CN109070602A - 用于标记货物的具有书写头和具有存储容器的喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

一种用于标记货物的喷墨打印机具有书写头(20)，该书写头(20)包括a用于墨水液滴的至少一个排出开口(26)，b连接到所述排出开口的打印单元(78)，c压缩空气泵(70)以及d电控制器(32)。它具有至少一个供流体流过排出开口的存储容器(40)。存储容器在耦合区域中可释放地连接到书写头。在书写头中第一压力传感器(80)被布置在压缩空气管道(76)上，该第一压力传感器(80)检测压缩空气管道中的空气压力并将空气压力信号输出到控制器(32)。第二压力传感器被布置在墨水管道上，该第二压力传感器检测墨水管道中的压力并向控制器输出墨水压力信号。如果墨水压力信号相对于空气压力信号下降超过10％，则稍后输出，墨水为空“信号。

Description

用于标记货物的具有书写头和具有存储容器的喷墨打印机

一种用于标记货物的喷墨打印机具有书写头，包括a)用于在前表面处的墨水液滴的至少一个排出开口，b)连接到该排出开口的机制，c)空气泵以及d)电控制器，以及具有至少一个供诸如例如墨水、颜料或溶剂之类的流体流过该排出开口的供应罐，其中该供应罐在耦合区域中可释放地连接到该书写头并具有壳体以及位于所述壳体中的可折叠袋，流体被容纳在所述袋中，并且所述袋经由穿过耦合区域的墨水管道被连接到打印机制，气动泵经由压缩空气管道被连接到壳体和袋之间的空间，并从而用过压对该空间加压。

本发明优选地涉及参见例如WO2013/120702 A1的这种手持设备形式的喷墨打印机，其也可与固定设备一起使用，参见例如EP 1 064 153 B1。手持设备是自含式的，它们设有电压供应源，特别是蓄电池，例如无绳螺丝刀。对于固定设备而言，电压供应通常是从外部进行的，例如经由常规的电力网络。

打印过程所需的流体存在于供应罐中。为此目的，参考WO 2013/120702A1，其公开内容完全属于本申请的公开内容并且通过引用并入本文。在实际操作中，需要非常频繁地更换供应罐，因为流体在被加压时被不断消耗，因此在一定数量的加压循环之后会耗尽供应。因此，供应罐被形成以使得它可以容易地被替换。它可以从耦合区域处的书写头释放。当解耦合时，墨水管道和压缩空气连接将被中断。

具有接收流体的内部袋的供应罐以及位于袋和供应罐的壳体之间的压缩空气空间的优点是加压过程所需的液压分别是或可以通过气动压力来实现。流体通常不通过其中可能形成沉积物等的附加液压泵。

先前已知的喷墨打印机的缺点在于，当袋中的墨水供应不足时，打印图像就会劣化。缺乏简单的证据表明墨水供应不足。因此，需要在适当的时间提供墨水耗尽信号。

这将由本发明解决。本发明的目的进一步形成如上文所提及的类型的喷墨打印机，其中可生成墨水耗尽信号。这是通过使用简单的手段来执行的。优选地在打印图像劣化之前输出耗尽信号。

鉴于此，本发明从权利要求1的前序部分的特征出发解决了这个问题，其中第一压力传感器与压缩空气管道的书写头相关联，该第一压力传感器检测压缩空气管道中的空气压力并将空气压力信号提供给控制器，其中在书写头中，第二压力传感器与墨水管道相关联，该第二压力传感器检测墨水管道中的压力并将墨水打印信号提供给控制器，以及其中在墨水打印信号相对于空气压力信号下降超过3％，优选地超过5％时，该控制器输出信号，，墨水为空“。

