способ и устройство для горизонтального введения и извлечения картриджа для струйной печати из каретки

Формула изобретения

1. Устройство для горизонтального введения картриджа (11) для печати в каретку (119), содержащее картридж (11) для печати, имеющий, по существу, прямоугольный призматический корпус (12) картриджа для печати, имеющий первую и вторую размещенные на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении и, по существу, вертикальные боковые стенки (25, 26), размещенные на расстоянии друг от друга в вертикальном направлении и, по существу, горизонтальные верхнюю и нижнюю стенки (31, 14) и размещенные на расстояние друг от друга в горизонтальном направлении и, по существу, вертикальные переднюю и заднюю стенки (24, 27), причем нижняя стенка (14) имеет нижнюю поверхность для картриджа (11) для печати, на которой расположена простирающаяся, по существу, в горизонтальном направлении плоская печатающая головка (15), причем печатающая головка (15) имеет цепочку простирающихся вертикально отверстий печати мелкого размера для выхода направленных вертикально вниз капелек чернил во время работы картриджа, а верхняя стенка (31) имеет плоскую внешнюю поверхность, удлиненный опорный выступ (29), расположенный на первой боковой стенке (25, 26) и проходящий, по существу, горизонтально параллельно плоской внешней поверхности верхней стенки, каретку, имеющую корпус (119) каретки, по существу, горизонтально простирающийся лоток (131), установленный на корпусе (119) каретки для, по существу, горизонтального приема картриджа (11) для печати, причем лоток (131) имеет размещенные на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении и, по существу, вертикальные первую и вторую боковые стенки (133, 134) и, по существу, вертикальную торцевую стенку (135), по существу, горизонтально простирающуюся направляющую (140) на первой боковой стенке лотка (131) для сцепления удлиненного опорного выступа (29) на картридже (11) для печати и для направления картриджа для печати, по существу, горизонтально в каретку.

2. Устройство по п.1, в котором горизонтально простирающаяся направляющая (140) является дугообразной.

3. Устройство по п.1, в котором горизонтально простирающаяся направляющая (140) слегка наклонена вверх.

4. Устройство по п.1, дополнительно включающее второй удлиненный опорный выступ (29), расположенный на второй боковой стенке корпуса (11) картриджа, причем второй удлиненный опорный выступ (29) также является параллельным плоской внешней поверхности верхней стенки (31), при этом устройство дополнительно включает вторую, по существу, горизонтальную направляющую (140) на второй боковой стенке лотка (131) для зацепления второго удлиненного опорного выступа (29) на картридже для печати и направления картриджа для печати, по существу, горизонтально в каретку (119)

5. Устройство по п.1, дополнительно включающее защелку, расположенную на верхней стенке картриджа для печати, и консольную пружинную защелку, установленную на каретке и имеющую, по существу, горизонтальную лапку, так что при полностью вставленном картридже для печати в каретку защелка механически зацепляется пружинной защелкой.

6. Устройство по п.1, в котором верхняя стенка (31) имеет плоскую внешнюю поверхность, защелка (50) включает скат (51) защелки, ведущий к стенке (52) защелки, а стенка защелки расположена перпендикулярно внешней поверхности верхней стенки (31).

7. Способ горизонтального введения картриджа (11) для печати в каретку (119), содержащий этапы а) перемещения картриджа (11) для печати горизонтально вперед в каретку (119), причем и картридж для печати, и каретка имеют соответствующие базисные уровни (18, 19, 152, 154) для выравнивания друг с другом; b) зацепления удлиненного горизонтально направленного выступа (29) на картридже для печати с вытянутой горизонтально простирающейся направляющей (140) на каретке; с) скользящего перемещения картриджа (11) для печати в зацепление с базисными уровнями на каретке посредством, по существу, горизонтального скользящего перемещения выступа картриджа для печати по направляющей каретки и d) защелкивания картриджа (11) для печати в каретке (119).

8. Способ по п.7, в котором этап перемещения картриджа (11) для печати горизонтально вперед в каретку (119) дополнительно включает этап наклона вверх переднего торца картриджа для печати посредством обеспечения направленного вверх поворота направляющей (140).

9. Способ по п.7, в котором этап перемещения картриджа (11) для печати горизонтально вперед в каретку (119) дополнительно включает этап наклона вниз переднего торца картриджа для печати посредством обеспечения направленного вертикально вниз усилия от пружинной защелки (148).

10. Способ по п.9, в котором этап наклона вниз переднего торца картриджа (11) для печати выполняют после этапа наклона вверх переднего торца картриджа (11) для печати.

Описание изобретения к патенту

Ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка в общем касается струйных принтеров и более конкретно их компонентов и подсистем.

