NO335364B1 - Blekkbeholder konfigurert til å danne pålitelig fluidforbindelse til en mottaksstasjon - Google Patents

Abstract

Den foreliggende beskrivelsen relaterer seg til en utskiftbar blekkbeholder (12) for å tilveiebringe blekk til et blekkstråleskriversystem. Blekkstråleskriversystemet er av den typen som har en mottaksstasjon for å motta den utskiftbare blekkbeholderen. Mottagsstasjonen har et fluidinnløp og en tettende struktur. Den utskiftbare blekkbeholderen innbefatter et reservoar som definerer et fluidutløp og en tettende overflate (98) nær ved fluidutløpet. Den utskiftbare blekkbeholderen innbefatter også et tettende materiale (104) inneholdt i reservoaret for å fukte den tettende overflaten for å tette defekter mellom den tettende overflaten og den tettende strukturen.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen relaterer seg til blekkbeholdere for å tilveiebringe blekk til blekkstråleskrivere. Blekkstråleskrivere gjør ofte bruk av et blekkstråleskrivehode montert på en vogn som blir forflyttet frem og tilbake over skrivemedia, slik som papir. Ettersom skrivehodet blir forflyttet over skrivemediet, aktiverer et styresystem skrivehodet slik at det avsetter eller stråler blekkdråper på skrivemediet for å danne avbildninger og tekst. Blekk blir tilveiebragt til skrivehodet fra en forsyning av blekk som enten bæres av vognen eller er montert på skrivesystemet og ikke forflyttes med vognen.

For tilfellet hvor blekkforsyningen ikke bærer med vognen, kan blekkforsyningen være

i kontinuerlig fluidforbindelse med skrivehodet ved bruken av en leder for å etterfylle skrivehodet kontinuerlig. Alternativt kan skrivehodet være intermitterende forbundet med blekkforsyningen ved å posisjonere skrive hodet nær ved en fyllestasjon som forenkler forbindelse av skrivehodet med blekkforsyningen.

For tilfellet der blekkforsyningen bæres med vognen, kan blekkforsyningen være integrert med skrivehodet, hvorpå hele skrivehodet og blekkforsyningen blir utskiftet når forsyningen er tom. Alternativt kan blekkforsyningen bli båret med vognen og være separat utskiftbar fra skrivehodet. For tilfellet der blekkforsyningen er separat utskiftbar, blir blekkforsyningen utskiftet når den er tømt, og skrivehodet blir utskiftet ved slutten av dets levetid. Uten hensyn til hvor blekkforsyningen befinner seg innenfor skrivesystemet, er det kritisk at blekkforsyningen må tilveiebringe en pålitelig forsyning av blekk til blekkstråleskrivehodet.

Det er et alltid tilstedeværende behov for blekkforsyninger som gjør bruk av lavkostnadsmaterialer og er relativt enkle å produsere, og derved redusere blekkforsyningskostnader som medfører en reduksjon av skrivekostnader per side. I tillegg bør disse blekkbeholderne være volummessige effektive for å frembringe en relativt kompakt blekkforsyning for å redusere den totale størrelsen til skrivesystemet. I tillegg bør disse blekkforsyningene være i stand til å bli utført i forskjellige formfaktorer slik at størrelsen til skrivesystemet kan bli optimalisert. Sluttelig bør disse blekkforsyningene være i stand til å danne en pålitelig fluidforbindelse med skrivesystemet ved innføring i skrivesystemet. Denne fluidforbindelsen bør redusere fordampningen av vann og andre flyktige blekkomponenter og minimalisere inntrengning av luft og forurensninger fra blekkleveringssystemet.

Et aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er en utskiftbar skrivekomponent til et blekkstråleskrivesystem konfigurert for å motta den utskiftbare skrivekomponenten. Blekkstråleskrivesystemet har et fluidinnløp og en tetningsstruktur. Den utskiftbare skrivekomponenten innbefatter en tettende overflate konfigurert for å gripe inn med en korresponderende tettende struktur på blekkstråleskrivesystemet. Den tettende overflaten er konfigurert slik at tette eller forseglingsmaterialer som fukter den tettende overflaten avtetter feil mellom den tettende overflaten og tetningsstrukturen.

Et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er en utskiftbar blekkbeholder for å tilveiebringe blekk til et blekkstråleskrivesystem. Blekkstråleskrivesystemet er av typen som har en mottaksstasjon for å motta den utskiftbare blekkbeholderen. Mottaksstasjonen har et fluidinnløp og en tetningsstruktur. Den utskiftbare blekkbeholderen innbefatter et reservoar som definerer et fluidutløp og en tettende overflate nær ved fluidutløpet. Den utskiftbare blekkbeholderen innbefatter også et tettende materiale inneholdt innenfor reservoaret for å fukte den tettende overflaten for å avtette feil mellom den tettende overflaten og tetningsstrukturen.

I en foretrukket utførelse er det tettende materialet et pigmentert blekk. Når det pigmenterte blekket har tørket, størkner det mellom den tettende overflaten og den tettende strukturen.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i patentkravene angitte trekkene.

Oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningene der

Fig. 1 er en eksempelutførelse av et blekkstråleskrivesystem i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vist med et deksel åpnet for å vise et mangfold av utskiftbare blekkbeholdere i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Fig. 2 er en skjematisk representasjon av blekkstråleskrivesystemet vist på fig. 1.