本发明建议检测由空气泵生成的压力和在其中生成并被设置在墨水管道中的所述压力两者，并将它们相互比较。此时，起始信号是这两个压力值的比率，当有足够的墨水可用时，其是正常操作期间的比率。在正常操作期间，压缩空气管道中的空气压力略高于墨水管道中的流体压力，因为空气压力的一小部分被用于对袋进行折叠等。在正常操作期间，空气压力信号和墨水打印信号的比率将被确定并被记录为基值。如果墨水打印信号下降，则其意味着墨水供应不足。此时，随着袋的排空增加，需要越来越多的空气压力能量来对袋进行折叠，其导致墨水压力的损失。具体而言，墨水管道中的压力降低使得袋将基本上被挤出来。本发明的优点在于，在打印图像劣化之前已经输出了，，墨水为空“的耗尽信号。

有利的是，独立于墨水打印信号来监测空气压力信号，使得空气压力总是足够的，特别是空气压力信号基本上是恒定的。因此，例如，还可检测有缺陷的压缩空气供应。可以避免错误地显示地值。

可从其在气动泵中生成到压缩空气管道穿过耦合区域的位置的空气压力。确定气动泵中的空气压力本身需要付出努力，除非气动泵提供此类确定。因此有利的是，在气动泵和压缩空气管道穿过耦合区域的位置之间进行测量。测量是在压缩空气管道可顺利地被访问之处进行的。

在实际实施例中，压缩空气管道在耦合区域中终止。耦合区域具有位于外部的衬垫。以此方式，压缩空气管道的单独的单个耦合将不被需要。供应罐的外表面限制了供应罐的压缩空气空间。在采用未连接到书写头的供应罐的情况下，气密壳体和袋之间的空间朝向外部敞开。

本发明的优点是，可在书写头中执行测量所需的所有动作。所有传感器都位于书写头中。不需要对供应罐进行干预。可如现有技术中已知的那样继续使用供应罐。

作为用于确定压力的传感器，可以使用通常使用的市售传感器，例如压电元件、压力计等。

在发出，，墨水为空“信号之前，墨水打印信号需要相对于空气压力信号下降的程度是可变的，并且可以根据袋的刚度、加压空间的大小等分别进行调整和选择。在墨水压力信号第一次下降之后，信号将在其内被实际输出的时间跨度取决于控制器。绝对在本发明的范围内，将跨一定的持续时间取平均值，直到信号，，墨水为空“输出例如几秒钟。以此方式，可以排除由任何干扰引起的短期事件。

有利的是，在控制器中，在墨水打印信号在大于零的时间跨度(特别是至少0.5到3秒)期间相对于空气压力信号下降之前，耗尽信号，，墨水为空“将不会被输出。

可将各个体耦合装置彼此组合，例如机械耦合和流体耦合，并将它们合并为单个耦合。

本发明的其他优点和特征将从其余的权利要求以及本发明的两个工作示例的以下描述中显见，这些工作示例被理解为是非限制性的，其将在下文通过参考附图来详细解释，其中：

图1：是作为组装图的喷墨打印机的透视图，该喷墨打印机具有主框架和与主框架间隔开的供应罐，

图2：是从图1的分割面对供应罐进行观察的轴向视图，

图3：是从分割面且以与图2相反的视角对主单元进行观察的轴向视图，

图4：是沿着诸如图2的IV-IV的截面观察的第二工作示例的供应罐的截面表示以及

图5：是沿着诸如图3的V-V的截面视图观察的第二工作示例的主单元的端部件的局部截面图。

根据这两个工作示例，用于标记货物的喷墨打印机被设计为手持设备。它包括主单元20，其在本文中基本上是圆柱形的，具有附接的手柄22。在图1中，前表面24位于主单元20的右手侧，其中设有多个墨水49排出开口26。墨水的排出根据箭头28。优选地用墨水液滴进行打印。在手柄22中，容纳电压供应30，如蓄电池所示。其与控制器CON 32连接，控制器CON 32控制整个操作过程。在手柄22中，安装有释放按钮38，通过该释放按钮38将启动加压程序。

在图1中，在与主单元20相邻的左手侧，供应罐40位于由分割面分开的位置。其具有它自己的壳体。它受到平面容器壁42和气密盖44的限制，平面容器壁42具有圆盘形状。两者彼此气密地连接在一起。其限定的内部空间为经由孔与外部连通。孔46位于容器壁42中。