Эта заявка связана со следующими одновременно рассматриваемыми заявками в США на патент, каждая из которых одновременно подана 5 января 2000 г.:

№09/477644 "Горизонтально загружаемая каретка для струйного принтера" Джанджи Ямамото и др.;

№09/477645 "Воздушный клапан для картриджа для струйной печати" Рэма Сантанама и др.;

№09/477646 "Картридж для струйной печати, имеющий низкий профиль" Рэма Сантанама и др. (теперь патент США №6227663);

№09/477648 "Новый способ продвижения каретки струйного принтера" Мэтта Шеферда и др.;

№09/477649 "Способ и устройство для горизонтального введения и извлечения картриджа для струйной печати из каретки" Джанджи Ямамото и др.;

№09/477843 "Технические приемы приспособления струйного картриджа с малым формфактором для использования в каретке, имеющей размер для картриджа с большим формфактором" Рэма Сантанама и др.;

№09/477860 "Станция обслуживания струйных печатающих устройств низкой высоты" Кенг Леон Нг;

№09/477940 "Многоразрядная матричная конфигурация для запираемых ключом печатающих головок" Рэма Сантанама и др.;

№09/478148 "Технические приемы обеспечения струйных картриджей с универсальной конструкцией корпуса" Ричарда А. Бекера и др.;

№09/478190 "Принтер с системой подачи бумаги с двумя валиками и двумя двигателями" Джеймса М. Осмуса; и

№29/116564 "Картридж для струйной печати" Рэма Сантанама и др., все они включены в описание посредством ссылки.

Предпосылки создания изобретения

В патенте США №4771295 под названием "Конструкция корпуса термографического чернильного пера, имеющая улучшенный резервуар для чернил и способность подачи" Бекера и др., выданном 13 сентября 1988 г., раскрыты общая конструкция и действие картриджа для струйной печати, использующего сетчатый пенополиуретан.

Хорошо известны общее устройство и конструкция кареток, которые поддерживают и выравнивают картриджи для струйной печати в принтерах и прогоняют эти картриджи печати по зонам печати. Примеры патентов, которые выданы в этой области технологии, включают:

патент США №4755836 "Картриджи печатающих головок и узел каретки" Та и др., выданный 5 июля 1988 г.,

патент США №4872026 "Струйный принтер с механизмом выравнивания каретки печатающих головок" Расмуссена и др., выданный 3 октября 1989 г.,

патент США №4907018 "Механизмы выравнивания каретки печатающих головок и синхронизации электрических соединений" Пинкерпелла, выданный 6 марта 1990 г.,

патент США №5392063 "Пружинный зажим картриджа для каретки струйного принтера" Роудса, выданный 21 февраля 1995 г.

Далее в патенте США №5815183 раскрыто устройство для введения картриджа для печати в каретку, причем картридж для печати является в общем прямоугольным.

В патенте ЕР 0519457 раскрыт механизм принтера, в котором механизм можно использовать в различных ориентациях относительно горизонтального и вертикального направлений.

Известные картриджи для печати были разработаны для введения и извлечения либо вертикально либо с погружающим, наклонным, дугообразным перемещением. Такие каретки оказываются удовлетворительными до тех пор, пока обеспечен вертикальный доступ к принтеру. Однако это означает, что нельзя что-либо надолго укладывать сверху принтера.

Кроме того, прежние загружаемые сверху конструкции струйных принтеров способствовали увеличению высоты принтера, так что с каждой новой конструкцией принтера профиль изделия вырастал все больше.

Помимо этого полагают, что конечные пользователи желают иметь принтер для бытового применения, который можно располагать в развлекательном центре или использовать в жилых комнатах. Это принтер, который имеет плоские верхнюю и нижнюю стенки, который загружается спереди, со всеми средствами управления и индикаторами состояния на передней стенке, и имеет приблизительно такой же размер, как обычный стереоусилитель или видеомагнитофон. Другими словами, это горизонтально загружаемый струйный принтер с габаритной высотой меньше четырех дюймов (4’’).

Такие требования приводят к многочисленным конструктивным проблемам. Во-первых, почти все существующие базисные конструкции картриджей струйной печати в настоящее время предназначены для вертикальной или близкой к вертикальной установки. Введение спереди или горизонтальное введение прежде не рассматривались, поскольку если используется существующая базисная конструкция, картридж для печати подлежит устанавливанию в заданное положение полностью новым способом. Во-вторых, на загружаемом спереди принтере область обзора, доступная для пользователя во время установки картриджа, существенно ограничена. Пользователь видит меньшую часть каретки и меньшую часть процесса введения. В-третьих, физический доступ к каретке более ограничен. В-четвертых, если используется множество картриджей для печати, они должны находиться настолько близко друг к другу, что большая часть их поверхностей захватывания является недоступной для извлечения из принтера картриджа для печати.

Таким образом, на основании вышеизложенного очевидно, что хотя имеется множество различных конструкций кареток, разработка загружаемого спереди укладываемого в стопку струйного принтера небольшой высоты представляет много проблем.

Сущность изобретения

Кратко и в общих словах устройство согласно изобретению включает по существу прямоугольный картридж для печати, удлиненный опорный выступ, расположенный на боковой стенке картриджа для печати, корпус каретки, лоток, установленный на каретке для приема картриджа для печати, и по существу горизонтальную направляющую на боковой стенке лотка для направления картриджа для печати в каретку.

