[0001] Die Erfindung betrifft ein Tintendrucksystem mit mindestens einer Tintenkartusche
und einer zugehörigen Tintenkartuschenaufnahme nach den Merkmalen der Ansprüche 1,
3 und 10. Die Tintenkartusche ist ohne eine Tintenkartuschenwechselvorrichtung leicht
auswechselbar und für alle Tintendruckvorrichtungen geeignet, sowohl solche, die mit
einem bewegten als auch mit einem unbewegten Tintenstrahldruckkopf während des Druckens
arbeiten.
[0002] Die bekannten Tintendrucksysteme unterscheiden sich in den Mitteln zur Erzeugung
einer Relativbewegung zwischen dem Druckgut und dem Tintendruckkopf. Im Unterschied
zu handelsüblichen Druckern wird in Frankiermaschinen oftmals nur der Tintendruckkopf
zusammen mit seiner Aufnahme bewegt und das Druckgut bleibt während des Druckens unbewegt
oder es wird nur das Druckgut bewegt und der Tintendruckkopf ist stationär, d.h. verbleibt
während des Druckens unbewegt in einer Druckposition.
[0003] Unter einem Druckgut sollen flache zu bedruckende Gegenstände, wie Poststücke, Briefkuverte,
Postkarten, Chipkarten, Eintrittskarten, Streifen u.a. Träger für gedruckte Information
verstanden werden. Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 875 861 A2 ist ein sicheres Druckgerät mit einem abnehmbaren Druckkopf bekannt, mit dem ein
Frankierabdruck nur möglich ist, wenn eine Luke geschlossen ist. Die letztere kann
nur geöffnet werden, wenn der Druckkopf in einem zur Druckposition benachbarten Bereich
verschoben wurde, d.h. wenn der Druckmodul in einer Wechselposition angelangt ist.
Der Druckkopf ist in einer Tintenkartusche integriert und in einen Druckmodul eingebaut.
Der Zugang zu den Tintenkartuschen des Druckmoduls erfolgt in der Wechselposition
von außen über eine Klappe, deren Stellung durch einen Mikroschalter abgefragt wird.
Befindet sich der Druckmodul in Wechselposition ist kein Zugang zu den Datenleitungen
möglich.
Aus dem europäischen Patent
EP 881 086 B1 ist ein sicheres Druckgerät mit einem abnehmbaren Druckkopf bekannt, dass mit elektrischen
Verbindungsmitteln, welche eine Verbindung zu den elektrischen Kontakten der Tintenkartuschen
herstellen, wobei letztere am Druckmodul angebracht sind, der in die Druckstation
verfahren wurde, und mit Lokalisierungsmitteln zum Lokalisieren des Druckmoduls in
einer Park-(Wechsel-)station, in welcher die elektrischen Verbindungsmittel mit den
elektrischen Kontakten nicht mehr ineinandergreifen und wobei das Druckmodul in der
Park-(Wechsel-)station durch einen Benutzer entfernbar ist, sowie mit lsolationsmitteln
zum Isolieren der Park-(Wechsel-)station gegenüber den elektrischen Verbindungsmitteln
ausgestattet ist.
In der europäischen Patentanmeldung
EP 1 880 857 A2 wurde eine Anordnung zum Auswechseln von Tintendruckmodulen vorgeschlagen, wobei
mit dem letzteren Begriff zwei Tintenkartuschen bezeichnet werden, welche im Unterschied
zu den oben genannten Lösungen nicht noch zu einem auswechselbaren Druckmodul vervollständigt
werden müssen, indem sie in einem zusätzlichen Gehäuse angeordnet werden. Vielmehr
werden die zwei Tintenkartuschen direkt in eine Aufnahme der Schwenkvorrichtung eingesetzt.
Letztere wird zusammen mit den eingesetzten Tintenkartuschen geschwenkt, wodurch im
Unterschied zu den oben genannten Lösungen deren Druckköpfe nicht aus der Druckposition
in eine Wechselposition verschoben, sondern verschwenkt werden. Die Auswechselanordnung
kommt in der Frankiermaschine des Typs Centormail® der Herstellerin Francotyp-Postalia
GmbH zum Einsatz und weist weitere Unterschiede zu den oben genannten Lösungen auf:
In der Wechselposition bleiben die elektrischen Kontakte an den Tintenkartuschen angeschlossen
und in der Wechselposition gibt es keine Mittel, die die elektrischen Kontakte des
Druckkopfes zur Entnahme der Tintenkartuschen schon vorher lösen oder die Druckeinrichtung
in der Parkpostion isolieren, bevor die Tintenkartuschen ausgewechselt werden.