用于墨水49的袋48位于供应罐40的内部空间中。袋由可折叠的薄材料制成，例如塑料薄膜。袋的内部容积根据墨水49的控制而变化，它仅填充有流体(例如，墨水49)并经由第二耦合构件50连接到外部环境。此第二耦合构件50被设计成插座并与第一耦合构件52协作，该第一耦合构件52横向突出到主单元20处的分割面并形成为连接器。两个耦合构件50、52在接合状态下允许液密连接。两个耦合构件50、52相对于轴54旋转对称。如图1和5所示，主单元20内的第一耦合构件52耦合到墨水管道56，该墨水管道56在本文中被形成为墨水管。以此方式，如果两个耦合构件50、52彼此连接，则袋48的内部空间是排外地可访问的。两个耦合构件50、52和墨水管道56形成墨水供应管道，该墨水供应管道在解耦该耦合区域时被破坏。

第二耦合构件50形成为使得其自密封，除非第一耦合构件52位于第二耦合构件50中。由此确保袋48的内部空间在耦合50、52打开时被密封并从而被分离，如1所示。图4示出了相应的自锁阀。优选地，当耦合50、52关闭时，自锁阀同时在两个耦合构件50、52之间提供密封。

衬垫74被布置在墨水容器40处。它被保持在容器壁42的边缘处，并因此紧靠盖44的边缘。它是环形的替换地，它被布置在主单元20处。

三个钩子从墨水容器40突出。它们位于衬垫74内。它们与适当形成的兜一起形成机械耦合装置66、68。兜也位于衬垫74内。兜表现第一耦合装置66的工作示例，钩子是机械耦合设备66、68的第二耦合装置68的工作示例。耦合装置的其他实施例也是可能的。因此，耦合装置例如一个可被配置为阳螺纹，另一个可被配置为阴螺纹。还可将耦合设备66、68形成为插销接合或卡扣式连接。运动反向机制也是可能的。

在另一实施例中，在运动反向机制中，在所示的第一工作示例中形成机械耦合设备66、68的第二耦合装置68的钩子被布置在与主单元20的容器壁42相对的端部壁64处，而兜状的第一耦合装置68被形成在容器壁42处。

第一耦合装置66可能被形成在容器壁42处并且将被形成为非气密的。第一耦合构件52也可因此承担孔46的功能。当耦合装置66、68以气密方式被形成时，它们可被布置在衬垫74的圆周的内部或外部。

当耦合装置66、68被布置在衬垫74的圆周外部时，要求它们以气密方式形成，例如，具有气密兜。衬垫74内部的布置不需要这样。在衬垫外部，供应罐40的壳体是气密的。

如图1和5所示，气动泵70或另一合适的空气压力生成器位于主单元20内。诸如用于便携式血压测量装备之类的设备被利用。气动泵70由控制器32控制，并与之连接。被配置成管的排出侧压缩空气管道76进入空气通道72，空气通道72位于主单元20的端部壁64中。空气通道72被布置在衬垫74内部。当气动泵70关闭时，它将使端部壁64和容器壁42之间的空隙过压。此空隙通过孔46或等效通道(例如兜)与墨水容器40的内部空间连通。因此，过压也被施加到内部空间。由于此过压，袋48被压缩，从而使墨水49过压。

墨水管道56将第一耦合构件52与打印机制78连接。所述打印机制与排出开口26相关联。例如，具有至少一个阀的打印机制78未在本文示出，该打印机制例如控制加压过程并且是墨水打印机的传统部件，或者连续地提供墨水液滴。以此方式，使加压过程成为可能。其他打印方法也是可能的。由于墨水容器40中的过压，确保墨水49能够至少被输送到主单元20中，而无需墨水49被吸入或以其他方式被输送。有利地，过压对加压过程而言是足够的。以此方式，附加的压力的增强可被省略。

压缩空气管道76与第一压力传感器80相关联。例如，压缩空气管道76附接到其上。通常，压缩空气管道76被布置以使得将获得由主单元20内的气动泵70生成的空气压力的压力值。第一压力传感器80被连接到控制器32。其将空气压力信号输出给控制器32。