Fig. 3 er et sterkt forstørret perspektivriss av en del av en skannevogn og viser de utskiftbare blekkbeholderne i henhold til den foreliggende oppfinnelsen anordnet i en mottagsstasjon som tilveiebringer fluidforbindelsen mellom de utskiftbare blekkbeholderne og ett eller flere skrivehoder.

Fig. 4 er et sideplanriss av en del av skannevognen.

Fig. 5 illustrerer isolert en mottaksstasjon for å motta en eller flere utskiftbare blekkbeholdere i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 6 er et bunnriss av en trefarge utskiftbar blekkbeholder i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vist isolert. Fig. 7 er en perspektivtegning av en enkeltfargeutskiftbar blekkbeholder i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 8 er et tverrsnittsriss tatt langs linje 8-8 på fig. 3, og illustrerer ytterligere detaljert blekkbeholderen, som omfatter reservoardelen som inneholder det tettende materialet og en tettende overflate på mottaksstasjonen. Fig. 9 er et tverrsnittsriss tilsvarende fig. 8, men som viser den tettende overflaten i inngrep med blekkbeholderen. Fig. 10a er et sterkt forstørret tverrsnittsriss av fig. 8, men viser det tettende materialet anordnet mellom den tettende overflaten og blekkbeholderen.

Fig. 10b er et snitt tatt langs linjen 10b-10b vist på fig. 10a.

Fig. 11 er et grafisk representasjon av tetteprosentdel som funksjon av defektstørrelse for tetningen tilformet mellom den tettende overflaten og blekkbeholderen med det tettende materialet anordnet mellom disse. Fig. 1 er en perspektivtegning av en eksempelutførelse av et skrivesystem 10, vist med dets deksel åpent, som innbefatter minst en utskiftbar blekkbeholder 12 som er installert i en mottaksstasjon 14. Med den utskiftbare blekkbeholderen 12 riktig installert i mottaksstasjonen 14, blir blekk tilveiebragt fra den utskiftbare blekkbeholderen 12 til minst et blekkstråleskrivehode 16. Blekkstråleskrivehodet 16 innbefatter et lite blekkreservoar og en blekkutstøtelsesdel som reagerer på aktiveringssignaler fra en skriverdel 18 til å avsette blekk på skrivemedia. Ettersom blekk blir utstøtt fra skrivehodet 16 blir skrivehodet 16 etterfylt med blekk fra blekkbeholderen 12.

I en illustrativ utførelse er den utskiftbare blekkbeholderen 12, mottaksstasjonen 14 og blekkstråleskrivehodet 16 hver del av en skanneskrivevogn 20 som blir forflyttet i forhold til et skrivemedium 22 for å besørge skriving. Alternativt er blekkstråleskrivehodet 16 fast og skrivemediet blir forflyttet forbi skrivehodet 16 for å besørge skriving. Skrivedelen 18 innbefatter et mediumkar for å motta skrivemediet 22. Ettersom skrivemediet 22 blir ført trinnvis gjennom skrivesonen beveger skannevognen skrivehodet 16 i forhold til skrivemediet 22. Skrivedelen 18 aktiverer selektivt skrivehodet 16 til å avsette blekk på skrivemediet 22 for derved å besørge skriving.

Skannevognen 20 blir forflyttet gjennom skrivesonen på en skannemekanisme, som innbefatter en glidestang 26 hvorpå skannevognen 20 glir mens skannevognen 20 beveges gjennom en skanneakse. En posisjoneringsinnretning (ikke vist) blir brukt for nøyaktig å posisjonere skannevognen 20.1 tillegg blir en papirfremføringsmekanisme (ikke vist) brukt for å føre skrivemediet 22 gjennom skrivesonen mens skannevognen 20 blir forflyttet langs skanneaksen. Elektriske signaler er tilveiebragt til skannevognen 20 for selektivt å aktivere skrivehodet 16 ved hjelp av en elektrisk forbindelse slik som en båndkabel 28.

En fremgangsmåte og anordning er tilveiebragt for å innføre blekkbeholderen 12 i mottaksstasjonen 14 slik at blekkbeholderen 12 danner passende fluid og elektrisk forbindelse med skrivedelen 18. Fluidforbindelsen tillater at en forsyning av blekk innenfor den utskiftbare blekkbeholderen 12 er fluidkoblet til skrivehodet 16 for å tilveiebringe en blekkilde til skrivehodet 16. Den elektriske forbindelsen tillater at det sendes informasjon mellom den utskiftbare blekkbeholderen 12 og skrivedelen 18. Informasjon sendt mellom den utskiftbare blekkbeholderen 12 og skriverdelen 18 kan innbefatte informasjon relatert til kompatibiliteten til den utskiftbare blekkbeholderen 12 med skrivedelen 18 og driftsstatusinformasjon slik som blekknivåinformasjon, for å nevne noen eksempler.

Et aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er en fluidforbindelsesteknikk som reduserer tapet av vann og andre flyktige blekkomponenter og minimaliserer luftoverføring inn i blekkleveringssystemet. Denne teknikken som skal beskrives mer detaljert med henvisning til fig. 8-11, benytter et tetningsmateriale som bæres med blekkbeholderen for å avtette feil eller defekter i et tetteelement og derved begrenser tap av flyktige stoffer i blekket. Det tettende materialet reduserer virkningen av forurensning på tettende overflater for å øke tetterobustheten. Ved å forhindre tap av flyktige stoffer i blekket blir påliteligheten til skrivesystemet forbedret.