[0004] Die Anordnung weist Riegel zur Verriegelung der Tintenkartuschen und je Tintenkartusche
einen mit einer Rückholfeder mechanisch verbundenen Zughaken sowie einen Führungshebel
auf. Diese an der Tintenkartuschenaufnahme angebrachte Vorrichtung zum Wechseln der
Tintenkartuschen ist zum einen materialintensiv und kann ein Problem kaum befriedigend
lösen, das anhand der Fig.9 der
EP 1880857 A2 ersichtlich ist: Weil die untere Hinterkante der Düsenfläche der Tintenkartusche
an einem Federstück anliegt, welches eine Berührung des Gegenstückes zum Kontaktfeld
verhindern soll, ist der Abstand klein. Deshalb können das Federstück und die Kontakte
dennoch beim Herausnehmen der Tintenkartusche durch Tinte verschmutzen, die sich an
der unteren Hinterkante während des Druckens angesammelt hat.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintendrucksystems mit mindestens einer
Tintenkartusche und einer zugehörigen Tintenkartuschenaufnahme zu entwickeln, welche
die vorgenannten Nachteile der Tintenkartuschenwechselvorrichtung nicht aufweist und
die Wahrscheinlichkeit einer Verschmutzung der Kontakte durch Vergrößerung des Abstandes
der Tintenkartusche zu den Kontakten beim Wechseln verringert und dabei auf eine unaufwendige
Weise einen Schutz vor Produktpiraterie ermöglicht.
[0006] Die Aufgabe wird mit den Merkmalen eines Tintendrucksystems mit mindestens einer
Tintenkartusche und einer zugehörigen Tintenkartuschenaufnahme nach den Ansprüchen
1, 3 und 10 gelöst.
[0007] Die Tintenkartusche wird verändert, indem ein Führungsstift am Bauch oder zwischen
Bauch und Kopf der Tintenkartusche befestigt wird (kraft- und formschlüssige Verbindung).
Der Stift schließt mit der einen flachen Seitenwand der Tintenkartusche ab und ragt
auf der gegenüber liegenden Seite über die flache Seitenwand zwecks Führung der Tintenkartusche
hinaus.
Die Tintenkartuschenaufnahme ist zweifächerig mit zueinander versetzt angeordneten
schachtförmigen Kavitäten in einem Träger und mit gleich geformten Außenwänden aufgebaut.
Die Außenwände und die Mittelwand des Kartuschenträgers der Tintenkartuschenaufnahme
weisen auf einer Seite eine Führungskulisse auf, in welcher der Führungsstift einer
Tintenkartusche entlang gleitet.
[0008] Eine Blattfeder in jeder für eine Tintenkartusche vorgesehene Kavität des Kartuschenträgers
der Tintenkartuschenaufnahme ist bei eingesetzter Tintenkartusche vorgespannt und
unterstützt durch Federkraft das Auswechseln der Tintenkartusche. Dazu wird letztere
per Handdruck auf das Griffelement gegenüber der Verriegelungsnase entgegen der Federkraft
bewegt und um eine nahe und parallel zum Führungsstift, vorzugsweise durch den Führungsstift,
verlaufende Achse geschwenkt, um die Tintenkartusche zu entriegeln. Die Verriegelungsnase
und das Verriegelungselement des Tintenkartuschenträgers geraten ausser Eingriff.
Durch die Federkraft der Blattfeder angetrieben fährt der Führungsstift in der Führungskulisse
entlang, wobei der Abstand der unteren Hinterkante der Tintenkartusche zum Kontaktfeld
des Kartuschenträgers durch den Verlauf der Führungskulisse genau bestimmt ist. Vorteilhaft
ergibt sich eine höhere Zuverlässigkeit der Vorrichtung und die Sicherheit, dass die
Kontakte nicht verschmieren oder mechanisch beschädigt werden können.
[0009] Der Träger der Kartuschen weist zwei Anschläge auf, die ein Kippen der Kartusche
beim Auswechseln begrenzen.
[0010] Es ergibt sich auch eine Materialeinsparung insbesondere gegenüber der Aufnahme der
Frankiermaschine nach
EP 1 880 857 A2 des Typs Centormail® der Herstellerin Francotyp-Postalia GmbH, da Riegel, Rückholfeder,
Zughaken und Führungshebel sowie Abstreiferelemente der Kartuschenwechselvorrichtung
entfallen können.
[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der
Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1,
- perspektivische Ansicht der bekannten Druckvorrichtung mit einer Tintenkartuschenaufnahme
in der Frankiermaschine des Typs Centormail®,
- Fig. 2a,
- perspektivische Ansicht einer modifizierten HP-Tintenkartusche von vorn links unten,
die um 90° nach rechts gedreht ist,
- Fig. 2b,
- perspektivische Ansicht einer modifizierten HP-Tintenkartusche von vorn links unten,
die um 90° nach rechts gedreht und nach hinten gekippt ist,
- Fig. 2c,
- perspektivische Ansicht einer modifizierten HP-Tintenkartusche von vorn links oben,
die um 90° nach links gedreht ist,
- Fig. 3,
- perspektivische Ansicht eines modifizierten Trägers der Tintenkartuschenaufnahme für
die modifizierten ½ Zoll HP-Tintenkartuschen von vorn rechts oben,
- Fig. 4,
- perspektivische Ansicht einer modifizierten Tintenkartuschenaufnahme von vorn rechts
oben in gesprengter Darstellung,
- Fig. 5a, b, c und d,
- geschnittene Seitenansichten der Tintenkartuschenaufnahme in Phasen der Herausnahme
der Tintenkartuschen.
