Картридж струйной печати, имеющий низкий профиль
Настоящее изобретение относится к конструкции картриджа для струйной печати. Картридж струйной печати, удлиненный в горизонтальном направлении и загружаемый в каретку принтера посредством горизонтального относительного перемещения, содержит прямоугольный призматический корпус картриджа для печати. При этом корпус картриджа для печати имеет нижнюю стенку, несущую, по существу, плоскую печатающую головку с матрицей, которая простирается в вертикальном направлении сопел малого размера, из которых капли чернил выходят, по существу, вертикально вниз во время работы картриджа струйной печати. Причем картридж имеет верхнюю стенку, противоположную и, по существу, параллельную нижней стенке, и, по существу, вертикальную переднюю стенку, которая пересекается с верхней стенкой, образуя при этом границу для верхней стенки. Также картридж содержит фиксатор, надежно прикрепленный к верхней стенке корпуса картриджа для печати вдоль упомянутой границы для крепления картриджа внутри каретки принтера, при этом фиксатор смещен от границы верхней стенки. Таким образом, обеспечивается создание горизонтально загружаемого картриджа с уменьшенным профилем, что приводит и к уменьшению высоты принтера. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится в основном к картриджам струйной печати, а более конкретно к их конструкции.
Основная конструкция и работа картриджей струйной печати, в которых применяется рециркулированный пенополиуретан, описаны в патенте США №4771295 под названием "Конструкция корпуса пишущего элемента для струйной термопечати, имеющая увеличенную емкость для чернил и повышенную способность к подаче", выданном Бейкеру (Baker) и др. 13 сентября 1988 г.
Известные картриджи для печати выполнены с возможностью загрузки в струйные принтеры и извлечения из них либо путем вертикального, либо путем наклонного дугообразного перемещения. Однако это означало, что сверху принтера постоянно ничего нельзя размещать. Кроме того, предшествующие конструкции с загрузкой в принтер сверху вызвали постоянное увеличение высоты принтеров, так что с каждой новой конструкцией принтера профиль изделия все увеличивался и увеличивался.
Например, принтер, описанный в публикации №0313205 А2 заявки на Европейский патент, имеет каретку принтера и картридж струйной печати, причем картридж вставляется в каретку сначала движением вниз, а затем отклонением назад для защелкивания картриджа в каретке принтера. Принтер, в котором применяется такая совокупность каретки и картриджа, не может иметь низкий профиль, а доступ в принтер осуществляется обязательно сверху.
И, наконец, существует постоянная потребность в уменьшении стоимости и времени разработки новых образцов принтеров. Это заставило конструкторов принтеров усовершенствовать существующие конструкции и использовать детали уже выпускаемых изделий при разработке новых изделий, чтобы завоевать место на рынке. Необходимость снижения затрат на запуск производства также привело конструкторов изделий к применению уже существующего оборудования, а также технологических цепочек.
Таким образом, задачей изобретения является создание картриджа для печати, загружаемого в принтеры спереди, с уменьшенным профилем самого картриджа и с применением деталей уже изготавливаемых изделий и существующих технологических цепочек.
Это достигается посредством картриджа струйной печати, который согласно изобретению содержит корпус картриджа для печати, крышку, надежно прикрепленную к корпусу, и фиксатор, размещенный на крышке и смещенный от границы крышки и корпуса.
Другой аспект изобретения включает в себя картридж струйной печати, имеющий удлиненный выступ, расположенный на боковой стенке картриджа, для поддержки картриджа во время загрузки.
Еще один аспект изобретения включает в себя захватываемую поверхность, находящуюся на расстоянии от фиксатора и предназначенную для того, чтобы помочь пользователю во время загрузки картриджа в принтер и выгрузки его из принтера.
Другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие примеры реализации принципов изобретения.
На фиг.1 представлен вид в перспективе картриджа струйной печати, являющегося воплощением принципов изобретения.
На фиг.2 представлен вид справа картриджа для печати, показанного на фиг.1.
На фиг.3 представлен вид сзади картриджа для печати, показанного на фиг.1.
На фиг.4 представлен вид спереди картриджа для печати, показанного на фиг.1.
На фиг.5 представлен вид слева картриджа для печати, показанного на фиг.1.
На фиг.6 представлен вид снизу картриджа для печати, показанного на фиг.1.
На фиг.7 представлен вид сверху картриджа для печати, показанного на фиг.1.