Fig. 2 er en forenklet skjematisk representasjon av blekkstråleskrivesystemet 10 vist på fig. 1. Fig. 2 er forenklet til å illustrere et enkelt skrivehode 16 forbundet med en enkelt blekkbeholder 12. Blekkstråleskrivesystemet 10 innbefatter skriverdelen 18 og blekkbeholderen 12, som er konfigurert til å bli mottatt av skrivedelen 18. Skriverdelen 18 innbefatter blekkstråleskrivehodet 16 og en styreinnretning 29. Med blekkbeholderen 12 riktig innført i skriverdelen 18 er det etablert en elektrisk og fluidkobling mellom blekkbeholderen 12 og skriverdelen 18. Fluidkoblingen gjør det mulig for blekk lagret i blekkbeholderen 12 å bli tilveiebragt til skriverhodet 16. Den elektriske koblingen gjør det mulig å sende informasjon mellom en elektrisk lageranordning 80 anordnet på blekkbeholderen 12 og skriverdelen 18. Utvekslingen av informasjon mellom blekkbeholderen 12 og skriverdelen 18 er for å sikre at operasjonen til skriverdelen 18 er kompatibel med blekket inneholdt i den utskiftbare blekkbeholderen 12 for derved å oppnå høy skrivekvalitet og pålitelig drift av skrivesystemet 10.

Styreinnretningen 29 styrer blant annet overføringen av informasjon mellom skriverdelen 18 og den utskiftbare blekkbeholderen 12.1 tillegg styrer styreinnretningen 29 overføringen av informasjon mellom skriverhodet 16 og styreinnretningen 29 for å aktivere skrivehodet for selektivt å avsette blekk på skrivemediet. I tillegg styrer styreinnretningen 29 den relative bevegelsen av skrivehodet 16 og skrivemediet. Styreinnretningen 29 utfører ytterligere funksjoner slik som å styre overføringen av informasjon mellom skrivesystemet 10 og en vertanordning slik som en vertdatamaskin (ikke vist).

Fig. 3 er en perspektivtegning av en del av en skannevogn 20 og viser et par utskiftbare blekkholdere 12 riktig installert i mottaksstasjonen 14. Et blekkstråleskrivehode 16 er i fluidforbindelse med mottaksstasjonen 14.1 en eksempelutførelse innbefatter blekkstråleskrivesystemet 10 en trefargeblekkbeholder som inneholder tre separate blekkfarger og en andre beholder som inneholder en enkelt blekkfarge. I denne utførelsen inneholder trefargeblekkbeholderen cyan, magenta og gult blekk, og enkeltfargebeholderen inneholder sort blekk for å besørge firfargeskriving. De utskiftbare blekkbeholderne 12 kan være inndelt forskjellig til å inneholde færre enn tre blekkfarger eller flere enn tre blekkfarger dersom flere er påkrevd. For eksempel, i tilfellet med høykvalitetsskriving, blir ofte seks eller flere farger brukt til å besørge skriving.

I en eksempelutførelse er fire blekkstråleskrivehoder 16, et skrivehode 16 for å skrive sort blekk, og tre skrivehoder 16 for å skrive cyan, magenta og gult, er fluidkoblet til mottaksstasjonen 14.1 denne eksempelutførelsen er hvert av de fire skrivehodene fluidkoblet til ett av de fire fargede blekkene inneholdt i de utskiftbare blekkbeholderne. Således er cyan, magenta, gult og sort skrivehodene 16 hvert koblet til deres korresponderende respektive cyan, magenta, gult og sort blekkforsyningene. Andre konfigurasjoner som gjør bruk av færre skrivehoder enn fire er også mulige. For eksempel kan skrivehodene 16 være konfigurert til å skrive flere enn en blekkfarge ved passende fordeling av skrivehodet 16 til å tillate en første blekkfarge å bli tilveiebragt til en første gruppe av blekkdyser og en andre blekkfarge til å bli tilveiebragt til en andre gruppe av blekkdyser, hvor den andre gruppen av blekkdyser er forskjellig fra den første gruppen. På denne måten kan et enkelt skrivehode 16 bli brukt til å skrive flere enn en blekkfarge og derved tillate at færre enn fire skrivehoder 16 besørger firfargeskrivingen.

I en annen eksempelutførelse kan det benyttes fire skrivehoder, hvert med et skrivehode med fire utskiftbare blekkbeholdere, og med hver patron fluidkoblet til ett av de fire fargede blekkene inneholdt i de utskiftbare blekkbeholderne. For denne alternative utførelsen er således cyan, magenta, gult og sort skrivehodene hvert koblet til deres respektive korresponderende cyan, magenta, gult og sort blekk forsyninger.

Skannevogndelen 20 vist på fig. 3 er for enkelthetens skyld vist fluidkoblet til ett enkelt skrivehode 16. Hver av de utskiftbare blekkbeholderne 12 innbefatter en låseinnretning 30 for å sikre den utskiftbare blekkbeholderen 12 til mottaksstasjonen 14. Mottaksstasjonen 14 i den foretrukne utførelsen innbefatter et sett kiler 32 som samvirker med korresponderende kileinnretninger (ikke vist) på den utskiftbare blekkbeholderen 12. Kileinnretningene 12 på den utskiftbare blekkbeholderen 12 samvirker med kilene 32 på mottaksstasjonen 14 for å sikre at den utskiftbare blekkbeholderen 22 er kompatibel med mottaksstasjonen 14.