При работе устройство горизонтально вводит картридж для печати в каретку посредством горизонтального перемещения картриджа для печати вперед в каретку, сцепления выступа на картридже для печати с направляющей на каретке, скольжения картриджа для печати вверх и по базисному уровню на каретке с помощью направляющей и защелкивания картриджа для печати в каретке. Устройство извлекает картридж для печати из каретки посредством поворачивания картриджа для печати относительно базисного уровня на каретке, расцепления картриджа для печати из каретки и горизонтального перемещения картриджа для печати из каретки.

Другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, приведенного совместно с сопроводительными чертежами, иллюстрирующими посредством не ограничивающего изобретение примера принципы изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид в изометрии, в разрезе и частично с вырезами струйного принтера, воплощающего принципы изобретения.

Фиг.2 - вид в изометрии картриджа для струйной печати по фиг.1.

Фиг.3 - вид справа картриджа для печати по фиг.2.

Фиг.4 - вид сзади картриджа для печати по фиг.2.

Фиг.5 - вид спереди картриджа для печати по фиг.2.

Фиг.6 - вид слева картриджа для печати по фиг.2.

Фиг.7 - вид снизу картриджа для печати по фиг.2.

Фиг.8 - вид сверху картриджа для печати по фиг.2.

Фиг.9 - вид в изометрии, в разрезе и частично с вырезами каретки и картриджей для струйной печати струйного принтера по фиг.1.

Фиг.10 - вид сбоку, в разрезе, взятом по линии 10-10 каретки по фиг.9, с удаленными картриджами для печати.

Фиг.11 - вид в изометрии пружинной защелки каретки по фиг.9.

Фиг.12 и 13 - виды в изометрии спереди каретки по

фиг.9 с удаленными картриджами для печати.

Фиг.14 - вид в изометрии сзади каретки по фиг.9 с удаленными картриджами для печати.

Фиг.15-21 включительно виды сбоку, в разрезе и частично вырезанные, взятые по линии 10-10 каретки по фиг.9, иллюстрирующие последовательность горизонтального введения и извлечения из каретки картриджа для струйной печати по фиг.2.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения, как показано на чертежах для иллюстративных целей, изобретение воплощено в загружаемом спереди укладываемом в стопку струйном принтере небольшой высоты.

Устройство предлагает простое, недорогостоящее решение, осуществляющее очевидные операции и использующее базисную конструкцию картриджа для печати, производящуюся в настоящее время.

Принтер

Рассмотрим фиг.1, на которой ссылочный номер 114 в общем обозначает струйный принтер, с частичным вырезом и с удаленной передней дверцей загрузки. Принтер включает кожух 115 и электродвигатель 116 постоянного тока, смонтированный на шасси. На валу электродвигателя 116 установлен шкив 117, который приводит ленту 118 назад и вперед, когда приводной электродвигатель изменяет направление. Лента привода 118 прикреплена к каретке 119, которая прогоняется в поперечном направлении назад и вперед слева направо и справа налево. Каретка 119 содержит два термографических картриджа 11, 11’ для струйной печати, размещенных рядом друг с другом. Картридж 11 для печати содержит черные чернила, а картридж 11’ для печати имеет три камеры для чернил, содержащие пурпурные, желтые и голубые чернила. Горизонтальное сканирующее перемещение каретки направляется штоком 121 скольжения. Позади каретки 119 расположен кодер (непоказанный), он считывает полосу 122 кодера, которая обеспечивает возможность электронным схемам в принтере располагать каретку 119 по ее пути сканирования. После того, как принтер 114 напечатает лист носителя информации, носитель информации выбрасывается в выходной лоток, на котором установлена ручка 123.

Картридж для печати

Рассмотрим фиг.2-8, на которых ссылочный номер 11 в общем обозначает низкопрофильный картридж для струйный печати для принтера. Низкопрофильный картридж 11 согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность делать принтер 114 относительно короче и уже, чем его предшественники, в то же время сохраняя сравнительно большую вместимость чернил в картридже 11. Картридж 11 и принтер 114 вместе приспособлены для обеспечения горизонтального введения картриджа 11. Это позволяет укладывать электронную аппаратуру и другие предметы сверху принтера 114 даже при замене картриджа 11. Предоставление укладываемых в стопку и более коротких печатающих систем позволяет вводить новые применения таких печатающих систем, типа домашних печатающих приборов, которые имеют большую способность укладывания в стопку и малые пространственные ограничения.

В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения картридж для печати имеет высоту, составляющую приблизительно сорок семь миллиметров (47 мм), принтер имеет высоту меньше четырех дюймов (4’’) (102 см), и картридж содержит по меньшей мере семнадцать кубических сантиметров (17 см³) чернил.

Картридж для печати включает корпус 12 картриджа для печати, который является по существу прямоугольным и призматическим по форме, с передней стенкой 24, левой боковой стенкой 25, правой боковой стенкой 26 и задней стенкой 27.

