrichtung 50, die auf der oberen Oberfläche des Wagens positioniert ist, hinab zu dem Niveau der Septumwinkelstücke, bei denen die Enden der Röhren direkt verbunden sind, die Ebenen zu wechseln. Die Röhren, die in dem Rohrleitungssatz 36''' umfaßt sind, können hitzegebildet sein, um die Krümmung anzunehmen, die in Fig. 23 und 24 gezeigt ist. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 23 und 24 erfordert ferner keinen getrennten Tintenverteiler und beseitigt folglich zwei Fluidverbindungen pro Röhre.
Die Wärmebildung der Röhren kann durch Vorformen der Rohrleitung, Halten der Rohrleitung in der vorgeformten Stellung und ein darauffolgendes Erwärmen der Rohrleitung erhalten werden. Heiße Luft, Wärmestrahlung oder ein Heißbildungswerkzeug können verwendet werden, um die Rohrleitung zu erwärmen. Eine Art und Weise, um die korrekte Form zu erhalten, besteht darin, die Rohrleitung in das Röhrenführungsbauglied von Fig. 23 zu plazieren. Die Röhren können daraufhin, beispielsweise durch Richten eines Heißluftstrahles auf die Rohrleitung, erwärmt werden, um die Spannung zu entlasten.
Es wird darauf hingewiesen, daß die im vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich veranschaulichend für die möglichen spezifischen Ausführungsbeispiele sind, die die Grundsätze der vorliegenden Erfindung darstellen können. Andere Anordnungen können ohne weiteres gemäß diesen Grundsätzen durch Fachleute erdacht werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, wie er beansprucht ist, abzuweichen.

Claims

1. Ein Drucksystem (10) mit einem Nebenachsentintenvorratssystem, mit

einem Druckergehäuse;

einem bewegbaren Wagen (16), der eine Druckkassette (18) hält, wobei die Kassette einen Druckkopf aufweist, und der Wagen die Kassette derart hält, daß der Druckkopf einem Druckbereich (14) zugewandt ist;

einer Wagenbewegungsvorrichtung (22, 24) zum Bewegen des Wagens entlang einer Bewegungsachse quer zu dem Medienweg an dem Druckbereich, wobei der Wagen durch ein Wagenbewegungsabfahrvolumen geführt wird;

eine Nebenachsentintenvorratsstation (30), die an einer festen Position relativ zu dem Druckergehäuse angebracht ist;

eine Fluidleitungsvorrichtung (36), die sich zwischen dem Wagen und der Nebenachsentintenvorratsstation erstreckt, um einen Tintennachfüllweg für die Druckerkassette zu liefern;

wobei die Fluidleitungsvorrichtung derart zwischen dem Wagen und der Nebenachsenvorratsstation geführt ist, so daß in der Fluidleitungsvorrichtung eine Schleife (36A) gebildet wird, die sich dynamisch biegt, wenn der Wagen entlang der Bewegungsachse bewegt wird, und wobei eine Projektion der sich dynamisch biegenden Schleife in einer Richtung senkrecht zu der Ebene derselben die Projektion in der selben Richtung des Volumens, das durch den Wagen entlang seiner Bewegung abgefahren wird, im wesentlichen überlappt, wodurch der Raum reduziert wird, der in dem Druckergehäuse erforderlich ist, um die Schleife unterzubringen, und wodurch eine kompakte, platzsparende Fluidleitungsführungskonfiguration geliefert wird.

2. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 1, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wagenbewegungsvorrichtung ein längliches Führungsbauglied (22) zum Führen des Wagens entlang der Bewegungsachse aufweist, daß die Fluidleitungsvorrichtung (36) eine flexible hohle Rohrleitung (38, 40, 42, 44) aufweist, und daß das System ferner eine Klemme (50) zum Befestigen der hohlen Rohrleitung an einer Klemmenposition an dem Wagen aufweist, um die Rohrleitung an der Klemmenposition an dem Wagen zu befestigen.

3. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wagen (16) eine Mehrzahl von Druckkassetten (18) zum Drucken mit flüssiger Tinte von unterschiedlichen Farben hält, daß die Nebenachsentintenvorratsstation (30) eine Mehrzahl von Tintenvorratskassetten (31-34) zum Halten von Vorräten von Tinten der unterschiedlichen Farben aufweist, und daß die Fluidleitungsvorrichtung eine Mehrzahl von Fluidleitungen definiert.