[0012] In der Figur 1 wird eine perspektivische Ansicht der bekannten Druckvorrichtung 1*
der Frankiermaschine des Typs Centormail® von vorn rechts unten dargestellt. Eine
Tintenkartuschenaufnahme 12* trägt zwei Tintendruckköpfe 110*, 120* und ist um eine
Achse 121* in eine Reinigungsposition geschwenkt dargestellt. Eine Reinigungs- und
Dichtvorrichtung (RDS) 13*, die Wischelemente 1311* trägt, ist in eine Ausgangsposition
im hinteren Teil der Frankiermaschine verfahren worden. Zwischen der RDS 13* und der
Tintenkartuschenaufnahme 12* ist ein Abstreiferhalter 1317* angeordnet. Der Abstreiferhalter
trägt Abstreifer an seinen nach unten weisenden Kanten, an welchen die abgestriffene
Tinte zunächst nach unten abtropft. Zur Reinigung der Tintendruckköpfe 110*, 120*
wird die RDS 13* und an die Tintenkartuschenaufnahme 12* herangefahren und wird dann
in die Ausgangsposition zurückverfahren. Dabei verbleibt ein Tintenrest an der Druckkopfkante
1101 * und 1201 *. Jeder Tintendruckkopf ist Bestandteil einer Tintenkartusche. Bei
einer Herausnahme der Tintenkartuschen könnte dieser Tintenrest die elektrischen Kontakte
(nicht dargestellt) im Inneren der Tintenkartuschenaufnahme 12* verschmutzen. Deshalb
sind am Boden der Tintenkartuschenaufnahme 12* Abstreifmittel 12611* und 12621* für
die Druckkopfkante 1101* und 1201* am Rande je einer Öffnung vorgesehen, durch welche
je einer der beiden Tintendruckköpfe 110*, 120* hindurchragt. Jede Öffnung wird einerseits
durch ein Bodenblech 1266* des Trägers 126* nach vorn und seitlich durch zwei Seitenwände
122*, 123* sowie durch eine Andockwand der Tintenkartuschenaufnahme 12* nach hinten
begrenzt, wo in der Andockwand die o.g. elektrischen Kontakte liegen. Jede Tintenkartusche
ist in einer schachtförmigen Kavität der Tintenkartuschenaufnahme 12* gesteckt, die
nicht sichtbar mit je einem Riegel zur deren Fixierung ausgestattet ist. Jede Tintenkartusche
trägt Mittel zur Tintenversorgung des Tintendruckkopfes, eine Verriegelungsnase und
an der einen Schmalseite einen Chip sowie sowie ein Kontaktfeld (nicht sichtbar).
[0013] Die Tintenkartuschenaufnahme 12* Mittel in Form von Zughaken 1228*, 1238* zum Ziehen
und an der Tintenkartusche, Mittel in Form von Führungsstegen am Chiphalter des o.g.
Chips sowie in der Druckkopfaufnahme 12* (nicht sichtbare) Mittel in Form eines Federstiftes
und eines Federstückes zum Dekontaktieren der Tintenkartusche, die miteinander so
mechanisch gekoppelt sind, dass vor Einleitung des Zugvorganges bereits dekontaktiert
wird. Die Zughaken 1228* und 1238* werden von Zugfedern 1227* (nicht sichtbar) und
1237* in die Ausgangslage zurückgeholt. Die Zugfedern 1227* (nicht sichtbar) und 1237*
sind zwischen Stiften 1222* (nicht sichtbar), 1232* am Boden des Trägers 126* und
Stiften 12281* (nicht sichtbar), 12381* gespannt, die in der Mitte des Zughakens befestigt
sind und durch je eine Öffnung 1225* (nicht sichtbar) oder 1235* der Seitenwände 122*
oder 123* hindurch ragen.
[0014] Im Schwenkbereich der Hinterkante 1101* des Tintendruckkopfes 110* ist eine Abstreifvorrichtung
12611*, 12621 * angeordnet.
[0015] Die Tintenkartuschenaufnahme 12* ist in eine Druckposition schwenkbar, so dass beide
Tintendruckköpfe während des Druckens stationär in einem Druckfenster einer Führungsplatte
für die flachen Poststücke (Druckträger) angeordnet sind.
[0016] Die Fig. 2a zeigt eine perspektivische Ansicht einer modifizierten ½ Zoll HP-Tintenkartusche
von vorn links unten, wobei die Tintenkartusche um 90° nach rechts gedreht dargestellt
ist. Die Tintenkartusche 11 passt in die - in der Fig. 1 - dargestellte Druckkopfaufnahme
der bekannten Druckvorrichtung der Frankiermaschine des Typs Centormail®, aber wird
jedoch dort von der Druckkopfaufnahme verdeckt und ist nicht sichtbar.