Стенки 25, 26 расположены на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении и простираются и в горизонтальном и в вертикальном направлении. Передняя стенка 24 и задняя стенка 27 также расположены на расстоянии друг от друга в горизонтальном направлении и простираются и в горизонтальном и в вертикальном направлении. Низкопрофильный корпус 12 имеет три ортогональных оси, ориентация которых относительно вертикального и горизонтального направлений дополнительно поясняется ниже и которые определены стенками, включая большую ось или ось удлинения (глубины) между передней и задней стенками 24, 27. Этот удлиненный размер обеспечивает возможность заключать в картридже большее количество чернил, в то же время не воздействуя на высоту печатающей системы (на которую влияет высота картриджа) или на ширину системы (на которую влияет интервал между левой и правой стенками).

Картридж 11 имеет участок задней стенки, в общем обозначенный ссылочным номером 28, видимый на фиг.2, и этот участок 28 задней стенки включает "пользовательский участок" или "пользовательские элементы", включающие заднюю стенку 27 (лучше видимую на фиг.3 и 4), и эти пользовательские элементы, в частности, сконфигурированы так, чтобы пользователь вручную захватывал, касался и нажимал на них, как это удобно, желательно и необходимо во время установки картриджа 11 в принтер. "Пользовательский участок" или "пользовательские элементы", в частности, включают удобные для пользователя эргономичные элементы (типа захватных деталей 35), которые ниже обсуждаются более подробно.

Картридж 11 включает электрическое соединение или передний участок 30, фиг.2, 5 и 1, включающий переднюю стенку 24, которая содержит множество электрических контактов, расположенных на схеме 33 для передачи электрических сигналов от печатающей системы с целью включения картриджа 11. Эти контакты предпочтительно расположены как можно дальше от пользовательского участка 28 с целью предотвращения загрязнения контактов на схеме 33 пользователем, например отпечатками пальцев. Наличие оси удлинения между передней и задней стенками усиливает этот аспект.

Картридж 11 включает верхнюю стенку 31, расположенную в соединяющейся связи между задней стенкой 27 и передней стенкой 24. В предпочтительном варианте осуществления верхняя стенка 31 представляет собой крышку 31. Верхняя стенка 31 соединяет боковые, переднюю и заднюю стенки по боковым, переднему и заднему краям соответственно. В верхней стенке имеется деталь защелки 50, которая расположена на расстоянии от переднего края.

Корпус 12 картриджа для печати также включает носовую часть 14, которая приварена к корпусу с помощью ультразвуковой сварки. Следует отметить, что носовая часть 14 снабжена нижней стенкой для корпуса 12 картриджа. Верхняя стенка 31 и нижняя стенка 14 расположены на расстоянии друг от друга в вертикальном направлении и простираются в горизонтальном направлении. Поскольку печатающая головка 15 должна располагаться в общем в горизонтальной плоскости так, чтобы во время работы принтера 114 наконечники 16 могли выпускать капельки чернил в общем вертикально вниз на носитель печати в зоне печати, расположенной под картриджами 11, 11’ (см. фиг.1), ориентация печатающей головки 15 устанавливает направления для осей X, Y и Z относительно вертикального и горизонтального направлений (снова см. фиг.2). Носовая часть содержит три канала, каждый из которых соединен с вертикальной трубкой в одной из камер для чернил. Каналы направляют чернила из камер к одному из трех рядов наконечников 16, фиг.7, на печатающей головке 15. На носовой части 14, фиг.3 и 6, расположены базисный уровень 18 оси Х и базисный уровень 20 оси Z. Эти базисные уровни представляют собой точки крепления и приспособлены к картриджу для печати, производимому в настоящее время. Базисный уровень 19 оси Y, фиг.2, обеспечен передней стенкой 24 картриджа для печати и представляет собой точку упора для картриджа во время введения в каретку 119. Базисные уровни Х и Z 18, 20 сопрягаются с соответствующими базисными уровнями 152, 154, фиг.12 и 13, на каретке 119, фиг.9, и выравнивают картридж 11 для печати в каретке, как подробно объясняется ниже.

Рассмотрим фиг.2, 3 и 6, на которых ссылочный номер 22 в общем обозначает два ребра, которые служат в качестве поверхностей захватывания, когда картридж 11 для печати удаляют из принтера. Каждое ребро расположено вертикально на одной из боковых стенок 25, 26, вдоль общих краев между боковыми стенками 25 и 26 и задней стенкой 27 корпуса 12 картриджа для печати.

Рассмотрим фиг.2, 3, 4, 5 и 6, на которых ссылочный номер 29 в общем обозначает удлиненный опорный выступ, расположенный на двух боковых стенках 25, 26 и задней стенке 27 корпуса 12 картриджа для печати. 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, фиг.4 и 5, поддерживают и направляют картридж для печати во время введения и извлечения из принтера. Эти части выступа зацепляют пару соответствующих направляющих 140, фиг.10, 12 и 13, или загрузочные трапы на каретке 119 принтера.