На чертежах изображен картридж струйной печати, имеющий низкий профиль и предназначенный для загрузки в принтер спереди. Картридж для печати также включает в себя захватываемые поверхности и физические элементы, которые позволяют пользователю понять, как надо вставлять картридж в принтер и извлекать его из принтера.
Этот картридж для печати представляет собой простое техническое решение и удобен в эксплуатации, включает в себя много элементов, уже изготавливаемых в настоящее время, и изготавливается в уже существующих технологических цепочках с минимальными затратами на запуск нового оборудования.
На фиг.1-7 позиция 11 обозначает в целом картридж струйной печати для принтера. Этот картридж для печати включает в себя корпус 12 картриджа для печати, который выполнен в основном прямоугольным по форме и имеет переднюю стенку 24, левую боковую стенку 25, правую боковую стенку 26 и заднюю стенку 27. В картридже для принтера заключены три камеры чернил, предназначенные для содержания в них чернил разных цветов - голубовато-зеленого, пурпурного и желтого. Камеры чернил заполнены рециркулированным пенополиуретаном. Этот пористый материал сжат для достижения избыточного обратного давления чернил в печатающей головке 15, см. фиг.6. В дне каждой камеры имеется напорная трубка и фильтр обычной конструкции для предотвращения загрязнения какими-либо частицами.
Корпус 12 картриджа для принтера также включает в себя носовую деталь 14, которая приварена к корпусу посредством ультразвуковой сварки. Эта носовая деталь содержит три канала, каждый из который соединен с напорной трубкой в одной из камер чернил. Эта каналы направляют чернила из камер к одной из трех групп сопел 16, см. фиг.6, на печатающей головке 15. На носовой детали 14, см. фиг.2 и 5, находятся база 18 оси Х и база 20 оси Z. Эти базы являются местами начала отсчета. Базой 19 оси Y, см. фиг.1, является передняя стенка 24 картриджа для печати, и она же является местом упора. Эти базы совпадают с соответствующими элементами на каретке принтера и способствуют размещению картриджа для печати в принтере во время работы.
На фиг.1, 2 и 5 позиция 22 является общей для обозначения двух ребер, которые служат в качестве захватываемых поверхностей, когда картридж 11 для печати извлекают из принтера. Каждое ребро расположено вертикально на одной из боковых стенок 24, 26 и задней стенке 27 корпуса 12 картриджа для печати.
На фиг.1, 2, 3, 4 и 5 позиция 29 обозначает как единое целое удлиненный опорный выступ, который расположен на двух боковых стенках 25, 26 и задней стенке 27 корпуса 12 картриджа для печати. Этот выступ расположен вдоль границы между корпусом 12 картриджа для печати и крышкой 31, подробно описанной ниже. Части выступа 29, расположенные на боковых стенках 25, 26, см. фиг.3 и 4, поддерживают и направляют картридж для принтера во время загрузки в принтер и выгрузки из него. Эти части выступа входят в контакт с парой соответствующих направляющих поперечин или наклонных поверхностей для загрузки на каретке принтера. На корпусе 12 картриджа, см. фиг.1 и 4, также размещена гибкая схема 33 обычной конструкции. Эта гибкая схема обеспечивает электрическое межсоединение между принтером и печатающей головкой 15, см. фиг.6, и направляет электрическую энергию к соответствующим исполнительным резисторам во время печати.
На фиг.1-7 позиция 35 обозначает совокупность захватываемых пазов, расположенных вдоль границы между крышкой 31, подробно описываемой ниже, и боковыми стенками 25, 26 корпуса 12 картриджа для печати. Эти захватываемые пазы служат в качестве захватываемой поверхности на картридже 11 для печати с момента удаления картриджа для печати из принтера сразу же после того, как картридж для печати высвобожден из каретки. Эти захватываемые пазы также служат в качестве визуального признака относительно любых соседних картриджей для печати, показывающего, что соответствующий картридж для печати высвобожден из каретки.
На фиг.1, 2, 3, 4 и 5 позиция 31 обозначает как единое целое крышку, имеющую плоскую внешнюю поверхность. Плоскость внешней поверхности крышки также параллельна опорному выступу 29. Крышка 31 приварена ультразвуковой сваркой к корпусу 12 картриджа для печати вдоль границы боковых стенок 25 и 26, передней стенки 24 и задней стенки 27. Эта крышка закупоривает чернила в камерах резервуаров чернил внутри корпуса 12 картриджа для печати. Крышка также содержит три вентиляционных клапана 40, см. фиг.1 и 7, которые обеспечивают приток воздуха под атмосферным давлением в каждую из камер резервуаров.