Die HP-Tintenkartusche 11 weist zwei große flächige Seitenwände auf, von denen nur
die linke Seitenwand sichtbar ist, d.h. dass diejenige Seitenwand dargestellt ist,
welche nach dem Einsetzen der HP-Tintenkartusche in die - in der Fig. 1 - dargestellte
Tintenkartuschenaufnahme links liegt. An der dargestellten Tintenkartuschenaufnahme
orientieren sich auch die anderen relativen Angaben, wie vorn und unten. Die Tintenkartusche
hat an einer der schmalen Seiten einen Bauch 1106 und wird mit der Bauchseite nach
vorn und mit dem Druckkopf 110 nach unten in die - in der Fig. 1 - dargestellte Tintenkartuschenaufnahme
eingesetzt. Die Tintenkartusche 11 weist einen elektronischen Halbleiterchip (nicht
sichtbar) im Druckkopf 110 auf, der auf einem Hals 1103 sitzt. Der Kopf hat an seiner
Stirnseite, d.h. in Tintenausstossrichtung, eine Düsenplatte 1104, die orthogonal
dazu vorn in eine schmale und kurze Halsseite 1103 übergeht. Der Kopf hat orthogonal
zur Düsenplatte 1104 auf der schmalen Rückseite ein paralleles Interface mit einer
elektrischen Kontaktiereinheit 1105 zur Ansteuerung des Tintenstrahldruckkopfes. Zwischen
der Düsenplatte 1104 und der schmalen Rückseite mit der Kontaktiereinheit 1105 liegt
eine Kante 1101 des Druckkopfes 110. Auf der schmalen Rückseite oberhalb der Kontaktiereinheit
1105 ist ein Chiphalter 1108 mit einem Chip 1107 angeordnet. Die schmale Rückseite
geht oben in eine schmale Oberseite über. Am Übergang ist eine Verriegelungsnase 1109
angeordnet. Die schmale Oberseite geht oben in eine schmale Vorderseite über. Am Übergang
ist ein Griffelement 1110 angeordnet. Die schmale Vorderseite und teilweise die beiden
großen flächigen Seitenwände der HP-Tintenkartusche 11 können mit einem Aufkleberschildchen
1111 beklebt werden. Die Tintenkartusche 11 hat einen bauchförmigen Tintenvorratsbehälter
1106 als Tintenspeicher. Die schmale Vorderseite geht unten in eine schmale Bauchunterseite
über. Ein am Übergang befindlicher Bauch 1106 ist gerundet. Die schmale Bauchunterseite
geht in die schmale Halsseite 1103 über und am Übergang ist ein Fach 11030 mit einem
Anschlag 11031 angeformt, wobei das Fach schmaler ist, als die schmale Bauchseite.
Außerdem ist ein Führungsstift 1102 vor der Montage an der Bauchunterseite der Tintenkartusche
11 dargestellt. Die Tintenkartusche 11 passt nach dessen Montage nicht mehr in die
Tintenkartuschenaufnahme, die in der Fig. 1 dargestellt wurde. Der Chiphalter 1108
auf der schmalen Rückseite und der Führungsstift 1102 an der Bauchunterseite der HP-Tintenkartusche
11 bilden ein mechanisches Verhinderungsmittel, dass ein Einsetzen von handelsüblichen
Tintenkartuschen in eine Tintenkartuschenaufnahme verhindert, die nicht vorn Hersteller
der Druckvorrichtung dafür freigegeben sind.
[0017] Entsprechend diesen elektronischen und mechanischen Verhinderungsmitteln 1107 und
1108 ist eine Steuer-und Kontaktiereinheit zur elektronischen Signalwandlung und mechanischen
Verbindung mit der ½ Zoll Tintenkartusche im Träger der Tintenkartuschenaufnahme angeordnet.
Ein entsprechend modifizierter Träger der Tintenkartuschenaufnahme wird weiter unten
anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert.
[0018] Die Fig. 2b zeigt eine perspektivische Ansicht einer modifizierten HP-Tintenkartusche
von vorn links unten, die um 90° nach rechts gedreht und nach hinten gekippt ist,
so dass die Bauchunterseite der Tintenkartusche besser sichtbar wird. Der Druckkopf
hat eine Düsenplatte 1104 mit der Druckkopfkante 1101 auf der einen Seite. Auf der
anderen Seite beginnt eine kurze und schmale Halsseite 1103. Am Übergang von der schmalen
Halsseite 1103 in die schmale Bauchunterseite ist der Führungsstift 1102 der Tintenkartusche
11 angebracht. Der Stift besteht z.B. aus Kunststoff oder Metall und hat mittig eine
Fixiernase, die in das am Halsansatz angeformte Fach der Tintenkartusche formschlüssig
eingreift, das mittig eine von außen zugängliche rechteckige oder U-förmige Öffnung
hat, die das hakenförmige Ende der Fixiernase aufnimmt.
Die Fig. 2c zeigt eine perspektivische Ansicht einer modifizierten HP-Tintenkartusche
von vorn links oben, die um 90° nach links gedreht ist. Die modifizierten HP-Tintenkartusche
hat an den markanten Übergängen der schmalen Seiten in bekannter Weise einen Bauch
1106, ein Verriegelungselement 1109 und ein Griffelement 1110 sowie in neuer und erfinderischer
Weise einen Führungsstift 1102.
