DE69908575T2

DE69908575T2 - Modularer aufbau für tintenstrahltechnologie

Info

Publication number: DE69908575T2
Application number: DE69908575T
Authority: DE
Inventors: P. James AXTELL; L. Trudy BENJAMIN; J. David LOWE; D. Preston SEU; M. Blair KENT
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2019-03-13
Also published as: RU2215657C2; KR20010052207A; ES2196791T3; JP2002506759A; AU3086299A; DE69908575D1; EP1066161B1; JP4130731B2; BR9908945A; US6493937B1; TW404892B; EP1312475A1; WO1999047356A1; EP1066161A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Tintenstrahltechnologie und spezieller auf Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen einer Druckkopie mit modularen Tintenstrahl-Druckkopiegeräten und -systemen.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Die Technik der Tintenstrahltechnologie ist relativ gut entwickelt. Kommerzielle Produkte, wie z. B. Computerdrucker, Grafikplotter, Kopierer und Faxmaschinen verwenden eine Tintenstrahltechnologie zum Erzeugen einer Druckkopie. Die Grundlagen dieser Technologie sind beispielsweise in verschiedenen Artikeln im Hewlett Packard Journal, Band 36, Nr. 5 (Mai 1985), Band 39, Nr. 4 (August 1988), Band 39, Nr. 5 (Oktober 1988), Band 43, Nr. 4 (August 1992), Band 43, Nr. 6 (Dezember 1992) und Band 45, Nr. 1 (Februar 1994) offenbart. Tintenstrahlgeräte sind ebenfalls durch W. J. Lloyd und H. T. Taub in Output Hardcopy [sic] Devices, Kapitel 13 (herausgegeben bei R. C. Durbeck und S. Sherr, Academic Press, San Diego, 1988) beschrieben.
Zusätzlich offenbart die Europäische Patentanmeldung Nr. 98103618.9 an die Hewlett Packard Company ein Tintenstrahldrucksystem, das ein Gehäuse, eine Anzahl von Druckpatronen, eine Anzahl von Servicestationsmodulen und eine Anzahl von Tintenreservoiren umfaßt. Die Druckpatronen, Servicestationsmodule und Tintenreservoire sind jeweils austauschbar, und das Gehäuse an sich enthält auch Feuchtkomponenten, die verwendet werden, um die austauschbaren Komponenten miteinander zu verbinden.
Grundsätzlich stellt 1 (Stand der Technik) eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung dar, in diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel einen Computerperipheriedrucker, 101. Ein Gehäuse 103 umhüllt die elektrischen und mechanischen Betriebsmechanismen des Druckers 101. Der Betrieb wird allgemein durch eine elektronische Steuerung (üblicherweise ein Mikroprozessor oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine gesteuerte gedruckte Schaltungsplatine, nicht gezeigt) geleitet, die durch eine entsprechende Verkabelung mit einem Computer (nicht gezeigt) verbunden ist. Es ist hinreichend bekannt, daß eine Bilderzeugung, ein Drucken, eine Druckmedienhandhabung, Steuerungsfunktionen und eine Datenverarbeitungslogik mit Firmware- oder Softwareanweisungen programmiert und ausgeführt werden. Einzelblatt-Druckmedien 105, die durch den Endbenutzer auf eine Eingabeablage 107 geladen werden, werden durch einen geeigneten internen Papierweg-Transportmechanismus (nicht gezeigt) einer Druckstation zugeführt, wo graphische oder photographische Bilder und alphanumerische Texte erzeugt werden. Ein Wagen 109, der an einem Gleitstab 111 befestigt ist, tastet das Druckmedium ab. Ein Codierstreifen 113 ist zum Aufspüren der Position des Wagens 109 zu einem gegebenen Zeitpunkt vorgesehen. Ein Satz 115 von individuellen Tintenstrahlstiften oder Druckpatronen 117A bis 117D ist für einen einfachen Zugriff lösbar an dem Wagen 109 befestigt (allgemein sind bei einem Vollfarbsystem Tinten für die subtraktiven Primärfarben Cyan, Gelb, Magenta (CMY) und Echtschwarz (K) vorgesehen). Sobald eine bedruckte Seite fertiggestellt worden ist, wird das Druckmedium durch den Transportmechanismus auf eine Ausgabeablage 119 ausgestoßen.
Im Herz der Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung befindet sich das Schreibinstrument an sich, das üblicherweise als "Druckpatrone" oder "Stift" bezeichnet wird. Wie in 2 gezeigt ist, (der Gegenstand der separaten Patentanmeldungen, die an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen worden sind) umfaßt ein exemplarischer Tinten strahlstift 210 einen Körper oder eine Schale 212, die ein Tintenreservoir oder eine Tintenakkumulatorkammer und verwandte Druckkopf-Druckregulatormechanismen (nicht gezeigt) umgibt, die entweder Fluidtinte oder ein Druckfluid eines Heißschmelztyps enthalten. Ein Druckkopf 214 umfaßt eine Düsenplatte 216 mit einer Mehrzahl von kleinen (z. B. mit einem Durchmesser von näherungsweise 20 um) Öffnungen 217, aus denen winzige Tröpfchen von Tinte (z. B. näherungsweise 10 Pikoliter) auf das benachbarte Druckmedium ausgestoßen werden, während die Stifte über eine Druckzone bei einer hohen Geschwindigkeit (näherungsweise 25 Zoll pro Sekunde) bewegt werden, wobei Tintentröpfchen in Mustern aufgebracht werden, die durch eine Punktmatrixmanipulation alphanumerische Textschriftzeichen oder graphische Bilder bilden. Eine Flexschaltung 218 umfaßt elektrische Kontakte 220 zum Verbinden des Stifts 210 mit der elektronischen Steuerung. Die Tintenkopfelemente weisen aufgrund der während des Betriebs auferlegten elektrischen, thermodynamischen und fluiddynamischen Belastungen eine begrenzte Lebensdauer auf. Somit muß im aktuellen Stand der Technik ein kostspieliger und funktionsmäßig bedeutsamer Abschnitt des Schreibsystems bei jedem Tintenkassettentausch ausgetauscht werden.
Die Vorrichtungselemente, die direkt in eine Tinteneinfärbung eines Druckmediums involviert sind – in anderen Worten alle Komponenten des Systems, die mit Ausnahme des Druckmediums an sich mit Tinte in Kontakt gelangen, werden hierin als eine Schreibmaschine bezeichnet. Nicht-Schreibelemente des Druckkopievorrichtungssystems werden nachstehend als Druckkopiemaschine bezeichnet. Patronen, Stifte, Tintenreservoire und dergleichen werden als Tintenstrahlverbrauchsartikel bezeichnet. (Die Verwendung dieser Begriffe soll die Beschreibung leichter verständlich machen und soll den Schutzbereich der Erfindung nicht in beliebiger Weise einschränken noch soll damit eine derartige Absicht oder Eingrenzung impliziert werden).
Nachdem die Tintenstrahltechnologie in den frühen 80igern Teil der kommerziellen Praxis geworden ist, bildet sie ein relativ junges Gebiet der Erfindung. Bei bekannten thermischen Tintenstrahlsystemen haben zwei komplementäre Schreibinstrumente kommerzielle Bedeutung erlangt. Das erste ist der Wegwerf-Druckkassettentyp, das zweite ist der semipermanente Druckkopfstift-Typ.
Das Wegwerf-Schreibinstrument weist ein selbsttragendes Reservoir ("axial" oder "eingebaut" auf, was allgemein bedeutet, daß es sich auf dem Stiftwagen-Teilsystem befindet) zum Speichern von Tinte und Liefern von entsprechenden Mengen von Tinte an den Druckkopf während des Druck- oder Servicezyklus während der Lebensdauer des Schreibinstrumentes auf. Wenn die Tinte ausgegangen ist, wird die gesamte Druckpatrone durch den Endbenutzer ausgetauscht.
Als die Tintenstrahltechnologie noch in den Kinderschuhen steckte, betrug die Druckkopflebensdauererwartung nicht mehr oder gleich der Menge der Tinte, die in dem eingebauten Tintenreservoir gehalten wurde. In jüngster Zeit haben Fortschritte im Stand der Technik bezüglich eines Druckkopfentwurfs und -herstellung zu einer längeren Betriebslebensdauererwartung für den Druckkopf geführt, als er bei einem nicht austauschbaren Tintenreservoir einer angemessenen Größe verwendet werden kann. Somit wird die Entwicklung und Kommerzialisierung eines zweiten kommerziellen Typs unter Verwendung eines austauschbaren Tintenschreibteilsystems beschrieben, das ein semipermanentes Drucksystem verwendet, wo die Tinte dem Druckkopfmechanismus von einem austauschbaren Tintenreservoir zugeführt wird, das (im Hinblick auf das Stiftwagenteilsystem) entweder axial oder außeraxial positioniert ist, wie z. B. eine vorgespannte Tintenblase oder -Beutel (siehe z. B. U. S.-Patent Nr. 5.359.353 (Hunt u. a. ), das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen wurde und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist). Dieser zweite Typ eines Schreibinstruments, der semipermanente Stift, kann auch Mechanismen zum Regulieren von sowohl einem erforderlichen Druckkopf-Gegendruck (in einem Freitinte-Tintenstrahl-Schreibinstrument) als auch dem Fluß von Tinte von dem außerhalb befindlichen Tintenreservoir an den Stift (in 2 gezeigt, wo ein Tinteneinlaßmechanismus 222 vorgesehen ist, der mit den austauschbaren oder befüllbaren außeraxialen Tintenvorräten 224 gekoppelt ist) umfassen. Bei dem außeraxialen Typ einer Druckkopievorrichtung befinden sich die separaten, austauschbaren oder befüllbaren Tintenreservoire innerhalb des feststehenden Vorrichtungsgehäuses 103, 1, und sind entsprechend mit dem beweglichen Stiftsatz 115 über Tintenleitungen wie z. B. Schläuche, die die Tintenchemikalien durchlassen, gekoppelt. Bei dem axialen Typ der Druckkopievorrichtung sind getrennte, austauschbare oder befüllbare Tintenreservoire mit der Druckkopf-Tintenschnittstelle direkt verbunden und sind auf dem beweglichen Stiftwagensystem positioniert.
Jede kommerzielle Konfiguration weist Vor- und Nachteile auf. Das Wegwerf-Druckpatronentyp-Schreibinstrument ist simpel und einfach zu verwenden, jedoch kostspielig, da der relativ kostspielige Druckkopfmechanismus zusammen mit einer axialen Tintenkammer aussortiert wird, sobald die Tinte vollständig aufgebraucht ist. Außerdem begrenzt die nichtaustauschbare axiale Tintenkammer an sich in inhärenter Weise die Anzahl von Seiten, die aufgrund ihrer relativ geringen Tintenkapazität gedruckt werden können. Mit der Verlängerung der Druckkopflanglebigkeit haben sich Endbenutzer Nachfüllbausätzen oder kostengünstigeren erneut gefertigten Druckpatronen zugewandt, die weniger kostspielig sind als ein Austauschen mit einer neuen Druckpatrone. Die Verwendung von Tintennachfüllbausätzen ist häufig eine schmutzige Angelegenheit. Ferner wächst der Bedarf an und der Wunsch nach noch kostengünstigeren Tinten kontinuierlich an. Die jüngste Kommerzialisierung eines Tintenstrahldruckens von einer nahezu photographischen Qualität hat den Verbrauch von Tinte durch den Endbenutzer viel schneller erhöht als in der Vergangenheit, als einfache Text- und Farbgraphiken die Norm waren. Selbst traditionelle Geschäftsdokumente umfassen nun Bilder und komplexe Grafiken, wodurch mehr Tinte verbraucht wird. Natürlich steigen auch die Ersatzteilkosten der Endbenutzer an.
Das Semipermanenter-Stifttyp-System ist für den Endbenutzer potentiell wirtschaftlicher. Das axiale austauschbare Tintenteilsystem bietet geringere Kosten pro Drucken einer Seite, jedoch muß der Endbenutzer kleinere Tintenreservoire häufiger als bei außeraxialen Implementierungen austauschen. Dies ist in der physischen Begrenzung dessen begründet, wieviel Tinte auf dem Wagensystem in angemessener Weise getragen werden kann. Ähnlich dem Wegwerfe-Druckpatronensystem bestehen auch Durchsatz- und Größeneinschränkungen aufgrund der Masse und des Volumens des axialen Tintenreservoirs. Die außeraxiale Tintenreservoirtyp-Druckkopievorrichtung kann potentiell einen kleineren Wagen aufweisen und ein größeres Tintenreservoir bieten. Einbußen sind dabei ein komplexerer Entwurf, einschließlich zusätzlicher Intravorrichtungs-Tintenzuführmechanismen, die die Kosten erhöhen. Die Vorteile eines größeren Tintenreservoirs sind ein potentiell höherer Durchsatz aufgrund eines Wagens mit einer geringeren Masse, verringerter Benutzerinterventionsraten und sogar geringerer Kosten pro Seite. Bei einem Vollfarb-Drucksystem, das eine Mehrzahl von Semipermanentstiften, eine Mehrzahl von außeraxialen Tintenreservoiren und einen dazugehörigen Satz von Verbindungen verwendet, kann, wenn ein Druckfehler auftritt, die Quelle des Problems schwer zu orten sein. Eine Endbenutzerdiagnose kann eventuell unmöglich sein, es sei denn, der Hersteller bietet eine kostspielige Fehlersuchtechnologie an. Veränderungen in der Tintenformel, entweder durch den Originalgerätehersteller oder durch eine zweite Quelle unter Verwendung billigerer Materialien und Chemikalien kann dazu führen, daß ein Endbenutzer unbeabsichtigt ein Reservoir durch ein inkompatible Modell austauscht, was wiederum zu Druckfehlern führt oder sogar zu einem katastrophalen Geräteausfall. Ferner werden bei einigen Implementierungen bestimmte Elemente des Schreibteilsystems nicht mit dem Tintenvorrat ersetzt, wie z. B. einer Reservoir-Stift-Rohrleitung, Ventile und dergleichen. Somit müssen Entwurfskriterien einschließlich tintenchemische Formulierungen verwendet werden, so daß diese Elemente eine Lebenserwartung haben, die so umfangreich ist wie die der Druckkopie-Maschinenkomponenten.
Außerdem erfordern alle vorstehenden Konfigurationen eine kostspielige, permanente (d. h. mit der Druckkopie-Systemlebensdauererwartung übereinstimmende) Servicestation, die die Primärfunktionen des Abwischens von Druckkopf-Düsenöffnungen von angesammelter Tinte umfaßt, (Wischer, Sammeln von Resttinte (Spuckbecken) und Bereitstellen eines Druckkopfschutzes durch Abdeckung während einer Nichtverwendung (Abdeckungen oder Abdeckvorrichtungen). Obwohl die Tintenstrahl-Servicestationstechnologie allem Anschein nach eine einfache Vorrichtung Gerät ist, stellt sie doch viele Herausforderungen an den Entwurf. Nichtaustauschbare Serviceelemente müssen konzipiert sein, um die Lebenszeit der Druckkopiemaschine zu überdauern. Entwurfsbeschränkungen werden aufgrund der begrenzten Kapazität eines permanenten Spuckbeckens beispielsweise auf bezüglich sowohl der Produktgröße als auch der Druckelement-Servicealgorithmen auferlegt. Das Spuckbecken muß groß genug sein, um im Laufe der Lebenszeit der Druckkopiemaschine, nicht nur der Schreibmaschine, die Tintenreste aus allen Wartungsoperationen halten zu können. Dies begrenzt das Volumen von Tinte, das während eines jeden Serviceintervalls ausgespuckt werden kann. Die Begrenzung der Menge von Tinte für einen Druckkopfservice begrenzt die Entwurfsflexibilität für Schreibinstrumente. Ferner kann eine verlängerte Nutzung bewirken, daß einige der Serviceelemente, nämlich die Abdeckung und der Wischer, ermüden und sich abnutzen, oder das Spuckbecken kann verkrusten und ein Problem darstellen. Es ist ebenfalls zu beachten, daß Druckkopfausfälle, wie z. B. eine Tintenleckage, die Serviceelemente betriebsunfähig machen. Ausgefallene Servicekomponenten können Ausfälle bei einem beliebigen neuen Schreibinstrument bewirken, das anschließend installiert wird. Außerdem, wenn eine neue Druckpatrone eine Tinte enthält, die mit der Tinte inkompatibel ist, die auf den Serviceelementen von einer älteren Druckpatrone übrig gelassen wurde, kann die neue Druckpatrone aufgrund einer Tintenkontaminierung von der Servicestation ausfallen. Indem die Serviceelemente nicht mit jeder neuen Druckpatrone ausgetauscht werden, ist die Wahl von zukünftigen Tinten durch die Zusammensetzung der bisherigen Tintenverwendung begrenzt. Somit erhöhen permanente Servicestationen die Fertigungs- und Kundendienstkosten.