墨水管道56与第二压力传感器82相关联。例如，墨水管道56附接到其上。通常，墨水管道56被布置成使得在主单元20内，将获得来自袋48的流体的压力值。第二压力传感器82被连接到控制器32。其将墨水打印信号输出给控制器32。

控制器32处理两个打印信号。它们将连续地或以指定的间隔相互比较。如果墨水打印信号相对于空气压力信号下降超过2％，最终超过3％，优选地超过10％，则信号，，墨水为空“将被发出。布置在主单元20处的显示器84发出适当的信号，例如光信号。其他显示也是可能的。如果实际存储在袋48中的流体水平相对较低，那么其对于加压过程而言将是不足够的，这将被显示。然后加压程序可被锁定。

由衬垫74、包括耦合构件50、52的流体耦合和包括耦合装置60、68的机械耦合构成的所描述的布置形成耦合区域。供应罐40经由耦合区域可释放地连接到书写头20。

优选地，容器壁42和端部壁64通过以轴54为中心的圆圈向外限定。这在工作示例中被表现。优选地，机械耦合通过跨某个角度范围(例如10°至40°)的旋转移动来操作。它优选地被形成为插销接合，诸如在工作示例中所指示的。

根据图4和5，第二工作示例包括根据图1至3的第一工作示例的所有特征。第二工作示例与第一工作示例的不同之处在于以下四个段落中阐述的以下附加元素：

在主单元20的端部壁64处，布置有圆形的第一天线36。它被连接到基本单元34，该基本单元34被布置在主单元20中并被连接到控制器32。应答器60的圆形的第二天线58被附接到容器壁42的内表面。此外，控制单元62与此应答器60相关联。应答器60与基本单元34协作。其被设计成并调整到所述基本单元34。由基本单元34和应答器60组成的此类协作单元是现有技术已知的，参考US 7520429 B2；US 4862160 A和US 2009/016049 A1。基本单元34和应答器60的此类单元通常被称为RFID系统。基本单元34不仅读取信息而且还将信息发送到应答器60，并从而接收响应。它既可以发送也可以接收。在当前情况下，应答器60是所谓的无源应答器60，它没有专用的电压供应。它也由基本单元34供电。适用于两个单元的天线36、58优选地是同轴的并且基本上具有相同的径向延伸。它们应该被尽可能好地耦合。这在各附图中表现。

在控制单元62中，存储关于袋48中的墨水49的数据，所述数据分别包括墨水49或其他流体各自的有效期、它们的类型、成分、初始量、实际量或取出的墨水49的量。可以存储其他特征。当已知相应的墨水49的量时，操作不同的墨水容器40(即，以在操作时更换它们)是可能的。例如，如果期望用另一种颜色进行打印，则需要这样做。RFID系统根据ISO-18000-1来标准化。这个标准将被提及。

指令被存储在控制器32和/或基本单元34中，控制单元62中包含的数据可以与其进行比较和处理。例如，如果墨水49的有效期已过，则禁止打印操作，替换地相应消息，最终是红色闪烁显示灯，将被激活。在这方面，还分别处理或利用其他数据。在这方面，参考上面已经提及的三个EP专利文献和WO出版物。

如果在所示的工作示例中，天线36、58各自被配置并被表现为环形圆盘，则这应被理解为是非限制性的。天线36、58也可具有其他形状，它们可以例如形成多边形，或者可以是椭圆形或星形。在此上下文中，唯一关键点是留有足够大的内部空间，以便可分别在其中布置耦合构件50或52。

一种用于标记货物的喷墨打印机具有书写头20，包括a)用于墨水液滴的至少一个排出开口26，b)连接到所述排出开口26的打印机制78，c)气动泵70以及d)电控制器32。它具有至少一个供流体流过排出开口26的供应罐40。供应罐40在耦合区域中可释放地连接到书写头20。在书写头20中，第一压力传感器80被布置在压缩空气管道76处，其检测压缩空气管道76中的空气压力并将空气压力信号输出到控制器32。第二压力传感器82被布置在墨水管道56处，其检测墨水管道56中的压力并向控制器32发出墨水打印信号。如果墨水打印信号相对于空气压力信号下降超过10％，则所述控制器输出信号，，墨水为空“。

