КАРТРИДЖ
CARTRIDGE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к картриджу, конфигурированному для содержания печатного материала.
Предшествующий уровень техники
Принтер, как один типичный пример печатающего устройства, конфигурирован для выброса чернил из печатающей головки на носитель печати (например, печатную бумагу) для печати. Один известный способ подачи чернил к печатающей головке предусматривает использование чернильных картриджей, содержащих чернила (далее называемых просто "картриджами"). Работа печатающей головки без подачи чернил из картриджа в печатающую головку может повредить печатающую головку или вызывать различные другие проблемы. Для предотвращения такой проблемы на картридже или принтере применяют датчик для определения того, что в картридже нет чернил или осталось немного чернил (см. например, Патентный документ 1 и Патентный документ 2). Состояние, когда в картридже нет чернил или осталось мало чернил, здесь названо "состоянием отсутствия чернил".
Документ JP-А-2008-270750 является первым примером предшествующего уровня техники (также названным "Патентный документ 1"). Документ JP-А-2007-136807 является вторым примером предшествующего уровня техники (также названным "Патентный документ 2").
Сущность изобретения
Техническая проблема
Патентный документ 1 описывает систему с использованием пьезоэлектрического датчика для определения состояния отсутствия чернил. Эта система обнаруживает изменение объема детекторной камеры, расположенной в картридже, пьезоэлектрическим датчиком для определения состояния отсутствия чернил. Однако система согласно Патентному документу 1 требует наличия у картриджа источника питания для пьезоэлектрического датчика и электропроводных средств (например, электропроводки или электродных выводов) для обеспечения передачи сигналов между пьезоэлектрическим датчиком и принтером. Это усложняет конструкцию картриджа, что может приводить к увеличению размеров картриджа и увеличению стоимости производства картриджа.
Патентный документ 2 описывает систему с использованием оптического механизма определения для определения состояния отсутствия чернил. Эта система имеет конструкцию, предусматривающую изменения положения при изменении объема субкартриджа и обнаруживает смещение конструкции при помощи оптического датчика для определения состояния отсутствия чернил. Однако в системе согласно Патентному документу 2 отклонение взаимного расположения субкартриджа, конструкции и оптического датчика от заданного точного взаимного расположения может приводить к неточному определению состояния отсутствия чернил.
Эти проблемы не являются характерными только для картриджа, содержащего чернила для печати, но также обнаруживаются в различных печатающих устройствах, конфигурированных для выброса различных жидкостей, отличных от чернил, как печатного материала, и их картриджах.
Следовательно, принимая во внимание указанные выше проблемы, существует потребность предотвращения увеличения размеров картриджа и печатающего устройства. Также существует потребность расположения картриджа относительно конструкции установки картриджей в печатающем устройстве с высокой точностью. Также существует потребность точного определения состояния отсутствия печатного материала.
Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент Японии №2010-285972, содержание которой включено сюда полностью посредством ссылки.
Решение проблемы
Для достижения, по меньшей мере, части указанных целей настоящее изобретение предлагает различные объекты и варианты его осуществления, описанные ниже.
Первый объект
Картридж, приспособленный для съемного прикрепления к конструкции установки картриджей, содержащей трубку для подачи печатного материала, прикрепленную к переднему стеночному элементу устройства и имеющий центральную ось, проходящую в заданном направлении, штырек, обеспеченный на стеночном элементе на стороне устройства и имеющий ось, параллельную центральной оси и подвижный в направлении оси, и датчик, приспособленный для обнаружения смещения штырька, в котором
тремя взаимно ортогональными специальными осями являются ось X, ось Y и ось Z, причем направления вдоль оси X, оси Y и оси Z, соответственно, являются направлением оси X, направлением оси Y и направлением оси Z, причем отрицательное направление оси Y представляет направление, в котором картридж вставляют в конструкцию установки картриджей, и положительное направление оси Y представляет направление, в котором картридж извлекают из конструкции установки картриджей,
причем картридж содержит:
корпус, включающий:
две поверхности, противоположные друг другу в направлении оси Y, причем одна из двух поверхностей является передней поверхностью, имеющей по существу прямоугольную форму, расположенной на отрицательной стороне оси Y и имеющей длину в направлении оси Z, которая больше длины в направлении оси X, и другую из двух поверхностей, являющуюся задней поверхностью, расположенной на положительной стороне оси Y;
две поверхности, противоположные друг другу в направлении оси Z и пересекающие переднюю поверхность и заднюю поверхность, причем одна из двух поверхностей является первой боковой поверхностью, расположенной на положительной стороне оси Z, и другая из двух поверхностей является второй боковой поверхностью, расположенной на отрицательной стороне оси Z; и
две поверхности, противоположные друг другу в направлении оси X и пересекающие переднюю поверхность, заднюю поверхность, первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, причем одна из двух поверхностей является третьей боковой поверхностью, расположенной на положительной стороне оси X, и другая из двух поверхностей является четвертой боковой поверхностью, расположенной на отрицательной стороне оси X;
часть для содержания печатного материала, обеспеченную в корпусе;
первое установочное отверстие, сформированное в передней поверхности и приспособленное для приема штырька;
второе установочное отверстие, сформированное в передней поверхности и приспособленное для приема трубки для подачи печатного материала, причем отверстие для подачи печатного материала, приспособленное для вставки в него трубки для подачи печатного материала, расположено во втором установочном отверстии; и
канал для печатного материала, обеспеченный в корпусе, имеющий отверстие для подачи печатного материала на одном конце и имеющий другой конец, соединенный с частью для содержания печатного материала, при этом
первое установочное отверстие расположено в передней поверхности в среднем положении между первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью.
Согласно первому объекту, картридж не имеет какого-либо пьезоэлектрического датчика для обнаружения того, что картридж вообще не содержит печатный материал или содержит небольшое количество печатного материала (состояние отсутствия печатного материала). Картридж, соответственно, не требует источника питания или электропроводных средств (например, электропроводки или электродных выводов) для передачи сигналов между датчиком и принтером или печатающим устройством. Это предпочтительно упрощает конструкцию картриджа и позволяет уменьшить размеры картриджа. Это также уменьшает стоимость производства картриджа.
В картридже согласно первому объекту первое установочное отверстие расположено на передней поверхности в среднем положении между первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью корпуса. Установку картриджа, таким образом, осуществляют в среднем положении вдоль продольного направления передней поверхности. Если установку картриджа осуществляют в местоположении ближе к одному концу вдоль продольного направления передней поверхности корпуса, позиционное рассогласование предотвращается только на одном конце ближе к местоположению позиционирования, в то время как может быть значительное позиционное рассогласование на другом конце, удаленном от местоположения позиционирования. Однако с картриджем согласно первому объекту позиционирование картриджа осуществляют в среднем положении вдоль продольного направления передней поверхности для предотвращения позиционного рассогласования на обоих концах вдоль продольного направления почти эквивалентно. Это позволяет располагать картридж относительно конструкции установки картриджей с высокой точностью и высокой эффективностью.
"Среднее положение" в формулировках "среднее положение между первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью" или "среднее положение между первым стеночным элементом на стороне устройства и вторым боковым стеночным элементом" может не быть точно средним положением, но может быть по существу средним положением без существенного смещения к любой из первой и второй боковых поверхностей. Например, "среднее положение" может включать положение, немного отклоненное от центрального положения между первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью в направлении оси Z. Более конкретно, "среднее положение" может включать положение, где центральная ось первого установочного отверстия находится в пределах диапазона 10% от центрального положения вдоль расстояния между первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью в направлении оси Z. Для расположения центральной оси первого установочного отверстия в среднем положении настолько точно, насколько возможно, предпочтительно, чтобы "среднее положение" включало положение, где центральная ось первого установочного отверстия находится в пределах диапазона 7,5% от центрального положения вдоль расстояния между первой боковой поверхностью и второй боковой поверхностью в направлении оси Z.
Второй объект
Картридж согласно первому объекту, также содержащий:
детекторную камеру, расположенную в середине канала для печатного материала и конфигурированную для изменения объема при изменении внутреннего давления; и
рычажный элемент, расположенный таким образом, что он упирается в оконечность штырька и конфигурирован для смещения при изменении объема детекторной камеры и, таким образом, перемещения штырька в осевом направлении.
В картридже согласно второму объекту, штырек, используемый для определения состояния отсутствия печатного материала, вставлен в первое установочное отверстие, таким образом, что расположение картриджа относительно конструкции установки картриджей находится в среднем положении вдоль продольного направления на передней поверхности корпуса. Это эффективно предотвращает позиционное рассогласование между картриджем и штырьком и обеспечивает точное определение состояния отсутствия печатного материала. Штырек, используемый для определения состояния отсутствия печатного материала, также используется для позиционирования картриджа относительно конструкции установки картриджей. Это не требует какого-либо дополнительного элемента для установки и уменьшает общее количество частей, таким образом, обеспечивая уменьшение размеров картриджа и уменьшение размеров печатающего устройства, к которому прикреплен картридж.
Третий объект
Картридж согласно любому из первого объекта и второго объекта, в котором
первое установочное отверстие также приспособлено для приема оболочки штырька, приспособленной для окружения периферии штырька.
Картридж согласно второму объекту эффективно предотвращает вхождение в контакт штырька со стеночным элементом, окружающим первое установочное отверстие, и обеспечивает плавное перемещение штырька при изменении объема детекторной камеры, таким образом, обеспечивая определение состояния отсутствия печатного материала с высокой точностью.
Четвертый объект
Картридж согласно любому из первого-третьего объектов, в котором
корпус также содержит:
защитный кожух, имеющий отверстие на отрицательной стороне оси Y и содержащий в себе часть для содержания печатного материала; и
крышку, расположенную на отрицательной стороне оси Y корпуса и прикрепленную к защитному кожуху для закупоривания проема защитного кожуха, в котором
второе установочное отверстие и первое установочное отверстие выполнены в крышке.
В картридже согласно четвертому объекту корпус включает защитный кожух и крышку, и второе установочное отверстие и первое установочное отверстие выполнены в крышке. Сторона защитного кожуха, содержащая часть для содержания печатного материала, имеет больший общий вес, чем сторона крышки. Непрерывное формирование боковой поверхности корпуса от передней поверхности (отрицательный конец оси Y) до задней поверхности (положительный конец оси Y) может вызывать наклон картриджа задней поверхностью ниже передней поверхности. Когда защитный кожух, содержащий часть для содержания печатного материала, и крышка выполнены как отдельные элементы, зазор между крышкой и защитным кожухом позволяет защитному кожуху немного перемещаться относительно крышки. Даже когда часть для содержания печатного материала имеет относительно большой вес, только защитный кожух немного наклоняется, но крышка остается в надлежащем положении без какого-либо наклона. Эта конструкция предпочтительно уменьшает возможность того, что положения второго установочного отверстия и первого установочного отверстия, сформированных в крышке, относительно конструкции установки картриджей будут отклоняться от расчетных правильных положений в прикрепленном состоянии картриджа к конструкции установки картриджей.
Пятый объект
Картридж согласно четвертому объекту, также содержащий:
контакты на стороне картриджа, приспособленные для вхождения в контакт с контактами на стороне устройства, расположенными на конструкции установки картриджей, в прикрепленном состоянии, в котором
контакты на стороне картриджа расположены на крышке.
В картридже согласно пятому объекту контакты на стороне картриджа расположены на крышке с меньшей возможностью отклонения от правильного положения. Это обеспечивает устойчивое электрическое соединение между контактами на стороне картриджа и контактами на стороне устройства в прикрепленном состоянии.
Шестой объект
Картридж согласно любому из четвертого объекта и пятого объекта, в котором
крышка имеет первую боковую поверхность, формирующую часть первой боковой поверхности корпуса, и вторую боковую поверхность, формирующую часть второй боковой поверхности корпуса,
первый выступ, отступающий в положительном направлении оси Z, расположен на первой боковой поверхности крышки, причем первый выступ приспособлен для направления первой направляющей, расположенной на первом стеночном элементе на стороне устройства, и проходит в направлении оси Y в ходе вставки картриджа к конструкции установки картриджей и в ходе извлечения картриджа из конструкции установки картриджей,
второй выступ, отступающий в отрицательном направлении оси Z, расположен на второй боковой поверхности крышки, причем второй выступ приспособлен для направления второй направляющей, расположенной на втором стеночном элементе на стороне устройства, проходящей в направлении оси Y, и имеющей длину в направлении оси X, отличную от длины первой направляющей, в ходе вставки картриджа в конструкцию установки картриджей и в ходе извлечения картриджа из конструкции установки картриджей, и
первый выступ и второй выступ имеют разные длины в направлении оси X.
Картридж согласно шестому объекту имеет первый выступ и второй выступ, имеющие разную длину в направлении оси X. Длина первой направляющей в направлении оси X соответствует длине первого выступа в направлении оси X, в то время как длина второй направляющей в направлении оси X соответствует длине второго выступа в направлении оси X. Эта конструкция эффективно предотвращает прикрепление картриджа в неправильном положении, то есть, перевернутом положении первой боковой поверхности и второй боковой поверхности, к конструкции установки картриджей.
Седьмой объект
Картридж согласно шестому объекту, в котором
защитный кожух имеет первую боковую поверхность, формирующую другую часть первой боковой поверхности корпуса, и вторую боковую поверхность, формирующую другую часть второй боковой поверхности корпуса,
первый выступ на стороне корпуса, отступающий в положительном направлении оси Z, расположен на первой боковой поверхности защитного кожуха, причем первый выступ на стороне корпуса приспособлен для направления первой направляющей в ходе вставки картриджа в конструкцию установки картриджей и в ходе извлечения картриджа из конструкции установки картриджей,
второй выступ на стороне корпуса, отступающий в отрицательном направлении оси Z, расположен на второй боковой поверхности защитного кожуха, причем второй выступ на стороне корпуса приспособлен для направления второй направляющей в ходе вставки картриджа в конструкцию установки картриджей и в ходе извлечения картриджа из конструкции установки картриджей, и
одна часть, расположенная на положительной стороне оси Y, по меньшей мере, одного из первого выступа на стороне корпуса и второго выступа на стороне корпуса, имеет выступ в направлении оси X, таким образом, что одна часть имеет большую длину в направлении оси X, чем длина в направлении оси X другой части, расположенной на отрицательной стороне оси Y одной части.