Ein Schlüssel für den kommerziellen Erfolg von sowohl einer Wegwerf-Tintenpatrone als auch von Semipermanentstift-Tintenstrahldrucksystemen ist die hohe Druckqualität, die sich einer photographischen, elektrophotographischen und Laserdruck-Qualität nähert, bei relativ geringen Kosten, die durch die Verwendung von austauschbaren Druckelementen erreicht wird. Obgleich es im Handel bekannt ist, daß Tintenstrahlkomponenten zusammen verpackt und verkauft werden, sieht die vorliegende Erfindung ein Konzept vor, bei dem ein neuer Lösungsansatz für sowohl die Tintenstrahlverbrauchsartikel als auch die Druckkopievorrichtung verwendet wird. Ziel ist es, die Vorteile von sowohl Wegwerf- als auch außeraxialen Tintenstrahltechnologien ohne die damit verbundenen Nachteile derselben zu erhalten. Daher wird eine Umpartitionierung von bekannten Tintenstrahl-Druckkomponenten und Funktionen in einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung angegangen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß ihren Grundaspekten schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Tintenstrahl-Druckkopievor-richtung. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Fertigen einer Tintenstrahl-Druckkopiemaschine ohne Tintenstrahl-Feuchtkomponenten; und
Herstellen einer Mehrzahl von einheitlichen, austauschbaren Tintenstrahl-Schreibmaschinen, wobei jede der Maschinen einen Satz von allen Tintenstrahl-Feuchtkomponenten enthält,
Ausrüsten der Druckkopiemaschine und der Schreibmaschinen für ein austauschbares schnittstellenmäßiges Verbinden der Tintenstrahl-Schreibmaschinen mit der Druckkopiemaschine, so daß die Druckkopiemaschine mit einer Mehrzahl von Schreibmaschinen wiederverwendbar ist.
Bei einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung mit einer Tintenstrahl-Druckkopie-maschine einschließlich bekannter Tintenstrahl-Druckerpapiertransportgeräte. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Bereitstellen von zumindest einem einheitlichen Tintenstrahl-Schreibmaschinemodul mit allen Feuchtkomponenten von einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung einschließlich zumindest einem Tintenstrahl-Druckkopf, der in derselben in einer betreibbaren Konfiguration enthalten ist; und
Einbringen des Schreibmaschinemoduls in das Tintenstrahl-Druckkopie-Maschinenmodul ohne Feuchtkomponenten von einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung, so daß ein Einbringen des Moduls die Feuchtkomponenten im Hinblick auf die Papiertransportgeräte automatisch in eine betreibbar funktionelle und druckkopfausgerichtete Konfiguration integriert.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbessern der Betriebscharakteristika von einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung vor. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Bereitstellen von bedarfsgerechten selektiv austauschbaren ersten Schreibmaschinemodulen einer einheitlichen Konstruktion, wobei jedes der ersten Schreibmaschinemodule alle Tintenstrahl-Vorrichtungsfeuchtkomponenten von einem ersten Technologiesatz für die Druckkopievorrichtung enthält;
Bereitstellen von bedarfsgerechten, selektiv austauschbaren zweiten Schreibmaschinemodulen einer einheitlichen Konstruktion, die mit den ersten Schreibmaschinen physisch kompatibel sind, und wobei jedes von den zweiten Schreibmaschinemodulen alle Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponenten enthält, wobei zumindest eine Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponente von einem zweiten Technologiesatz ist, der den ersten Technologiesatz übertrifft; und
Austauschen eines ersten Schreibmaschinemoduls durch ein zweites Schreibmaschinemodul in der Druckkopievorrichtung.
Die Schritte des Bereitstellens der zweiten Schreibmodule mit feuchtkomponententechischen Aktualisierungen gegenüber den Feuchtkomponenten der ersten Schreibmaschinemodule und des Bereitstellens der zweiten Schreibmodule mit einem aufladbaren Code zur Übertragung der Druckkopievorrichtung werden berücksichtigt.
Bei einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Umwandeln einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung mit einem ersten Tintenstrahl-Druckcharakteristiksatz in einen anderen zweiten Tintenstrahl-Druckcharakteristiksatz.
Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Bereitstellen einer Mehrzahl von Klassen von Tintenstrahl-Schreibmaschinen, wobei jede Klasse einen anderen Tintenstrahl-Druckcharakteristiksatz aufweist,
Bereitstellen einer Druckkopiemaschine mit zumindest einem Fach zum selektiven Aufnehmen von Tintenstrahl-Schreibmaschinen in derselben, so daß ein Einbringen von einer Schreibmaschine die Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung automatisch konfiguriert;
Einbringen einer Schreibmaschine von einer ersten Klasse in das Fach; und
Umwandeln der Druckkopievorrichtung in einen anderen Tintenstrahl-Druckcharakteristiksatz durch Entfernen der Schreibmaschine von einer ersten Klasse und Einbringen einer Schreibmaschine von einer zweiten Klasse.
Bei noch einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Wiederherstellen einer bestimmten Tintenstrahl-Druckkopievorrichtungs-Druckfunktionalität vor. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Bereitstellen eines Tintenstrahl-Druckkopiemaschinegeräts mit allen Trockenkomponenten eines Tintenstrahldruckers einschließlich zumindest einem Kassettentypfach;
Bereitstellen von bedarfsgerechten, selektiv austauschbaren, einheitlichen Tintenstrahl-Schreibmaschinen mit allen Feuchtkomponenten eines Tintenstrahldruckers in einer Kassette, die zum Einbringen in das Kassettentypfach angepaßt ist; und
Wiederherstellen einer Druckfunktionalität der Druckkopievorrichtung durch Austauschen einer nichtfunktionierenden Schreibmaschine durch eine funktionierende Schreibmaschine.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein weiteres Verfahren zum Wiederherstellen einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtungs-Druckfunktionalität vor. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Bereitstellen einer Tintenstrahl-Druckkopiemaschinenvorrichtung mit allen Trockenkomponenten eines Tintenstrahldruckers einschließlich zumindest eines Kassettentypfachs;
Bereitstellen von bedarfsgerechten, selektiv austauschbaren, einheitlichen Tintenstrahl-Schreibmaschinen mit allen Feuchtkomponenten eines Tintenstrahldruckers in einer Kassette, die zum Einbringen in das Kassettentypfach angepaßt ist, wobei jede der Schreibmaschinen für ein bedarfsgerechtes Austauschen von individuellen Feuchtkomponenten in derselben konstruiert ist; und
Wiederherstellen einer Druckfunktionalität der Druckkopievorrichtung entweder durch Austauschen individueller Feuchtkomponenten einer nichtfunktionierenden Schreibmaschine oder durch Austauschen einer nichtfunktionierenden Schreibmaschine durch eine funktionierende Schreibmaschine.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Rekonfigurieren einer Druckkopievorrichtung vor. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
Bereitstellen einer installierten Basis einer Druckkopievorrichtung, die jeweils eine Druckkopiemaschine aufweist, die zum sequentiellen Aufnehmen von endbenutzeraustauschbaren Modulen angepaßt ist, einschließlich aller Tintenstrahl-Feuchtteilkomponenten in einer einheitlichen, in sich geschlossenen Tintenstrahl-Schreibmaschine; und
Bereitstellen einer Auswahl der Module mit einer Vielfalt an Tintenstrahl-Druckcharakteristika an die Endbenutzer, so daß eine Auswahl und ein Austauschen von Modulen die Vorrichtung bezüglich der Druckcharakteristika rekonfiguriert, die einem ausgewählten Modul zugeordnet sind.
Unter weiteren Grundaspekten schafft die vorliegende Erfindung eine modulare Tintenstrahlvorrichtung mit einer Schreibmaschine, bei der alle individuellen Elemente, die direkt in den Tinteneinfärbungsprozeß involviert sind, zu einem einfach verstaubaren Wegwerfmodul oder wiederbefüllbaren und austauschbaren Modul kombiniert sind. Eine kompatible Druckkopiemaschine wird ebenfalls vorgesehen.
Bei einem Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Druckkopievorrichtung, die Schreibmaschinemodule zur Tinteneinfärbung eines Druckmediums aufweist, wobei jedes Modul Tintenstrahl-Druckmechanismen zum Übertragen von Tinte von den Schreibmaschinemodulen an das Druckmedium, Servicemechanismen zum Beibehalten einer Tintenstrahl-Funktionsintegrität des Schreibmaschinemoduls, zumindest eine vorbestimmte Tinte, zumindest einen tintenhaltigen Mechanismus zum Enthalten einer vorbestimmten Menge der zumindest einen vorbestimmten Tinte, Zuführmechanismen zum Zuführen der Tinte von den enthaltenden Mechanismen an die Tintenstrahlmechanismen, elektrische Mechanismen zum Verbinden einer Leistung und Stzuerung mit den Schreibmaschinenmechanismen und Gehäusemechanismen zum Häusen der Druckmechanismen, Servicemechanismen, Tinte, tintenhaltigen Mechanismen, Zuführmechanismen und elektrischen Mechanismen in einer jeweiligen Betriebskonfiguration als eine selektiv austauschbare Einheit innerhalb der Druckkopievorrichtung und Druckkopiemaschinenmechanismen zum Zuführen eines Druckmediums an und von einer Druckzonenposition einer Druckkopiemaschine-Druckstation und zum Lokalisieren der Schreibmaschine relativ zu der Druckzonenposition umfaßt.
Bei einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Schreibmaschine zur Verwendung mit einer Druckkopievorrichtung, die zum selektiven Aufnehmen einer Schreibmaschine in derselben angepaßt ist, die Tintenstrahl-Druckmechanismen zum Übertragen von Tinte an ein Druckmedium, zumindest eine vorbestimmte Tinte, zumindest einen tintenhaltigen Mechanismus zum Enthalten einer vorbestimmten Menge der zumindest einen vorbestimmten Tinte, Zuführmechanismen zum Zuführen der Tinte von den enthalten den Mechanismen an die Druckmechanismen; elektrische Mechanismen zum Verbinden einer Leistung und logischen Signalen mit der Schreibmaschine; Servicemechanismen zum Warten der Tintenstrahldruckmechanismen; Gehäusemechanismen zum Häusen der Druckmechanismen, Tinte, tintenhaltigen Mechanismen, Zuführmechanismen, elektrischen Mechanismen und Servicemechanismen in einer einheitlichen Befestigungsumhüllung, die eine austauschbare modulare Einheit bereitstellt, und die Gehäusemechanismen und die Tintenstrahl-Druckmechanismen mit Mechanismen zum selektiven schnittstellenmäßigen Verbinden mit der Druckkopievorrichtung umfaßt, wenn dieselbe darin aufgenommen wird, so daß die Tintenstrahl-Druckmechanismen zum Drucken von Tinte auf das Druckmedium positioniert sind.
Bei einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung Schreibmodul-Teilsysteme für eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung, die zum Aufnehmen von zumindest einem Schreibmodulteilsystem in einer Betriebskonfiguration mit der Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung angepaßt ist, wobei jedes der Schreibmodul-Teilsysteme alle Komponenten der Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung, die mit Tinte in Kontakt gelangen, und Mechanismen zum selektiven Koppeln und Entkoppeln eines Schreibmodul-Teilsystems als eine Einheit mit bzw. von der Druckkopievorrichtung, so daß die Schreibmodul-Teilsysteme selektiv austauschbar sind, umfaßt. Die Komponenten umfassen Mechanismen zum Schützen einer fluidischen Integrität der Druckkopfkomponenten, wenn das Schreibmodulteilsystem von der Druckkopievorrichtung entkoppelt wird.
Bei einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Schreibmodul-Teilsystem für eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung, die zum Aufnehmen des Schreibmodul-Teilsystems in einer Betriebskonfiguration in derselben angepaßt ist, die alle Feuchtkomponenten der Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung, Mechanismen zum elektrischen Verbinden des Schreibmodul-Teilsystems mit der Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung; Mechanismen zum mechanischen Ausrichten des Schreibmodul-Teilsystems mit der Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung und Mechanismen zum selektiven Entladen des Schreibmodul-Teilsystems als eine Einheit von der Druckkopievorrichtung und Beibehalten einer Funktionsintegrität der Feuchtkomponenten umfaßt, während das Schreibmodul-Teilsystem entladen wird, so daß ein Schreibmodul-Teilsystem durch Wiedereinbringen des Schreibmodul-Teilsystems in die Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung wiederverwendbar ist.
Bei noch einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Schreibmaschine einschließlich eines einheitlichen Moduls, das alle Feuchtkomponenten für eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung enthält, die jeweils in einer Betriebskonstruktion angebracht sind, die eine elektrische Schnittstelle und eine mechanische Schnittstelle zum Integrieren des Moduls in eine Druckkopievorrichtung aufweisen, so daß keine fluidische Schnittstelle zwischen dem Modul und der Druckkopievorrichtung außer der Übertragung des Druckfluids von dem Modul auf das Druckmedium innerhalb der Druckkopievorrichtung vorliegt.
Bei noch einem weiteren Grundaspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Schreibmaschine, die ein Gehäuse, ein Tintenreservoir innerhalb des Gehäuses, Tinte, die in dem Reservoir enthalten ist, ein Schreibinstrument innerhalb des Gehäuses, eine fluidische Kopplung zwischen dem Tintenreservoir und dem Schreibinstrument, eine Servicestation innerhalb des Gehäuses, die in einer Betriebsbeziehung zum Warten des Schreibinstruments angebracht ist, und elektronische Steuerungen umfaßt, die innerhalb des Gehäuses befestigt sind, die mit zumindest dem Schreibinstrument verbunden sind und Steuerungsinformationen enthalten, die für die Druck- und Servicefunktionalität der Schreibmaschine spezifisch sind.