诸如基本上、优选地等等之类的术语以及可能被理解为不精确的细节应被理解为与常规值偏离正负5％、优选地正负2％、以及特别是正负1％是可能的。

附图标记列表

20 主单元

22 手柄

24 前表面

26 排出开口

28 箭头

30 电压供应

32 控制器

34 基本单元

36 圆形的第一天线

38 释放按钮

40 供应罐

42 容器壁

44 盖

46 孔

48 袋

49 墨水，流体

50 第二耦合构件

52 第一耦合构件

54 轴

56 墨水管道

58 圆形的第二天线

60 应答器

62 控制单元

64 端部壁

66 第一耦合装置

68 第二耦合装置

70 气动泵，空气压力生成器

72 空气通道

74 衬垫

76 压缩空气管道

78 打印机制

80 第一压力传感器

82 第二压力传感器

84 显示器

Claims (6)

1.一种用于标记货物的喷墨打印机

-具有书写头(20)，所述书写头包括a)用于在前表面(24)处的墨水液滴的至少一个排出开口(26)，b)连接到所述排出开口(26)的打印机制(78)，c)空气泵(70)以及d)电控制器(32)，以及

-具有至少一个供诸如例如墨水(49)、颜料或溶剂之类的流体流过所述排出开口(26)的供应罐(40)，其中所述供应罐(40)在耦合区域中可释放地连接到所述书写头(20)并具有壳体以及位于所述壳体中的袋(48)，流体被容纳在所述袋中，并且所述袋经由穿过所述耦合区域的墨水管道(56)被连接到所述打印机制(78)，所述气动泵(70)经由压缩空气管道(76)被连接到所述壳体和所述袋(48)之间的空间，从而使所述空间过压，

其特征在于，在所述书写头(20)中，所述压缩空气管道(76)与第一压力传感器(80)相关联，所述第一压力传感器(80)检测所述压缩空气管道(76)中的空气压力并将空气压力信号输出到所述控制器(32)，其中在所述书写头(20)中，所述墨水管道(56)与第二压力传感器(82)相关联，所述第二压力传感器(80)检测所述墨水管道(56)中的压力并将墨水打印信号输出到所述控制器(32)，以及其中如果所述墨水打印信号相对于所述空气压力信号下降超过5％，优选地超过10％，则所述控制器(32)输出信号，，墨水为空“。

2.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，所述第一压力传感器被布置在所述压缩空气管道(76)的管的可自由访问的区域中和/或所述第二压力传感器被布置在所述墨水管道(56)的管的可自由访问的区域中。

3.如前述权利要求中任一项所述的喷墨打印机，其特征在于，在正常操作中，在所述袋(48)中确实存在足够的墨水(49)时，所述空气压力信号与所述墨水打印信号的比率被确定并作为正常值存储在所述控制器(32)的存储中。

4.如前述权利要求中任一项所述的喷墨打印机，其特征在于，在所述控制器(32)中，在所述墨水打印信号在大于零的时间跨度期间，特别是至少0.5，优选地至少3秒，相对于所述空气压力信号下降之前，所述耗尽信号，，墨水为空“将不会被输出。

5.如前述权利要求中任一项所述的喷墨打印机，其特征在于，所述控制器(32)中的所述空气压力信号被不断地获取，并且如果所述空气压力信号与常规值偏离至少5％，特别是在大于零的时间跨度期间，特别是至少0.5，优选地至少3秒，相对于所述常规值下降，则错误信号将被输出。

6.如前述权利要求中任一项所述的喷墨打印机，其特征在于，所述耦合区域包括外部衬垫，其中所述供应罐(40)的所述壳体包括容器壁(42)，所述容器壁(42)的至少一部分位于所述衬垫内，以及其中该部分具有开口，通过所述开口所述袋(48)和所述供应罐(40)的所述壳体之间的空间是可访问的。