В картридже согласно седьмому объекту, по меньшей мере, один из первого выступа на стороне корпуса и второго выступа на стороне корпуса имеет одну часть, имеющую большую длину в направлении оси X, чем длина в направлении оси X другой части. Некоторый зазор, соответственно, применен между выступом картриджа и соответствующей направляющей конструкции установки картриджей. Для прикрепления картриджа к конструкции установки картриджей это допускает более плавную вставку картриджа в конструкцию установки картриджей. Одна часть, имеющая большую длину в направлении оси X, во взаимодействии с соответствующей направляющей, эффективно ограничивает движение стороны картриджа в положительном направлении по оси Y в направлении оси X после прикрепления картриджа к конструкции установки картриджей.
Восьмой объект
Картридж согласно любому из первого-седьмого объектов, в котором
первое установочное отверстие имеет один открытый конец на отрицательной стороне оси Y, причем открытый конец находится в положении для приема штырька перед приемом отверстием для подачи печатного материала трубки для подачи печатного материала.
В картридже согласно восьмому объекту трубка для подачи печатного материала соединяется с отверстием для подачи печатного материала после того, как картридж направляется в правильное положение в конструкции установки картриджей при помощи штырька. Эта конструкция эффективно предотвращает столкновение оконечности трубки для подачи печатного материала с другим местоположением картриджа кроме отверстия для подачи печатного материала и, таким образом, предохраняет трубку для подачи печатного материала от повреждения. Эта конструкция также уменьшает позиционное рассогласование между центральной осью трубки для подачи печатного материала и центральной осью отверстия для подачи печатного материала и не создает значительного зазора между отверстием для подачи печатного материала и периферией трубки для подачи печатного материала. Это предпочтительно уменьшает возможность утечки печатного материала через такой зазор.
Девятый объект
Картридж согласно восьмому объекту, в котором
один открытый конец первого установочного отверстия расположен на отрицательной стороне оси Y относительно отверстия для подачи печатного материала.
В картридже согласно девятому объекту, даже когда оконечность трубки для подачи печатного материала в положительном направлении оси Y, прикрепленная к переднему стеночному элементу устройства, и оконечность штырька в положительном направлении оси Y расположены в идентичном положении в направлении оси Y, заданное взаимное расположение между отверстием для подачи печатного материала и одним открытым концом первого установочного отверстия допускает вставку штырька в первое установочное отверстие до вставки трубки для подачи печатного материала в отверстие для подачи печатного материала.
Десятый объект
Картридж согласно любому из восьмого-девятого объектов, дополнительно содержащий:
элемент идентификации на стороне картриджа, приспособленный для идентификации типа картриджа на основе того, сопрягается ли элемент идентификации на стороне картриджа с элементом идентификации на стороне устройства, расположенным на конструкции установки картриджей, в котором
элемент идентификации на стороне картриджа конфигурирован для сопряжения с элементом идентификации на стороне устройства после того, как первое установочное отверстие приняло штырек и перед тем, как отверстие для подачи печатного материала приняло трубку для подачи печатного материала.
В картридже согласно десятому объекту, когда картридж неправильного типа, отличающийся от картриджа правильного типа, вставляют в конструкцию установки картриджей, элемент идентификации на стороне картриджа сталкивается с элементом идентификации на стороне устройства, создавая помеху дальнейшей вставке картриджа неправильного типа. Эта конструкция предпочтительно уменьшает возможность того, что картридж неправильного типа будет соединен с трубкой для подачи печатного материала. Сопряжение между элементом идентификации на стороне устройства и элементом идентификации на стороне картриджа начинается после вставки штырька в первое установочное отверстие для установки картриджа относительно конструкции установки картриджей. Это эффективно предотвращает позиционное рассогласование между элементом идентификации на стороне устройства и элементом идентификации на стороне картриджа. Эта конструкция уменьшает возможность плохого сопряжения, когда элемент идентификации на стороне картриджа сталкивается с элементом идентификации на стороне устройства, когда картридж правильного типа вставляют в конструкцию установки картриджей. Эта конструкция, с другой стороны, вызывает столкновение элемента идентификации на стороне картриджа с элементом идентификации на стороне устройства, когда картридж неправильного типа вставляют в конструкцию установки картриджей, создавая помеху дальнейшей вставке картриджа. Эта конструкция предпочтительно уменьшает возможность того, что картридж неправильного типа будет соединен с трубкой для подачи печатного материала.
Одиннадцатый объект
Картридж согласно десятому объекту, в котором
конец элемента идентификации на стороне картриджа в отрицательном направлении оси Y расположен на положительной стороне оси Y относительно одного открытого конца первого установочного отверстия и на отрицательной стороне оси Y относительно отверстия для подачи печатного материала.
В картридже согласно одиннадцатому объекту, даже когда оконечность трубки для подачи печатного материала в положительном направлении оси Y, оконечность штырька в положительном направлении оси Y и конец элемента идентификации на стороне устройства в положительном направлении оси Y расположены в идентичном положении в направлении оси Y, заданное взаимное расположение отверстия для подачи печатного материала, одного открытого конца первого установочного отверстия и конца элемента идентификации на стороне картриджа в отрицательном направлении оси Y допускает сопряжение между элементом идентификации на стороне картриджа и элементом идентификации на стороне устройства после вставки штырька в первое установочное отверстие, но перед вставкой трубки для подачи печатного материала в отверстие для подачи печатного материала.
В картридже согласно любому из десятого объекта и одиннадцатого объекта предпочтительно то, что элемент идентификации на стороне картриджа имеет, по меньшей мере, одно ребро и сформирован в индивидуальной форме, которая определена количеством и положениями ребер, соответствующими типу картриджа.
Элемент идентификации на стороне картриджа сформирован просто шаблоном ребер.
Двенадцатый объект
Картридж согласно любому из первого-одиннадцатого объектов, в котором
первое установочное отверстие имеет заданную длину в направлении оси Y, и
один открытый конец на отрицательной стороне оси Y первого установочного отверстия имеет меньшую площадь, чем площадь другого открытого конца на положительной стороне оси Y первого установочного отверстия.
В картридже согласно двенадцатому объекту один открытый конец на отрицательной стороне оси Y первого установочного отверстия, который в первую очередь принимает штырек, шире, чем другой открытый конец на положительной стороне оси Y. Эта конструкция позволяет легко вставлять штырек в первое установочное отверстие через более широкий открытый конец на отрицательной стороне оси Y, и вставка штырька в другой открытый конец на положительной стороне оси Y обеспечивает точное расположение картриджа относительно конструкции установки картриджей.
Тринадцатый объект
Картридж согласно двенадцатому объекту, в котором
первое установочное отверстие включает часть на одной стороне, проходящую от соединения до одного открытого конца на отрицательной стороне оси Y, и часть на другой стороне, проходящую от соединения до другого открытого конца на положительной стороне оси Y,
часть на одной стороне сформирована в форме усеченного конуса, имеющего поперечное сечение в форме круга, параллельного оси X и оси Z,
часть на другой стороне сформирована в столбчатой форме, имеющей поперечное сечение, параллельное оси X и оси Z, которое ограничено комбинацией пары прямых линий, противоположных друг другу в направлении оси Z, и парой дуг, противоположных друг другу в направлении оси X, и
в соединении расстояние между парой прямых линий, ограничивающих часть поперечного сечения части другой стороны, меньше, чем диаметр круга, определяющего поперечное сечение части одной стороны, и диаметр пары дуг, определяющих другую часть поперечного сечения части другой стороны, равен диаметру круга, определяющего поперечное сечение части одной стороны.
В картридже согласно тринадцатому объекту площадь поперечного сечения части на одной стороне постепенно уменьшается от одного открытого конца на отрицательной стороне оси Y к соединению. Форма поперечного сечения изменяется, имея меньшую длину в направлении оси Z, но сохраняя одинаковую длину в направлении оси X в соединении или на входе другой концевой части. Форма и площадь поперечного сечения не изменяются между соединением и другим открытым концом на положительной стороне оси Y. Эта конструкция позволяет плавно вставлять штырек от части на одной стороне до части на другой стороне. Часть на другой стороне имеет зазор между штырьком и первым установочным отверстием в направлении оси X для плавного направления штырька к другому открытому концу на положительной стороне оси Y, стабилизируя положение штырька в направлении оси Z, для обеспечения точного позиционирования картриджа относительно конструкции установки картриджей.
Настоящее изобретение может быть осуществлено посредством получения разнообразных объектов и вариантов осуществления изобретения в дополнение к различным вариантам выполнения картриджа, описанным выше, например, способа производства картриджа, печатающего устройства и системы подачи печатного материала, включающей картридж и печатающее устройство.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе, показывающий конфигурацию системы подачи печатного материала;
фиг. 2 - вид спереди конструкции установки картриджей;
фиг. 3 - вид сбоку конструкции установки картриджей;
фиг. 4 - иллюстрация способа определения состояния отсутствия чернил;
фиг. 5 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей картриджа;
фиг. 6 - вид в перспективе, показывающий внешний вид картриджа;
фиг. 7А - вид спереди картриджа;
фиг. 7В - часть сечения по линии 7X-7X картриджа, показанного на фиг. 7А, выполненного в плоскости, параллельной оси X и оси Y и включающей центральную ось Ce первого установочного отверстия;
фиг. 7C - часть сечения по линии 7Z-7Z картриджа, показанного на фиг. 7А, выполненного в плоскости, параллельной оси Z и оси Y и включающей центральную ось Ce первого установочного отверстия;
фиг. 7d - вид сечения части на одной стороне и части на другой стороне первого установочного отверстия в соединении, выполненного параллельно плоскости оси Z и оси X;
фиг. 8 - вид внутренней структуры картриджа;
фиг. 9А - первый вид, схематично показывающий прикрепление картриджа к конструкции установки картриджей;
фиг. 9b - второй вид, схематично показывающий прикрепление картриджа к конструкции установки картриджей;
фиг. 9C - третий вид, схематично показывающий прикрепление картриджа к конструкции установки картриджей;
фиг. 10 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию узла подачи печатного материала;
фиг. 11 - иллюстрация подачи чернил к конструкции установки картриджей;
фиг 12 - иллюстрация подачи чернил к конструкции установки картриджей;
фиг. 13 - вид конструкции рычажного элемента;
фиг. 14 - первый вид, иллюстрирующий определение состояния отсутствия чернил;
фиг. 15 - второй вид, иллюстрирующий определение состояния отсутствия чернил;
фиг. 16 - третий вид, иллюстрирующий определение состояния отсутствия чернил; и
фиг. 17 - вид картриджа согласно первой модификации.
Описание вариантов осуществления изобретения
Некоторые варианты осуществления изобретения описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи:
А. Первый вариант осуществления изобретения.
В. Модификации.
А. Первый вариант осуществления изобретения.
А-1. Общая конфигурация системы подачи печатного материала
На фиг. 1 изображен вид в перспективе, показывающий конфигурацию системы 1 подачи печатного материала. На фиг. 1 показаны взаимно ортогональные оси XYZ. На последующих чертежах оси XYZ показаны как необходимый базис. Оси XYZ на других чертежах соответствуют направлениям осей XYZ на фиг. 1. Система 1 подачи печатного материала включает принтер 10, служащий печатающим устройством, и картриджи 50.
Согласно этому варианту осуществления изобретения, принтер 10 является струйным принтером, конфигурированным для выброса чернил из головки 22. Каждый из картриджей 50 конфигурирован для содержания чернил, как печатного материала. Чернила, содержащиеся в картридже 50, проходят по трубке 24 и подаются в головку 22 на каретке 20. Принтер 10, главным образом, включает конструкцию 42 установки картриджей, контроллер 60, каретку 20, головку 22 и приводной механизм 30. Принтер 10 также имеет кнопки 15 управления, нажимаемые пользователем для выполнения различных операций принтера 10.
Картриджи 50 съемно прикреплены к конструкции 42 установки картриджей. Согласно этому варианту осуществления изобретения, к конструкции 42 установки картриджей прикреплены четыре картриджа 50, соответственно, содержащие чернила четырех разных цветов (то есть, черного, желтого, пурпурного и голубого). На передней поверхности (то есть, поверхности на положительной стороне оси Y) расположена крышка 13 доступа принтера 10 согласно варианту осуществления изобретения. Когда пользователь отсоединяет (то есть, в положительном направлении оси Y) крышку 13 доступа на стороне положительного направления оси Z, пользователь может получить доступ к конструкции 42 установки картриджей, чтобы прикрепить или отделить картриджи 50. В прикрепленном состоянии картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей чернила могут подаваться по трубке 24 к головке 22, расположенной на каретке 20. Согласно этому варианту осуществления изобретения, насосный механизм (не показан) принтера 10 всасывает чернила, содержащиеся в картридже 50, для подачи чернил к головке 22. Для каждого типа чернил (то есть, для каждых из множества чернил разных цветов) используют трубку 24.
На головке 22 расположены инжекционные сопла для каждого типа чернил. Чернила выбрасываются из инжекционных сопел на головке 22 на печатную бумагу 2 для печати данных, таких как строки символов и изображения. Процесс прикрепления картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей и детализированные конструкции картриджа 50 и конструкции 42 установки картриджей будут описаны ниже. Согласно этому варианту осуществления изобретения, принтер 10 имеет конструкцию 42 установки картриджей, которая не движется в связи с кареткой 20 и, соответственно, является конструкцией "отдельного от каретки" типа. Настоящее изобретение также применимо к принтерам типа "конструкции на каретке", в которых конструкция 42 установки картриджей расположена на каретке 20 и движется вместе с кареткой 20.
Контроллер 60 служит для управления соответствующими частями принтера 10 и приема и выдачи сигналов от соответствующих картриджей 50 и к ним. Каретка 20 перемещает головку относительно печатной бумаги 2.