Bei noch einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Druckkopiemaschine für eine Druckkopievorrichtung vor, die zum Verwenden einer Kassettentyp-Schreibmaschine angepaßt ist, die alle Feuchtkomponenten eines Tintenstrahlsystems enthält, einschließlich zumindest einem Tintenreservoir mit Tinte in demselben, das mit einem Tinteneinfärbungsmechanismus innerhalb der Schreibmaschine zum Übertragen von Tinte von der Schreibmaschine an das Druckmedium innerhalb der Druckkopievorrichtung unter Verwendung von Tintenstrahlgebungsprozessen fluidisch gekoppelt ist. Die Druckkopiemaschine umfaßt eine Druckstation, Mechanismen zum Transportieren des Druckmediums an und von der Druckstation und Mechanismen zum schnittstellenmäßigen Verbinden der Druckkopiemaschine in mechanischer und elektrischer Weise mit der Schreibmaschine, wobei die Mechanismen zum schnittstellenmäßigen Verbinden eines Kassettenfachs zum Aufnehmen der Schreibmaschine in derselben zum Positionieren der Schreibmaschine relativ zu der Druckkopievorrichtung, Mechanismen zum mechanischen und elektrischen Eingriffnehmen und Aktivieren der Schreibmaschine-Feuchtkomponenten und Mechanismen zum Ausrichten der Tinteneinfärbungsmechanismen der Schreibmaschine mit der Druckstation umfassen.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Druckkopiemaschine vor, die eine Tintenstrahl-Druckstation, einen Druckmedientransport, der relativ zu der Druckstation befestigt ist, um das Druckmedium an die und von der Druckstation zu bewegen, eine Schreibmaschinenbefestigung mit einer Schreibinstrumentschnittstelle zum Ausrichten der Schreibmaschine-Tintenstrahlschreibinstrumente mit der Druckstation, so daß die Schreibmaschinen untereinander austauschbar sind, und einen Tintenstrahl-Servicestationsaktivator umfaßt, der relativ zu der Schreibmaschinenbefestigung befestigt ist, so daß der Aktivator mit der Schreibmaschine-Servicestation schnittstellenmäßig verbunden ist, wobei die Druckkopiemaschine keine Komponenten aufweist, die Tinte kontaktieren.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung eine modulare Druckkopievorrichtung vor, die ein erstes einheitliches Modul, das alle Druckkopiemaschinenkomponenten umfaßt, wobei das erste einheitliche Modul eine erste Gerätelebensdauererwartung aufweist; ein zweites einheitliches Modul, das alle Tintenstrahl-Schreibmaschinenkomponenten umfaßt, wobei das zweite einheitliche Modul eine zweite Gerätelebensdauererwartung aufweist, die im wesentlichen kürzer als die erste Gerätelebensdauererwartung ist, und komplementäre Mechanismen zum selektiven schnittstellenmäßigen Verbinden des zweiten einheitlichen Moduls mit dem ersten einheitlichen Modul umfaßt, die auf dem ersten einheitlichen Modul und dem zweiten einheitlichen Modul positioniert sind, so daß das Einbringen des zweiten einheitlichen Moduls in das erste einheitliche Modul automatisch eine betriebsbereite Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung bildet, in der das zweite einheitliche Modul austauschbar ist. Ferner ist das zweite einheitliche Modul mehrere Male austauschbar, wobei die Anzahl von Austauschzeiten näherungsweise gleich dem Verhältnis der ersten Gerätelebensdauererwartung gegenüber der zweiten Gerätelebensdauererwartung ist.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung vor, die ein erstes integriertes Modul, das alle Druckkopiemaschine-Trockenkomponenten umfaßt, wobei das erste integrierte Modul eine erste Gerätelebensdauererwartung aufweist, ein integriertes zweites Modul, das alle Tintenstrahl-Schreibmaschine-Feuchtkomponenten umfaßt, wobei das integrierte zweite Modul eine zweite Gerätelebensdauererwartung aufweist, die im wesentlichen kürzer als die erste Gerätelebensdauererwartung ist, und komplementäre mechanische und elektromechanische Mechanismen zum selektiven schnittstellenmäßigen Verbinden des integrierten zweiten Moduls mit dem integrierten ersten Modul umfaßt, die auf dem integrierten ersten Modul und dem integrierten zweiten Modul positioniert sind, so daß ein Einbringen des integrierten zweiten Moduls in das integrierte erste Modul eine betriebsbereite Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung automatisch bildet, bei der das integrierte zweite Modul im Laufe der ersten Gerätelebensdauererwartung austauschbar ist.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Druckkopievorrichtung vor, das ein Erfassen einer einbringbaren Schreibmaschine, die alle Tintenstrahl-Feuchtkomponenten enthält, in eine kompatible Druckkopiemaschine umfaßt, so daß die Tintenstrahl-Druckfunktionen und Tintenstrahlkomponenten-Servicefunktionen in die Druckkopievorrichtung durch Einbringen der Schreibmaschine in dieselbe automatisch integriert werden.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Druckkopie vor, die eine Tintenstrahl-Schreibmaschine, die ein Druckelement aufweist, und eine Tintenstrahl-Druckkopiemaschine umfaßt, die eine Aufnahmestation aufweist, wobei die Schreibmaschine und die Druckkopiemaschine selektiv ineinander eingreifen, so daß die Druckkopiemaschine das Druckelement erfasst, und ferner so, daß die Druckkopiemaschine das Druckelement von der Schreibmaschine selektiv entfernen und das Druckelement zu einer Position zum Tintenstrahldrucken transportieren und das Druckelement an die Schreibmaschine selektiv zurückgeben kann, wenn kein Tintenstrahldrucken erfolgt.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein verbessertes Tintenstrahl-Druckkopiesystem vor, das die Kombination aus einer Mehrzahl von untereinander austauschbaren Schreibmaschinen in der Form von Kassettenmodulen umfaßt, wobei jedes Kassettenmodul alle Feuchtkomponenten eines Tintenstrahl-Druckkopiesystems enthält, wobei die Mehrzahl unterschiedliche Tintenstrahl-Druckfähigkeiten liefert, und zumindest eine Druckkopiema schine umfaßt, die keine Feuchtkomponenten eines Tintenstrahl-Drucksystems beinhaltet, zum selektiven Aufnehmen von zumindest einem Kassettenmodul in derselben zum Bilden eines betriebsfähigen Tintenstrahl-Druckkopiesystems zusammen mit demselben.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlsystem vor, das (1) eine Schreibmaschinenkassette umfaßt, die eine Druckkomponente mit einem Einlaß zum Aufnehmen zumindest einer Tinte durch dieselbe, einen Druckkopf und eine Verteilerkomponente zum Übertragen der Tinte von dem Einlaß an den Druckkopf, zumindest eine Tintenreservoirkomponente, die mit dem Druckelement fluidisch gekoppelt ist, zumindest eine Formulierung einer Tinte, die in dem Reservoir enthalten ist, eine Servicekomponente zum Abdecken und Abwischen des Druckkopfs und zum Aufnehmen von Resttinte, die durch den Druckkopf während der Wartung desselben ausgespuckt wird, eine erste elektronische Steuerungskomponente, die mit dem Druckkopf verbunden ist, eine erste elektrische Verbinderkomponente zum Verbinden von Leistungs- und Steuerungssignalen mit der Kassette; eine elektrische Verdrahtung, die die erste elektronische Steuerung mit dem ersten elektronischen Verbinder verbindet; ein Gehäuse, das alle Komponenten der Kassette beinhaltet, und (2) eine Druckkopiemaschine, die ein Kassettenfach zum Aufnehmen der Schreibmaschinenkassette in derselben, einen Wagen zum Aufnehmen der Druckkomponente, wenn die Kassette in dem Kassettenfach aufgenommen wird, und zum translatorischen Bewegen der Druckkomponente aus und zurück in die Schreibmaschinenkassette, einen Umkehrmotor, der mit dem Wagen zum Liefern einer Translationsbewegung an denselben gekoppelt ist, einen Mechanismus zum Zuführen eines Druckmediums an eine Position in der Nähe der Druckkomponente, wenn der Wagen die Druckkomponente translatorisch bewegt, eine zweite elektrische Verbinderkomponente zum Verbinden mit der ersten elektrischen Verbinderkomponente, wenn die Kassette in dem Kassettenfach aufgenommen wird, eine zweite elektronische Steuerung zum Liefern von Leistungs- und Steuerungssignalen, eine elektrische Verdrahtung, die den zweiten elektrischen Verbinder mit der zweiten elektronischen Steuerung verbindet, einen Mechanismus zum Koppeln mit und Aktivieren von Funktionen der Servicekomponente, wenn die Kassette in dem Kassettenfach aufgenommen wird, und ein Gehäuse umfaßt, das die Druckkopiemaschine umgibt.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Druckkopievorrichtung vor, die eine Druckkopiemaschine, die ein Druckmedien-Transport-Teilsystem zum Bewegen des Druckmediums durch einen Druckzonenbereich der Druckkopiemaschine und ein Kassettenfach zum Aufnehmen von Schreibmaschinen in derselben aufweist, und eine Mehrzahl von Schreibmaschinen umfaßt, um in das Kassettenfach selektiv eingebracht zu werden und von dem Kassettenfach entfernt zu werden, so daß das Einbringen in das Kassettenfach die Schreibmaschine mit dem Druckzonenbereich ausrichtet, wobei jede der Schreibmaschinen im wesentlichen alle Feuchtkomponenten einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung beinhaltet und wobei jede der Schreibmaschinen unterschiedliche Druckcharakteristika aufweist.
Bei einem weiteren Grundaspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahl-Drucksystem vor, das eine Druckkopie-Maschine mit einem Kassettenfach, eine erste Schreibmaschinenkassette, die Tinte umfaßt, die eine erste Zusammensetzung aufweist, und eine zweite Schreibmaschinenkassette umfaßt, die Tinte umfaßt, die eine zweite Zusammensetzung aufweist, wobei die erste Zusammensetzung und die zweite Zusammensetzung gegenseitige Inkompatibilitäten für ein Tintenstrahl-Drucken aufweisen, wobei das Kassettenfach entweder die erste Schreibmaschinenkassette oder die zweite Schreibmaschinenkassette zum Drucken selektiv empfängt, so daß keine Verunreinigung der Druckkopiemaschine aufgrund der gegenseitigen Inkompatibilitäten während einer seriellen Auswahl der ersten Schreibmaschine und der zweiten Schreibmaschine eintritt.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß modulare Schreibteilsysteme und modulare Druckkopiemaschinen-Teilsysteme unabhängig entwickelt werden können, während immer mehr Verbesserungen bezüglich des Stands der Technik gemacht werden.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie einem OEM die Fähigkeit zum wiederholten Umwandeln einer installierten Basis der Druckkopiemaschinen bezüglich verbesserter Schreibmaschinentechnologien ermöglicht.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie Entwürfe erlaubt, die Tintenreservoirvolumina einer Druckkopflebensdauererwartung anpassen, wodurch eine Komponentenanpassung im Hinblick auf sowohl Verhalten als auch Kosten optimiert wird.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie einen modularen Lösungsansatz für Tintenstrahl-Schreibsysteme vorsieht, der für Endbenutzer und Originalgerätehersteller (OEM) gleichermaßen praktisch und wirtschaftlich ist.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ihre modularen Austauschmerkmale den Bedarf an einem Tintenstrahl-Schreibsystem-Fehlersuchverfahren praktisch aufheben.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie die Produzierbarkeit der Tintenstrahl-Druckkopiemaschinevorrichtung verbessert, indem Montagebetriebs-Feuchtprozesse beseitigt werden, d. h. jene, die mit großvolumigen Vorräten von Tinte, Schläuchen, die mit Tinte gefüllt sind, und dergleichen zu tun haben.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie die geringste Anzahl von austauschbaren individuellen Komponenten verwendet, wenn überhaupt, um die geringste Anzahl von Schnittstellen zwischen der Schreibmaschine und der Druckkopiemaschine, wodurch Kosten, Betriebsaufwand und Einsatz reduziert werden.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die volle Austauschfähigkeit der Schreibmaschine in einem einzigen Modul größere Freiheitsgrade liefert, um Modifizierungen gemäß dem Fortschritt des Stands der Technik zu entwerfen und Schreibmaschinenprobleme in einer installierten Basis zu lösen.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie dem OEM ermöglicht, dem Endbenutzer Aktualisierungen zu sehr geringen, wenn überhaupt, Kosten vorzustellen.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß Servicestationskomponenten einer begrenzten Lebensdauer gemäß Spezifikationen für die geschätzte Lebensdauer des Schreibmaschinemoduls und nicht der Druckkopiemaschine gefertigt werden können, wodurch die Fertigungskosten gesenkt werden.
Weil Schreibsystemausfälle durch sowohl zu wenig als auch zu viel Benutzung verursacht werden können, ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie eine Schreibmaschine liefert, die eine geschätzte Lebensdauererwartung basierend auf entweder Zeit oder Nutzung aufweist, z. B. einem Jahr oder einer gesetzten Anzahl von gedruckten Seiten, je nachdem, was zuerst der Fall ist.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie an eine Vielfalt an sich wiederholt verändernden Implementierungen basierend auf dem Verwendungstyp anpassbar ist: Privathaushalt, Büro, Freizeithobby, Kindercomputerverwendungsaktivitäten und dergleichen.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie angepaßt ist, um dem Endbenutzer eine Vielfalt an selektiv austauschbaren Modulen bereitzustellen, die auf ein Erzeugen von unterschiedlichen Druckkopieergebnissen abzielen, z. B. kontinuierlicher Schwarztext, Farbgraphiken, Grauskalabilderzeugung, Vollfarb-Photographiequalitätsdrucken und dergleichen, basierend auf dem unmittelbaren Bedarf des Benutzers.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie anpassbar ist, um dem Endbenutzer eine Vielfalt an Kostenoptionen bereitzustellen, z. B. langsamere/kostengünstigere Module gegenüber schnelleren/kostspieligeren Modulen, Niedrigqualitäts-/Niedrigkostenmodul gegenüber Photographiequalitäts-/Hochkostenmodulen.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie dem OEM einfachere Recyclingmöglichkeiten bietet.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie dem OEM eine Wiederaufbereitungs- und Neuvermarktungsfähigkeit bietet.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie ein umweltfreundlicheres Produkt ermöglicht.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die dem OEM und dem Endbenutzer einfachere Plug-und-Play-Produkttestprozeduren liefert.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine einheitliche Modularschreibmaschine dem OEM einen höheren Zuverlässigkeitsfaktor bezüglich des Versandprodukts ermöglicht.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie die Druckkosten pro Seite verringert.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung mit einer kleineren Arbeitsplatzstandfläche bereitstellt.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie eine größere Vielfalt an Schreibsystemen für Spezialanforderungen ermöglicht.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie separate Druckkopiemaschinen- und Schreibmaschinenproduktentwicklungsstrategien ermöglicht.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie eine vereinfachte Handelsvertriebs-Versorgungskettenverwaltung ermöglicht.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie ein separates Schaffen von Druckkopiemaschinen ermöglicht, das kein detailliertes Wissen über eine Tintenstrahltechnologie voraussetzt.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie ein wiederholtes Ausbauen und Einlagern von einem Tintenstrahl-Schreibteilsystem ermöglicht, ohne die Notwendigkeit an Spezialmechanismen, um eine Qualitätsminderung vor einer Wiederverwendung zu verhindern.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach Berücksichtigung der nachstehenden Erörterung und der beigefügten Zeichnungen offenbar, in denen identische Bezugszeichen identische Merkmale in den Zeichnungen darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 (Stand der Technik) ist eine perspektivische schematische Ansichtszeichnung einer exemplari schen kommerziellen Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung.
2 ist eine perspektivische, schematische Ansichtszeichnung eines Tintenstrahlstifts, der bei einer Vorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, verwendet werden kann.
3 ist eine perspektivische, schematische Ansichtszeichnung (teilweise weggeschnitten) von dazugehörigen Komponenten einer modularen Druckkopiemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in Verbindung mit einer Schreibmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische, schematische Teil-Explosionsansichtszeichnung einer modularen Schreibmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in Verbindung mit einer Druckkopiemaschine, wie in 3 gezeigt ist.
4A ist eine Explosionszeichnung einer Schreibmaschine, wie sie in 4 gezeigt ist.
5 ist eine perspektivische schematische Ansichtszeichnung der Schreibmaschine, wie sie in 4 gezeigt ist, die mit den Druckkopiemaschinenkomponenten von 3 gekoppelt ist.
5A ist eine perspektivische, schematische Ansichtszeichnung der Schreibmaschine, wie sie in 4 gezeigt ist, die in eine Druckkopiemaschine eingebracht ist, wie in 3 gezeigt ist.
6 ist eine perspektivische (Bodenwinkel), schematische Ansichtszeichnung eines Druckmodells der Schreibmaschine, wie in 4 gezeigt ist.
7 ist ein fluidisches Blockdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 4 gezeigt ist.
8 (Stand der Technik) ist ein fluidisches Blockdiagramm für ein druckpatronenbasiertes Wegwerf-Tintenstrahlsystem.
9 (Stand der Technik) ist ein fluidisches Blockdiagramm für ein austauschbares tintenvorratsbasiertes Tintenstrahlsystem.
10 ist ein elektrisches Blockdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 4 gezeigt ist.
11 (Stand der Technik) ist ein elektrisches Blockdiagramm für einen HP^TM-DeskJet^TM-850C-Computerdrucker, der von dem Typ ist, der ein Wegwerfdruckpatronensystem, wie in 8 gezeigt ist, verwendet.
12 (Stand der Technik) ist ein elektrisches Blockdiagramm für eine Druckkopievorrichtung des Typs, der ein austauschbares Tintenvorratssystem verwendet, wie in 9 gezeigt ist.
13 ist eine perspektivische Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 4 und 5A gezeigt ist, bei der das Schreibmaschinemodul in die Druckkopiemaschine in einem "Bereitmodus" installiert ist.
14 ist eine perspektivische Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 13 gezeigt ist, bei der das Schreibmaschinemodul in die Druckkopiemaschine in einen "Druckmodus" installiert ist.
15 ist eine perspektivische Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 14 gezeigt ist, um eine nachlaufende Flexschaltung zu demonstrieren.