Fig. 4 er et sideplanriss av skannevogndelen 20 vist på fig. 2. Skannevogndelen 20 innbefatter blekkbeholderen 12 vist riktig installert i mottaksstasjonen 14, slik at det er dannet fluidforbindelse mellom den utskiftbare blekkbeholderen 12 og skrivehodet 16.

Den utskiftbare blekkbeholderen 12 innbefatter en reservoardel 34 for å inneholde en eller flere mengder blekk. I den foretrukne utførelsen har den trefargeutskiftbare blekkbeholderen 12 tre separate blekkreservoarer, som hvert inneholder blekk med forskjellig farge. I denne foretrukne utførelsen er den monokrome utskiftbare blekkbeholderen 12 et enkeltreservoar 34 som inneholder blekk med en enkelt farge.

I den foretrukne utførelsen har reservoaret 34 et kapillærlagringselement 90 (fig. 8-9) anordnet i dette. Kapillærlagringselementet 90 er et porøst element som har tilstrekkelig kapillaritet til å holde tilbake blekk for å forhindre blekklekkasje fra reservoaret 34 under innføring og fjerning av blekkbeholderen 12 fra skrivesystemet 10. Denne kapillærkraften er tilstrekkelig stor til å forhindre blekklekkasje fra blekkreservoaret 34 over et bredt spekter av omgivelsesforhold slik som temperatur og trykkendringer. I tillegg er kapillariteten til kapillærelementet tilstrekkelig til å holde tilbake blekk inne i blekkreservoaret 34 i alle orienteringer av blekkreservoaret så vel som en rimelig påkjenning av støt og vibrasjon som blekkbeholderen kan bli utsatt for under normal håndtering. Det foretrukne kapillærlagerelementet er et nett av varmesammenfestede polymerfibre beskrevet i US-patentsøknad med tittel "Ink Reservoir for an Inkjet Printer", fullmektigdokument 10991407 inngitt 29. Oktober 1999, med serienr. 09/430400, overdratt til eieren av den foreliggende oppfinnelsen og innlemmet her som referanse. Andre typer kapillærmaterialer kan alternativt bli brukt, slik som skum.

Når blekkbeholderen 12 er riktig installert i mottaksstasjonen 14, er blekkbeholderen 12 fluidkoblet til skrivehodet 16 ved hjelp av fluidkobling 36. Ved aktivering av skrivehodet 16 blir blekk utstøtt fra skrivehodet 16 idet det produseres et negativt måltrykk, noen ganger referert til som et baktrykk, inne i skrivehodet 16. Dette negative måltrykket inne i skrivehodet 16 er tilstrekkelig til å overkomme kapillærkraften som resultatet av kapillærelementet anordnet inne i blekkreservoaret 34. Blekk blir trukket av dette baktrykket fra den utskiftbare blekkbeholderen 12 til skrivehodet 16. På denne måten blir skrivehodet 16 etterfylt med blekk tilveiebragt av den utskiftbare blekkbeholderen 12.

Fluidforbindelsen eller koblingen 36 er fortrinnsvis et oppstående blekkrør som strekker seg oppover inn i blekkbeholderen 12 og nedover til blekkstråleskrivehodet 16. Fluidkoblingen 36 er vist sterkt forenklet på fig. 4.1 den foretrukne utførelsen er fluidkoblingen 36 et grenrør som tillater forskyvning i posisjoneringen av skrivehodene 16 langs skanneaksen, og derved tillater skrivehodet 16 å bli plassert forskjøvet fra den korresponderende blekkbeholderen 12.1 den foretrukne utførelsen strekker fluidkoblingen 36 seg inn i reservoaret 34 for å trykke sammen kapillærelementet, og derved danne et område med økt kapillaritet tilstøtende til fluidkoblingen 36. Dette området med økt kapillaritet tenderer til å trekke blekk mot fluidkoblingen 56 og tillater derved blekk å strømme gjennom fluidkoblingen 36 til skrivehodet 16. Blekkbeholderen 12 er riktig posisjonert inne i mottaksstasjonen 14 slik at riktig sammentrykning av kapillærelementet blir besørget når blekkbeholderen 12 er innført i mottaksstasjonen. Riktig kompresjon av kapillærelement etablerer en pålitelig strøm av blekk fra blekkbeholderen 12 til skrivehodet 16.

Den utskiftbare blekkbeholderen 12 innbefatter videre en føringsinnretning 40, en inngrepsinnretning 42, et håndtak 44 og en låseinnretning 30 som tillater at blekkbeholderen 12 kan innføres i mottaksstasjonen 14 for å oppnå pålitelig fluidkobling med skrivehodet 16 så vel som å danne en pålitelig elektrisk forbindelse mellom den utskiftbare blekkbeholderen og skannevognen 20.

I denne eksempelutførelsen innbefatter mottaksstasjonen 14 en føringsskinne 46, en inngrepsinnretning 48 og en låseinngrepsinnretning 50. Føringsskinnen 46 samvirker

med føringsskinneinngrepsinnretningen 40 og den utskiftbare blekkbeholderen 12 for å lede blekkbeholderen 12 inn i mottaksstasjonen 14. Når den utskiftbare blekkbeholderen 12 er fullstendig innført i mottaksstasjonen 16, griper inngrepsinnretningen 42 tilordnet med den utskiftbare blekkbeholderen inn med inngrepsinnretningen 48 tilordnet med mottaksstasjonen 14, og sikrer en frontende eller en fremre ende av den utskiftbare blekkbeholderen 12 til mottaksstasjonen 14. Blekkbeholderen 12 blir så presset nedover til å trykke sammen et fjærforspenningselement 52 tilordnet med mottaksstasjonen 14 inntil en låseinngrepsinnretning 50 tilordnet med mottaksstasjonen 14 griper inn med en krokinnretning 54 tilordnet med låseelementet 30 for å sikre en bakre ende av blekkbeholderen 12 til mottaksstasjonen 14.