Приводной механизм 30 возвратно-поступательно перемещает каретку 20 в ответ на управляющие сигналы от контроллера 60. Приводной механизм 30 включает зубчатый ремень 32 и приводной электродвигатель 34. Передача мощности приводного электродвигателя 34 через зубчатый ремень 32 каретке 20 перемещает каретку 20 назад и вперед в основном направлении сканирования (направлении оси X). Принтер 10 имеет подающий механизм для подачи печатной бумаги 2 в направлении субсканирования (направлении оси Y). Печатная бумага 2 перемещается в направлении субсканирования подающим механизмом в ходе печати, и печатная бумага 2 после печати выходит через открытый паз 12 на переднюю крышку 11.
Район, названный исходным положением, задан в определенном положении поля печати вдоль основного направления сканирования каретки 20. В исходном положении расположен механизм обслуживания для обеспечения нормальной печати. Механизм обслуживания включает крышечный элемент 5, который прижимается к поверхности с соплами (сопловой поверхности) на нижней стороне головки 22 (то есть, стороне, обращенной к печатной бумаге 2) для образования замкнутого пространства, окружающего инжекционные сопла, подъемный механизм (не показан), который поднимает и опускает крышечный элемент 5 для прижимания к сопловой поверхности головки 22, и всасывающий насос (не показан), который прилагает отрицательное давление к замкнутому пространству, образуемому при прижимании крышечного элемента 5 к сопловой поверхности головки 22.
Согласно этому варианту осуществления изобретения, в состоянии использования или положении использования системы 1 подачи печатного материала ось Y представляет ось вдоль направления субсканирования (продольного направления), в котором подается печатная бумага 2, ось Z представляет ось вдоль направления силы тяжести (вертикального направления), и ось X представляет ось вдоль основного направления сканирования или направления движения каретки 20 (поперечного направления). Согласно этому варианту осуществления изобретения, положительное направление оси Y представляет направление субсканирования (направление вперед), отрицательное направление оси Y представляет ее обратное направление (обратное направление), положительное направление оси Z представляет направление, проходящее снизу вверх вдоль направления силы тяжести (направление вверх), и отрицательное направление оси Z представляет ее обратное направление (направление вниз). Положительное направление оси X представляет направление, проходящее от правой части к левой части, когда система 1 подачи печатного материала рассматривается с передней стороны (положительной стороны оси Y), и отрицательное направление оси X представляет ее обратное направление. Согласно этому варианту осуществления изобретения, множество картриджей 50 установлено в направлении оси X.
А-2. Подробное описание конструкции установки картриджей
На фиг. 2 показан вид спереди конструкции 42 установки картриджей. На фиг. 3 показан вид сбоку конструкции 42 установки картриджей. На фиг. 4 показан способ определения отсутствия чернил. Оболочка штырька (описанная ниже) опущена на фиг. 4. Подробная конфигурация конструкции 42 установки картриджей описана со ссылками на фиг. 2-4. Направление оси X, направление оси Z и направление оси Y также изображены как направление по ширине, направление по высоте и направление по длине конструкции 42 установки картриджей.
Как показано на фиг. 2 и 3, конструкция 42 установки картриджей имеет внешнюю форму приблизительно прямоугольного параллелепипеда. Конструкция 42 установки картриджей включает передний стеночный элемент 432 устройства, первый боковой стеночный элемент 434 устройства, расположенный в направлении, пересекающем передний стеночный элемент 432 устройства, и второй боковой стеночный элемент 436 устройства, расположенный в направлении, пересекающем передний стеночный элемент 432 устройства, и противоположный первому боковому стеночному элементу 434 устройства. Конструкция 42 установки картриджей также включает третий боковой стеночный элемент 438 устройства, расположенный в направлении, пересекающем передний стеночный элемент 432 устройства, первый боковой стеночный элемент 434 устройства и второй боковой стеночный элемент 436 устройства, и четвертый боковой стеночный элемент 439 устройства, расположенный в направлении, пересекающем передний стеночный элемент 432 устройства, первый боковой стеночный элемент 434 устройства и второй боковой стеночный элемент 436 устройства и противоположный третьему боковому стеночному элементу 438 устройства. Соответствующие стеночные элементы 432, 434, 436, 438 и 439 ограничивают пространство 450 для приема картриджей 50. Пространство 450 разделено на четыре камеры 450А-450d для индивидуального приема четырех картриджей 50. Конструкция 42 установки картриджей также имеет проем 440, противоположный переднему стеночному элементу 432 устройства через пространство 450 (фиг. 3). Каждый из картриджей 50 проходит через проем 440 для прикрепления или отделения от конструкции 42 установки картриджей. Направление вставки картриджа 50 в конструкцию 42 установки картриджей является отрицательным направлением оси Y, в то время как направление извлечения картриджа 50 из конструкции 42 установки картриджей является положительным направлением оси Y.
В этом описании термин "пересечение" или "перекрещивание" означает одно из состояний, когда два элемента фактически пересекаются друг с другом, состояние, когда продолжение одного элемента пересекает другой элемент, и состояние, когда продолжения двух элементов пересекаются друг с другом.
Далее описано взаимное расположение соответствующих стеночных элементов. Передний стеночный элемент 432 устройства расположен на отрицательной стороне оси Y пространства 450. Согласно этому варианту осуществления изобретения, передний стеночный элемент 432 устройства поднимается относительно горизонтальной плоскости (то есть, плоскости, параллельной оси X и оси Y). Первый боковой стеночный элемент 434 устройства расположен на положительной стороне оси Z пространства 450. Согласно этому варианту осуществления изобретения, первый боковой стеночный элемент 434 устройства является горизонтальной плоскостью. Второй боковой стеночный элемент 436 устройства расположен на отрицательной стороне оси Z пространства 450. Согласно этому варианту осуществления изобретения, второй боковой стеночный элемент 436 устройства является горизонтальной плоскостью. Третий боковой стеночный элемент 438 устройства расположен на положительной стороне оси X пространства 450. Согласно этому варианту осуществления изобретения, третий боковой стеночный элемент 438 устройства поднимается относительно горизонтальной плоскости. Четвертый боковой стеночный элемент 439 устройства расположен на отрицательной стороне оси X пространства 450. Согласно этому варианту осуществления изобретения, четвертый боковой стеночный элемент 439 устройства поднимается относительно горизонтальной плоскости.
Как показано на фиг. 2 и 3, трубки 46 для подачи печатного материала и штырьки 45 расположены на переднем стеночном элементе 432 устройства. Трубка 46 для подачи печатного материала и штырек 45 выстроены в направлении оси Z, ортогональном к направлению оси Y. Трубка 46 для подачи печатного материала расположена на положительной стороне оси Z относительно штырька 45. Направление, проходящее от штырька 45 к трубке 46 для подачи печатного материала вдоль оси Z, является, соответственно, положительным направлением оси Z, и его обратное направление является отрицательным направлением оси Z. Трубка 46 для подачи печатного материала и штырек 45 отступают в положительном направлении оси Y на одинаковую длину от переднего стеночного элемента 432 устройства. Другими словами, оконечность 46C трубки 46 для подачи печатного материала и оконечность 45C штырька 45 в положительном направлении оси Y расположены в идентичном положении Р в направлении оси Y. Оболочки 47 штырьков, приспособленные для закрывания периферий соответствующих штырьков 45 и пружин 49, также расположены на переднем стеночном элементе 432 устройства. Штырек 45, оболочка 47 штырька и пружина 49 совместно названы штырьковым элементом 48.
Трубка 46 для подачи печатного материала соединена с картриджем 50 в прикрепленном состоянии картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей. Таким образом, чернила проходят по трубке 46 для подачи печатного материала к принтеру 10. Как показано на фиг. 3, трубка 46 для подачи печатного материала включает основание 46а, прикрепленное к переднему стеночному элементу 432 устройства, и периферийный конец 46b, соединенный с картриджем 50. Трубка 46 для подачи печатного материала также имеет центральную ось Са, проходящую в направлении оси Y. Направление, проходящее от основания 46а к периферийному концу 46b вдоль оси Y, является положительным направлением оси Y, и его обратное направление является отрицательным направлением оси Y.
Штырек 45 используется для определения состояния отсутствия чернил в картридже 50. Штырек 45 имеет ось Cb, проходящую вдоль направления оси Y. Штырек 45 подвижен вдоль направления оси Cb (направления оси Y). Смещение штырька 45 в направлении оси Y обнаруживается датчиком. Положение штырька 45 в направлении оси Y в состоянии отсутствия чернил, когда в картридже 50 содержится мало чернил, изменяется относительно положения штырька 45 в направлении оси Y в состоянии, когда чернила остаются в картридже 50. Обнаружение смещения штырька 45, соответственно, определяет состояние отсутствия чернил. Состояние "отсутствия чернил" здесь означает не только состояние, когда чернила полностью израсходованы, но и состояние, когда остается небольшое количество чернил. Штырек 45 приспособлен для прохождения через передний стеночный элемент 432 устройства. Одна часть штырька 45, расположенная на положительной стороне оси Y переднего стеночного элемента 432 устройства, названа частью 45b положительной стороны оси Y, тогда как другая часть штырька 45, расположенная на отрицательной стороне оси Y переднего стеночного элемента 432 устройства, названа частью 45А отрицательной стороны оси Y. Оболочка 47 штырька является цилиндрическим элементом, предназначенным для окружения периферии штырька 45. Пружина 49 расположена между опорой 45d пружины, расположенной на части 45b положительной стороны оси Y штырька 45 и передним стеночным элементом 432 устройства для прижимания штырька 45 в положительном направлении оси Y. Пружина 49 установлена вокруг периферии штырька 45 и закрыта оболочкой 47 штырька. Следующее описание штырька 45 может рассматриваться как описание штырькового элемента 48.
Штырек 45 расположен на переднем стеночном элементе 432 устройства в среднем положении между первым боковым стеночным элементом 434 устройства и вторым боковым стеночным элементом 436 устройства. Более конкретно, штырек 45 расположен в направлении оси Z в среднем положении линейного сегмента, соединяющего внутреннюю поверхность первого бокового стеночного элемента 434 устройства с внутренней поверхностью второго стеночного элемента 436 стороны устройства. Другими словами, центральная ось Cb штырька 45 расположена в среднем положении в направлении оси Z между первым боковым стеночным элементом 434 устройства и вторым боковым стеночным элементом 436 устройства. "Среднее положение" может не быть точно средним положением, но может быть по существу средним положением без существенного смещения к любому из первого и второго боковых стеночных элементов 434 и 436 устройства. Например, "среднее положение" может включать диапазон в пределах 10% от центрального положения Vm вдоль расстояния в направлении оси Z между внутренними стеночными поверхностями первого бокового стеночного элемента 434 устройства и второго стеночного элемента 436 стороны устройства. Для расположения центральной оси Cb в среднем положении настолько точно, насколько это возможно, предпочтительно, чтобы "среднее положение" включало диапазон в пределах 7,5% от центрального положения Vm вдоль расстояния в направлении оси Z между внутренними стеночными поверхностями первого бокового стеночного элемента 434 устройства и второго стеночного элемента 436 стороны устройства.
Способ обнаружения смещения штырька 45 описан со ссылками на фиг. 4 до описания других узлов. Согласно этому варианту осуществления изобретения, используется оптический детекторный механизм 300 для обнаружения смещения штырька 45. Детекторный механизм 300 включает штырек 45, световой экран 138 и датчик 136. Датчик 136 расположен на отрицательной стороне оси Y переднего стеночного элемента 432 устройства. Датчик 136, например, является просвечивающим фотосенсором вогнутой формы. Датчик 136 включает излучающий свет элемент и принимающий свет элемент (не показаны), расположенные против друг друга. Пунктирная стрелка представляет направление пропускания света.
Световой экран 138 расположен на отрицательном конце оси Y штырька 45. Когда штырек 45 перемещается к картриджу 50 (то есть, в положительном направлении оси Y) силой пружины 49, световой экран 138 входит между излучающим свет элементом и принимающим свет элементом датчика 136 для экранирования света, излучаемого от излучающего свет элемента. Принимающий свет элемент датчика 136 тогда не принимает свет, излучаемый от излучающего свет элемента, и, соответственно, обнаруживает изменение положения штырька 45. Согласно этому варианту осуществления изобретения, в качестве датчика 136 используется просвечивающий фотосенсор. Однако датчик 136 не ограничен фотосенсором и может быть любым другим средством, способным обнаруживать смещение штырька 45. Например, детекторный элемент в такой же форме, как и световой экран 138, может использоваться для включения и выключения механического переключателя и, таким образом, обнаружения смещения штырька 45. Смещение штырька 45 может быть обнаружено датчиком, отличным от оптического механизма определения, например, механическим датчиком или электрическим датчиком. Определение состояния отсутствия чернил относительно обнаружения смещения штырька 45 будет описано ниже.
Со ссылками на фиг. 2 и 3 далее будет описана подробная конфигурация конструкции 42 установки картриджей. Первый боковой стеночный элемент 434 устройства имеет первые направляющие 402, проходящие от его положительного конца по оси Y в отрицательном направлении оси Y. Первые направляющие 402 являются пазами, сформированными в первом стеночном элементе 434 на стороне устройства. Второй боковой стеночный элемент 436 устройства имеет вторые направляющие 404, проходящие от его положительного конца по оси Y в отрицательном направлении оси Y. Первая направляющая 402 и вторая направляющая 404 имеют разную длину или ширину в направлении оси X. Согласно этому варианту осуществления изобретения, первая направляющая 402 имеет длину Ta в направлении оси X, которая меньше длины Tb второй направляющей 404 в направлении оси X, как показано на фиг. 2.
Конструкция 42 установки картриджей также имеет контактные механизмы 410, элементы 420 идентификации на стороне устройства и ограничительные элементы 406. Далее в описании "элемент 420 идентификации на стороне устройства" может называться просто "элементом 420 идентификации". Контактный механизм 410 расположен в углу, где первый боковой стеночный элемент 434 устройства пересекается с передним стеночным элементом 432 устройства. Контактный механизм 410 включает множество контактов 414 стороны устройства и держатель 412 для удерживания контактов 414 стороны устройства. Множество контактов 414 стороны устройства электрически соединены с контроллером 60 принтера 10 (фиг. 1).
