Verbrauchsmaterialkassette, insbesondere Tintenkassette, zum Einsetzen in eine Vorrichtung, insbesondere Druckervorrichtung, mit einem Gehäuse (2) und einem mit dem Gehäuse (2) verbundenen schwenkbaren Hebel (3) zum Verriegeln der Verbrauchsmaterialkassette in der Vorrichtung in einer Einsatzstellung. Der schwenkbare Hebel (3) weist einen Aufnahmebereich (5) zur, vorzugsweise lösbaren Aufnahme einer Platine (6) mit einem Signalisierungselement (6a) auf.
Die Erfindung betrifft eine Verbrauchsmaterialkassette gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 zum Einsetzen in eine entsprechende Vorrichtung, insbesondere eine Druckervorrichtung, beispielsweise einen Tintenstrahldrucker, Laserdrucker oder dergleichen.
Tintenkassetten sind als Beispiele dieser Art von Verbrauchsmaterialkassetten weit verbreitet und werden in unterschiedlichen Bauformen eingesetzt. Um ein Gehäuse der Tintenkassette, in dem sich das Tintenreservoir befindet, in einer Aufnahme der Druckervorrichtung in einer Einsatzstellung zu verriegeln, ist mit dem Gehäuse häufig ein schwenkbarer Hebel verbunden, der allein oder im Zusammenwirken mit anderen Eingriffselementen und/oder dem an dem Gehäuse vorgesehen Tintenauslaß das Gehäuse lösbar in der Aufnahme hält.
Neuere Tintenkassetten enthalten häufig eine Halbleiterspeichervorrichtung (ein sogenannter "Chip"), in der Information über die Tintenkassette, beispielsweise über die darin enthaltene Tinte, über technische Parameter oder über den Füllstand gespeichert werden und diese Informationen mit der Druckervorrichtung ausgetauscht und ggf. auf dem Chip verarbeitet werden, um bestimmte Informationen über ein Signalisierungselement nach Außen zu signalisieren. Dadurch kann die Information z.B. über Signale im sichtbaren Spektrum (d.h. Lichtsignale) einem Anwender mitgeteilt oder über Signale im sichtbaren oder im unsichtbaren Spektrum (z.B. Infrarot, Ultraviolett) drahtlos an entsprechende Sensoren der Druckervorrichtung geleitet werden.
Die Halbleiterspeichervorrichtung und das Signalisierungselement sind üblicherweise auf einer Platine mit Leiterbahnen und einem oder mehreren Kontakten, welche beim Einsetzen in die Druckervorrichtung mit einem oder mehreren entsprechenden Gegenkontakt(en) der Druckervorrichtung in Berührungskontakt zu bringen ist/sind, angeordnet und die Platine ist fest mit dem Gehäuse der Tintenkassette beispielsweise durch eine Kunststoff-Schmelzverbindung verschweißt oder verklebt.
Diese Struktur besitzt eine Reihe von Nachteilen. So ist die Positioniergenauigkeit bei Schmelzverbindungen häufig ungenau und erfordert aufwändige Positionierungs-Hilfsmittel bei automatisierten Montageprozessen, um eine ungewollte Verschiebung der Platine zu verhindern, während das Kunststoffmaterial noch elastisch ist.
Die Gegenkontakte liegen regelmäßig im Inneren der Druckervorrichtung, so dass die von den Signalisierungselementen ausgesandten Signale aufwändig, z.B. durch Lichtleiter, an eine Position geleitet werden müssen, wo sie von einem Benutzer gesehen werden können.
Ferner sind die Platinen, insbesondere wegen der darauf angebrachten Halbleiterspeichervorrichtung relativ teuer, enthalten wertvolle und/oder umwelttechnisch schädliche oder jedenfalls bedenkliche Stoffe, welche einer separaten Verwertung zuzuführen sind, und sind bei entleerter Tintenkassette noch nicht am Ende ihrer Betriebs-Lebenszeit. Eine Entfernung der Platine ist bei den bekannten Tintenkassetten aber nur mit großem Aufwand möglich, so dass eine getrennte Verwertung der Komponenten der Tintenkassetten oft unterbleibt oder zur Zerstörung der Platine und/oder der Tintenkassette führt, so dass die noch funktionstüchtigen Bestandteile kaum weiterverwendet werden können.