[0019] Die Fig.3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines modifizierten Trägers der Tintenkartuschenaufnahme
für die modifizierten ½ Zoll HP-Tintenkartuschen von vorn rechts oben. Die Seitenwände
122 links und 123 rechts begrenzen zwei Kavitäten im Träger 126 der Tintenkartuschenaufnahme
12 für die beiden modifizierten ½ Zoll HP-Tintenkartuschen 11 nach außen. Die Seitenwände
und der Träger können vollständig aus Kunststoff hergestellt werden. Im ersteren Fall
wird ein Spritzgussverfahren zur Erzeugung des Kunststoffteils angewandt. Vorteilhaft
sind die linke und rechte Seitenwand gleich geformt. Beide können auch aus Metall
hergestellt werden. Im letzteren Fall wird eine Führungskulisse ins Metall durch Fräsen
eingeformt. In der linken Seitenwand gleitet der Führungsstift der zweiten Tintenkartusche.
Die Mittelwand des Kartuschenträgers besteht aus Kunststoff und erhält eine Führungskulisse
beim Spritzgießen eingeformt, in welcher der Führungsstift der ersten Tintenkartusche
gleitet.
[0020] Mindestens der Träger sollte aus Kunststoff hergestellt werden. Die Erfindung kann
in einer Druckvorrichtung verwendet werden, die keine schwenkbare Tintenkartuschenaufnahme
aufweist. Dann weist der Träger 126 drei Lagerpunkte 12001, 12002 und 12003 zur Führung
und zum Verfahren der Tintenkartuschenaufnahme in eine Wechsel- bzw. Druckposition
und ggf in andere Positionen auf. Vorteilhaft können Zughaken, Zugfedern und andere
mechanische Mittel zum Auswechseln der HP-Tintenkartuschen 11 gegenüber der in der
Fig. 1 gezeigten bekannten Variante entfallen. Die Tintenkartuschenaufnahme ist dadurch
wesentlich einfacher und weniger störanfällig aufgebaut sowie in der Herstellung billiger,
als die in der Fig. 1 gezeigte Aufnahme 12*.
[0021] Alternativ kann die Erfindung natürlich auch in einer Druckvorrichtung mit einer
schwenkbaren Tintenkartuschenaufnahme verwendet werden.
[0022] Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Tintenkartuschenaufnahme
von vorn rechts oben in gesprengter Darstellung. Der Träger 126 der Tintenkartuschenaufnahme
12 weist eine Mittelwand 1263 zur Trennung der Kavität in zwei Kavitäten, die an die
Form der Tintenkartuschen angepasst sind. Die beiden Kavitäten sind zueinander beabstandet
und versetzt angeordnet. Die Andockwand 1262 der linken Hälfe des Trägers 126 ist
gegenüber der Andockwand 1261 der rechten Hälfe des Trägers 126 nach hinten versetzt
angeordnet. Am Übergang von der schmalen Oberseite zur schmalen Rückseite jeder Tintenkartusche
ist eine Verriegelungsnase angeordnet und der Träger 126 weist im Oberteil je ein
entsprechendes hakenförmiges Verriegelungselement 1281, 1282 auf, das die Nase aufnimmt
und so die Tintenkartusche verriegelt. Ein Haken ragt oben jeweils nach vorne und
das Hakenende 12811, 12821 weist nach unten in Richtung der Nase der Tintenkartusche.
Das Verriegelungselement 1281, 1282 hat eine von der linken zur rechten Seite abfallende
Schräge 12812, 12822. Dem Haken gegenüber ist ein erster Anschlag 12601 auf einer
ersten Stufe angebracht, die sich über die Andockwand 1261 hinaus in Richtung der
Tintenkartusche erhebt. Die Stufe führt zur Mitte hin über eine Rampe 12681 zu einem
ersten Fenster in einer Mulde. Das Verriegelungselement 1281 ist als Detail A vergrößert
dargestellt.
[0023] Eine Blattfeder 1241, 1242, die am Boden 12611, 12621 des Trägers 126 aufliegt, drückt
mit Ihrem federnden Ende im zusammengebauten Zustand der Tintenkartuschenaufnahme
12 die - nicht dargestellte - Tintenkartusche so weit nach oben, dass die Verriegelungsnase
der Tintenkartusche mit dem Verriegelungselement 1281, 1282 in Eingriff kommt.
[0024] Auf der schmalen Rückseite jeder Tintenkartusche ist ein Kontaktfeld und ein Chip
mit sechs elektrischen Kontakten auf seiner Oberfläche angeordnet. Der Träger 126
weist je einen Verbinder 1251, 1252 und 1271, 1272 zur Kontaktierung auf, die als
entsprechendes Gegenstück zum Kontaktfeld ausgebildet sind. Je ein Verbinder 1251,
1252 für die Kontakte zum Ansteuern des Tintendruckkopfes ist in einem zweiten Fenster
12651 (12652 ist verdeckt) auf einer zweiten Stufe angeordnet, wobei die zweite Stufe
ebenfalls je auf einer Andockwand 1261, 1261 jedoch nahe dem Boden der Tintenkartuschenaufnahme
12 ausgeformt worden ist. Zum Einsatz kommen Verbinder mit federnden Kontaktelementen,
so genannte Pogo-Connectoren. Der Pogo-Connector der Verbinder 1251 (1252 ist verdeckt)
ist als Detail B vergrößert dargestellt und weist zum Beispiel 52 federnde Kontaktelemente
auf. Von der zweiten Stufe wird jeweils über eine Rampe 12661, 12662 zur Mitte hin
die vorgenannte Mulde erreicht, in welcher je ein erstes Fenster 12671, (12672 ist
verdeckt) angeordnet ist. Je ein Verbinder 1271 (1272 ist verdeckt) kontaktiert die
Chipkontakte und ist in dem jeweils ersten Fenster angeordnet und der Pogo-Connector
der Verbinder 1271 (1272 ist verdeckt) weist 6 federnde Kontaktelemente auf.