Элементы 420 идентификации расположены на втором стеночном элементе 436 стороны устройства. Элементы 420 идентификации используются для определения того, правильные ли типы картриджей 50 прикреплены к соответствующим камерам 450а-450d пространства 450. Элементы 420 идентификации сформированы в разных формах, соответствующих цветам чернил, содержащихся в картриджах 50, прикрепленных к соответствующим камерам 450а-450d. Более конкретно, элемент 420 идентификации имеет, по меньшей мере, одно ребро 422 и сформирован в индивидуальной конфигурации, которая определена количеством и положениями ребер 422 согласно типам картриджа 50 (цветом чернил в этом варианте осуществления изобретения). На фиг. 2 прямоугольники каждого элемента 420 идентификации представляют доступные положения ребер 422, и заштрихованные прямоугольники представляют положения, где ребра 422 расположены фактически. Когда картридж 50 правильного типа вставлен в каждую из камер 450а-450d пространства 450, элемент идентификации на стороне картриджа, сформированный как шаблон ребер на картридже 50, сопрягается с элементом 420 идентификации. Такое сопряжение позволяет прикреплять картриджи 50 правильного типа к соответствующим камерам 450а-450d. Когда картридж 50 неправильного типа вставлен в любую из камер 450а-450d пространства 450, ребра элемента идентификации на стороне картриджа сталкиваются с ребрами 422 элемента 420 идентификации, создавая помеху прикреплению картриджа 50. Такое столкновение эффективно предотвращает прикрепление любого картриджа 50 неправильного типа к соответствующим камерам 450а-450d. Положительный конец 422с оси Y элемента 420 идентификации скомпонован в одном положении Р в направлении оси Y, как и оконечность 46с трубки 46 для подачи печатного материала и положительная оконечность 45с по оси Y штырька 45.
Ограничительные элементы 406 примыкают к картриджу 50 и уменьшают возможность того, что картридж 50 будет вытеснен в пространство 450. Ограничительные элементы 406 расположены с обеих сторон в направлении оси X элемента 420 идентификации. Ограничительные элементы 406 проходят от второго стеночного элемента 436 стороны устройства к первому стеночному элементу 434 стороны устройства.
А-3. Конструкция картриджа
А-3-1. Описание основных компонентов картриджа
На фиг. 5 показан вид в перспективе с пространственным разделением деталей картриджа 50. На фиг. 6 изображен вид в перспективе, показывающий внешний вид картриджа 50. На фиг. 7А показан вид спереди картриджа 50. На фиг. 7В и 7C изображены частичные виды сечений, схематично показывающие первое установочное отверстие 53. На фиг. 7В показана часть поперечного сечения по линии 7X-7X картриджа 50, показанного на фиг. 7А, выполненного в плоскости, параллельной оси X и оси Y и включающей центральную ось Ce первого установочного отверстия 53. На фиг. 7C показана часть поперечного сечения по линии 7Z-7Z картриджа 50, показанного на фиг. 7А, выполненного в плоскости, параллельной оси Z и оси Y и включающей центральную ось Ce первого установочного отверстия 53. На фиг. 7D показан вид сечения части на одной стороне 53y и части на другой стороне 53t в соединении 53h, выполненного параллельно плоскости оси Z и оси X. На фиг. 8 показан вид внутренней структуры картриджа 50. На фиг. 9А-9C показано прикрепление картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей во временном ряду в этом порядке. Направление оси X, направление оси Y и направление оси Z также изображены как направление по ширине, направление по длине и направление по высоте картриджа 50.
Как показано на фиг. 5, картридж 50 включает часть 70 для содержания печатного материала, корпус 72 картриджа и узел 74 подачи печатного материала.
Часть 70 для содержания печатного материала конфигурирована для содержания чернил и сформирована в форме пакета из непроницаемой для жидкости (например, непроницаемой для чернил) пленки. Узел 74 подачи печатного материала установлен на части 70 для содержания печатного материала.
Как показано на фиг. 8, узел 74 подачи печатного материала включает заправочное отверстие 76 для печатного материала, механизм 80 обнаружения печатного материала, трубку 78 для выдачи печатного материала и канал 90 для подачи печатного материала, которые сформированы как единое целое. Заправочное отверстие 76 для печатного материала используется для заливки чернил в часть 70 для содержания печатного материала во время изготовления картриджа 50 и закрывается после заливки чернил. Механизм 80 обнаружения печатного материала используется для определения состояния отсутствия чернил при помощи датчика 300. Подробная конструкция механизма 80 обнаружения печатного материала будет описана ниже. Для направления чернил, содержащихся в части 70 для содержания печатного материала, к принтеру 10 используется канал 90 для подачи печатного материала. Вдоль направления потока чернил из части 70 для содержания печатного материала к принтеру 10 канал 90 для подачи печатного материала имеет предшествующий по потоку конец 77, открытый в часть 70 для содержания печатного материала, и последующий по потоку конец 78f, открытый наружу. Последующий по потоку конец 78f также назван отверстием 78f для подачи печатного материала. Канал 90 для подачи печатного материала, соответственно, имеет отверстие 78f для подачи печатного материала на одном конце. Другой конец канала 90 для подачи печатного материала соединен с частью 70 для содержания печатного материала. Канал 90 для подачи печатного материала служит каналом для потока, соединяющим часть 70 для содержания печатного материала с внешней средой. Последующая по потоку концевая часть канала 90 для подачи печатного материала, включающая отверстие 78f для подачи печатного материала, формирует трубку 78 для выдачи печатного материала в цилиндрической форме. Отверстие 78f для подачи печатного материала расположено во втором установочном отверстии 51, как описано ниже.
Как показано на фиг. 5, корпус 72 картриджа включает защитный кожух 84 и крышку 82. Защитный кожух 84 приспособлен для приема большей части части 70 для содержания печатного материала. Защитный кожух 84 является элементом в форме приблизительно прямоугольного параллелепипеда, имеющим отверстие 75 на его отрицательной стороне оси Y. Крышка 82 прикреплена к защитному кожуху 84 для закупоривания проема 75 защитного кожуха 84. Крышка 82 не прикреплена жестко к защитному кожуху 84 и немного подвижна относительно защитного кожуха 84 с зазором между крышкой 82 и защитным кожухом 84.
Как показано на фиг. 6, картридж 50 имеет внешнюю форму приблизительно прямоугольного параллелепипеда. Размеры картриджа 50 снижаются в направлении по длине (направлении оси Y), направлении по высоте (направлении оси Z) и направлении по ширине (направлении оси X). Картридж 50 имеет шесть наружных поверхностей 532, 534, 536, 538, 539 и 540. Более конкретно, картридж 50 имеет переднюю поверхность 532, заднюю поверхность 540, первую боковую поверхность 534, вторую боковую поверхность 536, третью боковую поверхность 538 и четвертую боковую поверхность 539. Соответствующие поверхности 532, 534, 536, 538, 539 и 540 являются по существу плоскими поверхностями. Передняя поверхность 532 и части в отрицательном направлении оси Y боковых поверхностей 534, 536, 538 и 539 сформированы крышкой 82. Задняя поверхность 540 и части в положительном направлении оси Y боковых поверхностей 534, 536, 538 и 539 сформированы защитным кожухом 84. Части первой-четвертой боковых поверхностей 534, 536, 538 и 539, сформированных крышкой 82, названы первой-четвертой боковыми поверхностями крышки 82. Части первой-четвертой боковых поверхностей 534, 536, 538 и 539, сформированных защитным кожухом 84, названы первой-четвертой боковыми поверхностями защитного кожуха 84. Соответствующие поверхности 532, 534, 536, 538, 539 и 540 могут не быть совершенно плоскими поверхностями. Например, периферии открытых концов первого установочного отверстия 53 и второго установочного отверстия 51, сформированных в передней поверхности 532, могут немного выступать как периферийные закраины от передней поверхности 532.
Передняя поверхность 532 и задняя поверхность 540 противоположны друг другу в направлении оси Y. Передняя поверхность 532 расположена на отрицательной стороне оси Y, и задняя поверхность 540 расположена на положительной стороне оси Y. Задняя поверхность 540 обращена к передней поверхности 532. Передняя поверхность 532 расположена на отрицательной стороне оси Y части 70 для содержания печатного материала. В прикрепленном состоянии картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей передняя поверхность 532 обращена к переднему стеночному элементу 432 устройства. Задняя поверхность 540 расположена на положительной стороне оси Y части 70 для содержания печатного материала. Первая боковая поверхность 534 расположена на положительной стороне оси Z части 70 для содержания печатного материала. Первая боковая поверхность 534 и вторая боковая поверхность 540 пересекают переднюю поверхность 532 и заднюю поверхность 540. Первая боковая поверхность 534 и вторая боковая поверхность 540 противоположны друг другу в направлении оси Z. Первая боковая поверхность 534 расположена на положительной стороне оси Z, и вторая боковая поверхность 540 расположена на отрицательной стороне оси Z. Первая боковая поверхность 534 расположена на положительной стороне оси Z части 70 для содержания печатного материала, тогда как вторая боковая поверхность 536 расположена на отрицательной стороне оси Z части 70 для содержания печатного материала. Третья боковая поверхность 538 и четвертая боковая поверхность 539 пересекают переднюю поверхность 532, заднюю поверхность 540, первую боковую поверхность 534 и вторую боковую поверхность 540. Третья боковая поверхность 538 и четвертая боковая поверхность 539 противоположны друг другу в направлении оси X. Третья боковая поверхность 538 расположена на положительной стороне оси X, и четвертая боковая поверхность 539 расположена на отрицательной стороне оси X. Третья боковая поверхность 538 расположена на положительной стороне оси X части 70 для содержания печатного материала, тогда как четвертая боковая поверхность 539 расположена на отрицательной стороне оси X части 70 для содержания печатного материала.
Как показано на фиг. 7А, второе установочное отверстие 51 для вставки трубки 46 для подачи печатного материала и первое установочное отверстие 53 для вставки штырька 45 в прикрепленном состоянии картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей сформированы в передней поверхности 532, образованной крышкой 82. Как показано на фиг. 8, второе установочное отверстие 51 имеет заданную длину в направлении оси Y и приспособлено для приема вставляемой в него трубки 46 для подачи печатного материала (фиг. 3). Такая вставка соединяет трубку 46 для подачи печатного материала с трубкой 78 для выдачи печатного материала и подает чернила, содержащиеся в части 70 для содержания печатного материала, по трубке 46 для подачи печатного материала и трубке 24 к головке 22. Состояние, в котором трубка 46 для подачи печатного материала соединена с трубкой 78 для выдачи печатного материала, означает, что чернила могут проходить по трубке 78 для выдачи печатного материала в трубку 46 для подачи печатного материала.
Первое установочное отверстие 53 сформировано в передней поверхности 532 в среднем положении между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536. Другими словами, первое установочное отверстие 53 расположено в среднем положении в направлении оси Z на линейном сегменте, соединяющем первую боковую поверхность 534 со второй боковой поверхностью 536. А именно, центральная ось Ce первого установочного отверстия 53, соответственно, расположена в среднем положении в направлении оси Z между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536. "Среднее положение" может не быть точно средним положением, но может быть по существу средним положением без существенного смещения к любой из первой боковой поверхности 534 и второй боковой поверхности 536. Например, "среднее положение" может включать диапазон в пределах 10% от центрального положения Vh вдоль расстояния Th в направлении оси Z между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536. "Среднее положение" не ограничено случаем, когда Tha и Thb совершенно равны друг другу, то есть, Tha=Thb=0,5×Th, где Tha представляет расстояние от первой боковой поверхности 534 до центральной оси Ce первого установочного отверстия 53, и Thb представляет расстояние от второй боковой поверхности 536 до центральной оси Ce первого установочного отверстия 53. "Среднее положение" включает положение, удовлетворяющее или 0,4×Th≤ThA≤0,6×Th, или 0,6×Th≥Thb≥0,4×Th. Этот диапазон обеспечивает получение достаточных предпочтительных эффектов изобретения. Когда среднее положение находится в этом диапазоне, не существует очевидного смещения первого установочного отверстия 53 ни к одной из первой боковой поверхности 534 и второй боковой поверхности 536 сразу. Для расположения центральной оси Ce первого установочного отверстия 53 в среднем положении настолько точно, насколько возможно, предпочтительно, чтобы "среднее положение" включало диапазон в пределах 7,5% от центрального положения Vh вдоль расстояния Th в направлении оси Z между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536.