Die selben Überlegungen gelten für andere Verbrauchsmaterialkassetten wie Tonerkassetten in Laserdruckern oder zukünftig für Brennstoffkartuschen in mobilen Kleinst-Brennstoffzellen, so dass eine "Vorrichtung", auf die sich die Verbrauchsmaterialkassette der Erfindung bezieht, jedes Gerät sein kann, das über eine austauschbare Verbrauchsmaterialkassette mit einem flüssigen oder pulverartigen Verbrauchsmaterial versorgt wird, wobei eine Datenverarbeitung und eine Signalisierung von bestimmten Betriebszuständen auf der Verbrauchsmaterialkassette erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, derartige austauschbare Verbrauchsmaterialkassetten dahingehend zu verbessern, dass zumindest einige der genannten Probleme beseitigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe bringt die Erfindung eine Verbrauchsmaterialkassette gemäß Patentanspruch 1 in Vorschlag. Bevorzugte Ausgestaltungen der Verbrauchsmaterialkassette sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Verbrauchsmaterialkassette kann die relativ teure Platine mit elektronischen Bauteilen (Speicherchip, Signalisierungselement) in dem Aufnahmebereich in dem schwenkbaren Hebel des Gehäuses entfernbar aufgenommen sein. Die Platine ist damit an einem sehr gut zugänglichen Bereich des Gehäuses angebracht, der auch in einem in die entsprechende Vorrichtung eingesetzten Zustand für einen Benutzer gut zugänglich und einsehbar ist, weil der Benutzer an dem Hebel zum Einsetzen und Entnehmen der Kassette ohnehin angreifen muß, so dass eine auf der Platine ggf. vorhandene Signalisierungseinrichtung auch im eingesetzten Zustand der Kassette unmittelbar und gut erkennbar ist. In dem Aufnahmebereich in dem schwenkbaren Hebel ist die empfindliche Platine auch gut geschützt gegenüber externen Einflüssen wie Stößen, Verbrauchsmaterialresten (Tinte, Toner, Brennstoff etc.), im Vergleich zu Anordnungen, wo die Platine an einer Außenwand des Gehäuses an einer Stelle angebracht ist, die in Einsetzrichtung voraus in eine entsprechende Vorrichtung eingesetzt wird und von einem Benutzer nicht mehr einsehbar ist.
Ferner kann die Platine auch im eingesetzten Zustand der Kassette aus dieser entnommen werden und ein Austausch, eine Wiederverwendung oder eine Verwertung und getrennte Entsorgung der Platine ist vereinfacht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Platine von dem Kontaktelement für die Kopplung mit den Gegenkontakten in der Druckervorrichtung getrennt ist und das Kontaktelement an einer anderen Stelle des Gehäuses angebracht und über eine flexible Verbindungsleitung mit der Platine gekoppelt ist, kann eine erheblich größere Variantenzahl von einem Kassettentyp bei einer geringen Zahl von abgewandelten Einzelkomponenten und damit bei geringen Kosten hergestellt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. Es zeigen in der beigefügten Zeichnung:
Die
An einer Unterseite eines etwa quaderförmigen Gehäuses 2 der Tintenkassette 1 ist ein Tintenauslass 2b angeordnet, der nach dem Einsetzen in eine Druckervorrichtung mit einem Tintenaufnahmedorn der Druckervorrichtung zusammenwirkt, so dass Tinte aus einem Tintenreservoir im Inneren des Gehäuses 2 der Tintenkassette über den Auslass 2b abgeführt werden kann. Die Position des Auslasses ist für die vorliegenden Erfindung unerheblich und kann dem jeweiligen Druckermodell angepasst werden.
Im gezeigten Beispiel besitzt die Tintenkassette einen mit dem Gehäuse 2 verbundenen schwenkbaren Hebel 3 zum lösbaren Verriegeln der Tintenkassette in der Druckervorrichtung in einer Einsatzstellung. An dem Hebel 3 sind dazu beispielsweise Rastvorsprünge 3a vorgesehen, die mit entsprechenden druckerseitigen Gegenelementen in Eingriff bringbar sind.