На крышке 31, см. фиг.1 и 7, вблизи границы между задней стенкой 26 и крышкой, находится кнопочная конструкция 42. На виде сверху картриджа 11 для печати, см. фиг.7, показано, что эта конструкция имеет эллиптическую форму. На виде сзади, см. фиг.3, показано, что эта конструкция имеет задний проем круглой формы. На видах сбоку, см. фиг.2 и 5, показано, что эта конструкция имеет форму хорды окружности. Середина этой конструкции расположена заподлицо с внешней поверхностью крышки 31 и содержит множество пазов 44. Эти пазы играют роль захватываемой поверхности для пользователя. Эта конструкция имеет особую форму, чтобы показать пользователю, где оказать нажим вниз на картридж для печати для извлечения картриджа из каретки принтера. Такое перемещение вниз освобождает картридж для печати от пружинной защелки на каретке.
На фиг.1 и 7 позиция 48 обозначает как единое целое островок, расположенный на верхней поверхности крышки 31 и смещенный от границы между крышкой 31 и передней стенкой 24 корпуса 12 картриджа для печати. Этот островок 48 включает в себя фиксатор 50 для крепления картриджа 11 для печати внутри каретки принтера. На фиг.1, 2 и 5 показан фиксатор 50, расположенный на крышке 31, а не на передней стенке 24, так что картридж для печати можно изготавливать с помощью существующего оборудования и без необходимости применения нового оборудования. Как показано на фиг.1, 2 и 5, фиксатор имеет треугольное поперечное сечение, образованное наклонной поверхностью 51 фиксатора и стенкой 52 фиксатора. Наклонная поверхность 51 фиксатора имеет три функции: способствовать постепенному увеличению установочного или фиксирующего усилия, которое должен прикладывать пользователь при установке картриджа 11 для печати в принтер; облегчать открывание пружинной защелки во время установки; и обеспечивать приложение постоянного усилия к картриджу 11 для печати до тех пор, пока картридж для печати не окажется точно на своем посадочном месте в каретке. Эта последняя особенность предотвращает "ложную фиксацию" картриджа для печати. Стенка 52 фиксатора расположена перпендикулярно внешней поверхности крышки 31 и представляет собой поверхность, находящуюся в контакте с пружинной защелкой, когда картридж для печати находится точно на своем посадочном месте в каретке принтера.
Островок 48, см. фиг.7, дополнительно включает в себя стенку 54 фиксатора, расположенную позади стенки 52 фиксатора. Эта стенка фиксатора представляет собой пониженную область в крышке 31, позволяющую пружинной защелке проходить ниже внешней поверхности крышки, когда нужно поддерживать постоянное фиксирующее усилие во время эксплуатации принтера. Островок 48 также имеет две группы шпонок 56, расположенных на каждой стороне фиксатора 50, которые идентифицируют для принтера картридж 11 для печати.
Хотя вышеописанный картридж для печати содержит три резервуара чернил и три вентиляционных клапана 40, см. фиг.1 и 7, предполагается, что можно также использовать один или более резервуаров одним или более вентиляционными клапанами. В принтере, который планируется для эксплуатации вместе с этим картриджем для печати, один картридж для печати, имеющий один резервуар, содержащий только черные чернила, будет установлен рядом со вторым картриджем для печати, имеющим три резервуара, содержащим чернила трех основных цветов.
Кроме того, предусмотрено, что можно использовать картридж для печати, которому не нужна вышеописанная крышка 31. Такому картриджу нужна только верхняя стенка с подходящим и вентиляционным/и клапаном/ами, которая закупоривает один или более резервуаров.
Хотя описаны и проиллюстрированы конкретные варианты осуществления изобретения, это изобретение не сводится к описанным и проиллюстрированным конкретным формам или компоновкам. Объем притязаний изобретения ограничивается только его формулой.