Fig. 5 er en front perspektivtegning av blekkmottagsstasjonen 14 vist isolert. Mottaksstasjonen 14 vist på fig. 5 innbefatter en monokromnisje eller felt 56 for å motta en blekkbeholder 12 som inneholder en enkelt blekkfarge og en trefargenisje/felt 58 for å motta en blekkbeholder som har tre separate blekkfarger inneholdt i denne. I denne foretrukne utførelsen mottar monokromfeltet 56 en utskiftbar blekkbeholder 12 som inneholder sort blekk, og trefargefeltet mottar en utskiftbar blekkbeholder 12 som inneholder cyan, magenta og gult blekk, hvert oppdelt i et separat reservoar inne i blekkbeholderen 12. Mottaksstasjonen 14 såvel som den utskiftbare blekkbeholderen 12 kan ha andre arrangementer av nisjer eller felt 56 og 58 for å motta blekkbeholdere som inneholder forskjellige antall distinkte blekk inneholdt i disse. I tillegg kan antallet mottaksfelt 56 og 58 for mottaksstasjonen 14 være færre eller flere enn to. En mottaksstasjon 14 kan for eksempel ha fire separate nisjer eller felt for å motta fire separate monokromblekkbeholdere 12 hvor hver blekkbeholder inneholder en separat blekkfarge for å besørge firfargeskriving.

Hvert felt 56 og 58 til mottaksstasjonen 14 innbefatter en åpning 60 for å motta hver av de oppstående fluidkoblingene 36 som strekker seg gjennom denne. Fluidkoblingen 36 er et fluidinnløp for blekk for å slippe ut en korresponderende fluidåpning tilordnet med blekkbeholdere 12. En elektrisk forbindelse eller kobling 62 er også innbefattet i hvert mottaksfelt 56 og 58. Den elektriske forbindelsen eller koblingen 62 innbefatter et mangfold elektriske kontakter 64.1 den foretrukne utførelsen er de elektriske kontaktene 64 et arrangement av fire fjærbelastede elektriske kontakter med riktig installasjon av den utskiftbare blekkbeholderen 12 inn i det korresponderende feltet til mottaksstasjonen 14.

Mottaksstasjonen 14 vist på fig. 5 er forenklet og viser ikke detaljene ved fluidkoblingen 36. En separat fluidkobling 36 strekker seg gjennom hver åpning 60 for å tilveiebringe fluidkobling mellom blekkbeholderen 12 og det korresponderende skrivehodet 16. Fluidkoblingen 36 er vist mer detaljert på fig. 8,9,10a og 10b.

Fig. 6 er et bunnriss av en trefargeutskiftbar blekkbeholder 12 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vist isolert. Den utskiftbare blekkbeholderen 12 innbefatter et par utoverspringende føringsskinnerinngrepsinnretninger 40.1 den foretrukne utførelsen strekker hver av disse føringsskinneinngrepsinnretningene 40 seg utover i en retning ortogonalt til den øvre siden 70 til den utskiftbare blekkbeholderen 12. Inngrepsinnretningene 42 strekker seg utover fra en frontoverflate eller fremre kant 72 av blekkbeholderen 12. Inngrepsinnretningene 42 er anordnet på hver side av et elektrisk grensesnitt 74 og er anordnet mot en bunnoverflate 76 av den utskiftbare blekkbeholderen 12. Det elektriske grensesnittet 74, vist på fig. 7, innbefatter et mangfold elektriske kontakter 78, hvor hver av de elektriske kontaktene 78 er elektrisk koblet til en elektrisk lageranordning 80.

Når blekkbeholderen 12 er installert i skriversystemet 10 og fluidkoblet til skrivehodet ved hjelp av fluidkoblingen 36, skal kapillærlagringselementet 92 tillate blekk å strømme fra blekkbeholderen 12 til blekkbeholderskrivehodet 16. Ettersom skrivehodet 16 utstøter blekk blir et negativt trykk, noen ganger referert til som baktrykk, dannet i skrivehodet 16. Dette negative trykket inne i skrivehodet 16 skal være tilstrekkelig til å overkomme kapillærkraften som holder blekk tilbake inne i kapillærelementet 92, for derved å tillate blekk å strømme fra blekkbeholderen 12 inn i skrivehodet 16 inntil ekvilibrium er nådd. Når ekvilibrium er nådd og trykket inne i skrivehodet 16 er lik kapillærkraften som holder blekk tilbake inne i skrivebeholderen 12, strømmer ikke blekk lenger fra blekkbeholderen 12 til skrivehodet 16. Trykket i skrivehodet 16 vil generelt være avhengig av mengden blekkutstøtelse fra skrivehodet 16. Ettersom skrivehastigheten eller blekkutstøtelseshastigheten øker vil trykket inne i skrivehodet bli mer negativt, og bringe blekk til å strømme med større hastighet til skrivehodet 16 fra blekkbeholderen 12.