Der Hebel 3 ist beispielsweise über ein Gelenk oder Scharnier 4 an dem Gehäuse 2 oder an einem mit dem Gehäuse verbundenen separaten Teil verbunden und ggf. durch ein Vorbelastungsmittel (Feder, elastisches Materialstück etc.) elastisch in eine Verriegelungsstellung vorbelastet (nicht dargestellt). Am äußeren Ende des Hebels 3 befindet sich eine Erweiterung 3b, die als Griffabschnitt bezeichnet werden kann, an der ein Benutzer angreifen kann, um den Hebel entgegen der Vorbelastungskraft zu drücken, um die Kassette zu entriegeln und aus der Druckervorrichtung zu entnehmen oder in diese einzusetzen. Für eine Befestigung in der Aufnahme der Druckervorrichtung können an dem Gehäuse ggf. weitere Vorsprünge oder Ausnehmungen an verschiedenen Positionen vorgesehen sein, die mit den entsprechenden druckerseitigen Gegenelementen linear oder über eine Kipp-/Schwenkbewegung der Kassette lösbar in Eingriff bringbar sind. Die Anordnung und genaue Größe und Form des Hebels kann dem jeweiligen Druckermodell angepasst werden.
In der Erweiterung 3b des schwenkbaren Hebels 3 befindet sich ein Aufnahmebereich 5 zur Aufnahme einer Platine 6, die die in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Funktionselemente wie Speicher und Signalisierungselement 6a aufweist.
Der Aufnahmebereich 5 ist vorzugsweise so gestaltet und eingerichtet, dass die Platine 6 entfernbar eingesetzt und entnommen werden kann. Sie besitzt hierfür beispielsweise Einsetzschienen und/oder Rast- bzw. Klemmelemente, die die Platine führen und in einer Endstellung fixieren.
Um die "Sichtbarkeit" des Signalisierungselements 6a zu gewährleisten, besitzt der Aufnahmebereich 5 eine Ausnehmung 5a, in der das Signalisierungselement zu liegen kommt, wenn die Platine ganz eingesetzt ist. Um den Aufnahmebereich 5 zu verschließen und die darin eingesetzte Platine 6 zu schützen kann eine (nicht dargestellte) zumindest teilweise transparente Abdeckung vorgesehen sein, durch die Signale des Signalisierungselements nach Außen treten können. Obwohl der Begriff "Sichtbarkeit" verwendet wurde, sind damit erfindungsgemäß nicht nur solche Signalisierungselemente umfasst, die Signale im sichtbaren Spektrum (d.h. Lichtsignale von einer LED oder einer anderen Lichtquelle) aussenden, sondern auch solche, die Signale im unsichtbaren Spektrum (z.B. Infrarot, Ultraviolett) aussenden.
Im Bereich einer Ecke des Gehäuses 2 der Tintenkassette ist ein Kontaktelement 8 angeordnet, das einen oder mehrere Kontakt(e) 8a aufweist, der/die mit einem oder mehreren entsprechenden Gegenkontakt(en) an einer Gegenkontakteinrichtung der Druckervorrichtung zusammenwirkt/zusammenwirken und der/die beim Einsetzen der Tintenkassette in die Druckervorrichtung mit der Gegenkontakteinrichtung der Druckervorrichtung zum Zwecke einer Informationsübertragung zu koppeln ist. Das Kontaktelement 8 ist beispielsweise eine Leiterplatte oder Platine mit darauf aufgebrachten Kontaktelektroden.
Das Kontaktelement 8 ist starr oder vorzugsweise schwenkbar mit dem Gehäuse oder einem mit dem Gehäuse verbundenen separaten Teil (ggf. auch mit dem separaten Teil, an dem der Hebel 4 verbunden ist) verbunden. Das Kontaktelement 8 und der Hebel 3 sind aber unabhängig voneinander schwenkbar. Die bevorzugte schwenkbare Anbringung des Kontaktelements 8, die wiederum durch ein Gelenk oder Scharnier und hierbei fest (z.B. durch eine materialeinheitliche elastische Verbindungsstelle) oder lösbar ausgestaltet sein kann, ermöglicht eine Anpassung der genauen Position der Kontakte an die Position der Gegenkontakte im Drucker, so dass ein zuverlässiger Berührungskontakt gewährleistet ist. Ferner kann die Stellung der Kontakte zumindest über einen bestimmten Bereich der Einsetzbewegung der Kassette folgen, ausgehend z.B. von einer horizontalen oder vertikalen Grundstellung, so dass selbst während des Einsetzvorganges der Berührungskontakt zuverlässig aufrechterhalten bleibt. Im übrigen erlaubt die Beweglichkeit des Kontaktelements eine Verwendung eines Kassettentyps für unterschiedliche Drucker, die sich in der Stellung der Gegenkontakte unterscheiden.