16 ist eine Aufrißzeichnung, die eine Servicestation eines exemplarischen Ausführungsbeispiels, ihre Druckkopiemaschinenschnittstelle und ihre Betrieb, wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wie in 13 und 14 gezeigt ist, schematisch darstellt.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie in 4 gezeigt ist, bei der eine alternative Servicestationskonstruktion dargestellt ist.
18 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Schreibmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht (Vogelperspektive).
19 ist das alternative Ausführungsbeispiel der Schreibmaschine, wie in 18 in einer perspektivischen Ansicht (Bodenwinkel) gezeigt ist.
Die Zeichnungen, auf die in dieser Spezifikation Bezug genommen wird, sind, wenn nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird, nicht maßstabsgerecht zu verstehen.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Es wird nun ausführlich auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, das den derzeit durch die Erfinder zum Praktizieren der Erfindung als am besten erachteten Modus darstellt. Alternative Ausführungsbeispiele werden nach Bedarf ebenfalls kurz beschrieben. Obgleich 1 als Stand der Technik gezeigt ist, wird darauf hingewiesen, daß sie auch eine allgemeine Druckkopievorrichtung sowohl für Erörterungszwecke als auch als Grundlage für die Ansprüche der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Komponenten darstellt, die im Stand der Technik bekannt sind, z. B. Gehäuse, Papierablagen, Steuerungen und dergleichen, für die eine weitere ausführliche Erörterung bezüglich eines Verständnisses der vorliegenden Erfindung unwesentlich ist. Untertitel sind hierin lediglich für das Verständnis des Lesers vorgesehen, eine Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung ist weder beabsichtigt noch sollte sie damit impliziert werden.
Druckkopiemaschinen
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt 3 Komponenten einer Druckkopiemaschine 301, die angepaßt ist, um mit einer Schreibmaschine schnittstellenmäßig verbunden zu sein (wie nachstehend unter Bezugnahme auf 4 ausführlich beschrieben wird). Die äußeren Rahmen, Papierablagen, elektronischen Steuerungsplatinen und anderen Komponenten einer Druckkopiemaschine sind Fachleuten hinreichend bekannt und eine Einbeziehung von Details ist für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig. 1 stellt somit diese gewissen Druckkopiemaschinenmerkmale einer vollständigen Druckkopievorrichtung dar, wie sie in der Technik bekannt sind und gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Eine Stütze 303 des Rahmens 337 weist einen Druckmedien-Schrittmotor 305 und eine Druckmedien-Antriebsrollenübertragung 307 auf, die in geeigneter Weise an demselben befestigt ist. Ein exemplarisches Druckmedium, Papierblatt 309, ist gezeigt, das eine Banddruckzone 311 aufweist, wie durch den Pfeil und die Phantomlinien angezeigt ist, die eine Bandhöhe aufweist, die näherungsweise mit der Druckkopf-Öffnungshöhenabmessung identisch ist. Die Bandbreite ist näherungsweise Kante-zu-Kante über dem Papierblatt. Es ist jedoch zu beachten, daß eine Vielzahl von Druckkopfausführungsbeispielen in der Technik bekannt ist und daß die Druckzone 311 in der Praxis nicht bloß auf den angezeigten Bandbereich begrenzt ist. Zum Beispiel könnte ein Papierlänge-Druckkopf theoretisch ein ganzes Blatt in einem Arbeitsdurchgang bedrucken. Eine untere Medienantriebsrolle 312 bewegt das Medium durch die Druckzone 311 während eines Druckzyklus, wobei das Medium üblicherweise ein Band nach dem anderen oder mehrere Bewegungen eines Druckelements stufenweise bewegt wird. Ein Druckmodulwagen 313 ist zum Laufen auf einem Antirotationsstab 315 und einem Gleitstab 317 angepaßt. Eine Vielfalt an Druckmodulwagenkonzepten kann implementiert sein. Bei der exemplarischen Implementierung, die gezeigt ist, umfaßt der Wagen 313 einen röhrenartigen Gleiter 319, der den Gleitstab 317 umfaßt, und eine Leerlaufrolle 321, die über dem Antirotationsstab 315 läuft. Ein Umkehrantriebsmotor 322 weist eine Antriebswelle 325 auf, die mit einem Antriebsriemen 327 gekoppelt ist, der wiederum mit dem Wagen 313 gekoppelt ist, so daß eine bidirektionale Übersetzungsbewegung auf den Wagen 313 übertragen werden kann, um ein Druckmodul zu bewegen (wie nachstehend unter Bezugnahme auf 6 ausführlich beschrieben wird), das darin über dem Druckmedium 309 befestigt ist. Weitere Wagenantriebsmechanismen, wie z. B. Kabelbandantriebe, Schneckenantriebe und dergleichen, die in der Technik bekannt sind, sind mit der vorliegenden Erfindung kompatibel. Die Wagenposition wird durch ein Codiermodul 329 verfolgt, das auf dem Wagen 313 befestigt ist, und einen Codierstreifen 331, der an dem Rahmen 337 befestigt ist. Siehe z. B. U. S.-Patent 4,789,874 (Majette, das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen worden ist und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist).
Obgleich verschiedene Implementierungen der individuellen Druckkopiemaschinenelemente, die soeben beschrieben wurden, in der Technik hinreichend bekannt sind, ist die modulare Anpassung für eine Schnittstelle mit einem einheitlichen Schreibmaschinemodul einzigartig. Diesbezüglich umfaßt der Druckmodulwagen 313 eine Halterung 333 mit einer Ausnehmung 335, die in dieselbe zum lösbaren Aufnehmen einer Druckmodulkomponente einer Schreibmaschine geschnitten ist, so daß das Druckmodul in einer feststehenden Beziehung zum Wagen 313 durch Wirkung des Installierens des gesamten Schreibmaschinemoduls in die Druckkopiemaschine 301 oder im Anschluß an ein Einbringen der Schreibmaschine durch Wirkung des Bewegens des Wagens, um mit dem Schreibinstrument zusammenzupassen, erfaßt wird. Somit ist das Druckmodul aus der Schreibmaschine extrahierbar, um sich über die Druckzone 311 zu bewegen, und dann wieder in die Schreibmaschine einbringbar. Der Wagen 313 verwendet seine Ausnehmung 335 um die Referenzierungsmerkmale 336 nach Bedarf, um das Druckmodul im Hinblick auf die Mediendruckzone 311 ordnungsgemäß auszurichten.
In anderen Worten umfaßt die Druckkopiemaschine 301, zusammen mit der Entwicklung der modularen Schreibmaschinen, spezifische kompatible Schreibmaschinemodul-Andockmerkmale. Der Wagen 313 ist betriebsmäßig positioniert, um mit einem Schreibinstrument einer Schreibmaschine Eingriff zu nehmen, entweder während die Schreibmaschine in der Druckkopiemaschine empfangen wird oder im Anschluß an ein Einbringen des Schreibmoduls durch Wirkung des Bewegens des Wagens, um mit dem Schreibinstrument zusammenzupassen. Es ist zu beachten, daß die Druckkopiemaschine 301 ebenfalls einen modularen Entwurf aufweist, der speziell für ein schnittstellenmäßiges Verbinden mit einem entwurfskompatiblen Schreibmaschinemodul angepaßt ist; ein Tintenstrahldruck-Teilmodul des Schreibmaschinemoduls wird automatisch ordnungsgemäß in Eingriff genommen und für ein Bewegen über eine Druckzone auf dem Druckmedium durch den einfachen Akt des Einbringens einer solchen Schreibmaschine in die Druck kopiemaschine ausgerichtet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Druckkopiemaschine 301 Teilkomponenten auf, die angepaßt sind, um das Druckmodul aus einer eingebrachten Schreibmaschine herauszunehmen, um Druckoperationen auszuführen, und das Druckmodul wieder zurück in die Schreibmaschine zu legen, wenn nicht gedruckt wird. Es ist deutlich, daß eine Vielfalt an anderen kommerziellen Implementierungen möglich ist. Siehe z. B. 18 und 19, die nachstehend beschrieben sind.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, verfolgen die Erfinder speziell die Absicht, daß eine Druckkopiemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mehr als ein Schreibmaschinenkassettenfach zum Aufnehmen von Schreibmaschinen in derselben aufweisen kann. Außerdem wird darauf hingewiesen, daß Jukebox-Mechanismen ebenfalls verwendet werden können, um die Schreibmaschinen in einem Kassettenfach zu ändern.
Schreibmaschinen
4 stellt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Schreibmaschine 401 dar. Fachleute werden verstehen, daß viele verschiedene Schreibmaschinemodule konzipiert sein können, um den Bedürfnissen einer speziellen kommerziellen Implementierung zu entsprechen. Grundsätzlich ist es die Absicht des Erfinders, eine Schreibmaschine 401 zu haben, die "feuchte" Tintenstrahlkomponenten, wobei diese jene Komponenten aufweisen, die mit Tinte in Kontakt gelangen oder direkt Komponenten unterstützen, die in Kontakt mit Tinte sind (Schalen, elektrische Druckkopfverbindungen und dergleichen), vom Rest der Druckkopievorrichtung zu trennen. Eine gehäuste Schreibmaschineneinheit, die durch den Endbenutzer in der Weise einer Kassettenkonstruktion einfach eingebracht wird, wobei jedoch diese einfache Aktion eines volle Systemintegration erreicht, ist ein Ziel bei dieser Tintenstrahldruckkopiesystem-Umpartitionierung. Am Ende der Lebensdauer der Schreibmaschineneinheit wird sie einfach entfernt und entsorgt oder an den OEM zur Wieder aufbereitung oder zum Recycling zurückgesendet. Das Druckkopiesystem wird durch Austauschen eines benutzten kassettenartigen Tinteneinfärbungssystems durch ein neues verjüngt. Das System wird durch Austauschen einer Kassette mit ersten Druckcharakteristika durch eine Kassette mit anderen Druckcharakteristika ausgetauscht, z. B. ein Schwarztext-Drucktintenschreibmaschinemodul für ein Dokumentdrucken gegenüber einem Neontinten-Schreibmaschinemodul für ein T-Shirt-Übertragungsblattdrucken.
Ein Schreibmaschinengehäuse 403 bildet eine Umhüllung für die Komponenten der Schreibmaschine 401. Die Spezifikationen dieses Gehäuses unterliegen den spezifischen Entwurfsimplementierungen der Druckkopiemaschine-Schreibmaschinenschnittstelle. Das Gehäuse 403 beinhaltet ein Druckteilmodul 405, ein Servicestationsmodul 407 und zumindest ein Tintenreservoir, von dem vier für eine Vierfarb-CMYK-Implementierung gezeigt sind – 411, 413 415, 417 zusammen mit zugeordneten Tintenflußschläuchen 421, 423, 425, 427 bzw. Reservoir-Röhren-Flußsteuerungsfluidkopplungen, wie z. B. Ventilen 431, 433, 435, 437. Die Tintenflußröhren 421 bis 427 können entsprechend ausgerüstet und in und aus dem Gehäuse 403 geleitet werden, wo eine Gehäuseoberfläche 404 mit entsprechenden Ausschnitten 473, 474 vorgesehen ist, um das kassettenähnliche Einbringen der Schreibmaschine 401 in die Druckkopiemaschine 301 und eine anschließende Extrahier-Einfahrbewegung der Schreibmaschinenkomponenten zu realisieren, die beim Bewegen über ein Blatt des Druckmediums benachbart positioniert durch den Papiertransportmechanismus involviert sind. Bei einer einfacheren Konstruktion kann, gegenüber einer feststehenden Gehäuseoberfläche 404, kann eine einfache Abziehabdeckung implementiert sein (ähnlich jener, die üblicherweise für Photokopierer-Tonerkassetten verwendet wird), die so angebracht ist, daß sie durch den Endbenutzer kurz vor dem Einbringen der Schreibmaschine in die Druckkopiemaschine abgezogen werden kann. Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu maximieren, ist es von Vorteil, das Schreibmaschinemodul 401 so zu vereinfachen, daß es aus Sicht des Endbenutzers sowohl vollständig für ein einfaches, kassettenähnliches Ein-Schritt-Einbringen oder Entfernen integriert und vollständig entsorgt ist. Für die Produzierbarkeit ist es von Vorteil, die äußere Schale der Schreibmaschine einfach und kostengünstig zu halten. Eine einfache Schale aus Kunststoff, verstärktem Karton oder dergleichen mit weniger Formanforderungen als ein voll geformtes Gehäuse setzt dieses Ziel um.
Bei dem gezeigten exemplarischen Ausführungsbeispiel weisen die Tintenreservoire 411 bis 417 eine einfache Mylar^TM-Beutel- oder Mehrbeutelkonstruktion auf, die zwischen einer Wand eines Gehäuses 403 oder einem Boden und einer Druckplatte 441 feststehend positioniert ist. Die Tintenreservoire 411–417 können eine beliebige Form, Größe, Konstruktion und Konfiguration aufweisen, die für eine spezielle Schreibmaschine 401 einer modularen Implementierung geeignet ist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die gesamten Schreibmaschinemodulkomponenten eine einmal verwendbare, entsorgbare, durch den Hersteller recycelbare oder aufbereitbare Einheit auf, wobei darauf hingewiesen wird, daß der Begriff "einmal verwendbar" sich auf ein Austauschen zwischendurch durch andere Schreibmaschinemodule von unterschiedlichen Druckcharakteristika bezieht. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, daß die Schreibmaschine konzipiert sein kann, um austauschbare oder wiederbefüllbare Tintenreservoire bereitzustellen (wie nachstehend im Hinblick auf 18 und 19 beschrieben ist). Dies würde jedoch einige der vorstehend in der Zusammenfassung der Erfindung dargelegten Vorteile aufheben, speziell jene, die auf Aktualisierungen bezogen sind, die benutzertransparent sind, z. B. Veränderungen der Tintenformulierungen, einen einmal verwendbaren Lebenszyklusentwurf der Servicestationsmodulkomponenten und dergleichen. Nichtsdestotrotz kann ein Bedarf an austauschbaren oder wiederbefüllbaren Tintenreservoiren im Handel bestehen, daher können Austauschreservoire, ein Mehrfarbreservoirsatz und Nachfüllbausätze (z. B. tintengefüllte Spritzen, die im Stand der Technik bekannt sind) hergestellt und zugeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Druckkopiemaschine 301 mit einem Tintenreservoir-Unterdrucksetzungsmechanismus 339 vorgesehen. Ein L-förmiger Druckapplikator 341 weist einen im wesentlichen flachen Arm 343 auf, der zum Gleiten über der Oberfläche einer Druckplatte 441 angepaßt ist (4, 14 und 15), die, wie z. B. auf einer herkömmlichen Gleitbefestigung (nicht gezeigt), am Gehäuse benachbart zu den Tintenreservoiren 411 bis 417 in der Schreibmaschine 401 beweglich befestigt ist. Da die Schreibmaschine 401 in die Druckkopiemaschine 401 eingebracht wird, kontaktiert der Arm 343 die Platte 441. Der Arm 343 ist auf einem Stab oder einer anderen geeigneten Befestigung 347 befestigt, die mit einem Druckplatten-Setz-und-Rücksetzhebel 349 verbunden ist. Durch die Federbelastung (nicht gezeigt) des Stabs 341 oder des Hebels 349 wird ein positiver Druck auf die Tintenreservoire 411 bis 417 aufgebracht, indem eine Lastkraft an die Druckplatte 441 über den Arm 343 aufgebracht wird. In anderen Worten wird die Druckplatte 441 durch Drehung (mechanisch oder elektromechanisch, siehe Phantomlinie 345, 3) des Unterdrucksetzungsmechanismus 339 dazu getrieben, einen Druck auf die Tintenreservoire 411 bis 417 auszuüben, um Tinte vom Inneren der Reservoire an das Druckteilmodul 405 über die Ventile 431 bis 437 und die Schläuche 421 bis 427 zu übertragen. Der Setz-und-Rücksetzhebel 349 ist ebenfalls für einen Gegenantrieb der Vorspannung während der Installation eines Schreibmaschinemoduls 401 in die Druckkopiemaschine 301 konfiguriert. Unter Bezugnahme auf 4 ist eine Gehäuseoberfläche 404 mit einer Öffnung 443 zum Aufnehmen des Arms 343 durch dieselbe nach einem Einbringen der Schreibmaschine 401 in die Druckkopiemaschine 311 vorgesehen, so daß die Druckplatte 441 in Kontakt mit dem Arm ist.