I et foretrukket blekkstråleskrivesystem 10 produserer skrivehodet 16 et maksimalt baktrykk som er lik 10 tommer vann eller et negativt måletrykk som er lik 10 tommer vann. Det maksimale baktrykket vil avhenge av det bestemte skrivehodet som benyttes i systemet. Ettersom baktrykket øker blir størrelsen til blekkdråpene som utstøtes av skrivehodet 16 mindre, og fører sluttelig til skrivekvalitetsproblemer, og stopp i skrivingen, når luft blir trukket gjennom skrivehodedysene. Dess mindre dysestørrelse dess høyere vil baktrykket bli tolerert av skrivehodet før skrivekvaliteten typisk blir påvirket. For et eksempel på termisk blekkstråleskrivehode finner således stopp av sort blekkskrivehode typisk sted ved et baktrykk på omtrent 19 tommer vann og skrivekvaliteten påvirkes ved et baktrykk på omtrent 8 tommer vann. For eksempelvis et fargeblekkskrivehode, som typisk har mindre dyser enn sort blekkskrivehode, finner stopp i skrivingen sted ved et baktrykk på omtrent 30 tommer vann og endring i skrivekvaliteten oppstår ved et baktrykk på omtrent 12 tommer vann.

Fig. 7 er en perspektivtegning av en monokrom eller enkeltfarge utskiftbar blekkbeholder 12 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Monokromblekkbeholderen 12 er tilsvarende trefargeblekkbeholderen 12 vist på fig. 6 unntatt for at det bare er en enkelt blekkfargebeholder istedenfor tre separate blekkfarger inneholdt i trefargeblekkbeholderen 12.

Fig. 8 er et tverrsnitt tatt langs linjen 8-8 på fig. 4 og illustrerer ytterligere detaljert blekkbeholderen 12, som omfatter reservoardelen eller opptaksbeholderen 34, med reservoarmaterialet 90 anordnet i denne. Blekkbeholderen 12 er av illustrative grunner vist anordnet for forbindelse med fluidkoblingen 36 på blekkbeholderens mottaksstasjon 14.

Blekkbeholderens mottaksstasjon 14 innbefatter fluidkoblingen 36 for å etablere fluidkobling til blekkbeholderen 12 og en fluidkobling 92 for å etablere fluidkobling med det korresponderende skrivehodet 16 og en fluidkobling 94 i fluidforbindelse med hver av fluidkoblingene 36 og 92. Når blekkbeholderen 12 er riktig innført i mottaksstasjonen 14, strekker fluidkoblingen 56 seg inn i reservoaret 34 for å trykke sammen kapillærelementet 90 og etablere forbindelse mellom blekkbeholderen 12 og skrivehodet 16.

Blekkbeholderens mottaksstasjon 14 innbefatter også en tetningsstruktur 96 for å tilveiebringe en tetning mellom blekkbeholderen 12 og mottaksstasjonen 14. Tetningsstrukturen 96 tenderer til å begrense fordamping av flyktige blekkomponenter slik som vann inne i blekkbeholderen 12 når blekkbeholderen 12 er riktig installert i mottaksstasjonen 14.1 tillegg tenderer den tettende strukturen 96 til å forhindre forurensning av blekket tilveiebragt til skrivehodet 14.1 en foretrukket utførelse er tetningsstrukturen 96 en omkrets struktur som er tilformet av et ettergivende materiale. Ettersom blekkbeholderen 12 blir innført i mottaksstasjonen 14 griper tetningsstrukturen 96 inn med en tettende overflate 100 nær ved fluidutløpet 88 til blekkbeholderen for å danne en tetning mellom den tettende strukturen 96 og blekkbeholderen 12. Tetningen blir etablert av en tettende overflate 98 tilordnet med den tettende strukturen 96 i inngrep med den tettende overflaten 100 tilordnet med blekkbeholderen 12.

Fig. 9 viser blekkbeholderen 12 riktig innført i mottakerstasjonen 14 slik at blekkstrømmen mellom blekkbeholderen 12 og fluidkoblingen 36 er etablert. Den tettende strukturen 96 er vist i inngrep med den tettende overflaten 100 på blekkbeholderen 12 slik at det dannes en tetning rundt fluidutløpet 88 til blekkbeholderen 12 for å begrense fordampningen av flyktige stoffer i blekket. Tetningen er formet av motstående overflater på den tettende strukturen 96 som griper inn med den tettende overflaten 100 på blekkbeholderen 12 slik at det dannes en flatetetning mellom disse.

Blekkreservoaret 34 i den foretrukne utførelsen innbefatter en utlufting 38 for å utjevne trykk inne i reservoaret 34 for å tillate uttrekket av blekk fra blekkbeholderen 12. Utluftingen 38 er fortrinnsvis dannet slik at den begrenser fordamping av flyktige stoffer i blekket. I en foretrukket utførelse er utluftingen 38 tilformet ved bruk av en labyrint for å minimalisere luftinnslipp samtidig som det tilveiebringes trykkutjevning inne i blekkbeholderen 12 slik at blekk kan uttrekkes fra blekkbeholderen 12 uten at det bygges opp overdrevet baktrykk. Bruken av en labyrint reduserer sterkt tap av flyktige stoffer i blekket på grunn av utluftingen 38. Det er derfor viktig at den tettende strukturen 96 avtetter passende for å begrense flyktige stoffer i blekket fra å unnslippe.