Das Kontaktelement 8 ist über eine flexible Informationsleitung 7, beispielsweise ein Flachband- oder Flexkabel 7 mit dem Aufnahmebereich 5 in dem Hebel 3 verbunden. Das Kontaktelement 8 ist damit ein von der Platine 6 und dessen Funktionselementen (Speicher, Signalisierungselement etc.) prinzipiell unabhängiges und separates Bauteil und enthält in dieser Ausführungsform keine empfindlichen elektronischen Komponenten. Dadurch können beispielsweise die Kontaktelemente und die Platinen für die jeweiligen Druckermodelle entsprechend den jeweiligen spezifischen Funktionen/Kontaktpositionen angepasst werden, so dass dadurch insgesamt eine kostengünstige Erhöhung der Variantenvielfalt durch eine Modularisierung einzelner Funktionsteile erreicht werden kann.
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung von einem elektrische Berührungskontakt zwischen den Kontakten des Kontaktelements 8 der Tintenkassette und der Gegenkontakteinrichtung der Druckervorrichtung ausgegangen wurde, um elektrische Signale und Daten zu übertragen, ist die erfindungsgemäße Anordnung des Kontaktelements nicht hierauf beschränkt. Denkbar ist es ebenfalls, einen berührungslosen Austausch von Signalen, beispielsweise durch Induktion oder Funk oder über Lichtsignale zu verwirklichen. Deshalb ist der Begriff "Kontakt" in diesem erweiterten Sinne zu verstehen. Auch in dieser Hinsicht erlaubt die Trennung des Kontaktelements von der Platine eine Modularisierung, so dass auf einfache und kostengünstige Weise Varianten einer Kassette hergestellt werden können, die sich nur im Kontaktelement oder nur in der Platine unterscheiden, ansonsten aber baugleich sein können.
In dem Aufnahmebereich 5 ist zumindest ein Kontakt vorgesehen, der bzw. die mit der flexiblen Informationsleitung 7 verbunden ist/sind. Die Kontakte im Aufnahmebereich 5 sind so ausgestaltet, dass eine vorzugsweise lösbare Kopplung der flexiblen Informationsleitung 7 mit Gegenkontakten der Platine 6 hergestellt ist, wenn die Platine 6 in den Aufnahmebereich (5) eingesetzt ist. Dadurch erfolgt die leitende Verbindung und Zuordnung zwischen den Kontakten der Platine 6 und den Kontakten auf dem Kontaktelement 8.
Die flexible Informationsleitung 7 ist vorzugsweise zumindest teilweise durch einen Kanal 3b in dem Hebel 3 geführt und ist dadurch gegenüber äußeren Einflüssen geschützt. Erforderlich ist aber, dass die Informationsleitung 7 die Schwenkbewegung des Hebels und ggf. des Kontaktelements 8, wenn dieses nicht starr am Gehäuse angebracht ist, zulässt.
Ist der Lebensdauer der Platine erschöpft, wird diese einfach aus dem Aufnahmebereich 5 am Hebel 3 entnommen und einer getrennten stofflichen Verwertung zugeführt. Gleichermaßen kann aber auch die Platine mit einem neuen Gehäuse mit frischem Verbrauchsmaterial weiterverwendet werden.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Ausführungsform einer Tintenkassette beschrieben und dargestellt wurde, bei der das Kontaktelement in Bereich eines Eckbereichs einer Stirnwand angeordnet ist, ist die erfindungsgemäße Lösung hierauf nicht beschränkt sondern ist grundsätzlich auf alle Anordnungen eines Kontaktelements an einer Tintenkassette, beispielsweise auch in einer Vertiefung oder Ausnehmung an der Seitenwand, anwendbar.
Die Tintenkassette besitzt normalerweise ein Reservoir zur Aufnahme von Tinte, die über den Auslass 2b an die Druckervorrichtung übergeben wird. Alternativ kann die Tintenkassette aber auch eine Aufnahme besitzen, in die ein separates Reservoir für die Tinte einzusetzen ist. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die Tintenkassette für unterschiedliche Drucker angepasst ist, aber ein einheitliches Reservoir zu verwenden ist oder aber dann, wenn die Tintenkassette statt des Tintenauslasses unmittelbar einen Druckkopf enthält. Diese Ausgestaltung mit integriertem Druckkopf ist selbstverständlich auch bei einer Tintenkassette mit integrierten Reservoir anwendbar.