Es ist zu beachten, daß eine Vielfalt an Schreibinstrumenten des Druckteilmoduls 405 zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung angepaßt ist oder firmeneigene Druckmodule neu entworfen werden können. Ein spezifisches exemplarisches Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Dies bedeutet auch, daß dem Systemkonstrukteur eine Vielfalt an Wiederbefüllungstechniken und -Vorrichtung ebenfalls im Stand der Technik zur Verfügung stehen. Die Tintenübertragung von einem außeraxialen Reservoir muß nicht auf die spezifischen exemplarischen Ausführungsbeispiele begrenzt sein, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Eine beliebige Entsprechung, die an eine spezifische Implementierung angepaßt ist, kann gleichermaßen gut funktionieren. Wie in der U. S.-Patentanmeldung Nr. 4,968,998 (Allen, die an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen wurde) für ein Refillable InkJet Print System gelehrt wird, sind z. B. Servicestations-Tinteneinspritztechniken im Stand der Technik bekannt.
Desgleichen ist dem Systemkonstrukteur eine Vielfalt an Fluidverbindungen und Ventilmechanismen bekannt. Einfache Selbstversiegelungs-Schalt-und-Öffnungstypen, Nadel-und-Septumtypen, Einweg-Flußtypen und dergleichen können verwendet werden, wie Fachleuten bekannt ist. Ein weiteres Beispiel bei einer weiter entwickelten Implementierung für ein außeraxiales Reservoir mit einer mit Ventilen versehenen Röhrenschnittstelle zwischen dem Reservoir und einem Stift wird in dem zugelassenen U. S.-Patent Nr. 08/523,424 (Johnson u. a., das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen wurde und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist) für ein Ink-Jet Off Axis Ink Deliversy System gelehrt, in dem ein gesteuertes Multipositionsventil verwendet wird. Abgesehen davon, daß darauf hingewiesen wird, daß die vorliegende Erfindung nicht auf spezifische exemplarische Ausführungsbeispiele begrenzt ist, die in den Zeichnungen dargestellt sind, sind weitere Einzelheiten für außeraxiale Tintenvorräte für ein Ver ständnis der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind alle Fluidverbindungen nichtentfernbar, verbessern die Zuverlässigkeit, verringern die Herstellungskosten und die Größe.
Wie in 4, 14 und 15 gezeigt ist, weist ein mit Scheren versehener Schwingarm 451 ein erstes Ende auf, das im Gehäuse über eine herkömmliche Gelenksbefestigung befestigt ist, um eine Bewegungsfreiheit aus und zurück in die Schreibmaschine 401 zu ermöglichen. Das Schreibmaschinengehäuse 403 weist einen entsprechenden Schlitz 406 auf (nur 14 und 15), der dem Schwingarm 451 ermöglicht, in und aus der Schale des Gehäuses zu schwingen. Um die Tintenschläuche 421 bis 427 (4 und 14) und die elektrische Verdrahtungs-Flexschaltung 609 (15) zu tragen, weist der Schwingarm 451 entsprechend dimensionierte Rillen 455 (die in 15 am besten zu sehen sind) und Klammervorsprünge 457, 459 zum Sichern der Schläuche und Drähte in den Rillen auf. Das zweite Ende des Schwingarms 451 ist an dem Druckteilmodul 405 gelenkmäßig befestigt. Wenn der Wagen 313 (3) der Druckkopiemaschine 301 das Druckteilmodul 405 von der Schreibmaschine 401 extrahiert, folgen die am Schwingarm befestigten Schläuche 421 bis 427 und die Schaltung 609.
Systemintegration
Wie zu erkennen ist und wie in 5 und 5A gezeigt ist, sind die Schreibmaschine 401 und die Druckkopiemaschine 301 für ein Zusammenpassen in einer gleitenden Preßpassung oder Schnapppassung angepaßt, die durch das kassettenähnliche Einbringen der Schreibmaschine durch den Endbenutzer in die Druckkopiemaschine in Gang gesetzt wird. Bei oder im Anschluß an das Einbringen wird das Druckteilmodul 405 automatisch in die Ausnehmung 335 (3) des Wagens 313 ausgerichtet. Das Druckteilmodul 405 ist mit dem Wagen 313 in einer entsprechenden Ausrichtung für das Bewegen, durch die einfache Wirkung der Installation der modularen Schreibmaschine 401 in die Druckkopiemaschine 301 mechanisch gekoppelt. Kompliziertere automatisierte Integrationssysteme wie Juke-Box-Mechanismen können wiederum zum Auswechseln der Schreibmaschinemodule verwendet werden.
Unter kurzer Bezugnahme auf 4 wird ferner die Absicht verfolgt, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Schreibmaschine 401 und der Druckkopiemaschine 301 während der gleichen Installation über den elektrischen Verbinder 445 beeinträchtigt werden kann, für den eine Apertur 447 in der Gehäuseoberfläche 404 vorgesehen ist. Ein elektrischer Standardverbinder 445, der in der Technik bekannt ist und der für eine spezifische Implementierung gewünscht ist, kann verwendet werden. Somit wird die Anzahl von Schnittstellenelementen zwischen der Schreibmaschine 401 und der Druckkopiemaschine 301 auf eine einfache elektrische Schnittstelle und einige einfache mechanische Schnittstellen reduziert. Zwischen der Schreibmaschine 401 und der Druckkopiemaschine 301 ist keine Fluidkopplung oder Schnittstelle erforderlich. Dies löst viele der vorherrschenden Probleme des Stands der Technik, die vorstehend im Abschnitt Hintergrund der Erfindung aufgelistet wurden. Das Einbringen einer Schreibmaschine in eine Druckkopiemaschine, die dafür angepaßt ist, liefert dem Endbenutzer automatisch eine vollintegrierte Druckkopievorrichtung, die betriebsbereit ist. Verwendungsvarianten oder Wiederaufbereitungen sind so einfach wie ein Austauschen einer Schreibmaschine durch eine andere.
5A stellt weitere Merkmale und Entwurfsmodifizierungen des modularen Konzepts für Druckkopiemaschinen und Schreibmaschinen dar. Die Druckkopiemaschine 301 ist mit einem Basisrahmen 501 versehen, der speziell zum Rufnehmen der Schreibmaschine 401 in einem mit einem Rahmen versehenen Hohlraum 503 konzipiert ist, der ein Kassettenfach bildet, um ein einfaches kassettenähnliches Ein-Schritt-Einbringen einer Schreibmaschine 401 zu realisieren, wie durch den Pfeil 505 dargestellt ist. Als ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung wird beabsichtigt, daß das Druckteilmodul 405 (5, 4 und 6) ein Niedrigmassenelement ist. Nur eine begrenzte Quantität von Tinte befindet sich während des Druckens an Board. Daher kann ein Überwachen von Tintenpegeln in dem Druckteilmodul 405 erforderlich sein. Ein Tintenpegeldetektor 507 (5 und 5A), der in der Technik bekannt ist, ist an einer Kreuzschiene 509 des Druckkopiemaschinenrahmens 501 benachbart zur Überstreichzone des Bewegungswagens 313 befestigt, die über der Druckzone 311 des Druckmediums 309 gelagert ist.
Druckmodule
6 stellt ein exemplarisches Bewegungstyp-Druckteilmodul 405 dar, das zur Verwendung in einer Schreibmaschine 401 angepaßt ist. Eine Außenschale besteht aus einer Stiftoberseite 601, einem Tintenbehälter 603, einem Tintenverteiler 605, 607 und einem Druckkopf 611. Der Druckkopf 611 ist mit einem Ende einer Flexschaltung 609 verbunden, das wiederum ein Element der Düsenplatte 612 des Druckkopfs in einer angemessenen Beziehung zum Tintenverteiler 605, 607 und die anderen Druckkopf-Teilkomponenten, die in der Technik bekannt sind (Tintentropfengeneratorelemente und dergleichen, nicht gezeigt), trägt. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist für einen thermischen Tintenstrahl-Druckkopftyp. Piezoelektrische Druckköpfe, Wellen- und andere Druckköpfe sind ebenfalls zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet. Das distale Ende der Flexschaltung 609 ist zum Koppeln des Druckteilmoduls 405 mit dem elektrischen Verbinder 445 angepaßt, 4. Die Flexschaltung 609 kann auch eine Schreibmaschinensteuerung-Integrierte-Schaltung 613 tragen. Die Referenzmerkmale 615, 616, 617, 618, 619, 620 (und beliebige andere, die in einer spezifischen Implementierung beinhaltet sind, die in einer perspektivischen Ansicht verborgen sein können) sind nach Bedarf zum Zusammenpassen des Druckteilmoduls 405 in einer ordnungsgemäßen Ausrichtung mit dem Wagen 313 vorgesehen, wie im Hinblick auf 3 und 5 erörtert wird. Das gezeigte Ausführungsbeispiel ist für ein volles Vierfarb-Druckmodul. Daher werden vier Sätze von Tintenstrahl-Öffnungsarrays 621 verwendet. Andere Arrays können gemäß der Absicht und dem Verwendungszweck einer speziellen Schreibmaschine 401 verwendet werden. Das Druckteilmodul 405 würde in diesem Fall Einlaßmechanismen zum Aufnehmen von jeder Tinte von einem Reservoir, das mit demselben gekoppelt ist (siehe 4), abhängig von den Druckcharakteristika des speziellen Schreibmaschinen-Entwurfs aufweisen, z. B. einen Einlaßport für eine Ganzschwarztinten-Kassette, vier Einlaßports und einen Mehrkammerbehälter 603 für eine CMYK-Vollfarb-Schreibmaschinen-Kassette und dergleichen.
Das Druckteilmodul 405 ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Semipermanentstifttyp mit Mechanismen, die den Druckkopfgegendruck steuern und den Tintenfluß von den außeraxialen Reservoiren in das Druckmodul steuern können. Andere bekannte Semipermanentstift-Mechanismen können ebenfalls im Druckmodul beinhaltet sein. Solche Mechanismen werden in einer Vielfalt an Patenten beschrieben, z. B. den U. S.-Patenten Nr. 4,831,389 (Chan), 4,992,802 (Dion), 5,409,134 (Cocager), 5,325,119 (Fong), 5,448,818 (Scheffelin) und 5,650,811 (Seccombe), die jeweils an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen wurden und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden sind. Eine weitere ausführliche Beschreibung dieser Mechanismen ist für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung.
Wenn eine Schreibmaschine 401 in eine Druckkopiemaschine 301, wie in 5A gezeigt ist, als ein feststehendes Element des Druckteilmoduls 405 eingebracht wird, wird der Druckkopf 611 des Druckmoduls automatisch in eine ordnungsgemäße Ausrichtung für eine Druckoperation versetzt, wenn das Druckmodul mit dem Wagen 313 (3) über die einfache mechanische Schnittstelle 335 zusammengepaßt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel müssen keine anderen elekt rischen Verbindungen oder Fluidverbindungen zwischen dem Druckteilmodul 405 und dem Wagen 313 hergestellt werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird beabsichtigt, daß das Druckteilmodul 405 eine Niedrigmassenkomponente mit einem vorbestimmten Vorrat von Tinte an Board ist, der auf Volumen begrenzt ist, das notwendig ist, um einen vorbestimmten Bereich des Druckmediums mit Tinte zu versorgen, d. h. weniger als oder gleich einer Seite des größten Mediums, das mit der Druckkopievorrichtung kompatibel ist. In anderen Worten ist das Volumen der axialen Tinte im wesentlichen geringer als das Volumen von Tinte in einem Reservoir, z. B. 1/10 tel des Reservoirvolumens, so daß im wesentlichen die gesamte Tinte außeraxial innerhalb der Schreibmaschine getragen wird. Kleine Wagen-Teilsysteme profitieren von zwei Eigenschaften, nämlich einer geringen Masse und einem kleinen Volumen.
Um die geringere Masse anzutreiben, sind kleinere Motoren erforderlich. Geringere Leistungsversorgungen und eine Antriebselektronik sind zum Treiben der kleineren Motoren erforderlich. Eine kleinere Masse ermöglicht im allgemeinen eine einfachere Steuerung des Lärmpegels. Kleinere Bewegungssysteme erzeugen üblicherweise ein Rauschen einer höheren Frequenz. Die Erregungsquellen, wie z. B. der Zahnradzug und das Motorengeräusch, sind bei höheren Frequenzen. Die natürlichen Frequenzen der beweglichen Systeme sind höher, da die Steifigkeit üblicherweise schneller zunimmt als die Masse. Die höheren Frequenzen sind einfacher zu steuern. Schallabsorptionsmaterialien sind bei höheren Frequenzen effektiver. Es ist weniger wahrscheinlich, daß die beweglichen Niedrigmassenelemente die Vorrichtungsumhüllungsschalen oder Tafeln erregen, die ein Niedrigfrequenzrauschen (bis zu 3.500 Hz) erzeugen. Die relativ großen Tafeln koppeln ihre Vibrationsenergie mit der Luft viel besser als kleinere Komponenten. Niedrigfrequenzen werden lauter als höhere Frequenzen empfunden.
Ein kleinerer Druckmechanismus kann ohne die für größere Massen erforderliche Versteifung implementiert sein. Das Bewegen des Teilsystems mit geringerer Masse, d. h. Hin- und Herbewegen über der Druckzone, bewirkt eine geringere Druckererschütterung aus der Reaktion auf die Wagenbewegungen. Eine Druckererschütterung kann Bedeutung erlangen, wenn einige der Wägen mit höherer Masse sich hin und her bewegen. Eine geringere Druckererschütterung ermöglicht, daß die gesamte strukturelle Unterstützung im Drucker kleiner ist. Das Bewegen einer geringeren Masse ermöglicht eine Verringerung der Größe der Wagenunterstützung. Die Steifigkeitsanforderungen werden bei der Wagenunterstützung und den Antriebssystemkomponenten, wie z. B. den Wagenantriebsriemen, verringert. Es ist einfacher, die Resonanzfrequenzen hoch zu halten. Niedrigere Resonanzfrequenzen weisen eine größere Amplitude für einen gegebenen Beschleunigungspegel auf, was zu einer erhöhten Geschwindigkeitswelligkeit führt. Die Geschwindigkeitswelligkeit führt zu Druckdefekten, speziell beim Farbdrucken, wenn die Farben aufgrund einer geringfügigen Punktfehlplazierung nicht mehr richtig ausgerichtet sind. Die Resonanzfrequenzen der Bewegung orthogonal zur Wagenbewegungsachse sind ebenfalls einfacher hoch zu halten. Die Versetzungen führen wiederum zu Druckdefekten, üblicherweise in der Form von periodischen Farbveränderungen. Ein Servoentwurf ist aufgrund der höheren Resonanzfrequenzen einfacher. Eine geringere Masse ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit. Um die höhere Wagengeschwindigkeit effektiver zu nutzen, erfordert dies größere Beschleunigungen. Die höhere Beschleunigung ist erforderlich, um die Beschleunigungsrampenlänge und die Zeiten derselben zu halten. Nach dem Newton'schen Gesetz, F = mA, erfordert eine geringere Masse weniger Kraft zum Beschleunigen. Um wesentliche Vorteile von 60 ips (ips = inch per second = Zoll pro Sekunde) zu erhalten, erfordern Wagengeschwindigkeiten in einem 8 Zoll breiten Drucker eine 3-g-Beschleunigung im Vergleich zur aktuellen 1-g-Beschleunigung, die derzeit zum Erreichen von 20 ips verwendet wird.
Desgleichen werden beträchtliche Vorteile von der Tatsache abgeleitet, wenn ein relativ kleines Volumen von Tinte auf der Achse vorliegt. Um ein Drucken mit allen Punkten über der Breite des Druckkopfs zu ermöglichen, ist eine geringere Auslenkung erforderlich. Die Produkte sind sowohl in ihrer Höhe aufgrund der Stifthöhe und ihrer Breite aufgrund einer verringerten Auslenkung kleiner. Da der Platz auf dem Schreibtisch bei vielen kommerziellen Anwendungen knapp bemessen ist, sind Produkte mit einer kleineren Arbeitsplatzstandfläche erwünscht.