[0025] Die Mittelwand 1263 hat die Form des lateinischen Buchstabens 'd' und im bauchigen
Teil ein Fenster 12631 mit einer federnden Zunge 126311, wobei die Federkraft zur
linken Seite hin zum seitlichen Andrücken einer in die linke Kavität eingesteckten
Tintenkartusche ausgeübt wird. Am unteren Ende des Bodens 12611, 12621 des Trägers
126 und an der vorderen Seite sowie im Oberteil des Trägers 126 ist je ein Gewindeloch
12634 rechts (12644 links ist verdeckt) und 12635 rechts (12645 links ist verdeckt)
sowie 12636 rechts (12646 links ist verdeckt) angeordnet. Der Boden 12611, 12621 des
Trägers 126 geht jeweils in die Vorderseite über, die in der unteren Hälfte des Trägers
126 je einen zweiten Anschlag 12641, 12642 für die Tintenkartusche aufweist.
[0026] Im bauchigen Teil der Mittelwand 1263 ist auf deren rechten Seite eine von oben nach
unten verlaufende gerade Führung 12632 eingearbeitet, welche in einem Bogenstück 12633
nahe des Bodens endet.
[0027] Die rechte und linke Seitenwand 123, 122 haben ebenfalls die Form des lateinischen
Buchstabens 'd' und im bauchigen Teil ein Fenster 1231, 1221 mit einer federnden Zunge
12311, 12211. Die Federkraft der rechten Seitenwand 123 ist zur linken Seite hin gerichtet
und ist zum seitlichen Andrücken einer in die rechte Kavität eingesteckten Tintenkartusche
ausgebildet. Am unteren Ende der rechten und linken Seitenwand 123, 122 und an deren
vorderen Seite sowie im Oberteil ist je ein Loch 1234 rechts, 1224 links und 1235
rechts, 1225 links sowie 1236 rechts, 1226 links angeordnet. Im bauchigen Teil der
Seitenwand 123, 122 ist auf deren rechten Seite eine von oben nach unten verlaufende
gerade Führung 1232, 1222 eingearbeitet, welche in einem Bogenstück 1233, 1223 nahe
des Bodens endet.
[0028] Die Fig. 5a zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Tintenkartuschenaufnahme nach
der Erfindung, vor der Herausnahme der Tintenkartusche, in einer Phase Null. Dabei
handelt es sich um dieselbe Phase wie in Fig.1 gezeigt wurde. Das Gehäuse der Tintenkartuschenaufnahme
ist in Fig. 5a-5d orthogonal zur Düsenplatte einer Kartusche und orthogonal zur Kontaktfläche
der beiden Verbinder 1251, 1271 geschnitten dargestellt. Die Verbinder 1251, 1271
sind auf einer Leiterplatte 12501 im Inneren der Tintenkartuschenaufnahme mechanisch
befestigt und elektrisch kontaktiert und auf die Kavität für das Einstecken der Tintenkartusche
11 ausgerichtet. Die Leiterplatte und Verbinder wurden nicht geschnitten dargestellt.
Die Verbinder enthalten federnde Kontaktelemente (nicht sichtbar), an welche aufgrund
der Kulissenführung die Kontakte der Tintenkartusche gedrückt werden, wenn das Bogenstück
12633 am unteren Ende der Kulissenführung vorn Führungsstift 1102 durchlaufen wird.
Auf der schmalen Rückseite der Tintenkartusche sind eine Kontaktiereinheit 1105 und
ein Chiphalter 1108 mit einem Chip (in der Seitenansicht nicht sichtbar) angeordnet,
deren Kontakte korrekt kontaktiert werden, wenn die Verriegelungsnase 1109 mit dem
im Oberteil des Trägers 126 angeordneten hakenförmigen Verriegelungselement 1281 in
Eingriff gelangt. Wurden beide Tintenkartuschen ordnungsgemäß in den Träger 126 eingesteckt,
dann liegt die Verriegelungsnase 1109 der schmalen Rückseite jeder Tintenkartusche
an je einem ersten Anschlag 12601 des Trägers 126 an.