Также на корпусе 12 картриджа для печати расположена гибкая схема 33 обычной конструкции, фиг.2 и 5. Гибкая схема обеспечивает электрическую связь между принтером и печатающей головкой 15, фиг.7, и направляет электрическую энергию к соответствующим активизирующим сопротивлениям во время печати.

Рассмотрим фиг.2 и 8, на которых ссылочный номер 35 обозначает множество пазов захвата, расположенных по краю между крышкой 31, подробно описанной ниже, и боковыми стенками 25, 26 корпуса 12 картриджа для печати. Пазы элемента 35 совместно определены ребрами 22, описанными выше. Пазы захвата служат в качестве поверхности захватывания на картридже 11 для печати с целью удаления картриджа для печати из принтера, как только картридж для печати отцеплен от каретки. Пазы захвата также служат в качестве визуальной индикации относительно любых соседних картриджей для печати того, что связанный картридж для печати отцеплен от каретки.

Рассмотрим фиг.2, 3, 4, 5 и 6, на которых ссылочный номер 31 в общем обозначает крышку, имеющую плоскую внешнюю поверхность. Плоскость внешней поверхности крышки также параллельна опорному выступу 29. Крышка 31 приварена с помощью ультразвуковой сварки к корпусу 12 картриджа для печати по краю боковых стенок 25 и 26, передней стенки 24 и задней стенки 27. Крышка герметизирует чернила в камерах резервуара для чернил внутри корпуса 12 картриджа для печати. Крышка также содержит три воздушных отверстия 40, фиг.2 и 8, которые позволяют воздуху с атмосферным давлением поступать в каждую из камер резервуара.

На крышке 31, фиг.2 и 8, близко к краю между задней стенкой 27 и крышкой расположена подобная кнопке конструкция 42. На виде сверху картриджа 11 для печати, фиг.8, эта конструкция имеет эллиптическую форму. На виде сзади, фиг.4, эта конструкция имеет направленное наружу отверстие круглой формы. На видах сбоку, фиг.3 и 6, эта конструкция имеет форму хорды окружности. Середина этой конструкции находится на одном уровне с внешней поверхностью крышки 31 и содержит множество пазов 44. Пазы действуют как поверхность захватывания для пользователя. Эта конструкция имеет такую уникальную форму, чтобы указывать пользователю, где следует нажимать на картридж для печати для отцепления картриджа от каретки принтера. Такое перемещение вниз отсоединяет картридж для печати от пружинной защелки 148, фиг.11, на каретке 119, фиг.9.

Рассмотрим фиг.2 и 8, на которых ссылочный номер 48 в общем обозначает островок, расположенный на верхней поверхности крышки 31 и смещенный от края между крышкой 31 и передней стенкой 24 корпуса 12 картриджа для печати. Островок 48 включает защелку 50 для закрепления картриджа 11 для печати в каретке принтера. Рассмотрим фиг.2, 3 и 6, на которых защелка 50 расположена на крышке 31, а не на передней стенке 24, так что картридж для печати можно изготавливать с помощью существующего оборудования и без необходимости в новом оснащении. Как иллюстрируется на фиг.2, 3 и 6, защелка имеет треугольное поперечное сечение, формируемое скатом 51 защелки и стенкой 52 защелки. Скат 51 защелки имеет три функции: постепенного увеличения усилия установки или защелкивания, которое должно быть проявлено пользователем при установке картриджа 11 для печати в принтер; легкого открывания пружинной защелки во время установки; и непрерывного выталкивания картриджа 11 для печати из принтера, пока картридж для печати не окажется точно размещен в каретке. Это последнее свойство предотвращает "ложное защелкивание" картриджа для печати. Стенка 52 защелки расположена перпендикулярно к внешней поверхности крышки 31 и поверхностно зацепляется пружинной защелкой, когда картридж для печати точно размещен в каретке принтера.

Островок 48, фиг.8, далее включает нишу 54 защелки, расположенную позади стенки 52 защелки. Ниша защелки представляет собой пониженную область в крышке 31, которая позволяет пружинной защелке 148, фиг.11, перемещаться ниже внешней поверхности крышки по мере необходимости, чтобы сохранять постоянное запирающее усилие во время срока службы принтера. Островок 48 также имеет два набора ключей 56, расположенных с обеих сторон защелки 50, которые для принтера идентифицируют картридж 11 для печати.

Хотя описанный выше картридж для печати содержит три резервуара для чернил и три воздушных отверстия 40, фиг.2 и 8, предполагается, что также можно использовать картридж для печати с одним или более резервуарами с одним или более воздушными отверстиями. В принтере 114, фиг.1, который запланирован для этого картриджа для печати, один картридж 11 для печати, имеющий один резервуар, содержащий только черные чернила, может устанавливаться рядом со вторым картриджем 11’ для печати, который имеет три резервуара, содержащие три основных цвета.