Die Versandkosten werden aufgrund der Tatsache, daß mehr Einheiten auf eine einzige Massenversandpalette passen, reduziert. Kleinere Produkte ermöglichen, daß Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen bei kleineren Querschnittsstrukturen erfüllt werden. Die Steifigkeit verhält sich proportional zum Umkehrwert der Länge im Quadrat. Wenn zwischen den linearen Öffnungsarrays eine geringere Entfernung besteht, ist die Versetzung von der Idealposition aufgrund der Geschwindigkeitswelligkeit geringer. Dies verringert die Farbfehlausrichtung für eine gegebene Geschwindigkeitswelligkeit.
Diese Vorteile eines Druckmoduls mit einer geringen Masse und einem dazugehörigen Wagen können genutzt werden, um entweder die Kosten zu verringern oder das Verhalten zu verbessern. Eine kleinere Abmessung für das gleiche Verhalten ergibt ein kostengünstigeres System. Höhere Beschleunigungen und weniger Auslenkung ermöglichen einen höheren Durchsatz, wenn der Rest im System unverändert bleibt.
Es ist zu beachten, daß ein alternatives Ausführungsbeispiel konzipiert werden kann, bei dem das Druckmodul nicht tatsächlich von der Schreibmaschine extrahiert wird. Durch Ausrichten der Schreibmaschine über der Papiertransportachse, der y-Achse (siehe 14), ist es einfach, sich eine Anordnung vorzustellen, bei der der Wagenmechanismus der Druckkopiemaschine in die Schreibmaschine hineinreicht, um ein Schreibmodul zu ergreifen, das in der Schreibmaschine befestigt ist, um sich über die Druckzone zu bewegen, ohne die Schreibmaschine zu verlassen. Ein solches Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 18 und 19 beschrieben. Desgleichen kann ein seitenbreiter Druckkopf, sobald er mit der Druckkopiemaschine ausgerichtet ist, die gesamte Druckzone ohne eines Bewegung des Schreibinstruments bedrucken. Bei solchen alternativen Ausführungsbeispielen liegt immer noch eine fluidische Interaktion zwischen dem Schreibmaschinemodul und der Druckkopiermaschine vor, außer für die Übertragung des Druckfluids von der Schreibmaschine direkt auf das Druckmedium.
Servicestationen
Die Grundlagen der Tintenstrahl-Servicestations-Technologie sind in der Technik bekannt. Das U. S.-Patent Nr. 4,567,494 (Taylor), das am 29. Juni 1984 eingereicht wurde, ist ein frühes Patent für Nozzle Cleaning, Priming and Capping Apparatus for Thermal Ink Jet Printers, das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen wurde und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist. Hochfahr- und Serviceprozeduren sind in der Technik ebenfalls bekannt.
Eine Servicestation kann eine Anzahl von nützlichen Funktionen bereitstellen, die folgende umfassen:

1. Räumen verstopfter Düsen und Entfernen von Blasen von einem Stift;
2. Abdecken von Düsen, wenn ein Druckkopf nicht verwendet wird, um eine Verunreinigung derselben zu verhindern;
3. Verhindern, daß Tinte in den Düsen austrocknet, wenn ein Druckkopf nicht verwendete wird;
4. Abwischen von Düsenverunreinigungen, die während des Druckens aufgenommen werden; und
5. Bereitstellen einer Position für Abfeuerungsdüsen zum Räumen von nichtvorbereiteten (deprimed) Düsen.

Das U. S.-Patent Nr. 5,455,608 (Stewart u. a.) für Pen Start Up Algorithm for Black and Color Thermal Ink-Jet Pens ist für solche Servicestationsbetriebsprozeduren exemplarisch (das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen wurde und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist).
Eine Mehrzahl von Servicestationsentwürfen und Operationen ist in der Technik bekannt. Mehr als ein Entwurf oder ein Kombinationsentwurf ist mit der vorliegenden Erfindung kompatibel.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel verwendet der HP-DeskJet-850C-Drucker eine Drehtyp-Servicestation, die die linearen Öffnungsarrays der Druckkopfdüsenplatten der Druckkassetten, die bei diesem Modell verwendet werden, orthogonal abwischt. Die Drehtyp-Servicestationen sind im U. S.-Patent Nr. 5,115,250 (Harmon u. a., eingereicht am 12. Januar 1990) für Wiper for Ink-Jet Printhead; U. S.-Patent Nr. 5,103,244 (Gast u. a., eingereicht am 05. Juli 1990) für Method and Apparatus for Cleaning Ink-Jet Printheads; U. S.-Patent Nr. 5,146,243 (Englisch u. a., eingereicht am 29. Juli 1991) für Diaphragm Cap System for Ink-Jet Printers, U. S.-Patent Nr. 5,614,930 (Osborne u. a., eingereicht am 28. Oktober 1994) für Orthogonal Rotary Wiping System for Ink-Jet Printheads (die jeweils an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden sind) gezeigt.
Bei einem weiteren Beispiel sind Hebe-Servicestationen ebenfalls in der Technik bekannt, wie im U. S-Patent Nr.
5,396,277 (Gast u. a., eingereicht am 25. September 1992) für Synchronized Carriage and Wiper Motion Method and Apparatus for Ink-Jet Printers, U. S.-Patent Nr. 5, 455, 609 (Gast u. a., eingereicht am 30. September 1992) für Printhead Servicing Station for Printers, U. S.-Patent Nr. 5,440,331 (Grange, eingereicht am 21. Dezember 1992) für Printhead Servicing Apparates, (die jeweils an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden sind) gezeigt ist.
Ein translatorisch beweglicher Schlitten, der ebenfalls in die angehobene Abdeckungsposition hinaufreicht, ist im U. S.-Patent Nr. 4,853,717 (Harmon u. a., eingereicht am 23. Oktober 1987) für Service Station for Ink-Jet Printer, (die an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist) gezeigt.
Ein Fachmann wird erkennen, daß das Verwenden von einer oder mehrerer dieser Servicestationstechniken auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Die Gemeinsamkeit der Verwendung ist, daß es bevorzugt ist, die Servicestation in der Schreibmaschine zu positionieren, obwohl ein Servicestationsaktivator Teil der Druckkopiemaschine sein kann.
Ein Hauptproblem bei austauschbaren Tintenpatronen im Stand der Technik ist, daß, wenn ein Tintenstrahldruckkopf nicht in Verwendung ist, er abgedeckt werden muß, um Probleme zu verhindern, wie z. B. ein Auslaufen und ein Verkrusten von Tinte, was dazu führen würde, daß der Stift nicht betreibbar ist. [Die Abdeckung ist ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Siehe z. B. U. S.-Patent Nr. 5,027,134 (Harmon u. a., eingereicht am 01. September 1989) für Non-Clogging Cap and Service Station for Ink-Jet Printheads, U. S.-Patent Nr. 5,448,270 (Osborne, eingereicht am 16. November 1994) für Ink-Jet Printhead Cap Having Suspended Lip (die beide an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen wurden)]. Bei einigen kostengünstigen Heimdruckern werden die Stifte regelmäßig ausgetauscht; Schwarz für Text-Drucken, Farbe für Graphiken. Separate Speicher- und Abdeckvorrichtungen müssen mit solchen Stiften vorgesehen sein. Außerdem ist festgestellt worden, daß unterschiedliche Tinten chemischer Formulierungen Abdeckungen erfordern, die aus Materialien gebildet sind, die kompatibel sind. Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme, weil die Schreibmaschine die Serviceelemente umfaßt. Der Druckkopf ist vollständig abgedeckt, wenn er nicht verwendet wird, egal ob die Schreibmaschine an sich installiert oder außerhalb des Druckers gespeichert ist. Dies ermöglicht, daß eine Maschine durch eine ausgetauscht werden kann, die unterschiedliche Druckcharakteristika aufweist. Ein Büro kann beispielsweise über eine "Textschreibmaschine", die nur ein Schwarztintereservoir eines großen Volumens enthält, das einen umfangreichen täglichen Einsatz erfährt, und eine Farbgraphik-Schreibmaschine verfügen, die Cyan-, Magenta-, Gelb- und Schwarz-Tinten-Reservoire enthält, die nur gelegentlich verwendet werden.
Desgleichen unterliegen die Druckkopfwischer einer Abnutzung. Exemplarische Wischer werden durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung im U. S.-Patent Nr. 5,151,715 (Ward u. a., eingereicht am 30. Juli 1991) für Printhead Wiper for Ink-Jet Printers (die an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist) gelehrt. Nachdem die Wischer immer dann ausgetauscht wurden, wenn eine Schreibmaschine ausgetauscht wird, wird der Bedarf an einer Wartung im wesentlichen aufgehoben.
Während des Betriebs werden Teilverschlüsse und Verstopfungen in den Druckkopfdüsen und Öffnungen periodisch durch Abfeuern einer Anzahl von Tropfen von Tinte durch jede der Düsen in einem Räumungs- oder Reinigungsprozeß, der als Spucken bekannt ist, geräumt. Die Resttinte wird in einem Spuckreservoirabschnitt der Servicestation gesammelt, der als "Spuckbecken" bekannt ist. Bei bekannten Spuckbecken landet ein Großteil der ausgespuckten Tinte im Boden des Spuckbeckens. Ein Teil der Tinte lief jedoch unter Einfluß der Schwerkraft die Wände des Spuckbeckenschlauchs oder den "Kamin" und in das Reservoir hinunter, wo viele Lösungsmittel verdampften. Manchmal verfestigte sich die Resttinte, bevor sie das Reservoir erreichte, wodurch Stalagmiten/Stalagtiten von Tintenablagerungen entlang der Seiten des Kamins gebildet wurden. Diese Tintenstalagmiten/-stalagtiten wuchsen häufig und verstopften den Eingang zum Spuckbecken. Um diesem Phänomen vorzubeugen, müssen die herkömmlichen Spuckbecken breit sein, häufig über 8 mm, um eine Tinte mit einem hohen Feststoffanteil zu handhaben. Da die herkömmlichen Spuckbecken zwischen der Druckzone und anderen Servicekomponenten positioniert waren, erhöhte diese Extrabreite die Gesamtdruckerbreite, was zu zusätzlichen Kosten führte, die dem Drucker bezüglich Material und Versandkosten auferlegt wurden. Außerdem erhöhte diese größere Druckerbreite die Gesamtdruckergröße, was zu einer größeren Standfläche führte, d. h. einem größeren Arbeitsplatz, der zum Aufnehmen des Druckers erforderlich war, was für viele Verbraucher unerwünscht war.
Wie vorstehend erwähnt, wurden die herkömmlichen Spuckbecken zwischen der Druckzone und anderen Servicekomponenten positioniert, und um den Einfluß auf die Druckerbreite zu minimieren, waren die herkömmlichen Spuckbecken nur breit genug, um Tinte von einem Druckkopf zu einem bestimmten Zeitpunkt aufzunehmen. Somit wurde bei der herkömmlichen Spuckroutine einer Mehrstifteinheit zuerst ein Druckkopf über dem Spuckbecken zum Spucken positioniert, dann bewegte der Stiftwagen den nächsten Stift über das Spuckbecken zum Spucken. Leider verlangsamt diese Wagenbewegung nicht nur die Spuckroutine, sondern ist auch laut.
Neben dem Erhöhen des Feststoffgehalts sind gegenseitig ausfällende Tinten entwickelt worden, um die Farbkontraste zu verstärken. Ein Typ einer Farbtinte bewirkt beispielsweise, daß Schwarztinte aus der Lösung ausfällt. Diese Ausfällung fixiert die Schwarzfeststoffe schnell an der Seite, wodurch ein Verlaufen der Schwarzfestkörper in die Farbbereiche des gedruckten Bildes verhindert wird. Wenn die gegenseitig ausfällenden Farb- und Schwarztinten in einem herkömmlichen Spuckbecken miteinander vermischt werden, fließen sie leider nicht zu einem Ablauf- oder Absorptionsmaterial. Stattdessen gerinnen die Schwarz- und Farbtinten schnell zu einem Gel, sobald sie gemischt worden sind, wobei eine gewisse Restflüssigkeit verbleibt.
Somit weisen die gemischten Schwarz- und Farbtinten nicht nur einen schnellen Feststoffaufbau auf, sondern der Flüssiganteil kann auch dazu neigen, in unerwünschte Positionen auszulaufen und eine Dochtbildung zu bewirken (Fließen durch Kapillarwirkung). Um das Mischproblem zu lösen, werden bei einigen Druckern herkömmliche stationäre Spuckbecken verwendet, eines für die Schwarztinte und eines für die Farbtinten. Leider muß jedes dieser Dualspuckbecken breit genug sein, um ein Verstopfen durch Stalagmiten/Stalagtiten zu verhindern, die von den Seitenwänden des Spuckbeckenkamins nach innen wachsen. Ein solcher Dualspuckbeckenentwurf, bei dem die Spuckbecken zwischen dem Druckkopf und anderen Servicekomponenten positioniert sind, trägt ferner zur Gesamtbreite und Standfläche des Druckers bei. Ferner wachsen die Tintenstalagmiten/-stalagtiten, neben dem Wachsen von den Seiten des Spuckbeckens, manchmal vom Boden des Spuckbeckens nach oben. Um zu verhindern, daß diese Stalagmiten/Stalagtiten im Laufe der Zeit mit dem Druckkopf interferieren, war typischerweise die Verwendung von sehr tiefen Spuckbecken erforderlich, was ebenfalls zur Gesamtdruckergröße beitragen könnte.
Viele der Probleme, die dem Spucken und dem Spuckbecken zugeordnet sind, werden wiederum dadurch gelöst, daß Spuckbecken verwendet werden, die mit der Schreibmaschine aussortiert werden.
Details eines Typs einer Translationsbewegungs-Servicestation, wie sie hierin in 4, 5, 13 und 14 gezeigt ist und die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sind in der U. S.-Patentanmeldung Seriennummer 08/862,952 beschrieben, die am 30. Mai 1997 für Translational Service Station for Imaging Inkjet Printheads eingereicht wurde, die an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen worden ist und hierin in dem einschlägigen Abschnitt mit einer Zeichnung von derselben, die hierin mit der 16 gekennzeichnet ist, wiederholt wird.
16 zeigt den Betrieb einer Grundtranslations-Servicestation 60, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, die positioniert sein kann, wie in 4, 5, 13 und 14 gezeigt ist, die allgemein als das Servicestationsmodul 407 bezeichnet wird. Die Servicestation 60 weist eine translierende Plattform oder Palette 62 auf, die unter Verwendung einer Vielfalt an unterschiedlichen Antriebsvorrichtungen, wie z. B. einer Zahnstange 64, die entlang der Unterseite der Palette gebildet ist und durch ein Antriebsritzel 65 angetrieben wird, linear angetrieben werden kann. Das Antriebsritzel 65 kann durch eine herkömmliche Motor- und Zahnradanordnung (nicht gezeigt) für eine Translationsbewegung, wie durch den Doppelkopfpfeil 66 angezeigt ist, angetrieben werden. Bei der aktuellen Implementierung wird das Antriebsritzel 65 und die zugeordnete Antriebsmotor- und Zahnradanordnung zu einem Element der Druckkopiemaschine 301, 3, 5, 5A, 13, 14 und 15. Die Palette 62 trägt verschiedene Servicekomponenten, wie z. B. ein Paar von herkömmlichen Wischern 68 und ein Paar von Abdeckungen 69, die jeweils aus einem herkömmlichen Material konstruiert sein können, das Fachleuten bekannt ist, doch vorzugsweise sind sie aus einem elastischen, abriebfesten Elastomer-Material, wie z. B. Nitrilgummi, oder vorzugsweise EPDM (EPDM = ethylene polypropylene diene monomer = Ethylen-Propylen-Dienmonomer) gefertigt.