[0029] Die Fig. 5b zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Tintenkartuschenaufnahme nach
der Erfindung, in einer ersten Phase der Herausnahme der Tintenkartusche. Dazu wird
eine Kraft in Tintenausstossrichtung (siehe weissen Pfeil) und entgegen der Federkraft
der Blattfeder 1241 auf das Griffelement 1110 per Hand (nicht gezeigt) ausgeübt, wobei
die Verriegelungsnase 1109 mit dem im Oberteil des Trägers 126 angeordneten hakenförmigen
Verriegelungselement 1281 außer Eingriff gelangt. Durch eine Kippbewegung nach vorn
(siehe gemusterten Pfeil) wird der Anschlag 12601 verlassen und dabei werden die Kontakte
zunächst des Verbinders 1271 für die Chipkontakte gelöst. Der verbinder ist in einer
Mulde angeordnet, die nach oben über eine erste Rampe 12681 auf die erste Stufe und
die nach unten über eine zweite Rampe 126681 auf die zweite Stufe führt, die auf der
Andockwand angeformt sind. Die Kippbewegung nach vorn ist einerseits durch den zweiten
Anschlag 12641 und andererseits durch eine dritte Rampe 12691 begrenzt, die im Unterteil
des Trägers 126 angeordnet ist und einen dritten Anschlag bildet.
[0030] Die Fig. 5c zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Tintenkartuschenaufnahme nach
der Erfindung, in einer zweiten Phase der Herausnahme der Tintenkartusche. Bei deren
durch Federkraft getriebenen Bewegung nach oben wird die Tintenkartusche 11 durch
die Kulissenführung im Bogenstück 12633 ausreichend weit von der dritten Rampe 12691,
d.h. der Andockwand und somit auch von den Kontakten der Verbinder weg geführt. An
der vorderen Seite des Trägers 126 ist je ein zweiter Anschlag 12641 (12642 nicht
gezeigt) für die schmale Vorderseite der Tintenkartusche angeformt. Der zweite Anschlag
und die Führung 12623 verhindern, dass die Tintenkartusche 11 zu weit nach unten gedreht
werden kann, wenn die Tintenkartusche beim Wechseln nach oben gezogen wird (siehe
weisser Pfeil).
[0031] Die Fig. 5d zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Tintenkartuschenaufnahme nach
der Erfindung, in einer dritten Phase der Herausnahme der Tintenkartusche. In der
dritten Phase verlässt die Tintenkartusche 11 den durch den Träger 126 geführten Bewegungsbereich
in der Tintenkartuschenaufnahme.
[0032] Die Tintenkartuschenaufnahme ist im Bereich der beiden Kavitäten für beide Tintenkartuschen
vorzugsweise gleich aufgebaut
[0033] Die Erfindung kann in einer anderen alternativen Tintenkartuschenaufnahme eingesetzt
werden, als vorstehend beschrieben wurde. Beispielsweise wurde im europäischen Patent
EP 1 300 807 B1 eine Frankiermaschine mit Druckwagen beschrieben, mittels dem ein Druckkopf aus der
Druckposition in eine Wechselposition verfahren werden kann. Der Druckwagen müsste
lediglich an die modifizierten Tintenkartuschen angepasst werden.
Die Erfindung kann auch in einer Druckvorrichtung eingesetzt werden, die eine schwenkbare
Tintenkartuschenaufnahme aufweist oder in der die Tintenkartuschenaufnahme während
des Druckens bewegt wird.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorliegenden Ausführungsformen. Offensichtlich
können auch Tintenkartuschen eines anderen Herstellers modifiziert und eingesetzt
werden. Die Befestigung des Führungsstifts an der Tintenkartusche kann alternativ
mittels einer Ultraschallschweißverbindung, Schrauben-, Nieten- oder Heftklammerverbindung
erfolgen. So können weitere andere Ausführungen eingesetzt werden, die vorn gleichen
Grundgedanken der Erfindung ausgehen und von den anliegenden Ansprüchen umfasst werden.
1. Tintendrucksystem mit mindestens einer Tintenkartusche, mit Mitteln zur Erzeugung
einer Relativbewegung zwischen dem Druckgut und dem Tintendruckkopf und mit einer
zugehörigen Tintenkartuschenaufnahme mit mindestens einer schachtförmigen Kavität,
die einen Träger und Außenwände aufweist, mit mindestens einer schachtförmigen Kavität
zur Aufnahme der mindestens einen Tintenkartusche, gekennzeichnet dadurch, dass ein Führungsstift (1102) an der Tintenkartusche befestigt wird und dass mindestens
eine Wand der Tintenkartuschenaufnahme, welche die schachtförmige Kavität begrenzt,
eine Führungskulisse aufweist sowie dass der Träger mindestens zwei Anschläge (12601,
12641) aufweist, die ein Kippen der Kartusche beim Auswechseln begrenzen.
2. Tintendrucksystem, nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Tintendruckkopf ein Bestandteil der Tintenkartusche ist und dass der Führungsstift
(1102) zwischen Bauch und Kopf der Tintenkartusche (11) befestigt wird sowie dass
der Führungsstift (1102) mit der einen flachen Seitenwand der Tintenkartusche abschließt
und auf der gegenüber liegenden Seite über die flache Seitenwand zwecks Führung der
Tintenkartusche hinausragt.