Кроме того, предполагается, что картридж для печати можно использовать так, что не требуется крышка 31, как описано выше. Такой картридж нуждается только в верхней стенке с соответствующим воздушным отверстием (отверстиями), которая герметизирует один или больше резервуаров.

Каретка

На фиг.9 ось X параллельна продольной оси стержня 121 скольжения, фиг.1. Ось Y показана проходящей назад и в принтер 114, фиг.1, и в обратном направлении к пути прохождения бумаги через зону печати. Ось Z обращена вертикально вверх.

Обращаясь теперь, в частности, к фиг.9 и 14, отметим, что каретка 119 включает основание 126 каретки, которое поддерживает конструкцию. Основание каретки имеет две С-образные арочные крепи 128, расположенные на ее концах. Эти арочные крепи обеспечивают опору и зацепляют стержень 121 скольжения, фиг.1.

Рассмотрим фиг.9, 12 и 13, на которых каретка 119 также включает два лотка 131, каждый из которых принимает, поддерживает и выравнивает картридж 11 для струйной печати, как иллюстрируется на фиг.9. Оба лотка сконструированы и работают одним и тем же способом; таким образом, для краткости будет описан только левый лоток. Лоток 131 имеет левую боковую стенку 133, правую боковую стенку 134 и заднюю или торцевую стенку 135. На задней стенке 135 лотка расположена покрытая углублениями контактная площадка 137. Контактная площадка имеет эластомерную подложку и содержит электрические контакты, которые поджимаются к соответствующим контактам на гибкой схеме 33, фиг.2, на картридже 11 для печати. Таким образом, принтер 114 обеспечивает электрический контакт с картриджем для печати и поставляет электрическую энергию активизирующим сопротивлениям во время печати.

Покрытые углублениями контактные площадки для термографических картриджей для струйной печати и кареток раскрыты в патенте США №4706097 "Почти линейная пружинная соединительная конструкция для гибких соединительных схем", выданном Хармону 10 ноября 1987 г.

Покрытые углублениями контактные площадки 137, фиг.10, 12 и 13, удерживаются на месте напротив задней стенки 135 каждого лотка 131 шестью штырьками 142, 143, расположенными на основании 126 каретки. Штырек 142 располагает покрытую углублениями контактную площадку слева и справа и вертикально в каретке 119. Другие пять штырьков предотвращают поворот контактной площадки относительно центрального штырька 142 и наведение какого-либо напряжения в контактной площадке.

Рассмотрим фиг.10, 12 и 13, на которых на каждой боковой стенке 133, 134 лотка 131 расположена направляющая 140. Направляющие представляют собой направляющий элемент для установки и удаления картриджей для печати из принтера 114. Рассмотрим фиг.10, на которой, в частности, каждая направляющая является по существу горизонтальной, изогнутой, дугообразной и слегка наклоненной вверх в положительном направлении Y, как показано на фиг.9. Направляющие 140 зацепляют основание выступов 29, фиг.2 и 3, расположенных на боковых стенках 25, 26 картриджа 11 для печати, фиг.2.

Кроме того, направляющие 140 в лотках 131, фиг.12 и 13, служат для многих функций. Во-первых, направляющие действуют как цель для пользователя в начальный момент установки картриджа для печати. Они помогают в расположении картриджа 11 для печати в каретке 119, фиг.1, которая только частично видима для пользователя. То есть, снова рассматривая фиг.1, заметим, что картриджи 11 и 11’ расположены вертикально между двумя горизонтально простирающимися плоскостями (обозначенными пунктирными линиями и ссылочными номерами Р1 и Р2). Нижняя горизонтальная плоскость Р1 расположена ниже картриджей 11 и 11' на уровне носителя печати, проходящего под этими картриджами в зоне печати принтера 114. Верхняя плоскость Р2 расположена на уровне верхнего внутреннего протяжения кожуха 115. Поскольку картриджи 11 и 11' для печати по существу утоплены внутри кожуха, при изучении фиг.1 должно быть понято, что картриджи 11 и 11’ должны иметь низкий профиль (то есть они являются удлиненными в горизонтальном направлении от передней стороны к задней) и их следует вставлять и извлекать из лотков 131 каретки посредством перемещений, которые являются по существу только горизонтальными, и так, чтобы картриджи 11 и 11’ поддерживались между плоскостями Р1 и Р2.

Во-вторых, в том случае, если картридж для печати опирается на направляющие и пользователь толкает картридж для печати горизонтально вперед, направляющие направляют картридж для печати вверх и по первичному и вторичному базисным уровням 152, 154 каретки, фиг.12, 13 и 14, подробно описанным ниже. В-третьих, когда пользователь отцепляет картридж для печати от каретки, направляющие ограничивают поворот или наклон картриджа для печати, как показано на фиг.20, чтобы он не опрокидывался вперед и вниз из принтера 114.