Как показано на фиг. 7В и 7C, первое установочное отверстие 53 имеет заданную длину в направлении оси Y. Первое установочное отверстие 53 имеет открытый конец 53f на отрицательной стороне оси Y и открытый конец 53g на положительной стороне оси Y. Первое установочное отверстие 53 также имеет часть на одной стороне 53y, расположенную на отрицательной стороне оси Y, и часть на другой стороне 53t, расположенную на положительной стороне оси Y части на одной стороне 53y. Часть на одной стороне 53y и часть на другой стороне 53t, соответственно, расположены на отрицательной стороне оси Y и на положительной стороне оси Y через соединение 53h, как граничное соединение. Часть на одной стороне 53y включает открытый конец 53f на отрицательной стороне оси Y, и часть на другой стороне 53t включает открытый конец 53g на положительной стороне оси Y. Другими словами, часть от соединения 53h до открытого конца 53f на отрицательной стороне оси Y является одной боковой частью 53y, в то время как часть от соединения 53h до открытого конца 53g на положительной стороне оси Y является другой боковой частью 53g. Как показано на фиг. 7А и 7D, часть на одной стороне 53y имеет поперечное сечение, параллельное оси X и оси Z, в форме круга. Диаметр круга постепенно уменьшается в положительном направлении оси Y от открытого конца 53f. Как показано на фиг. 7В, часть на одной стороне 53y также имеет поперечное сечение, параллельное оси X и оси Y, и поперечное сечение, параллельное оси Z и оси Y в форме трапеции, имеющей более длинную отрицательную сторону по оси Y, определенную открытым концом 53f, и более короткую положительную сторону по оси Y, определенную открытым концом 53g. Часть на одной стороне 53y, соответственно, является усеченным конусом. Часть на другой стороне 53t имеет поперечное сечение, параллельное оси X и оси Z в некруговой форме. Как показано на фиг. 7А и 7D, поперечное сечение части на другой стороне 53t, параллельное оси X и оси Z, имеет форму, определенную комбинацией пары прямых линий 53р, 53р, противоположных друг другу в направлении оси Z, и двумя дугами 53q, 53q противоположными друг другу в направлении оси X. Часть на другой стороне 53t имеет такое же поперечное сечение от соединения 53h до открытого конца 53g на положительной стороне оси Y. Другими словами, часть на другой стороне 53t сформирована в столбчатой форме. Как показано на фиг. 7В и 7C, сечение части на другой стороне 53t, параллельное оси X и оси Y, и сечение части на другой стороне 53t, параллельное оси Z и оси Y, оба имеют прямоугольную форму. Прямоугольное сечение, параллельное оси X и оси Y, показанное на фиг. 7В, имеет меньшую площадь, чем прямоугольное поперечное сечение, параллельное оси Z и оси Y, показанное на фиг. 7C. Как показано на фиг. 7D, относительно сечений части на другой стороне 53t и части на одной стороне 53y, параллельной оси X и оси Z в соединении 53h, расстояние между парой прямых линий 53р, 53р, ограничивающих часть сечения части на другой стороне 53t, меньше диаметра круга, определяющего сечение части на одной стороне 53y, тогда как диаметр пары дуг 53q, 53q, определяющий остальную часть сечения части на другой стороне 53t, равен диаметру круга, определяющего сечение части на одной стороне 53y. Термин, "равен" здесь включает "по существу равен". А именно, термин "равен" охватывает потенциальные колебания размеров, вызванные производственными погрешностями. Поперечное сечение первого установочного отверстия 53, параллельное оси X и оси Z, соответственно, изменяется следующим образом от открытого конца 53f на отрицательной стороне оси Y к открытому концу 53g на положительной стороне оси Y. Это поперечное сечение имеет форму круга в части на одной стороне 53y. Площадь этого круга постепенно уменьшается от открытого конца 53f на отрицательной стороне оси Y к соединению 53h. Поперечное сечение затем изменяется на форму, определенную комбинацией пары прямых линий 53р, 53р и пары дуг 53q, 53q в соединении 53h или на входе части на другой стороне 53t. При этом изменении формы поперечное сечение имеет меньшую длину в направлении оси Z, поскольку расстояние между парой прямых линий 53р, 53р меньше диаметра круга, определяющего поперечное сечение части на одной стороне 53y. Однако поперечное сечение имеет одну длину в направлении оси X, так как диаметр пары дуг 53q, 53q равен диаметру круга, определяющего поперечное сечение части на одной стороне 53y. Форма и площадь поперечного сечения от соединения 53h до открытого конца 53 на положительной стороне оси Y не изменяются. Штырек 45 вставляют в первое установочное отверстие 53 от его отрицательной стороны по оси Y к положительной стороне оси Y. Открытый конец 53f на отрицательной стороне по оси Y или входе расширен для облегчения приема штырька 45. Открытый конец 53g на положительной стороне по оси Y сделан более узким таким образом, что вставка штырька 45 в открытый конец 53g на положительной стороне оси Y допускает позиционирование картриджа 50 с высокой точностью. Площадь поперечного сечения в части на одной стороне 53y постепенно уменьшается от открытого конца 53f на отрицательной стороне по оси Y к соединению 53h. Поперечное сечение изменяет форму в соединении 53h или входе части 53t на другой стороне, имея меньшую длину в направлении оси Z, но сохраняя такую же длину в направлении оси X как и у части 53y на одной стороне. Форма и площадь поперечного сечения не изменяются от соединения 53h к открытому концу 53g на положительной стороне по оси Y. Эта конструкция позволяет плавно направлять штырек 45 от части 53y на одной стороне к части 53t на другой стороне. Часть 53t на другой стороне имеет зазор между штырьком 45 и первым установочным отверстием 53 в направлении оси X для плавного направления штырька 45 к открытому концу 53g на положительной стороне оси Y, стабилизируя положение штырька 45 в направлении оси Z для обеспечения точного позиционирования картриджа 50 относительно конструкции 42 установки картриджей.
Как показано на фиг. 7А и 8, картридж 50 также имеет элемент 520 идентификации на стороне картриджа (также названный "элементом 520 идентификации") на крышке 82. Элемент 520 идентификации расположен в угловой секции 55 с вырезом, где передняя поверхность 532 пересекает вторую боковую поверхность 536. Как и элемент 420 идентификации на стороне устройства, элемент 520 идентификации имеет, по меньшей мере, одно ребро 522 и сформирован в индивидуальной форме, соответствующей цвету чернил, содержащихся в картридже 50. Более конкретно, как показано на фиг. 7А, вырез угловой секции 55 разделен на восемь районов (показанных решетчатой структурой на фиг. 7А), и ребра 522 расположены частично или полностью в этих восьми районах. Районы, где расположены ребра 522, зависят от цвета чернил в картридже 50. Районы, где расположены ребра 522, заштрихованы как один пример шаблона ребер на фиг. 7А. Элемент 520 идентификации не показан на фиг. 5 и 6. Отрицательный конец по оси Y элемента 520 идентификации на стороне картриджа назван "торцевой поверхностью 520f", как показано на фиг. 8.
Взаимозависимость между трубкой 78 для выдачи печатного материала, первым установочным отверстием 53 и элементом 520 идентификации описана со ссылками на фиг. 8 и фиг. 9А-9C до описания других компонентов картриджа 50. Часть штырька 45, расположенная на отрицательной стороне по оси Y переднего стеночного элемента 432 устройства (то есть, часть 45а на отрицательной стороне оси Y, показанная на фиг. 3), не показана на фиг. 9А-9C. Картридж 50 конфигурирован таким образом, что штырек 45 вставляется в первое установочное отверстие 53 до того, как трубка 46 для подачи печатного материала будет вставлена в отверстие 78f для подачи печатного материала в ходе прикрепления картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей. Согласно этому варианту осуществления изобретения, открытый конец 53f первого установочного отверстия 53 расположен на отрицательной стороне по оси Y отверстия 78f для подачи печатного материала, как показано на фиг. 8. Эта конструкция позволяет вставлять штырек 45 в первое установочное отверстие 53 первым, как показано на фиг. 9А.
Картридж 50 также конфигурирован таким образом, что сопряжение между элементом 520 идентификации на стороне картриджа и элементом 420 идентификации на стороне устройства начинается после вставки штырька 45 в первое установочное отверстие 53, но до вставки трубки 46 для подачи печатного материала в отверстие 78f для подачи печатного материала в ходе прикрепления картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей. Согласно этому варианту осуществления изобретения, торцевая поверхность 520f элемента 520 идентификации на стороне картриджа находится на положительной стороне по оси Y к открытому концу 53f на отрицательной стороне оси Y первого установочного отверстия 53 и на отрицательной стороне оси Y отверстия 78f для подачи печатного материала, как показано на фиг. 8. Эта конструкция последовательно вызывает вставку штырька 45 в первое установочное отверстие 53, как показано на фиг. 9А, начало сопряжения между элементом 520 идентификации на стороне картриджа и элементом 420 идентификации на стороне устройства, как показано на фиг. 9В, и вставку трубки 46 для подачи печатного материала в отверстие 78f для подачи печатного материала для соединения с трубкой 78 для выдачи печатного материала, как показано на фиг. 9C. В состоянии, когда прикрепление картриджа 50 к конструкции установки картриджей закончено (то есть в прикрепленном состоянии), показанном на фиг. 9C, оболочка 47 штырька, а также штырек 45 вставлены в первое установочное отверстие 53.
Почти одновременно с моментом, когда трубка 46 для подачи печатного материала соединяется с трубкой 78 для выдачи печатного материала, картридж 50 упирается в ограничительные элементы 406 (фиг. 2) для предотвращения дальнейшего движения картриджа 50 в отрицательном направлении оси Y. Согласно этому варианту осуществления изобретения, ограничительные элементы 406 примыкают к поверхности на отрицательной стороне оси Y (передней поверхности 532) картриджа 50 (фиг. 9C).
В прикрепленном состоянии картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей контакты 202 стороны картриджа на монтажной плате 200 электрически соединяются с контактами 414 стороны устройства для обеспечения передачи сигналов между монтажной платой 200 и контроллером 60 принтера 10 (фиг. 1).
Компоненты картриджа 50 дополнительно описаны со ссылками на фиг. 5-8. Как показано на фиг. 5-8, картридж 50 имеет монтажную плату 200 на крышке 82. Более конкретно, монтажная плата 200 расположена в угловой секции 52, где передняя поверхность 532 пересекает первую боковую поверхность 534. Как показано на фиг. 7А, монтажная плата 200 имеет множество контактов 202 на стороне картриджа, расположенных на его поверхности, и запоминающее устройство 204, расположенное на его задней поверхности. Информация о картридже 50 (например, о цвете чернил) хранится в запоминающем устройстве 204. В прикрепленном состоянии множество контактов 202 стороны картриджа находится, соответственно, в контакте с соответствующими контактами 414 стороны устройства. Это обеспечивает передачу сигналов между монтажной платой 200 и контроллером 60 (фиг. 1).
Как показано на фиг. 5-8, первая боковая поверхность 534 состоит из первой боковой поверхности 534а крышки 82 и первой боковой поверхности 534b защитного кожуха 84.
На первой боковой поверхности 534 расположен первый выступ 56 картриджа. Первый выступ 56 картриджа отступает от первой боковой поверхности 534 в положительном направлении оси Z и проходит в направлении оси Y. Первый выступ 56 картриджа включает первый выступ 56а, расположенный на первой боковой поверхности 534а крышки 82, и первый выступ 56b стороны корпуса, расположенный на первой боковой поверхности 534b защитного кожуха 84. Первый выступ 56а отступает в положительном направлении оси Z от первой боковой поверхности 534а крышки 82. Первый выступ 56b стороны корпуса отступает в положительном направлении оси Z от первой боковой поверхности 534b защитного кожуха 84 и проходит в направлении оси Y. Первый выступ 56 картриджа (56а и 56b) направляется первой направляющей 402 (фиг. 2 и 3) в ходе вставки картриджа 50 в конструкцию 42 установки картриджей (фиг. 2 и 3) и в ходе извлечения картриджа 50 из конструкции 42 установки картриджей.
Вторая боковая поверхность 536 состоит из второй боковой поверхности 536а крышки 82 и второй боковой поверхности 536b защитного кожуха 84. Второй выступ 58 картриджа расположен на второй боковой поверхности 536. Второй выступ 58 картриджа отступает от второй боковой поверхности 536 в отрицательном направлении оси Z и проходит в направлении оси Y. Второй выступ 58 картриджа включает второй выступ 58а, расположенный на второй боковой поверхности 536а крышки 82, и второй выступ 58b стороны корпуса, расположенный на второй боковой поверхности 536b защитного кожуха 84. Второй выступ 58а отступает в отрицательном направлении оси Z от второй боковой поверхности 536а крышки 82. Второй выступ 58b стороны корпуса отступает в отрицательном направлении оси Z от второй боковой поверхности 538b защитного кожуха 84 и проходит в направлении оси Y. Второй выступ 58 картриджа (58а и 58b) направляется второй направляющей 404 (фиг. 2 и 3) в ходе вставки картриджа 50 в конструкцию 42 установки картриджей (фиг. 2 и 3) и в ходе извлечения картриджа 50 из конструкции 42 установки картриджей.
Как показано на фиг. 7А, первый выступ 56 картриджа (56а и 56b) имеет длину Tc в направлении оси X, которая отличается от длины Td второго выступа 58 картриджа (58а и 58b) в направлении оси X. Более конкретно, длина Td второго выступа 58 картриджа (58а и 58b) в направлении оси X больше длины Tc первого выступа 56 картриджа (56а и 56b) в направлении оси X. Соответственно, как показано на фиг. 2, длина Tb второй направляющей 404, сформированной в конструкции 42 установки картриджей для направления второго выступа 58 картриджа (58а и 58b) в направлении оси X, больше длины Ta первой направляющей 402, сформированной в конструкции 42 установки картриджей для направления первого выступа 56 картриджа (56а и 56b) в направлении оси X. Другими словами, длина Ta первой направляющей 402 в направлении оси Z соответствует длине Tc первого выступа 56 картриджа (56а и 56b) в направлении оси X. Длина Tb второй направляющей 404 в направлении оси X соответствует длине Td второго выступа 58 картриджа (58а и 58b) в направлении оси X. Длина Td второго выступа 58 картриджа (58а и 58b) в направлении оси X меньше длины Tb второй направляющей 404 в направлении оси X и больше длины Ta (56а и 56b) первой направляющей 402 в направлении оси X. Длина Tc первого выступа 56 картриджа (56а и 56b) в направлении оси X меньше длины Ta первой направляющей 402 в направлении оси X. Соответственно, существует отношение Tc<Ta<Td<Tb. Эта конструкция предпочтительно предотвращает прикрепление картриджа 50 в неправильном положении, то есть, перевернутом положении в направлении оси Z к конструкции 42 установки картриджей. В состоянии, когда первая боковая поверхность 534 и вторая боковая поверхность 536 перевернуты, второй выступ 58 картриджа или, более конкретно, второй выступ 58а, расположенный на второй боковой поверхности 536а крышки 82, не вставляется или не сопрягается с первой направляющей 402. Это предотвращает прикрепление картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей в перевернутом состоянии.
Как показано на фиг. 6 и 8, первый выступ 56а и первый выступ 56b стороны корпуса расположены с зазором 56с в направлении оси Y. Подобным образом, второй выступ 58а и второй выступ 58b стороны корпуса расположены с зазором 58с в направлении оси Y. Как показано на фиг. 8, в прикрепленном состоянии пластинчатые пружины Sp, расположенные на конструкции 42 установки картриджей, входят в промежутки 56с и 58с для прижимания картриджа 50 к переднему стеночному элементу 432 устройства.