Die Palette 62 kann auch einen absorbierenden oder nichtabsorbierenden Abführ- oder Spuckstationsabschnitt 70 tragen, der Tinte aufnimmt, die von den Tintenstrahl-Druckköpfen 54, 56, die am Tintenverteiler des Schreibmoduls und den Tintentropfengeneratorabschnitten 50, 52 befestigt sind, abgeführt oder ausgespuckt werden. Entlang einem mit Ausnehmungen versehenen Spuckplattformabschnitt 72 der Palette 62 umfaßt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Spuckstation 70 ein absorbierendes Spuckziel, wie z. B. eine Spuckanschlußfläche 74, die vorzugsweise aus einem porösen Absorptionsmaterial gefertigt ist. Vorzugsweise ist die Anschlußfläche 74 ein benetzbares Polyethylen-Kompaktmaterial, speziell ein poröses Kompaktmaterial mit einer Oberfläche und chemischen Behandlungen des Polymers, so daß es durch die Tinte benetzbar ist. Ein geeignetes Anschlußflächenmaterial ist im Handel unter dem Markennamen Poron erhältlich, das durch die Porex Company in Atlanta, Georgia, hergestellt wird. Alternativ kann die Spuckanschlußfläche 74 aus einem Polyolefin-Material sein, wie z. B. einem polyurethan- oder polyethylen-gesinterten Kunststoff, was ein poröses Material ist, das ebenfalls durch die Firma Porex hergestellt wird. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel wird die Absorption der Anschlußfläche 74 durch vorheriges Benetzen der Anschlußfläche für einen besseren Transport des Tintenvehikels oder der Lösungsmittel durch die Anschlußflächenporen verstärkt. Die Anschlußfläche 74 kann entweder vor, während oder nach einer Montage der Palette 62 unter Verwendung von beispielsweise einer PEG-Verbindung (PEG = Polyethylen-Glycol) vorher benetzt werden, jedoch wird ein vorheriges Benetzen vor der Montage bevorzugt. Eine weitere geeignete poröse Anschlußfläche 74 kann aus einem gesinterten Nylonmaterial sein.
Die Spuckanschlußfläche 74 weist eine Außenoberfläche auf, die als Zielfläche 75 dient. Vorzugsweise ist die Anschlußfläche 75 während des Spuckens in unmittelbarer Nähe zu den Druckköpfen 54 und 56 positioniert, z. B. in der Ordnung von (0.5 bis 1.0 mm). Diese unmittelbare Nähe ist insbesondere zum Verringern der Menge von in der Luft befindlichem Tintensprühnebel geeignet. Die Spuckplattform 72 ist im wesentlichen flach, obwohl eine Kontur für ein Ablaufen oder für eine Luftzirkulation zum Unterstützen der Verdampfung nützlich sein kann. Die dargestellte Spuckanschlußfläche 74 weist eine im wesentlichen einheitliche Dicke auf, so daß die Zielfläche 75 in ihrer Kontur ebenfalls im wesentlichen flach oder planar ist, obwohl andere Oberflächenkonturen nützlich sein können, z. B. eine Reihe von Rillen oder anderen Mustern, um die Zieloberflächenbereiche zur Absorption zu erhöhen.
Um eine beliebige Oberflächenakkumulation eines Tintenrests oder eines anderen Abfallsprodukts von der Zielfläche 75 zu entfernen, kann die Servicestation 60 auch eine Spuckanschlußflächen-Schabvorrichtung 76 umfassen. Der dargestellte Schaber 76 weist eine Stützvorrichtung 75 auf, die ein Messerbauglied 80 befestigt. Damit die Zieloberfläche 75 mit der Schaberklinge 80 Eingriff nimmt, bewegt sich die Palette 62 in die Richtung des Pfeils 66, so daß der Schaber die Zielfläche 75 reinigen kann. Dieser Spuckabfall wird durch die Schaberklinge 80 in ein Abführ- oder Abfall-Loch 82 gedrückt, das durch die Palette 62 gebildet ist, durch die der Abfall durchfällt, um in einem Behälter 84 oder in einem Behältnis gesammelt zu werden. Daher interferiert der Zielschaber 76 nicht mit den Druckkopfwischern 68, wobei die Wischer 68 innerhalb des Druckers von der Spuckanschlußfläche 74 positioniert worden sind.
Ein bevorzugtes Material für die Schaberklinge 80 ist ein elastisches, abriebfestes Elastomer-Material, wie z. B. Nitril-Gummi, oder vorzugsweise ein EPDM oder andere vergleichbare Materialien, die in der Technik bekannt sind.
Ein weiteres bevorzugtes Elastomer-Material für die Schaberklinge 80 ist eine Polypropylen-Polyethylen-Mischung (in einem Verhältnis von näherungsweise 90 : 10), wie z. B. jenes, das unter der Markenbezeichnung Ferro 4 durch die Ferro Corporation, Filled and Reinforced Plastics Division, 5.001 O'Hara Drive, Evansville, Indiana 47711 vertrieben wird. Dieses Ferro-4-Elastomer ist ein ziemlich hartes Material, das nicht so elastisch ist wie typische EPDM-Wischerblätter. Das Ferro-4-Elastomer weist sehr gute Abnützungseigenschaften und eine gute chemische Kompatibilität mit einer Vielfalt an unterschiedlichen Tintenzusammensetzungen auf. Geeignete Durometer (Skore-Skala A) für das Wischerblatt 80 können beispielsweise von 35 bis 100 reichen. Bei einigen Implementierungen können die harten Schaber, wie z. B. aus einem kunststoffähnlichen Nylon, beispielsweise zum Reinigen der Zielanschlußfläche 75 geeignet sein. Tatsächlich ist ein Schaber, der aus Stahldraht gebildet ist, nicht nur kostengünstig, sondern ermöglicht auch, daß verkrustete Tinte ohne weiteres vom Schaber abgebrochen werden kann.
Um die Wischer 68 und die Abdeckung 69 mit den Druckköpfen 54 und 56 in Eingriff zu bringen, wird die Palette 62 in die Richtung des Pfeils 66 bewegt, wobei die bedeckte Position in 16 gezeigt ist. Das Paar von Abdeckungen 69 wird an die Palette 62 unter Verwendung eines Druckkopf- oder Wageneingriffnahme-Abdeckhebemechanismus angebracht, der einen federvorgespannten Schlitten 85 umfaßt. Der Schlitten 85 ist mit der Palette 62 durch zwei Paare von Verknüpfungen 86 und 88 für insgesamt vier Verknüpfungen jeweils an die Palette 62 und den Schlitten 85 gekoppelt. Von den vier Verknüpfungen sind nur die zwei in 16 sichtbar, wobei die Sicht auf die verbleibenden zwei Verknüpfungen durch die zwei Verknüpfungen, die gezeigt sind, versperrt wird. Der Schlitten 85 kann in die gesenkte Position, die in den gestrichelten Linien in 16 gezeigt ist, durch ein Vorspannbauglied, wie z. B. ein Federelement 90, vorgespannt sein.
Wenn der Wagen 313, 3, das Druckteilmodul 405, 6 und 13, in der Schreibmaschine 401 in der Nähe der Servicestation 60 positioniert hat, treibt das Antriebsritzel 65 die Palette 62 über die Zahnstange 64, bis die Arme 92, die sich aufwärts vom Schlitten 85 erstrecken, entweder mit dem Körper des Druckmoduls 405 oder dem Wagen 313 Eingriff nehmen. Das Antriebsritzel 65 fährt damit fort, die Palette 62 nach rechts zu treiben, wie in 16 gezeigt ist, wodurch bewirkt wird, daß sich der Schlitten 82 von der Palette nach oben erhebt, wodurch die Feder 90 ausfährt, bis die Abdeckungen 69 mit den jeweiligen Druckköpfe 54 bis 56 Eingriff nehmen. Obgleich die Paare der Verknüpfungen 86, 88 in einer aufrechten Position zur Abdeckung in 16 gezeigt sind, ist offensichtlich, daß bei einigen Implementierungen eine Winkelausrichtung im Hinblick auf die Palette 62 ebenfalls nützlich sein kann, um z. B. geringfügige Höhenabweichungen in den Druckköpfen 54, 56 zu realisieren.
Somit kann das Antriebsritzel 65 die Palette 62 über die Zahnstange 64 in Richtung des Pfeils 66 hin- und hertreiben, um die Palette 62 an verschiedenen Positionen zum Warten der Druckköpfe 54 bis 56 zu positionieren. Um die Druckköpfe 54, 56 abzuwischen, wird die Plattform vorzugsweise hin- und herbewegt, wie durch den Pfeil 66 angezeigt ist. Um durch die Düsen zu spucken, um beliebige Blockaden zu räumen oder um Temperaturanstiege und dergleichen zu überwachen, wird die Plattform in eine Düsenräumungsposition bewegt, wo das Spuckziel 75 unter den Druckköpfen ist. Die Abdeckungsbewegung in der Plattform wurde vorstehend beschrieben. Um einen beliebigen Tintenrest von der Oberfläche des Spuckziel 75 zu entfernen, wird die Palette 62 bewegt, bis das Ziel 75 durch die Klinge 80 abgeschabt und in einem Behälter 84 ist. Wenn notwendig, kann die Palette 62 hin- und herbewegt werden, um das Ziel 75 abzuschaben.
Weitere Einzelheiten bezüglich dieser speziellen Servicestation können durch Bezugnahme auf die U. S.-Patentanmeldung Seriennummer 08/862,952 erhalten werden, jedoch ist eine ausführlichere Beschreibung für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung.
Einzelheiten bezüglich eines weiteren Typs einer Translationsbewegungs-Servicestation, wie sie hierin in 4, 5, 13 und 15 gezeigt ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung von Nutzen ist, werden in der U. S.-Patentanmeldung Seriennummer 08/667,611, die am 03. Juli 1996 eingereicht wurde, für Integrated Translational Service Station for Inkjet Printheads beschrieben (die an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden sind).
Obgleich die Servicestation vorzugsweise innerhalb des Schreibmaschinemoduls ist, kann sie in der Druckkopiemaschine sein und in ein Schreibmaschinemodul nach Einbringen in die Druckkopiemaschine geführt werden. Dies hebt jedoch viele Vorteile auf, bei denen eine aufbereitbare Wegwerf-Servicestationskomponente vorliegt, die in das Schreibmaschinemodul eingebaut ist. Das allerschlimmste dabei entstehende Problem ist, daß ein Modul, das ohne Abdeckung des Druckkopfs entfernt wird, wahrscheinlich einen Druckausfall nach einem Versuch verursacht, das Modul zu einem späteren Zeitpunkt wieder zu verwenden.
Das Schreibmodul sollte mindestens eine Druckkopfabdeckungsvorrichtung umfassen. Unter Bezugnahme auf 17 ist eine Schreibmaschine 401 mit einem Servicestationsschlitten 1701 mit nur einer Druckkopfabdeckung 1703 auf derselben befestigt (vergleiche 4). Ein Abdeckungslokalisierer 1705 erhebt sich aufwärts vom Schlitten 1701, um eine Fläche des Druckteilmoduls 405 zu kontaktieren, um die Abdeckung 1703 relativ zum Druckkopf zu lokalisieren.
Betrieb
Die grundlegende Umpartitionierung einer Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Blockdiagrammform durch 7 und 10 im Vergleich zum Stand der Technik in 8, 9, 11 und 12 dargestellt.
7 stellt die fluidische Konstruktion einer Verbrauchsartikel-Schreibmaschine 401 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Im Vergleich dazu ist eine typische im Handel erhältliche Druckpatrone, wie z. B. die Hewlett-Packard^TM-51626-Patrone, die beim HP^TMDeskJet^TM-, OfficeJet^TM- und anderen beliebten Druckkopiemaschinen verwendet wird, durch 8 (Stand der Technik) dargestellt. Es ist zu beachten, daß eine Servicestation 407 für eine solche im Handel erhältliche Druckpatrone ein integraler Bestandteil der Druckkopievorrichtung sein muß und eine dazugehörige Lebenserwartung und entsprechende Fähigkeit aufweisen muß. Ein austauschbares Tintenstrahlpatronenprodukt, wie es in 1 gezeigt ist, das einen semipermanenten Stift wie in 2 verwendet, ist in 9 (Stand der Technik) dargestellt. Zwei Verbrauchsartikel sind für solche Systeme erforderlich, und die Servicestation 407 muß wie in dem System von 8 permanent sein. Somit zeigt der Vergleich mit 7 unterscheidbare Verbrauchsartikel-Partitionierungsunterschiede, die ein Umsetzen der Ziele und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in der Zusammenfassung der Erfindung vorstehend aufgezählt sind, anzeigen.
Ein ähnlicher Satz von Figuren stellt die Unterschiede in der Partitionierung des elektronischen Systems dar, 10 –12. 10 stellt die Partitionierung gemäß der vorliegenden Erfindung dar. 11 (Stand der Technik) stellt die Partitionierung dar, wie sie für ein handelsübliches Produkt, z. B. den HP-DeskJet 850C-Drucker üblich ist, der wie vorstehend erörtert Druckpatronen verwendet. 12 stellt ein außeraxiales System dar, wie es in einem Drucker unter Verwendung des semipermanenten Stifts 210 von 2 implementiert sein würde. In der Technik ist bekannt, daß Steuerungsalgorithmen zum Schreiben einer Instrumentenwartung, Wiederbefüllung und zum Drucken vorgesehen sind (z. B. Druckmodi und Farbabbildungen). Wenn Feuchtsysteme innerhalb des Schreibmaschinemoduls steuern dürfen, ermöglicht dies den Vorteil, daß eine aktualisierte Steuerung bei anderen Schreibsystemaustauschen möglich ist.
In anderen Worten wird die Elektronik gemäß der vorliegenden Erfindung partitioniert, so daß der Entwickler der Druckkopievorrichtung minimal über die Tintenstrahlanforderung bescheid wissen muß. Bei der bevorzugten Implementierung würde die Druckkopievorrichtung zum Drucken lediglich die Schreibmaschine adressieren, wobei eine gegebene Farbe auf einem bestimmten Punktgitter oder Pixel spezifiziert wird. Die Schreibmaschine würde unterschiedliche Tintenformulierungen, Farbtinteabbildungen und Tropfenvolumina automatisch einstellen. Außerdem könnte die Schreibmaschine genügend Wissen enthalten, um eine vollständige Steuerung über alle Wartungs- und Tintenbefüllungsalgorithmen zu haben. Eine neue Schreibmaschine, die sich an das gleiche Protokoll hält, könnte später während der Lebensdauer des Produkts hinzugefügt werden. Eine neue Schreibmaschine würde somit eine Entwurfsfreiheit ermöglichen, die derzeit bei nichtmodularen Systemen bezüglich Tinten, Tropfengrößen, Punktmatrix-Tintentropfen-Manipulation und der Servicestationsalgorithmen nicht vorliegt.
Diese Partitionierung verleiht dem Schreibmaschinemodul Intelligenz. Es gibt drei Implementierungsebenen. Die grundliegendste Ebene wäre, Informationen der untersten Ebene über die Schreibmaschine zu haben, die in dem Schreibmaschinemodul enthalten sind. Eine Pulszeitgebung, Tropfenabfeuerungsreihenfolge und verwandte Informationen würden in der Schreibmaschine enthalten sein. Die Druckkopievorrichtung würde sich den Stift als eine Spalte von x-Picoliter Tropfen vorstellen. Dies nimmt dem Entwickler der Druckkopievorrichtung die Notwendigkeit ab, über die Tintenstrahlstiftanforderungen der untersten Ebene Bescheid zu wissen. Für geringfügige Verbesserungen sind dies die Parameter, die sich am allerwahrscheinlichsten verändern, und diese könnten verändert werden und die neuen Schreibmaschinen wären immer noch rückwärtskompatibel mit der Druckkopievorrichtung.
Die nächste Ebene ist, eine Adressierung der Schreibmaschine unabhängig von dem Tropfenvolumen und der Farbtinteabbildungen zu ermöglichen. Die Druckkopievorrichtung würde die Schreibmaschine adressieren, die spezifische kalibrierte Farben auf einem spezifischen Gitter benötigt. Die Schreibmaschine könnte die Informationen zur Übersetzung enthalten. Die neuen Tinten mit den unterschiedlichen Farbabbildungen könnten hinzugefügt werden, und die modifizierten Farbabbildungen in der Schreibmaschine würden automatisch ohne Veränderung an der Druckkopievorrichtung kompensieren.
Die Schreibmaschine könnte Tropfenvolumen- und Zielgitterveränderungen einstellen. Eine Schreibmaschine basierend auf einem 10-pl-Stift würde die 300-dpi-, 30-pl-Tropfendaten nehmen und dieselben automatisch in 10-pl-Tropfendaten übersetzen, wobei drei Tropfen für jede 30-pl-Tropfenanforderung abgefeuert werden.