Den tettende strukturen 96 i en eksempelutførelse er tilformet av et ettergivende materiale slik som en elastomerstruktur slik som etylen-propylen-dienmonomer/butylblanding (EPDM/butyl). Alternativt innbefatter den tettende strukturen 96 en fjær som blir sammentrykt når blekkbeholderen 12 er innført i mottaksstasjonen 14 slik at fjæren tvinger den tettende strukturen 96 mot blekkbeholderen 12 for å etablere en tetning mellom blekkbeholderen 12 og mottaksstasjonen 14 for å hindre fordamping av flyktige stoffer i blekket. En eksempelform av den tettende strukturen 96 med en fjær er beskrevet i den parallelle patentsøknad med serienummer 09/651,682, inngitt 30. august 2000, "LONG-LIFE

SPRING-BACKED FLUID INTERCONNECT SEAL".

Fig. 10a er et svært forstørret riss av tettestrukturen 96 i inngrep med den ytre overflaten til blekkbeholderen 12 vist på fig. 9.1 en foretrukket utførelse innbefatter den tettende overflaten 98 til tetningsstrukturen 96 et ringformet spor 102 tilformet i denne. Det ringformede sporet 102 er konfigurert til å holde tilbake et tettende materiale 104 tilveiebragt av blekkbeholderen 12.1 den foretrukne utførelsen er det tettende materialet 104 tilveiebragt av blekkbeholderen et blekk som har suspenderte partikler. Ettersom blekket i det ringformede sporet tørker, kommer de suspenderte partiklene ut av suspensjonen og størkner for å tette eventuelle defekter mellom de tettende overflatene 98 og 100.1 en eksempelutførelse er det tettende materialet et pigmentert blekk som har suspenderte pulssortpartikler. Pigmentert blekk slik som dette eksempelpigmenterte blekket er beskrevet detaljert i US-patent nr. 5,085,698.

For å fremme det tettende materialet til å entre det ringformede sporet 102, kan den tettende overflaten på blekkbeholderen 12 være tilformet slik at den er høyst fuktbar. Overflater som er høyst fuktbare tenderer til å trekke tettende materiale til den tettende overflaten 100. Alternativt kan forskjellige mekaniske innretninger slik som kapillærstrukturer være tilformet i blekkbeholderen 12 for å trekke blekk til den ringformede overflaten slik at overflaten mellom den tettende strukturen 96 og blekkbeholderen 12 blir fuktet for å tette defekter mellom disse. Fig. 10b er et tverrsnitt tatt langs linjene 10b for å vise den tettende overflaten 98 til den tettende strukturen 96 vist delvis bortbrutt. I en foretrukket utførelse er det ringformede sporet 102 tilformet inne i den tettende overflaten 98 for å holde tilbake det tettende materialet 104. Holding av det tettende materialet 104 inne i sporet 102 sikrer at det tettende materialet 104 er tilstede for å tette defekter som eksisterer langs hele den tettende overflaten. Defekter langs den tettende overflaten kan være resultatet av støpefeil som kan produsere uregelmessigheter i den tettende overflaten, eller forurensning på den tettende overflaten. Ved å tette defekter med tettende materiale 104 forbedres tetningen mellom den tettende overflaten 98 og den tettende overflaten 100. Fig. 11 er en grafisk fremstilling som viser defekt eller feilstørrelsen som prosent av tetning for tetningen mellom blekkbeholderen 12 og fluidkoblingen 36 med og uten bruken av tettemiddel for å tette defekter i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Tetteevnen til en flatetetning slik som vist på fig. 10a mellom den tettende overflaten 98 og den tettende overflaten 100 ved bruk av pigmentert blekk som et tettemiddel er representert av kurve 106. Tetteevnen til den samme flatetetningen, men uten bruken av det tettende materialet, er representert ved kurve 108 vist ved stiplet linje. Uten bruken av det tettende materialet blir det ikke dannet noen tetning når defekten er større enn 25u. I motsetning til dette tillater bruken av pigmentert blekk som tettemiddel en tetning til å bli minst delvis tilformet for defekter mindre enn 125u. Det skraverte området 110 mellom kurvene 106 og 108 representerer en forbedring i tetning ved bruk av teknikken i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Pigmentert blekk er et effektivt tettemiddel for overflatetetninger slik som flate tetninger. Bruken av pigmentert blekk som et tettmateriale tenderer til å tillate systemet å være selvtettende og er spesielt effektivt for de defekter som har liten størrelse.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en forbedret tetning for å forhindre tapet av flyktige stoffer slik som vann fra blekk inne i blekkbeholderen og hele blekkleveringssystemet. Denne forbedrede tetningen gjør bruk av de unike egenskapene til pigmentert blekk til å tette eventuelle feil i tetningsoverflaten. Den forbedrede tetningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen tillater at tetningen er en relativt rimelig flatetetning og tenderer derfor til å redusere de totale kostnadene til skrivesystemet. I tillegg stiller tetteteknikken i henhold til den foreliggende oppfinnelsen krav om relativt enkel innføring og fjerning hvilket tenderer til å redusere kostnadene og størrelsen til mottaksstasjonen. Ved å forhindre tapet av fuktige stoffer fra blekket blir sluttelig påliteligheten til skrivesystemet forbedret så vel som kvaliteten til de skrevne tegn eller bildene.