Согласно этому варианту осуществления изобретения, первый выступ 56 картриджа или, более конкретно, первый выступ 56b стороны корпуса сформирован в непрерывной форме, проходящей в направлении оси Y. Подобным образом, второй выступ 58 картриджа или, более конкретно, второй выступ 58b стороны корпуса сформирован в непрерывной форме, проходящей в направлении оси Y. Однако эта непрерывная форма, проходящая в направлении оси Y, не является принципиально необходимой. Только первый выступ 56а и второй выступ 58а, расположенные на соответствующих отрицательных концах по оси Y первой боковой поверхности 534 и второй боковой поверхности 536, достаточны для предотвращения прикрепления картриджа 50 в неправильном положении, то есть, перевернутом положении в направлении оси Z, к конструкции 42 установки картриджей. Для предотвращения перекоса картриджа 50 относительно конструкции 42 установки картриджей в ходе прикрепления или отсоединения, требуется применять, по меньшей мере, два выступа, расположенных с некоторым интервалом в направлении оси Y на первой боковой поверхности 534, и, по меньшей мере, два выступа, расположенных с некоторым интервалом в направлении оси Y на второй боковой поверхности 536. Выступы непрерывной формы, проходящие в направлении оси Y, не являются принципиально необходимыми.
А-3-2. Описание узла подачи печатного материала
На фиг. 10 изображен вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий конструкцию узла 74 подачи печатного материала. Механизм 80 обнаружения печатного материала включает детекторную камеру 100 по существу цилиндрической формы. Детекторная камера 100 расположена в середине канала 90 для подачи печатного материала (фиг. 8). Детекторная камера 100 имеет входное отверстие 102, через которое поступают чернила из части 70 для содержания печатного материала, и выходное отверстие 104, через которое чернила вытекают к отверстию 78f для подачи печатного материала. Верхняя торцевая поверхность детекторной камеры 100 закрыта пленкой 118 из гибкого материала. Пленка 118 деформируется согласно модификациям внутреннего давления детекторной камеры 100, изменяя внутренний объем детекторной камеры 100.
Механизм 80 обнаружения печатного материала также имеет контрольный клапан 106 и пружину 108, которые расположены в детекторной камере 100. Контрольный клапан 106 предотвращает противоток чернил, проходящих через входное отверстие 102 в детекторную камеру 100. Пружина 108 нажимает на пленку 118 наружу от детекторной камеры 100. Более конкретно, пружина 108 расположена в сжатом состоянии в детекторной камере 100 и установлена на выступе 110, отступающем вверх от нижней поверхности детекторной камеры 100. Между пружиной 108 и пленкой 118 расположена принимающая давление пластина 112. Принимающая давление пластина 112 включает принимающий давление элемент 114, который передает прижимающую силу пружины 108 пленке 118, и ограничительный элемент 116, ограничивающий движение контрольного клапана 106, которые объединены и сформированы как единое целое. Установка ограничительного элемента 116 принимающей давление пластины 112 во входном отверстии 102 детекторной камеры 100 ограничивает направленное вверх движение контрольного клапана 106 и удерживает принимающий давление элемент 114 между пружиной 108 и пленкой 118. Принимающий давление элемент 114 и ограничительный элемент 116 согласно этому варианту осуществления изобретения сформированы как единое целое, но могут быть выполнены как отдельные элементы.
Механизм 80 обнаружения печатного материала также имеет рычажный элемент 120, который расположен вне детекторной камеры 100, находясь в контакте с пленкой 118, формирующей одну торцевую поверхность (верхнюю торцевую поверхность на чертеже) детекторной камеры 100. Рычажный элемент 120 имеет отверстие 122 для оси на одном конце. Осевой палец 126, расположенный на наружной поверхности детекторной камеры 100 в отверстии 122 для оси, обеспечивает удерживание рычажного элемента 120 осевым пальцем 126 с возможностью шарнирного поворота. Рычажный элемент 120 имеет направляющее отверстие 124 на другом конце. Направляющий штифт 128, прикрепленный к узлу 74 подачи печатного материала, вставлен в направляющее отверстие 124 для направления шарнирного поворота рычажного элемента 120. На верхней поверхности рычажного элемента 120 (то есть, поверхности, противоположной поверхности, обращенной к пленке 118), расположен выступ 132, служащий упорным элементом для упора в оконечность 45с в положительном направлении по оси Y штырька 45 (фиг. 3 и 4) на конструкции 42 установки картриджей. В вертикальной проекции картриджа 50 к плоскости, параллельной оси X и оси Z, выступ 132 и первое установочное отверстие 53 перекрывают друг друга, по меньшей мере, частично. Чернила, содержащиеся в части 70 для содержания печатного материала с механизмом 80 обнаружения печатного материала в этой конструкции, подаются к конструкции 42 установки картриджей, как описано ниже.
На фиг. 11 показан первый вид сечения, показывающий состояние, в котором чернила, содержащиеся в части 70 для содержания печатного материала, подаются в конструкцию 42 установки картриджей. На фиг. 12 изображен второй вид сечения, показывающий состояние, в котором чернила, содержащиеся в части 70 для содержания печатного материала, подаются в конструкцию 42 установки картриджей. Для лучшего понимания рычажный элемент 120 и ограничительный элемент 116 принимающей давление пластины 112 опущены на фиг. 11 и 12. Подающий насос (не показан) встроен в конструкцию 42 установки картриджей для всасывания чернил из картриджа 50 и подачи под давлением всасываемых чернил к каретке 20. На фиг. 11 показано состояние, когда подающий насос конструкции 42 установки картриджей не работает, и на фиг. 12 показано состояние, когда подающий насос конструкции 42 установки картриджей работает.
Как показано на фиг. 11, когда подающий насос конструкции 42 установки картриджей не работает, пружина 108 нажимает на пленку 118, увеличивая объем детекторной камеры 100. При увеличении объема детекторной камеры 100 чернила проходят в детекторную камеру 100 через впускной канал 140, приспособленный для соединения части 70 для содержания печатного материала с входным отверстием 102. Контрольный клапан 106 расположен во входном отверстии 102 для обеспечения притока чернил в детекторную камеру 100, но предотвращает противоток чернил. Пунктирная стрелка представляет поток чернил.
Когда подающий насос конструкции 42 установки картриджей работает, чернила всасываются по трубке 78 выдачи печатного материала и вытекают из детекторной камеры 100 через сливной канал 142, приспособленный для соединения выходного отверстия 104 с трубкой 78 для выдачи печатного материала, для подачи в конструкцию 42 установки картриджей. В картридже 50 согласно варианту осуществления изобретения внутренний диаметр канала 142 оттока задан больше внутреннего диаметра канала 140 притока. Приток чернил в детекторную камеру 100 не поддерживается наравне с оттоком чернил из детекторной камеры 100, таким образом, что детекторная камера 100, имеет отрицательное давление. Пленка 118 соответственно деформируется против прижимающей силы пружины 108, втягиваясь внутрь детекторной камеры 100, как показано на фиг. 12.
Отрицательное давление в детекторной камере 100 постепенно устраняется потоком чернил из части 70 для содержания печатного материала через впускной канал 140 в детекторную камеру 100. Пленка 118 тогда снова отталкивается наружу от детекторной камеры 100 прижимающей силой пружины 108, восстанавливая объем детекторной камеры 100. После истечения заданного интервала времени после остановки подающего насоса конструкции 42 установки картриджей состояние детекторной камеры 100 возвращается к состоянию, показанному на фиг. 11. Когда подающий насос конструкции 42 установки картриджей работает снова, детекторная камера 100 имеет отрицательное давление, снова втягивая пленку 118 внутрь детекторной камеры 100, как показано на фиг. 12.
Когда чернила в части 70 для содержания печатного материала расходуются и израсходованы полностью, чернила больше не поступают из части 70 для содержания печатного материала в детекторной камере 100 независимо от отрицательного давления. В этом случае, даже после того, как заданный интервал времени истек после остановки подающего насоса конструкции 42 установки картриджей, отрицательное давление детекторной камеры 100 не устранено, и пленка 118 остается втянутой внутрь детекторной камеры 100, как показано на фиг. 12.
Как описано выше, когда часть 70 для содержания печатного материала находится в состоянии отсутствия чернил, пленка 118, формирующая одну торцевую поверхность детекторной камеры 100, остается деформированной и втянутой внутрь детекторной камеры 100. Обнаружение смещения пленки 118 при помощи датчика 300 (фиг. 4), соответственно, приводит к обнаружению состояния отсутствия чернил в части 70 для содержания печатного материала. Смещение пленки 118 относительно невелико и усиливается рычажным элементом 120 согласно варианту осуществления изобретения, как описано ниже.
На фиг. 13 показан вид конструкции рычажного элемента 120, расположенного на картридже 50 согласно варианту осуществления изобретения. Рычажный элемент 120 имеет отверстие 122 для оси на одном конце. Рычажный элемент 120 шарнирно вращается вокруг отверстия 122 для оси, в которое вставлен осевой палец 126 (фиг. 10), расположенный на наружной поверхности детекторной камеры 100. Рычажный элемент 120 имеет направляющее отверстие 124 на другом конце. В направляющее отверстие 124 вставлен направляющий штифт 128 (фиг. 10), прикрепленный к узлу 74 подачи печатного материала. Во время шарнирного поворота рычажного элемента 120 направляющий штифт 128 проходит вдоль направляющего отверстия 124 для направления шарнирного поворота рычажного элемента 120. Эта конструкция, соответственно, ограничивает шарнирный поворот рычажного элемента 120 с высокой точностью.
На нижней поверхности рычажного элемента 120 расположен полусферический выступ 130, обращенный к пленке 118 и входящий в контакт с пленкой 118. На поверхности рычажного элемента, противоположной поверхности, обращенной к пленке 118, расположен выпуклый или примыкающий элемент 132. Примыкающий элемент 132 упирается в оконечность 45с в положительном направлении по оси Y штырька 45 (фиг. 3 и 4) на конструкции 42 установки картриджей. Расстояние D2 между отверстием 122 для оси, как точкой поворота рычажного элемента 120, и примыкающим элементом 132 задано большим, чем расстояние D1 между отверстием 122 для оси и полусферическим выступом 130. Смещение пленки 118 в контакте с полусферическим выступом 130 усиливается передаточным отношением рычажного механизма R=D2/D1 (R>1, то есть, 3,1 в этом варианте осуществления изобретения) для задания смещения примыкающего элемента 132. Смещение пленки 118, усиленное рычажным элементом 120, передается штырьку 45, расположенному в конструкции 42 установки картриджей, как описано выше. Усиленное смещение пленки 118 соответствует расстоянию перемещения штырька 45. Для точного определения состояния отсутствия чернил при помощи датчика 300 необходимо, чтобы штырек 45 примыкал к рычажному элементу 120 в точном расчетном положении. Когда штырек 45 примыкает к рычажному элементу 120 в положении, отличающемся от примыкающего элемента 132, взаимное расположение между световым экраном 138 и датчиком 136 значительно отклоняется от расчетного взаимного расположения, что приводит к ошибочному определению состояния отсутствия чернил.
А-4. Определение состояния отсутствия чернил
Определение состояния отсутствия чернил описано подробно со ссылками на фиг. 14-16. На фиг. 14 показан первый вид, иллюстрирующий определение состояния отсутствия чернил и показывающий состояние перед тем, как картридж 50 или, более конкретно, картридж 50, содержащий достаточное количество чернил, прикреплен к конструкции 42 установки картриджей. На фиг. 15 показан второй вид, иллюстрирующий определение состояния отсутствия чернил и показывающий состояние, когда картридж 50, содержащий достаточное количество чернил, прикреплен к конструкции 42 установки картриджей. На фиг. 16 показан третий вид, иллюстрирующий определение состояния отсутствия чернил и показывающий состояние, когда чернильный картридж 50, прикрепленный к конструкции 42 установки картриджей, не содержит чернил или содержит мало чернил (то есть, состояние отсутствия чернил).
В состоянии, показанном на фиг. 14, пружина 49 прижимает штырек 45 к картриджу 50. Когда картридж 50 не прикреплен к конструкции 42 установки картриджей (фиг. 3), штырек 45 перемещается к картриджу 50 прижимающей силой пружины 49. Световой экран 138 штырька 45, соответственно, входит между излучающим свет элементом и принимающим свет элементом датчика 136 для экранирования света, излучаемого от излучающего свет элемента. Это экранирующее свет состояние эквивалентно состоянию отсутствия чернил, описанному ниже со ссылками на фиг. 16. Принтером 10 осуществляется управление таким образом, чтобы он не был способен осуществлять печать в этом состоянии. Для прикрепления картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей картридж 50 вставляют в направлении стрелки, то есть, в отрицательном направлении по оси Y. С другой стороны, для извлечения картриджа 50 из конструкции 42 установки картриджей картридж 50 вытягивают в направлении, противоположном отмеченному стрелкой направлению, то есть, в положительном направлении по оси Y. Картридж 50, показанный на фиг. 14, содержит достаточное количество чернил.
В состоянии, показанном на фиг. 15, когда картридж 50, содержащий достаточное количество чернил, прикреплен к конструкции 42 установки картриджей, оконечность 45с в положительном направлении по оси Y штырька 45 упирается в примыкающий элемент 132 рычажного элемента 120, расположенного на картридже 50. Прижимающая сила А', прилагаемая к примыкающему элементу 132 рычажного элемента 120 прижимающей силой пружины 108 картриджа 50 задана большей, чем прижимающая сила В пружины 49. Когда в оконечность 45с в положительном направлении по оси Y штырька 45 упирается в рычажный элемент 120, штырек 45, соответственно, перемещается в глубину конструкции 42 установки картриджей (то есть, в отрицательном направлении оси Y) против прижимающей силы В пружины 49. Световой экран 138 штырька 45, в этом случае, находится на удалении от датчика 136, обеспечивая пропускание света. Датчик 136 обнаруживает прикрепление картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей на основе изменения от экранирующего свет состояния к состоянию пропускания света при перемещении светового экрана 138 штырька 45. Это состояние поддерживается, пока часть 70 для содержания печатного материала не будет содержать чернила или будет оставаться мало чернил. Принтером 10 управляют для обеспечения способности печати в этом состоянии, если нет какой-либо другой неисправности, возникшей в картридже 50 или принтере 10. Типы "другой неисправности" и способа обнаружения такой неисправности известны на данном уровне техники и специально здесь не описаны.