1. Картридж струйной печати, удлиненный в горизонтальном направлении и загружаемый в каретку принтера, посредством горизонтального относительного перемещения, содержащий:
а) прямоугольный призматический корпус картриджа для печати,
б) при этом корпус картриджа для печати имеет нижнюю стенку, несущую, по существу, плоскую печатающую головку с матрицей простирающихся в вертикальном направлении сопел малого размера, из которых капли чернил выходят, по существу, вертикально вниз во время работы картриджа струйной печати, причем картридж струйной печати имеет верхнюю стенку, противоположную и, по существу, параллельную нижней стенке, и, по существу, вертикальную переднюю стенку, пересекающуюся с верхней стенкой, образуя при этом границу для верхней стенки,
в) фиксатор, надежно прикрепленный к верхней стенке корпуса картриджа для печати вдоль упомянутой границы для крепления картриджа внутри каретки принтера, при этом фиксатор расположен на верхней стенке и смещен от границы верхней стенки.
2. Картридж для печати по п.1, в котором верхняя стенка имеет плоскую внешнюю поверхность, а фиксатор дополнительно включает в себя наклонную поверхность фиксатора, ведущую к стенке фиксатора, расположенной перпендикулярно внешней поверхности верхней стенки.
3. Картридж для печати по п.1, дополнительно включающий в себя пару расположенных на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении и простирающихся, по существу, вертикально боковых стенок, пересекающихся с верхней стенкой, ограничивая соответствующие боковые границы, причем каждая из упомянутой пары боковых стенок ограничивает один из пары противоположных, простирающихся снаружи опорных выступов, расположенных вдоль боковых границ верхней стенки.
4. Горизонтально загружаемый картридж струйной печати, содержащий
а) удлиненный в горизонтальном направлении, по существу, прямоугольный корпус картриджа для печати, имеющий две удлиненные в горизонтальном направлении боковые стенки, имеющие размер длины, который является основным размером для корпуса картриджа, переднюю стенку и заднюю стенку, причем корпус картриджа для печати имеет нижнюю стенку, несущую, по существу, плоскую печатающую головку с матрицей простирающихся в вертикальном направлении сопел малого размера, из которых капли чернил выходят, по существу, вертикально вниз во время работы картриджа струйной печати,
б) верхнюю стенку, имеющую плоскую внешнюю поверхность, причем верхняя стенка прикреплена к корпусу, и
в) первый удлиненный опорный выступ, расположенный на первой боковой стенке корпуса, причем выступ параллелен плоской внешней поверхности верхней стенки.
5. Картридж струйной печати по п. 4, дополнительно включающий в себя второй удлиненный опорный выступ, расположенный на второй боковой стенке корпуса, причем второй удлиненный опорный выступ тоже параллелен плоской внешней поверхности верхней стенки.
6. Картридж струйной печати, выполненный с конфигурацией, предназначенной для загрузки в каретку принтера посредством горизонтального относительного перемещения, содержащий:
а) удлиненный в горизонтальном направлении и, по существу, прямоугольный корпус картриджа для печати, имеющий две боковые стенки, удлиненные в горизонтальном направлении и имеющие размер длины, который является основным размером картриджа для печати, переднюю стенку и заднюю стенку,
б) верхнюю стенку, прикрепленную к корпусу вдоль границы, и
в) фиксатор, расположенный на верхней стенке для крепления картриджа для печати внутри каретки принтера и смещенный от передней стенки и границы верхней стенки и корпуса, и
г) захватываемую поверхность на картридже для печати, причем захватываемая поверхность расположена на расстоянии от фиксатора.
7. Картридж струйной печати по п.6, в котором каждая из двух боковых стенок имеет общую границу с задней стенкой, причем захватываемая поверхность имеет ребро, расположенное вдоль одной из общих границ.
8. Горизонтально загружаемый картридж струйной печати, содержащий
а) по существу, прямоугольный корпус картриджа для печати, имеющий две боковые стенки, переднюю стенку и заднюю стенку,
б) верхнюю стенку, прикрепленную к корпусу вдоль границы, и
в) фиксатор, расположенный на верхней стенке для крепления картриджа для печати внутри каретки принтера и смещенный от границы передней стенки и корпуса, и
г) захватываемую поверхность на картридже для печати, причем захватываемая поверхность расположена на расстоянии от фиксатора, при этом захватываемая поверхность включает в себя множество пазов, расположенных вдоль границы между верхней стенкой и корпусом.
9. Картридж струйной печати по п.8, в котором верхняя стенка имеет плоскую внешнюю поверхность, а захватываемая поверхность включает в себя множество пазов, расположенных на плоской внешней поверхности верхней стенки.