Den foreliggende oppfinnelsen har blitt beskrevet med hensyn på bruken av tettematerialet for å forbedre robustheten til tetningen mellom blekkbeholderen 12 og mottaksstasjonen 14. Teknikken til den foreliggende oppfinnelsen er likeså gjerne egnet for tetting av andre fluidtetninger i blekkleveringssystemet. For eksempel kan et tilsvarende tetningsarrangement bli brukt mellom skrivehodet 16 og fluidkoblingen 36 som tetningsarrangementet brukt mellom blekkbeholderen 12 og fluidkoblingen 36. Tettematerialet til den foreliggende oppfinnelsen kan bli brukt til å tette defekter som er tilstede i tetningen mellom skrivehodet 16 og fluidkoblingen 36.

Claims (19)

1. Utskiftbar blekkbeholder (12) for å tilveiebringe blekk til et blekkstråleskriversystem (10) har en mottaksstasjon (14) for å motta den utskiftbare blekkbeholderen, mottaksstasjonen har et fluidinnløp og en tetningsstruktur,karakterisert vedat den utskiftbare blekkbeholderen omfatter: et reservoar som definerer et fluidutløp (88) og en tettende overflate (100) nær ved fluidutløpet; og et tettende materiale inneholdt i reservoaret for å fukte den tettende overflaten, det tettende materialet innbefatter faste partikler som holdes i en suspensjon slik at størkning av de faste partiklene virker for å tette defekter mellom den tettende overflaten og tetningsstrukturen.

2. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 1,karakterisertved at de faste partiklene er pigmentpartikler.

3. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 1,karakterisertved at de faste partiklene er karbonsort partikler.

4. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 1,karakterisertv e d at suspensjonen er et dispergeringsmiddel.

5. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 1,karakterisertv e d at det tettende materialet inneholdt i reservoaret er en mengde blekk.

6. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 1,karakterisertv e d at den tettende overflaten er konfigurert til å være tilstrekkelig fuktbar slik at den tettende overflaten er fuktet av tettematerialet.

7. Fremgangsmåte for å tilforme en tetning mellom en utskiftbar blekkbeholder (12) og en tettende struktur,karakterisert vedat den omfatter å fukte en tettende overflate (100) på den utskiftbare blekkbeholderen med et tettende materiale definert ved faste partikler hold i en suspensjon som er inneholdt i den utskiftbare blekkbeholderen; og gripe inn med den tettende overflaten med en tettende struktur hvorved det tettende materialet er anordnet mellom disse, og størkning av det tettende materialet slik at de faste partiklene utfelles i suspensjonen og tetter defekter mellom den tettende overflaten og den tettende strukturen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat det tettende materialet er et blekk inneholdt i den utskiftbare blekkbeholderen.

9. Utskiftbar blekkbeholder (12) for å tilveiebringe blekk til et blekkstråleskriversystem (10), hvilket blekkstråleskrivesystem har en mottaksstasjon (14) for å motta den utskiftbare blekkbeholderen, mottaksstasjonen har et fluidinnløp og en tettende struktur,karakterisert vedat den utskiftbare blekkbeholderen omfatter: et lagerreservoar som har et kapillærlagermateriale anordnet i denne for å holde tilbake blekk, lagerreservoaret definerer et fluidutløp (88) og en tettende overflate (100) nær ved fluidutløpet; og et blekk holdt tilbake inne i kapillærlagringsmaterialet, hvilket blekk har partikler suspendert i dette, slik at partiklene størkner på den tettende overflaten for å tette defekter mellom den tettende overflaten og tetningsstrukturen.

10. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 9,karakterisertv e d at partiklene er pigmentpartikler.

11. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 9,karakterisertv e d at partiklene er karbonsortpartikler.

12. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 9,karakterisertv e d at blekket videre innbefatter et dispergeringsmiddel.

13. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 9,karakterisertv e d at den tettende overflaten nær ved fluidutløpet er konfigurert til å bli fuktet av blekket lagret inne i blekkbeholderen.

14. Utskiftbar blekkbeholder ifølge krav 9,karakterisertv e d at den tettende overflaten er konfigurert for økt fuktbarhet slik at den tettende overflaten er fuktet av blekket.

15. Utskiftbar skrivekomponent for et blekkstråleskriversystem konfigurert for å motta den utskiftbare skrivekomponenten, blekkstråleskriversystemet har et fluidinnløp og en tettende struktur,karakterisert vedat den utskiftbare skrivekomponenten omfatter: en tettende overflate konfigurert for å gripe inn med en korresponderende tettende struktur på blekkstråleskriversystemet; og hvor den tettende overflaten er konfigurert slik at det tettende materialet, definert ved faste partikler som holdes i en suspensjon, fukter den tettende overflaten slik at størkning av de faste partiklene tetter defekter mellom den tettende overflaten og den korresponderende tetningsstrukturen.

16. Utskiftbar skrivekomponent ifølge krav 15,karakterisertv e d at den utskiftbare skrivekomponenten er en utskiftbar blekkbeholder.

17. Utskiftbar skrivekomponent ifølge krav 15,karakterisertv e d at den utskiftbare skrivekomponenten er et utskiftbart skrivehode.

18. Utskiftbar skrivekomponent ifølge krav 15,karakterisertv e d at tetningsmaterialet er pigmentert blekk.

19. Utskiftbar skrivekomponent ifølge krav 15,karakterisertv e d at den tettende overflaten griper inn med den tettende strukturen på blekkstråleskrivesystemet for å danne en flatetetning.