Как показано на фиг. 16, когда часть 70 для содержания печатного материала не содержит чернил или содержит мало чернил, чернила больше не поступают из части 70 для содержания печатного материала к детекторной камере 100, таким образом, что детекторная камера 100 имеет отрицательное давление. Прижимающая сила пружины 108 картриджа 50 задана меньшей, чем сила C, создаваемая отрицательным давлением в состоянии отсутствия чернил или содержания малого количества чернил в части 70 для содержания печатного материала. Эта сила C удерживает пленку 118 притянутой внутрь детекторной камеры 100. Деформация пленки 118, уменьшающая объем детекторной камеры 100, перемещает штырек 45 в положительном направлении оси Y прижимающей силой В пружины 49. При таком смещении штырек 45 поворачивает рычажный элемент 120, следуя деформации пленки 118, и удерживает рычажный элемент 120 в его закрытом положении. Штырек 45, соответственно, перемещается к картриджу 50, что вызывает расположение светового экрана 138 штырька 45 между излучающим свет элементом и принимающим свет элементом датчика 136. Датчик 136 обнаруживает отсутствие чернил или малое количество чернил (состояние отсутствия чернил) в части 70 для содержания печатного материала на основе состояния экранирования света световым экраном 138 штырька 45 (то есть, перемещения штырька 45). Принтером 10 управляют так, чтобы он не был способен печатать в этом состоянии.
Смещение самой пленки 118 в направлении оси Y относительно невелико, но усиливается заданным передаточным отношением рычажного механизма R=D2/D1 (R>1, фиг. 13) на примыкающем элементе 132 на рычажном элементе 120. Эта конструкция варианта осуществления изобретения допускает существенное смещение штырька 45, даже когда смещение самой пленки 118 в направлении оси Y относительно невелико. Прижимающая сила В пружины 49, прилагаемая к штырьку 45, усиливается передаточным отношением R рычажного механизма рычажного элемента 120. При изменении от состояния, показанного на фиг. 15, к состоянию, показанному на фиг. 16, рычажный элемент 120 плавно поворачивается с относительно малой силой, которая обеспечивает быстрое определение состояния отсутствия чернил.
А-5. Предпочтительные эффекты
Как описано выше, картридж 50 согласно варианту осуществления изобретения не имеет какого-либо пьезоэлектрического механизма для определения состояния отсутствия чернил. Картридж 50, соответственно, не требует источника питания или электропроводных средств (например, электропроводки или электродных выводов) для передачи сигналов между датчиком и принтером 10. Это предпочтительно упрощает конструкцию картриджа 50 и позволяет уменьшить размеры картриджа 50. Кроме того, это позволяет уменьшить размеры печатающего устройства, к которому прикреплены картриджи 50. Это также уменьшает стоимость производства картриджа 50. Снижение стоимости сменных картриджей 50 серийного производства по сравнению с принтером 10 приводит к сокращению стоимости производства всей системы 1 подачи печатного материала.
Первое установочное отверстие 53, в которое вставляется штырек 45, расположено в передней поверхности 532 в среднем положении между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536 (фиг. 7). Вставка штырька 45, используемого для определения состояния отсутствия печатного материала, в первое установочное отверстие 53 позволяет располагать картридж 50 относительно конструкции 42 установки картриджей в середине вдоль продольного направления передней поверхности 532 картриджа 50. Это эффективно предотвращает позиционное рассогласование картриджа 50 относительно штырька 45 и обеспечивает точное определение состояния отсутствия чернил при помощи датчика 300.
Передняя поверхность 532 картриджа 50 имеет большую длину в направлении оси Z, чем в направлении оси X. Когда первое установочное отверстие 53 сформировано в положении ближе к первой боковой поверхности 534 или к второй боковой поверхности 536, может быть трудно точно располагать картридж 50. Например, когда первое установочное отверстие 53 сформировано в положении ближе к первой боковой поверхности 534, вставка штырька 45 в первое установочное отверстие 53 ограничивает люфт или шаткое движение стороны первой боковой поверхности 534 картриджа 50, но не ограничивает люфт или шаткое движение стороны второй боковой поверхности 534 картриджа 50, которая удалена от первого установочного отверстия 53. Сторона второй боковой поверхности 534 картриджа 50, таким образом, может отклоняться от расчетного положения прикрепления. Однако согласно конструкции варианта осуществления изобретения, первое установочное отверстие 53 расположено в среднем положении между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536, чтобы ограничивать люфт или шаткое движение стороны первой боковой поверхности 534 и стороны второй боковой поверхности 536 картриджа 50 почти эквивалентно. Это обеспечивает точное и эффективное расположение картриджа 50 относительно конструкции 42 установки картриджей.
Согласно варианту осуществления изобретения, штырек 45, используемый для определения состояния отсутствия чернил, также служит элементом для позиционирования картриджа 50 в конструкции 42 установки картриджей. Система 1 подачи печатного материала, соответственно, может не иметь какого-либо дополнительного установочного элемента. Это уменьшает общее количество частей, требуемых для системы 1 подачи печатного материала. Штырек 45 служит и элементом для определения состояния отсутствия чернил, и элементом для установки картриджа 50 в конструкцию 42 установки картриджей. Соответственно, картридж 50 может не иметь какого-либо дополнительного установочного элемента. Это сокращает количество частей, требуемых для картриджа 50, и позволяет уменьшить размеры картриджа 50 и печатающего устройства 10, к которому прикреплены картриджи 50.
В прикрепленном состоянии оболочка 47 штырька, а также штырек 45, проходящие в направлении оси Y, вставлены в первое установочное отверстие 53. Это предотвращает вхождение в контакт штырька 45 со стеночным элементом, окружающим первое установочное отверстие 53, и обеспечивает плавное перемещение штырька 45 при изменении объема детекторной камеры 100, таким образом, обеспечивая определение состояния отсутствия чернил с высокой точностью.
Как показано на фиг. 5 и 6, согласно этому варианту осуществления изобретения, корпус 72 картриджа включает крышку 82 и защитный кожух 84. Защитный кожух 84 содержит в себе часть 70 для содержания печатного материала. Крышка 82 имеет второе установочное отверстие 51 и первое установочное отверстие 53, в которые вставлены соответствующие элементы, расположенные на конструкции 42 установки картриджей. Сторона защитного кожуха 84 имеет больший общий вес, чем сторона крышки 82. Непрерывное формирование первой боковой поверхности 534 корпуса картриджа от передней поверхности 532 (отрицательный конец оси Y) до задней поверхности 540 (положительный конец оси Y) может вызывать наклон картриджа таким образом, что его задняя поверхность 540 будет ниже, чем передняя поверхность 532. Однако согласно этому варианту осуществления изобретения, защитный кожух 84 для размещения части 70 для содержания печатного материала и крышка 82 сформированы как отдельные элементы, скомпонованные с зазором. Этот зазор позволяет защитному кожуху 84 немного перемещаться относительно крышки 82. Даже когда часть 70 для содержания печатного материала имеет относительно большой вес, только защитный кожух 84 немного наклонен, но крышка 82 сохраняет надлежащее положение без какого-либо наклона. Эта конструкция предпочтительно уменьшает возможность того, что положения второго установочного отверстия 51 и первого установочного отверстия 53, сформированных в крышке 82 относительно конструкции 42 установки картриджей, отклонятся от расчетных правильных положений в прикрепленном состоянии картриджа 50 к конструкции установки картриджей.
Согласно этому варианту осуществления изобретения, контакты 202 стороны картриджа расположены на крышке 82 с меньшей возможностью отклонения от правильного положения. Это обеспечивает устойчивое электрическое соединение между контактами 202 стороны картриджа и контактами 414 стороны устройства в прикрепленном состоянии.
Как показано на фиг. 6 и 7А, согласно этому варианту осуществления изобретения, первый выступ 56а, выступающий в положительном направлении оси Z, расположен на первой боковой поверхности 534а крышки 82, и второй выступ 58а, выступающий в отрицательном направлении оси Z, расположен на второй боковой поверхности 536а крышки 82. Первый выступ 56а направляется первой направляющей 402, сформированной в первом стеночном элементе 434 на стороне устройства (фиг. 2 и 3), в ходе вставки картриджа 50 в конструкцию 42 установки картриджей (фиг. 2 и 3) и в ходе извлечения картриджа 50 из конструкции 42 установки картриджей. Второй выступ 58а направляется второй направляющей 404, сформированной во втором стеночном элементе 436 на стороне устройства (фиг. 2 и 3), в ходе вставки картриджа 50 в конструкцию 42 установки картриджей (фиг. 2 и 3) и в ходе извлечения картриджа 50 из конструкции 42 установки картриджей. Длина Тс первого выступа 56а в направлении оси X отличается от длины Td второго выступа 58А в направлении оси X. Длина Та первой направляющей 402 в направлении оси X соответствует длине Tc первого выступа 56а в направлении оси X, в то время как длина Tb второй направляющей 404 в направлении оси X соответствует длине Td второго выступа 58а в направлении оси X. Эта конструкция эффективно предотвращает прикрепление картриджа 50 в неправильном положении, то есть, перевернутом положении первой боковой поверхности 534 и второй боковой поверхности 536 в направлении оси Z к конструкции 42 установки картриджей.
Согласно этому варианту осуществления изобретения, открытый конец 53f на отрицательной стороне оси Y первого установочного отверстия 53 находится в положении, которое позволяет вставлять штырек 45 до вставки трубки 46 для подачи печатного материала в отверстие 78f для подачи печатного материала (фиг. 8 и 9А). Трубка 46 для подачи печатного материала, таким образом, соединяется с отверстием 78f для подачи печатного материала после того, как картридж 50 направляется в правильное положение в конструкции 42 установки картриджей посредством штырька 45. Эта конструкция эффективно предотвращает столкновение оконечности 46с трубки 46 для подачи печатного материала (фиг. 3) с местоположением картриджа 50, отличным от отверстия 78f для подачи печатного материала, и, таким образом, предохраняет от повреждения трубку 46 для подачи печатного материала. Эта конструкция также уменьшает позиционное рассогласование между центральной осью Са трубки 46 для подачи печатного материала (фиг. 3) и центральной осью Ce отверстия 78f для подачи печатного материала (фиг. 7А) и не создает значительного зазора между отверстием 78А для подачи печатного материала и периферией трубки 46 для подачи печатного материала. Это предпочтительно уменьшает возможность утечки чернил через такой зазор.
Согласно этому варианту осуществления изобретения, как показано на фиг. 3, оконечность 46с отверстия для подачи печатного материала, трубка 46 для подачи печатного материала и оконечность 45с в положительном направлении по оси Y штырька 45 расположены в одном положении Р в направлении оси Y. Открытый конец 53f первого установочного отверстия 53 расположен на отрицательной стороне оси Y отверстия 78f для подачи печатного материала, как показано на фиг. 8. Эта конструкция обеспечивает легкое прикрепление картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей. Штырек 45 вставляется в первое установочное отверстие 53 до вставки трубки 46 для подачи печатного материала в отверстие 78f для подачи печатного материала, таким образом, допуская эффективное расположение картриджа 50 относительно конструкции 42 установки картриджей.
Как показано на фиг. 7А, картридж 50 согласно варианту осуществления изобретения имеет элемент 520 идентификации на стороне картриджа для идентификации типа картриджа 50 на основе того, сопрягается ли элемент 520 идентификации на стороне картриджа с элементом 420 идентификации на стороне устройства. Когда картридж 50 неправильного типа вставляют в конструкцию 42 установки картриджей, элементы 520 и 420 идентификации сталкиваются друг с другом, создавая помеху дальнейшей вставке картриджа 50 неправильного типа. Эта конструкция предпочтительно уменьшает возможность того, что картридж 50 неправильного типа будет соединен с трубкой 46 для подачи печатного материала, и чернила неправильного цвета будут подаваться по трубке 46 для подачи печатного материала. Как показано на фиг. 9А и 9В, сопряжение между элементом 420 идентификации на стороне устройства и элементом 520 идентификации на стороне картриджа начинается после вставки штырька 45 в первое установочное отверстие 53. Это эффективно предотвращает позиционное рассогласование между элементом 420 идентификации на стороне устройства и элементом 520 идентификации на стороне картриджа. Эта конструкция уменьшает возможность плохого сопряжения, когда элемент 520 идентификации на стороне картриджа сталкивается с элементом 420 идентификации на стороне устройства, когда картридж правильного типа 50 вставляют в конструкцию 42 установки картриджей. Эта конструкция, с другой стороны, вызывает столкновение элемента 520 идентификации на стороне картриджа с элементом 420 идентификации на стороне устройства, когда картридж 50 неправильного типа вставляют в конструкцию 42 установки картриджей, создавая помеху дальнейшей вставке картриджа 50. Эта конструкция предпочтительно уменьшает возможность того, что картридж 50 неправильного типа будет соединен с трубкой 46 для подачи печатного материала, и чернила неправильного цвета будут подаваться по трубке 46 для подачи печатного материала.
Согласно варианту осуществления изобретения, конец 422с в положительном направлении по оси Y элемента 420 идентификации на стороне устройства, а также оконечность 46с трубки 46 для подачи печатного материала и оконечность 45с в положительном направлении по оси Y штырька 45 расположены в одном положении Р в направлении оси Y. Торцевая поверхность 520f элемента 520 идентификации на стороне картриджа расположена на положительной стороне по оси Y к открытому концу 53f первого установочного отверстия 53 и на отрицательной стороне по оси Y отверстия 78f для подачи печатного материала. Эта конструкция обеспечивает легкое прикрепление картриджа 50 к конструкции 42 установки картриджей. Сопряжение между элементом 520 идентификации на стороне картриджа и элементом 420 идентификации на стороне устройства начинается после вставки штырька 45 в первое установочное отверстие 53, но до вставки трубки 46 для подачи печатного материала в отверстие 78f для подачи печатного материала. Согласно этому варианту осуществления изобретения, элемент 520 идентификации на стороне картриджа и элемент 420 идентификации на стороне устройства просто сформированы шаблоном ребер 522 и шаблоном ребер 422.