3. Tintenkartusche, mit zwei großen flachen Seitenwänden, mit einer schmalen Stirnseite,
die eine Düsenplatte (1104) eines Tintenstrahldruckkopfes (110) aufweist, mit einer
schmalen Rückseite orthogonal zur Düsenplatte, wobei zwischen der Düsenplatte (1104)
und der schmalen Rückseite eine Kante (1101) des Druckkopfes (110) liegt, mit einer
vorn und orthogonal zur Düsenplatte gelegenen schmalen und kurzen Halsseite (1103),
die in eine schmale Bauchunterseite übergeht, wobei die schmale Rückseite nach oben
in eine schmale Oberseite übergeht und am Übergang eine Verriegelungsnase (1109) angeordnet
ist, wobei die schmale Oberseite oben in eine schmale Vorderseite übergeht und am
Übergang ein Griffelement (1110) angeordnet ist, wobei die schmale Vorderseite unten
in eine schmale Bauchunterseite übergeht und der am Übergang befindliche Bauch (1106)
gerundet ist, mit einer oberhalb der Kante (1101) angeordneten parallelen Schnittstelle,
welche eine elektrische Kontaktiereinheit (1105) zur Ansteuerung des Tintenstrahldruckkopfes
aufweist, mit einem Chiphalter (1108), der oberhalb der Kontaktiereinheit (1105) angeordnet
ist und einen Chip (1107) aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass ein Führungsstift (1102) zwischen Bauch und Kopf der Tintenkartusche (11) befestigt
wird, wobei die Befestigung des Führungsstifts (1102) mittels einer kraft- und/oder
formschlüssigen Verbindung erfolgt.
4. Tintenkartusche, nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Befestigung des Führungsstifts (1102) mittels einer Ultraschallschweißverbindung
erfolgt.
5. Tintenkartusche, nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Befestigung des Führungsstifts (1102) mittels einer Klebeverbindung und formschlüssigen
Verbindung erfolgt.
6. Tintenkartusche, nach den Ansprüchen 3 und 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Führungsstift (1102) mit der einen flachen Seitenwand der Tintenkartusche abschließt
und auf der gegenüber liegenden Seite über die flache Seitenwand zwecks Führung der
Tintenkartusche hinausragt.
7. Tintenkartusche, nach den Ansprüchen 3, 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, dass sich der Bauch (1106) am Übergang zwischen der schmalen Vorderseite und der schmalen
Bauchunterseite befindet und dass der Kopf (110) der Tintenkartusche (11) einen elektronischen
Halbleiterchip aufweist, welcher zur Ansteuerung elektrisch mit der elektrischen Kontaktiereinheit
(1105) der Schnittstelle verbunden ist und dass ein Fach (11030) am Übergang von der
Halsseite (1103) zur schmalen Bauchunterseite angeodnet ist, an welchem die Befestigung
des Führungsstifts (1102) mittels einer kraft- und formschlüssigen Verbindung erfolgt.
8. Tintenkartusche, nach den Ansprüchen 3, 5 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass am Fach (11030) ein Anschlag (11031) angeformt ist und das Fach schmaler ist, als
die schmale Bauchunterseite.
9. Tintenkartusche, nach dem Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Tintenkartusche (11) mit der Bauchseite nach vorn und mit dem Druckkopf (110)
nach unten in eine passende Tintenkartuschenaufnahme eingesetzt werden kann.
10. Tintenkartuschenaufnahme, mit einem zweifächerigen Aufbau mit zueinander versetzt
angeordneten schachtförmigen Kavitäten in einem Träger und Außenwänden, gekennzeichnet dadurch, dass ein Kartuschenträger (126) mindestens zwei Anschläge (12601, 12641) je Tintenkartusche
aufweist, dass die Außenwände (122, 123) und/oder die Mittelwand (1263) des Kartuschenträgers
(126) der Tintenkartuschenaufnahme (12) auf einer Seite eine Führungskulisse (1222,
1232 und/oder 12632) aufweisen, in welcher ein Führungsstift (1102) einer Tintenkartusche
entlang gleiten kann und dass eine Blattfeder (1241, 1242) in jeder für eine Tintenkartusche
vorgesehenen Kavität des Kartuschenträgers der Tintenkartuschenaufnahme vorgesehen
ist, die bei einer in die Tintenkartuschenaufnahme eingesetzten Tintenkartusche vorgespannt
ist und durch Federkraft das Auswechseln der Tintenkartusche unterstützt, wobei der
Abstand der unteren Hinterkante (1101) an der Düsenplatte des Tintendruckkopfes der
Tintenkartusche zum Kontaktfeld des Kartuschenträgers durch den Verlauf der Führungskulisse
genau bestimmt ist.
11. Tintenkartuschenaufnahme, nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass die beiden Außenwände der . Tintenkartuschenaufnahme gleich geformt aufgebaut sind.
12. Tintenkartuschenaufnahme, nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass ein erster Anschlag (12601) und ein Verriegelungselement (1281) am Oberteil des Tintenkartuschenträgers
(12) angeordnet sind, wobei mit letzterem die Verriegelungsnase (1109) der Tintenkartusche
in Eingriff bringbar ist und wobei die Tintenkartusche per Handdruck auf das Griffelement
gegenüber der Verriegelungsnase entgegen der Federkraft bewegbar ist und um eine nahe
und parallel zum Führungsstift, vorzugsweise durch den Führungsstift, verlaufende
Achse im Bogenstück (12633) der Führungskulisse schwenkbar ist, um die Tintenkartusche
zu entriegeln, wobei der Schwenkbereich durch einen zweiten Anschlag (12641) begrenzt
ist.