Auf der höchsten Ebene könnte die Schreibmaschine über alle ihre Bedürfnisse Kontrolle haben. Dies umfaßt eine Steuerung der Servicealgorithmen und Tintenventile. Dies könnte ähnlich zu einem JAFA-Applet implementiert werden, das von der Schreibmaschine in die Druckkopievorrichtung zum Steuern dieser Algorithmen oder mit einem zielgesteuerteren Protokoll aufgeladen wird. Für einen Servicealgorithmus könnte die Schreibmaschine den Wagen anweisen, sich zu einer bestimmten Position zu bewegen und dann bestimmte Tropfen automatisch abzufeuern. Für eine Tintenzuführsteuerung könnten Eingaben von bestimmten Sensoren, die den Tintenpegel erfassen, und Ausgaben an Ventile, die den Tintenfluß steuern, vorliegen. Der Steuerungsalgorithmus würde von der Schreibmaschine betrieben werden und könnte ohne weiteres mit einer neuen Schreibmaschine aktualisiert werden.
Ein Vergleich von 11 und 12 mit 10 zeigt wiederum die unterscheidbaren Verbrauchsartikel-Partitionierungsdifferenzen, die ein Umsetzen der Ziele und Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in dem Abschnitt Zusammenfassung der Erfindung vorstehend aufgezählt wurden, anzeigen. Die Schreibmaschinesteuerung kann somit eine integrierte Schaltung sein, die eine Tintentröpfchensequenzierung, Abfeuern, Pulszeitgebung, Abfeuerungsenergiesteuerung, Temperatursteuerung, Tropfenvolumenskalierung, Punktpositionskorrektur, Farbumwandlungsalgorithmen, Farbabbildungen, Druckmodusalgorithmen, Schnittstellenprotokolle und dergleichen, wie sie im Stand der Technik für Tintenstrahl-Druckkopfoperationen aktuell sind, und auch Schreibinstrument-Service- und Wiederbefüllungsalgorithmen steuert.
13 und 14 zeigen eine kombinierte Druckkopiemaschine und Schreibmaschine, die eine Druckkopievorrichtung bilden. Hauptsächlich wird das eingebrachte Druckteilmodul 405, wenn es nicht druckt, wie in 5 und 13 dargestellt ist, durch die Servicestation 407 abgedeckt (siehe auch 3). Ein Druck wird auf eine Tintenreservoir-Druckplatte 441 über einen vorgespannten Druckapplikator 341 aufgebracht, so daß ein Positivdruck auf jedes der Tintenreservoire 411 –417 ausgeübt wird. Ein Blatt eines Druckmediums 309 wird durch den Schrittmotor 305 übertragen, und eine zugeordnete Übertragung 307, die mit der Papierantriebsrolle 312 gekoppelt ist, um eine Druckzone 311 unterhalb des Druckkopfs (verborgen) des Druckteilmoduls 305 zu haben, wird nun mit dem beweglichen Wagen 313 gekoppelt und eingestellt, um quer hin- und her über die Druckzone 311 durch den Motor 323 getrieben zu werden.
14 zeigt das System, während eine Druckoperation zu Gange ist. Die Servicestation 407 ist aus dem Weg transliert worden (vergleiche Position mit 13), wobei der Druckkopf abgedeckt wird und die Düsenplatte abgewischt wird. Ein beliebiger Spuckalgorithmus zum Räumen und Vorbereiten der Druckkopföffnungen sind ausgeführt worden. Der Wagen 313, der durch den Umkehrmotor 323 unter der Steuerung der "Druckersteuerung", 10, getrieben wird, überquert (x-Achse, wie durch die Pfeile angezeigt) die Druckzone 311 des Druckmediums 309. Der Schwingarm 451, der diese Tintenschläuche 421–427 trägt, und die Flexschaltung 609 (nicht gezeigt, siehe jedoch 15), die mit dem Druckteilmodul 405 gelenkig verbunden sind, folgen der Bewegung des Wagens 313. Während des Überquerens werden Bildverarbeitungsdaten (siehe 10 "Bildverarbeitung"), die in die schreibmaschinenintegrierte Schaltung 613 übertragen werden (6 und 10), in einer bekannten Weise oder einer unternehmenseigenen algorithmischen Weise des Punktmatrixdruckens zum Abfeuern von Tintentröpfchen von den der Öffnungen 621 des Druckkopfs 611 (siehe auch 6) auf das Druckmedium 309 verwendet. Nach dem Beenden eines Bandarbeitsgangs gemäß einem verwendeten Druckmodusalgorithmus (z. B. 1-Durchgang, 2-Durchgang usw.) wird das Druckmedium 309 stufenmäßig (y-Achse, wie durch die bezeichneten Pfeile angezeigt ist) bewegt, um die nächste Banddruckzone 311 unter den Druckkopf 611 zu positionieren. Ob die Führungskante des Druckmediums von der Vorderseite, Rückseite, von oben oder von der Unterseite der Druckkopiemaschinen-Druckstation hereinkommt, ist eine Konstruktionsfrage.
Wenn der Tintendetektor 507 ein Signal sendet, daß das Druckteilmodul 405 die Tinte ausgibt, sendet der Wagen 313 das Druckmodul zurück in die Schreibmaschine, und ein Wiederbefüllungszyklus wird implementiert. Sobald dieser beendet worden ist, wird das Drucken wieder aufgenommen. Es ist unbedingt zu beachten, daß während des Betriebs ausgeführte Wiederbefüllungsalgorithmen ebenfalls gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Siehe z. B. U. S.-Patent Nr. 5,650,811, das am 22. Juli 1997 an Seccombe u. a. für Apparates for Providing Ink to a Printhead [sic] erteilt wurde (das an die Anmelderin der vorliegenden Erfindung gemeinsam übertragen und hierin durch Bezugnahme aufgenommen worden ist). Es wird allgemein berücksichtigt, daß das Schreibinstrument auf Anfrage wiederbefüllt werden kann, sei es in der Druckmaschine angedockt oder kontinuierlich während einer Druckoperation. Eine Vielfalt an Implementierungen ist in der Technik bekannt und kann als firmeneigene Konstruktion entwickelt werden.
Alternative Ausführungsbeispiele
18 und 19 stellen ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Schreibmaschine 1801 dar. Ein Gehäuse 1803 ist konfiguriert, um in einer komplementären Druckkopiemaschine (nicht gezeigt) aufgenommen zu werden, so daß das Schreibmaschinemodul über der Druckzone liegt (siehe 3, 311). Vier einstöckige Tintenreservoire 1805, 1807, 1809, 1811 sind individuell in dem Gehäuse 1803 befestigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel setzen sich die Reservoire 1805–1811 selbst unter Druck. Es ist zu beachten, daß dies nicht nur die Fertigung vereinfacht, sondern auch ermöglicht, daß die Schreibmaschine 1801 wiederaufbereitbar oder rekonfigurierbar macht, indem Reservoire gefertigt werden, die nach Gutdünken ersetzt werden können. Es sollte ebenfalls beachtet werden, daß, indem dem Endbenutzer individuelle Austauschreservoiren bereitgestellt werden, bestimmte Vorteile eines einheitlichen Schreibmaschinemoduls gemindert werden können und dies zu einem ernsthaften Geräteausfall führen kann, wenn inkompatible Tinten gemischt werden.
An einem Ende der Schreibmaschine 1801 ist ein Tintenstrahldruckkopf 1813 (19) positioniert, so daß, wenn die Schreibmaschine in die kompatible Druckkopiemaschine installiert wird, dieselbe näherungsweise genau über einem Ende der Druckzone positioniert wird. Eine Nocken-Verriegelungs- und Entriegelungsvorrichtung 1815 ist zum Freigeben des Druckkopfs 1813, eine Servicestation 1817 und ein elektrischer Verbinder 1819 zum Eingriffnehmen mit den komplementären Druckkopiemaschine-Aktivierungsmechanismen in einer ähnlichen Weise zum bekannten Ausführungsbeispiel (siehe z. B. Elemente 313, 3 und 16) vorgesehen. Ein Tintenverteiler 1821, der die entsprechenden Fluidkopplungen mit dem Druckkopf 1813 über Tintenschläuche 1823 beinhaltet (19 ausschließlich) ist in dem Gehäuse 1803 befestigt, so daß das Einbringen eines individuellen Tintenreservoirs 1805–1811 die Tinte von jedem Reservoir in den Verteiler 1821 freigibt, z. B. eine Schnapp-Befestigung, die ein Siegel des Reservoirs aufbricht. Wie bei dem bekannten Ausführungsbeispiel ist eine bewegliche Flexschaltung 1825 angebracht, um dem Druckkopf 1813 zu folgen, während dieser ein Druckmedium überquert.
Tinten
Der Begriff Tinte wird hierin allgemein für eine beliebige Tinte, einen Farbstoff (z. B. Stofffarbmittel für Stoffbedrucken), Farbstoffe, Toner, Heißschmelz-Zusammensetzungs-Druckfluid oder dergleichen verwendet, das mit der Tintenstrahltechnologie kompatibel ist. Ein unterscheidbarer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit, dem Benutzer eine Vielfalt an einfach austauschbaren Schreibmaschinen bereitzustellen, die jeweils unterscheidbare Druckcharakteristika aufweisen. Für ein alphanumerisches Hochleistungs-Textdrucken kann beispielsweise eine einzelne Großvolumen-Schwarztintenschreibmaschinenkassette installiert werden. Für ein Drucken von Drucken einer photographischen Qualität wird ein Satz von unterschiedlichen Farbtintereservoiren, z. B. Cyan hell, Cyan dunkel, Magenta hell, Magenta dunkel, Gelb und Schwarz in eine einzelne Schreibmaschinekassette installiert.
Während die Schreibmaschine konfiguriert wird, da eine einmalige Verwendungskonstruktion bevorzugt wird, können Bausätze zum Austauschen oder Befüllen der Reservoire geliefert werden.
Die vorliegende Erfindung sieht ein rekonfiguriertes Tintenstrahlsystem und Teilsystemkomponenten derselben vor, das beim Drucken nützlich ist und das eindeutige Verfahren zum Herstellen, Fertigen, Konstruieren, Zusammenbauen, Verwenden, Betreiben, Aufbereiten, Modernisieren, Wiederherstellen und Bereitstellen von Komponenten für eine Tintenstrahl-Druckkopievorrichtung bereitstellt. Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist zu Darstellungs- und Beschreibungszwecken präsentiert worden. Sie soll die Erfindung nicht bezüglich der präzisen Form oder der exemplarischen offenbarten Ausführungsbeispiele erschöpfen oder auf dieselben eingrenzen. Viele Modifizierungen und Variationen sind Fachleuten ohne weiteres verständlich. Desgleichen sind Prozeß-Schritte, die beschrieben wurden, untereinander durch andere Schritte austauschbar, um das gleiche Ergebnis zu erreichen. Das Ausführungsbeispiel wurde gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihren besten praktizierbaren Anwendungsmodus am besten zu erklären, um anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsbeispiele und mit verschiedenen Modifizierungen, die für die spezielle Verwendung oder Implementierung, die berücksichtigt wurde, geeignet sind, zu verstehen. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung soll durch die daran angehängten Ansprüche und ihre Entsprechungen definiert sein.
Folgendes wird beansprucht:

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung einer Tintenstrahldruckkopievorrichtung, das folgende Schritte aufweist: Herstellen einer Tintenstrahl-Druckkopiemaschine (301), die keine Tintenstrahl-Feuchtkomponenten aufweist; und Herstellen einer Mehrzahl von einheitlichen, austauschbaren Tintenstrahlschreibmaschinen (401), von denen jede Maschine einen Satz von allen Tintenstrahl-Feuchtkomponenten enthält; Ausstatten der Druckkopiemaschine (301) und der Schreibmaschinen (401) zum austauschbaren schnittstellenmäßigen Verbinden der Tintenstrahlschreibmaschinen (401) mit der Druckkopiemaschine (301), so daß die Druckkopiemaschine (301) mit einer Mehrzahl von Schreibmaschinen (401) wiederverwendbar ist.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt aufweist: Kombinieren der Druckkopiemaschine (301) mit einer der Schreibmaschinen (401).
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt aufweist: Erzeugen aller Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponenten mit näherungsweise gleichen Lebenserwartungsfaktoren.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist: Erzeugen von Schreibmaschinen (401), um eine erste Betriebslebenserwartung aufzuweisen; Erzeugen der Druckkopiemaschine (301), um eine zweite Betriebslebenserwartung aufzuweisen, wobei die zweite Betriebslebenserwartung wesentlich länger als die erste Betriebslebenserwartung ist.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 4, das ferner folgenden Schritt aufweist: Erzeugen der Schreibmaschine (401), um die erste Betriebslebenserwartung aufzuweisen, so daß die Druckkopiemaschine (301) eine Mehrzahl von Ersetzungszyklen der Schreibmaschine (301) aufweist, wobei die Mehrzahl von Ersetzungszyklen der Schreibmaschine (401) näherungsweise gleich dem Verhältnis der zweiten Lebenserwartung zur ersten Lebenserwartung ist.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt aufweist: Herstellen von einer oder mehreren Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponenten als austauschbar.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, das ferner folgenden Schritt aufweist: Herstellen aller Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponenten als Verbrauchsartikel.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt zur Herstellung einer Mehrzahl von einheitlichen, austauschbaren Tintenstrahlschreibmaschinen (401), die alle Tintenstrahl-Feuchtkomponenten enthalten, ferner folgenden Schritt aufweist: Einbauen von zumindest einem Tintenreservoir (411– 417), das wiederbefüllbar oder austauschbar ist.
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 8, das ferner folgenden Schritt aufweist: Herstellen eines Vorrats von austauschbaren Tintenreservoiren (411–417).
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 8, das ferner folgenden Schritt aufweist: Herstellen von Wiederbefüllungsausrüstungen für Tintenreservoire (411–417).
Das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt zur Herstellung einer Mehrzahl von einheitlichen, austauschbaren Tintenstrahlschreibmaschinen (401), die alle Tintenstrahl-Feuchtkomponenten enthalten, ferner folgenden Schritt aufweist: Herstellen von Schreibmaschinen (401), die eine Vielfalt an unterschiedlichen Tintenstrahldruckcharakteristika aufweisen.
Ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Tintenstrahldruckkopievorrichtung mit einer Tintenstrahldruckkopiemaschine (301), die Tintenstrahldrucker-Papiertransportvorrichtungen (312) bekannter Art und Weise umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen von zumindest einem einheitlichen Tintenstrahl-Schreibmaschinenmodul (401), das alle Feuchtkomponenten einer Tintenstrahldruckkopievorrichtung aufweist, die zumindest einen Tintenstrahldruckkopf (405) umfassen, der in denselben in einer betriebswirksamen Konfiguration enthalten ist; und Einbringen des Schreibmaschinenmoduls (401) in das Tintenstrahl-Druckkopiemaschinenmodul (301), das keine Feuchtkomponenten einer Tintenstrahldruckkopievorrichtung aufweist, so daß ein Einbringen des Moduls (401) automatisch die Feuchtkomponenten im Hinblick auf die Papiertransportvorrichtungen (412) in einer betiebswirksam funktionellen und druckkopfausgerichteten (405) Konfiguration integriert.
Ein Verfahren zum Verbessern der Betriebscharakteristika einer Tintenstrahldruckkopievorrichtung, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen von selektiv austauschbaren ersten Schreibmaschinenmodulen (401) eines einheitlichen Aufbaus für den Ort der Anwendung, wobei ein jedes der ersten Schreibmaschinenmodule (401) alle Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponenten eines ersten Technologiesatzes für die Druckkopievorrichtung enthält; Bereitstellen von selektiv austauschbaren zweiten Schreibmaschinenmodulen (401) eines einheitlichen Aufbaus für den Ort der Anwendung, die mit den ersten Schreibmaschinen (401) physisch kompatibel sind, und wobei jedes der zweiten Schreibmaschinenmodule (401) alle Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponenten enthält, wobei zumindest eine Tintenstrahlvorrichtungs-Feuchtkomponente von einem zweiten Technologiesatz ist, der dem ersten Technologiesatz überlegen ist; und Ersetzen eines ersten Schreibmaschinenmoduls (401) durch ein zweites Schreibmaschinenmodul (401) in der Druckkopievorrichtung.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, das ferner folgenden Schritt aufweist: Versehen des zweiten Schreibmoduls (401) mit technologischen Aktualisierungen der Feuchtkomponente gegenüber den Feuchtkomponenten der ersten Schreibmaschinenmodule (401).