4. Ein Drucksystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fluidleitungsvorrichtung (36) eine Mehrzahl von Röhren (30, 40, 42, 44) und einen Röhrenträger (46) zum Halten der Mehrzahl von Röhren in einer ausgerichteten Bandartigen Konfiguration über einen gesamten Abschnitt der Länge der Fluidleitungsvorrichtung aufweist.

5. Ein Drucksystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fluidleitungsvorrichtung (36) eine Mehrzahl von Röhren aufweist, die in einer einstückigen Einheit (36') hergestellt sind.

6. Ein Drucksystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nebenachsentintenvorratsstation (30) an einer Seite des Druckergehäuses benachbart zu einem Ende des Verfahrweges für den Wagen angeordnet ist, und daß das System ferner ein längliches Führungsbauglied (48) zum Führen der Fluidleitungsvorrichtung entlang eines Ausmaßes eines Bereichs, durch den sich der bewegbare Wagen bewegt, wobei das Führungsbauglied zum Liefern einer äußeren Verfahrwegbegrenzung der sich dynamisch biegenden Schleife der Fluidleitungsvorrichtung vorgesehen ist, die durch die Kanalführung auf einer longitudinalen Seite des Bereiches, durch den sich der Wagen bewegt, begrenzt ist.

7. Ein Drucksystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nebenachsentintenvorratsstation (30) auf einer Vorratsstationsseite der Wagenbewegungsachse angeordnet ist, wobei die Fluidleitungsvorrichtung einen Fluidweg zwischen der Schleife und der Tintenvorratsstation definiert, die vollständig auf der Vorratsstationsseite der Bewegungsachse liegt.

8. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 7, das ferner durch eine Einrichtung zum Liefern von zumindest einer 180-Grad- Richtungsänderung bei einem Wagenfluidweg gekennzeichnet ist, der den Tintennachfüllweg aufweist, stromaufwärts bezüglich einer Verbindung des Fluidweges mit dem Wagen.

9. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 8, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung zum Liefern einer Richtungsänderung einen Tintenverteiler (60) mit einem Eingangstor (60A-5) und einem Ausgangstor (60B-8) aufweist, wobei das Eingangstor mit einem Ende der Fluidleitungsvorrichtung verbunden ist, und das Ausgangstor über ein Tintenkopplerbauglied mit dem Wagen verbunden ist.

10. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 9, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fluidleitungsvorrichtung (36) ein hohles Röhrenleitungsbauglied aufweist, wobei die Einrichtung zum Liefern einer Richtungsänderung eine Führung des hohlen Rohrleitungsbauglieds zu einem Anschlußstück aufweist, das benachbart zu der Kassette ist und sich in Fluidkommunikation mit derselben befindet, wobei in derselben das hohle Rohrleitungsbauglied durch die zumindest 180-Grad-Richtungsänderung geführt ist.

11. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 10, wobei ein Ende des Rohrleitungsbaugliedes wärmegebildet ist, um eine gebogene Konfiguration anzunehmen, um die zumindest 180- Grad-Richtungsänderung zu erzielen.

12. Ein Drucksystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nebenachsentintenvorratsstation (30) auf einer Vorratsstationsseite der Wagenbewegungsachse angeordnet ist, wobei die Fluidleitungsvorrichtung einen Fluidweg zwischen der Schleife und den Tintenvorratsstation definiert, der die Bewegungsachse kreuzt.

13. Das Drucksystem gemäß Anspruch 12, das ferner eine Einrichtung zum Liefern zumindest einer 180-Grad- Richtungsänderung in einem Wagenfluidweg stromaufwärts bezüglich einer Verbindung des Wagenfluidweges mit der Kassette aufweist.

14. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 13, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fluidleitungsvorrichtung (36) ein hohles Rohrleitungsbauglied aufweist, wobei die Einrichtung zum Liefern einer Richtungsänderung eine Führung des hohlen Rohrleitungsbaugliedes zu einem Anschlußstück aufweist, das benachbart zu der Kassette ist und sich in Fluidkommunikation mit derselben befindet, wobei in derselben das hohle Rohrleitungsbauglied durch die zumindest 180-Grad-Richtungsänderung geführt ist und direkt mit der Kassette verbunden ist.

15. Ein Drucksystem gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, bei dem ein Ende der Rohrleitung wärmegebildet ist, um eine gebogene Konfiguration anzunehmen, um die zumindest 180-Grad-Richtungsänderung zu erzielen.