Как показано на фиг. 7В, согласно этому варианту осуществления изобретения, первое установочное отверстие 53 имеет заданную длину в направлении оси Y, и площадь открытого конца 53f на отрицательной стороне оси Y меньше, чем площадь открытого конца 53g на положительной стороне оси Y. Другими словами, открытый конец 53f на отрицательной стороне оси Y, первым принимающий штырек 45, шире, чем другой открытый конец 53g на положительной стороне оси Y. Эта конструкция позволяет легко вставлять штырек 45 в первое установочное отверстие 53 через более широкий открытый конец 53f, и вставка штырька 45 в другой открытый конец 53g на положительной стороне оси Y обеспечивает точное расположение картриджа 50 относительно конструкции 42 установки картриджей.
Как показано на фиг. 7В и 7C, согласно этому варианту осуществления изобретения, первое установочное отверстие 53 включает часть на одной стороне 53y между соединением 53b и открытым концом 53f на отрицательной стороне оси Y и часть на другой стороне 53t между соединением 53h и открытым концом 53g на положительной стороне оси Y. Часть на одной стороне 53y сформирована в форме усеченного конуса, имеющего круглое поперечное сечение, параллельное оси X и оси Z. Как показано на фиг. 7b, 7C и 7d, часть на другой стороне 53t сформирована в столбчатой форме, имеющей поперечное сечение, параллельное оси X и оси Z, которое ограничено комбинацией пары прямых линий 53р, 53р, противоположных друг другу в направлении оси Z, и парой дуг 53q, 53q, противоположных друг другу в направлении оси X. В соединении 53h расстояние между парой прямых линий 53р, 53р, ограничивающих часть поперечного сечения части на другой стороне 53t, меньше диаметра круга, ограничивающего поперечное сечение части на одной стороне 53y. В соединении 53h диаметр пары дуг 53q, 53q, ограничивающих остальную часть поперечного сечения части на другой стороне 53t, равен диаметру круга, ограничивающего поперечное сечение части на одной стороне 53y. В части на одной стороне 53y площадь поперечного сечения постепенно уменьшается от открытого конца 53f на отрицательной стороне оси Y к соединению 53h. Форма поперечного сечения изменяется, имея меньшую длину в направлении оси Z, но сохраняя одинаковую длину в соединении 53h или на входе части на другой стороне 53g в направлении оси X. Форма и площадь поперечного сечения не изменяются между соединением 53h и открытым концом 53g на положительной стороне оси Y. Эта конструкция позволяет плавно направлять штырек 45 от части на одной стороне 53y к части на другой стороне 53t. Часть на другой стороне 53t имеет зазор между штырьком 45 и первым установочным отверстием 53 в направлении оси X для плавного направления штырька 45 к открытому концу 53g на положительной стороне оси Y, стабилизируя положение штырька 45 в направлении оси Z для обеспечения точного позиционирования картриджа 50 относительно конструкции 42 установки картриджей. Расположение картриджа 50 относительно конструкции установки картриджей в направлении оси X зависит от сопряжения между вторым выступом 58 картриджа и второй направляющей 404, в то время как расположение картриджа 50 относительно конструкции установки картриджей в отрицательном направлении оси Y зависит от упора картриджа 50 (передней поверхности 532 в этом варианте осуществления изобретения) в ограничительные элементы 406.
В. Модификации
Выше изобретение описано подробно со ссылками на иллюстративный вариант осуществления изобретения. Однако изобретение не ограничено указанным выше вариантом его осуществления, и может быть сделано множество модификаций и модификаций варианта осуществления изобретения без отхода от объема изобретения. Некоторые примеры возможных модификаций описаны ниже. Все описанные ниже модификации основаны на указанном выше варианте осуществления изобретения, таким образом, что описанные выше предпочтительные эффекты и различные варианты осуществления изобретения подобным образом применимы к этим модификациям. Части и компоненты, подобные частям и компонентам указанного выше варианта осуществления изобретения, обозначены подобными символами и не описаны здесь отдельно.
В-1. Первая модификация
На фиг. 17 показан картридж 50а согласно первой модификации. Длины первого выступа 56 картриджа и второго выступа 58 картриджа в направлении оси X постоянны и неизменны по всей длине согласно указанным выше вариантом осуществления изобретения, но могут быть частично увеличены. Согласно этой модификацией, первый выступ 56b на стороне корпуса, расположенный на первой боковой поверхности 534b защитного кожуха 84, имеет пару выступов 57, отступающих в направлении оси X на стороне задней поверхности 540, то есть, на положительной стороне оси Y. Длина Те первого выступа 56 картриджа в местоположении с выступами 57 в направлении оси X меньше длины Ta первой направляющей 402 (фиг. 2) в направлении оси X. Хотя это не показано, второй выступ 58b на стороне корпуса подобным образом имеет пару выступов. Длина Tf (не показана) второго выступа 58 картриджа в местоположении с выступами (не показано) в направлении оси X меньше длины Tb второй направляющей 404 (фиг. 2) в направлении оси X. Длины удовлетворяют отношению Tc<Те<Ta<Td<Tf<Tb в направлении оси X. Формирование зазоров между первым и вторым выступами картриджа 56 и 58 и первой и второй направляющими 402 и 404 обеспечивает более плавную вставку картриджа 50а в конструкцию 42 установки картриджей. Местоположения первого и второго выступов 56 и 58 картриджа, имеющих большие длины (то есть, местоположения с выступами) в направлении оси X, во взаимодействии с первой направляющей 402 и 404 эффективно ограничивают движение положительной стороны по оси Y картриджа 50а в направлении оси X после прикрепления картриджа 50а к конструкции 42 установки картриджей.
В-2. Вторая модификация
Согласно указанным выше вариантам осуществления изобретения, первое установочное отверстие 53 сформировано в передней поверхности 532 в среднем положении между первой боковой поверхностью 534 и второй боковой поверхностью 536. Также предпочтительно располагать первое установочное отверстие 53 в передней поверхности 532 в среднем положении третьей боковой поверхности 538 и четвертой боковой поверхности 539. Это позволяет позиционировать картридж 50 при помощи первого установочного отверстия 53 и штырька 45 с более высокой точностью. "Среднее положение между третьей боковой поверхностью 538 и четвертой боковой поверхностью 539", может не быть точно средним положением, но может быть по существу средним положением без существенного смещения к любой из третьей и четвертой боковых поверхностей 538 и 539. Например, "среднее положение" может включать положение центральной оси Ce первого установочного отверстия 53 в пределах диапазона 10% от центрального положения вдоль расстояния в направлении оси X между третьей боковой поверхностью 538 и четвертой боковой поверхностью 539. Для расположения центральной оси Ce в среднем положении настолько точно, насколько возможно, предпочтительно, чтобы "среднее положение" включало диапазон в пределах 7,5% от центрального положения вдоль расстояния в направлении оси X между третьей боковой поверхностью 538 и четвертой боковой поверхностью 539.
В-3. Третья модификация
Открытый конец 53g на положительной стороне оси Y первого установочного отверстия 53 параллелен плоскости, параллельной оси X и оси Z согласно указанным выше вариантом осуществления изобретения, но может быть наклонен относительно этой плоскости. Как показано на фиг. 14 и 15, когда часть 70 для содержания печатного материала содержит чернила на определенном уровне или выше, примыкающий элемент 132 рычажного элемента 120 отступает в отрицательном направлении оси Y. Открытый конец 53g на положительной стороне оси Y первого установочного отверстия 53 может быть наклонен, чтобы сделать его положительную сторону по оси Z более утопленной, чем его отрицательная сторона по оси Z в отрицательном направлении оси Y, для предотвращения взаимных помех примыкающего элемента 132 рычажного элемента 120 с открытым концом 53g. "Участок наклонного открытого конца 53g" означает участок открытого конца 53g, выступающий к плоскости, параллельной оси X и оси Z.
В-4. Четвертая модификация
Настоящее изобретение не ограничено струйным принтером и его чернильным картриджем и применимо для любого из различных печатающих устройств, конфигурированных для выброса жидкости, отличной от чернил, и контейнера для жидкости, например, печатающих устройств и их контейнеров для жидкости, указанных ниже:
(1) устройства видеозаписи, такого как фототелеграфный аппарат;
(2) печатающего устройства, конфигурированного для выброса цветного материала, используемого для образования светофильтров для устройств отображения, например, жидкокристаллических дисплеев;
(3) печатающего устройства, конфигурированного для выброса электродного материала, используемого для формирования электродов, например, органических электролюминесцентных дисплеев и (электролюминисцентных) дисплеев с автоэлектронной эмиссией;
(4) печатающего устройства, конфигурированного для выброса жидкости, содержащей биоорганический материал, используемый для изготовления биочипов;
(5) пробного печатающего устройства, используемого в качестве высокоточной пипетки;
(6) печатающего устройства для нанесения смазочного масла;
(7) печатающего устройства для нанесения смоляного раствора;
(8) печатающего устройства для точечного распыления смазочного масла при точной обработке, включая часы и фотокамеры;
(9) печатающего устройства, конфигурированного для выброса прозрачного смоляного раствора, такого как отверждаемый ультрафиолетовым излучением смоляной раствор, на основание для образования полусферических микролинз (оптические линзы), используемых, например, для элементов оптической связи;
(10) печатающего устройства, конфигурированного для распыления кислотного или щелочного раствора для травления основания; и
(11) печатающего устройства, оборудованного печатающей головкой для выброса очень небольшого объема капель другой произвольной жидкости.
"Капля жидкости" означает состояние жидкости, выпущенной из печатающего устройства, и может быть в зернистой форме, форме капли или конической нитевидной форме. "Жидкость" здесь может быть любым материалом, выбрасываемым печатающим устройством. "Жидкость" может быть любым материалом в жидкой фазе. Например, материалы в жидком состоянии, высоковязкие или маловязкие, золи, гели, различные неорганические растворители и органические растворители, растворители, жидкие смолы и жидкие металлы (металлические расплавы), включены в термин "жидкость". "Жидкость" не ограничена жидким состоянием, как одно из этих трех состояний вещества, но включает растворы, дисперсию и смеси функциональных твердых частиц, таких как твердые частицы пигмента или металлические твердые частицы, растворенные, рассеянные или смешанные с растворителем. Типичные примеры жидкости включают чернила, описанные в указанном выше варианте осуществления изобретения и жидкий кристалл. "Чернила" включают обычные основанные на воде чернила и масляные чернила, а также различные жидкие композиции, такие как гелевые чернила и термореактивные чернила.
Список ссылочных позиций
1 - система подачи печатного материала;
5 - крышечный элемент;
10 - принтер;
11 - передняя крышка;
12 - прорезь;
13 - крышка доступа;
15 - кнопки управления;
20 - каретка;
22 - головка;
24 - трубка;
30 - механизм управления;
32 - зубчатый ремень;
34 - приводной электродвигатель;
42 - конструкция установки картриджей;
45 - штырьки;
45а - отрицательная сторона оси Y;
45b - положительная сторона оси Y;
45с - оконечность;
46 - трубка для подачи печатного материала;
46а - опорный конец;
46b - периферийный конец;
46с - оконечность;
47 - оболочка штырька;
48 - штырьковый элемент;
49 - пружина;
50 - картридж;
50а - картридж;
51 - второе установочное отверстие;
52 - угловой сектор;
53 - первое установочное отверстие;
53f - открытый конец;
53g - открытый конец;
53h - соединение;
53р - прямые линии;
53q - дуги;
53t - другая концевая часть;
53y - концевая часть;
55 - угловой сектор;
56а - первый выступ;
56b - первый выступ на стороне корпуса;
56с - промежуток;
57 - выступы;
58 - второй выступ картриджа;
58а - второй выступ;
58b - второй выступ на стороне корпуса;
58с - промежуток;
60 - контроллер;
70 - контейнер для печатного материала;
72 - кожух картриджа;
74 - узел подачи печатного материала;
75 - отверстие;
76 - заправочное отверстие для печатного материала;
77 - предшествующий по потоку конец;
78 - трубка для выдачи печатного материала;
78f - отверстие для подачи печатного материала;
80 - механизм обнаружения печатного материала;
82 - крышка;
84 - защитный кожух;
90 - канал для подачи печатного материала;
100 - детекторная камера;
102 - входное отверстие;
104 - выходное отверстие;
106 - контрольный клапан;
108 - пружина;
110 - выступ;
112 - принимающая давление пластина;
114 - принимающий давление элемент;
116 - ограничительный элемент;
118 - пленка;
120 - рычажный элемент;
122 - отверстие;
124 - направляющее отверстие;
126 - палец;
128 - направляющий штифт;
130 - выступ;
132 - выступ;
136 - датчик;
138 - световой экран;
140 - впускной канал;
142 - сливной канал;
200 - монтажная плата;
202 - контакты на стороне картриджа;
300 - датчик;
300 - оптический датчик;
402 - первая направляющая;
404 - вторая направляющая;
406 - ограничительный элемент;
410 - контактные механизмы;
412 - держатель;
414 - контакты на стороне устройства;
420 - элемент идентификации на стороне устройства;
422 - ребро;
422с - конец;
432 - передний стеночный элемент устройства;
434 - первый боковой стеночный элемент устройства;
436 - второй боковой стеночный элемент устройства;
438 - третий боковой стеночный элемент устройства;
439 - четвертый боковой стеночный элемент устройства;
440 - отверстие;
450 - пространство;
450а - камера;
520 - элемент идентификации на стороне картриджа;
520f - торцевая поверхность;
522 - ребро;
534 - первая боковая поверхность;
534А - первая боковая поверхность крышки;
534b - первая боковая поверхность защитного кожуха;
536 - вторая боковая поверхность;
536а - вторая боковая поверхность крышки;
536b - вторая боковая поверхность защитного кожуха;
538 - третья боковая поверхность;
538b - вторая боковая поверхность;
539 - четвертая боковая поверхность;
540 - задняя поверхность;
А - прижимающая сила;
В - прижимающая сила;
C - отрицательное давление;
Са - центральная ось;
Cb - центральная ось;
Ce - центральная ось;
Ta - длина в направлении оси X;
Tb - длина в направлении оси X;
Tc - длина в направлении оси X;
Td - длина в направлении оси X;
Те - длина в направлении оси X;
Tf - длина в направлении оси X;
Th - расстояние;
Tha - расстояние;
Thb - расстояние;
Vh - центральное положение.