Рассмотрим фиг.10 и 12, на которых на правой боковой стенке 134 каждого лотка 131 расположена консольная пружина (защелка) 146. Пружина 146 имеет большую ось, которая является горизонтальной. Консольная пружина смещает картридж для печати горизонтально в отрицательном направлении X, как иллюстрируется на фиг.9, против первичных базисных уровней 152, фиг.13 и 14, на каретке, как подробно описано ниже.

На фиг.9, 10, 11, 12 и 13 ссылочный номер 148 обозначает пружинную защелку, имеющую горизонтальную лапку, указывающую назад, в струйном принтере 114, фиг.1, по оси Y, как показано на фиг.9. Пружина направлена таким образом, чтобы достичь конструктивной цели низкой высоты принтера. Пружинная защелка зацепляет защелку 50, фиг.2, запрессованную в крышку 31 картриджа для печати, как показано на фиг.9. Пружинная защелка имеется для каждого лотка 131, и они изготовлены из единой детали листового металла, как показано на фиг.11. Деталь крепят к элементам, отлитым во внешних стенках лотков 131. Деталь также крепят к арретировочному пальцу 150, расположенному на центральной боковой стенке каретки 119. Арретировочный палец имеет L-образную форму и предотвращает механическую деформацию, полученную при установке картриджа для печати в одном лотке за счет воздействия на картридж для печати в лотке по боковой стороне.

Рассмотрим фиг.12, 13 и 14, на которых на внутренней части левой боковой стенки 133 у основания лотка 131 расположены первичные базисные уровни 152 каретки 119. Соответствующие базисные уровни 18, 20 на картридже для печати, показанном на фиг.6, прижимаются к первичным базисным уровням 152 в лотке консольной пружиной 152 в правой боковой стенке 134 лотка 131. На внутренней части правой боковой стенки 134 у основания лотка 131 и прямо напротив первичных базисных уровней 152 расположены вторичные базисные уровни 154 каретки 119. Вторичные базисные уровни 154, фиг.12 и 14, зацепляют соответствующие базисные уровни 18, 20 на картридже для печати, показанном на фиг.3. Есть единственный третичный базисный уровень 156, расположенный в задней стенке 135 лотка 131 над покрытой углублениями контактной площадкой 137. Третичный базисный уровень определяет поворот или наклон картриджа для печати относительно оси X в известной точке.

Полное обсуждение - сопряжение каретки и картриджа для печати

Рассмотрим фиг.15-21, на которых картридж 11 для печати имеет низкопрофильный корпус с механическими элементами сопряжения, которые обеспечивают возможность установки картриджа 11 в приемный карман или лоток каретки печатающей системы посредством преимущественно горизонтального перемещения.

Аспект низкого профиля корпуса картриджа для печати относится к корпусу, имеющему главную ось, по существу выравненную с направлением установки 158 (или по оси Y фиг.9). Это обеспечивает возможность минимизировать габаритную высоту (по оси Z фиг.9) корпуса картриджа для печати, таким образом снижая до минимума габаритную высоту каретки 119 и, следовательно, принтера 114. В частности, высота картриджа для печати поддерживается не превышающей величину приблизительно 47 миллиметров. Аспект низкого профиля также помогает минимизировать ширину (по оси Х фиг.9) каретки 119, которая снижает ширину всего принтера 114.

Механические сопрягающие элементы дают возможность устанавливать картридж для печати в лотки или приемные карманы 131 по направлению, обозначенному ссылочным номером 158 на фиг.15. Это допускает "укладывание в стопку" принтера 114 и это обеспечивает возможность наверху принтера 114 помещать другие устройства, типа дополнительных электронных устройств. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность потребителю использовать печатающую систему 114 в значительно большем количестве применений, чем обычные принтеры или печатающие системы. Механические элементы включают защелку 50, базисные уровни 18 и 20, выступы 29 и/или другие элементы, которые зацепляют соответственные детали в приемных лотках 131. Более подробно механические сопрягающие элементы обсуждаются ниже в разделах под названием "горизонтальное введение" и "извлечение".

Горизонтальное введение

Рассмотрим фиг.15, на которой для введения картриджа 11 для печати в каретку 119 конечный пользователь перемещает картридж для печати горизонтально вперед по направлению к каретке, как обозначено стрелкой перемещения 158. Направляющие 140, как показано на фиг.12 и 13, действуют в качестве целей для конечного пользователя, поскольку видимость каретки ограничена кожухом принтера.

Картридж 11 для печати, фиг.16, имеет выступ 29 в каждой из своих боковых стенок 25, 26. Нижняя сторона этих выступов сначала касается направляющих 140 в точке соприкосновения 160, фиг.16. Конечный пользователь размещает выступы на каждой боковой стороне на направляющих лотка 131, и после этого направляющие поддерживают картридж вертикально. В этой точке нет контакта между вертикальными стенками каретки 119 и вертикальными стенками картриджа 11. Конечный пользователь продолжает горизонтально перемещать картридж вперед, как обозначено стрелкой перемещения 159.

Рассмотрим картридж 11 для печати, показанный на фиг.9, у которого любой положительный или правосторонний поворот картриджа для печати вокруг оси X определяется как "наклон вверх" в соответствии с нормальным навигационным и аэронавигационным соглашением по описанию перемещения предмета. Аналогично этому какой-либо отрицательный или левосторонний поворот картриджа для печати вокруг оси X определен как "наклон вниз".

Каждая направляющая 140, в частности, см. фиг.10, является в общем горизонтальной, изогнутой, дугообразной, и слегка наклоненной вверх в положительном направлении Y, как показано на фиг.9.

Рассмотрим фиг.17, на которой форма направляющих и дальнейшее горизонтальное перемещение картриджа 11 для печати конечным пользователем, обозначенное стрелкой перемещения 162, заставляют картридж 11 для печати наклоняться вверх, как обозначено стрелкой перемещения 164, а также перемещаться вертикально вверх, как обозначено стрелкой перемещения 163. Когда картридж 11 для печати скользит вперед по направляющим, комбинация этих трех перемещений, обозначенных стрелками перемещения 162, 163 и 164, заставляет базисные уровни 18, 20 на картридже 11 для печати подниматься вверх и над первичным и вторичным базисными уровнями 152, 154 на основании каретки 119.

Перемещение картриджа 11 для печати, показанное на фиг.17, продолжается до тех пор, пока защелка 50 на верхней стенке 31 картриджа для печати не войдет в контакт с пружинной защелкой 148 на каретке 119 в точке соприкосновения, обозначенной ссылочным номером 166. Пружинная защелка заставляет картридж для печати перемещаться вертикально вниз, как обозначено стрелкой перемещения 168. Затем базисные уровни 18, 20 на картридже 11 для печати входят в контакт с первичным и вторичным базисными уровнями 152, 154 на каретке 119. В этой точке базисные уровни еще не установлены, а только находятся в контакте. После этого картридж 11 для печати наклоняется вниз, как обозначено стрелкой перемещения 167, под действием контакта между базисными уровнями и формой защелки 50 и пружинной защелки 148.

Перемещение картриджа для печати, показанное на фиг.18, продолжается до тех пор, пока все базисные уровни 18, 20 на картридже 11 для печати и базисные уровни 152, 154 на каретке 119 не защелкиваются на место, сопрягаются, и пружинная защелка 148 устанавливается на защелке 50. Дальнейший наклон вниз картриджа для печати останавливается задней стенкой 135 лотка 131, эластомером позади покрытой углублениями контактной площадки 137 и третичным базисным уровнем 156, фиг.12. В этой точке картридж 11 для печати полностью вставлен в каретку 119, как показано на фиг.19. Должно быть понятно, что пружинная защелка 148 непрерывно выталкивает картридж для печати из принтера, пока не достигнута эта точка защелкивания или сопряжения. Эта особенность является двоичной и предотвращает ложное защелкивание.

Извлечение

Рассмотрим фиг.20, на которой, чтобы извлечь картридж 11 для печати из каретки 119, конечный пользователь применяет направленное вниз усилие к верхней стенке или крышке 31 сзади картриджа для печати. Картридж для печати выступает из каретки 119, как показано на фиг.9, и это направленное вниз усилие можно прикладывать к подобной кнопке детали 42 на крышке. Направленное вниз усилие вызывает перемещение вниз, обозначенное стрелкой перемещения 171, и картридж для печати наклоняется вверх, как обозначено стрелкой перемещения 172, когда базисные уровни 18, 20 на картридже 11 для печати поворачиваются вокруг первичного и вторичного базисных уровней 152, 154 на каретке 119. Перемещение вниз, обозначенное стрелкой перемещения 171, и направленное вверх наклонное перемещение, обозначенное стрелкой перемещения 172, продолжаются до тех пор, пока защелка 50 не отсоединится от пружинной защелки 148, как показано на фиг.20. Направляющие 140 зацепляют выступы 29 на картридже 11 для печати и ограничивают направленное вверх наклонное перемещение 172 так, чтобы картридж для печати не вращался или не выталкивался из принтера.

Из сравнения фиг. 9, 19 и 20 должно быть понятно, что когда картридж для печати отсоединяется, верхний задний угол 174 расцепленного картриджа для печати выступает за заднюю стенку 27 соседнего, зафиксированного в защелке картриджа для печати. Расцепленный картридж приподнят по сравнению с зафиксированным в защелке картриджем для печати. Эта особенность обеспечивает визуальную индикацию расцепления для конечного пользователя, а также обеспечивает для конечного пользователя поверхность захватывания.

Рассмотрим фиг.21, на которой после того, как картридж 11 для печати расцеплен, но все еще остается в каретке 119, конечный пользователь захватывает поверхность 174 захватывания и горизонтально перемещает картридж для печати из каретки, как обозначено стрелкой перемещения 176.

Хотя здесь были описаны и проиллюстрированы конкретные варианты осуществления изобретения, изобретение не должно быть ограничено определенными формами или устройством деталей, описанных и проиллюстрированных таким образом. Изобретение ограничено только формулой изобретения.