DE102012005981A1 - Fluid receptacle, in particular ink cartridge, for inkjet printers - Google Patents
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Abstract
Fluidaufnahmebehälter, insbesondere Tintenpatrone (10) für Tintenstrahldrucker oder Adapter zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters in einer Fluidabgabevorrichtung, wobei der Fluidaufnahmebehälter oder der Adapter umfasst: – eine Lichtleiteinrichtung (36), – eine einer ersten Außenfläche der Tintenpatrone (10) zugeordnete Lichteintrittsfläche (37), – eine einer zweiten Außenfläche der Tintenpatrone (10) zugeordnete Lichtaustrittsfläche (38), wobei die Lichtleiteinrichtung (36) in die Lichteintrittsfläche (37) eintretendes Licht zu der Lichtaustrittsfläche (38) lenkt, so dass es dort austreten kann, wobei die Lichtleiteinrichtung (36) derart ausgebildet ist, dass Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche (38) austritt, gegenüber dem Licht, das in die Lichteintrittsfläche (37) eintritt, einen Versatz (V, W) aufweist.A fluid receptacle, in particular ink cartridge (10) for inkjet printers or adapters for receiving a fluid receptacle in a fluid delivery device, the fluid receptacle or adapter comprising: - a light guide (36), - a light entrance surface (37) associated with a first outer surface of the ink cartridge (10), A light exit surface (38) associated with a second outer surface of the ink cartridge (10), the light guide (36) directing light entering the light entry surface (37) to the light exit surface (38) so that it can exit there, the light guide (36 ) is configured such that light emerging from the light exit surface (38) has an offset (V, W) from the light entering the light entry surface (37).
Description
Die Erfindung betrifft einen Fluidaufnahmebehälter oder Adapter zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, ein Verfahren zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters in einer Fluidabgabevorrichtung sowie ein System zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters, oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, in einer Fluidabgabevorrichtung.The invention relates to a fluid receptacle or adapter for receiving a fluid receptacle, a method for detecting and / or determining a type of replaceable fluid receptacle or adapter for receiving a fluid receptacle in a fluid delivery device, and a system for detecting and / or determining a type of replaceable one Fluid receiving container, or an adapter for receiving a fluid receiving container, in a fluid dispenser.
Insbesondere bei Tintenpatronen, welche über Schlauchleitungen mit einem Druckkopf verbunden sind, muss sichergestellt werden, dass diese Schlauchleitungen stets mit Tinte gefüllt bleiben. Andernfalls besteht die Gefahr lokaler Austrocknungen und der Unterbrechung der Tintenzufuhr. Aus diesem Grunde ist es auch wichtig, dass der Füllstand einer Tintenpatrone überwacht wird. Zu diesem Zweck weisen Drucker Einrichtungen auf, die feststellen, wie der Füllstand der Tintenpatrone ist, insbesondere feststellen, ob die Tintenpatrone leer ist bzw. in Kürze leer wird, um dann ein Weiterdrucken zu verhindern. Es wird angezeigt, dass ein Patronentausch geboten ist. Die Einrichtungen der genannten Art umfassen druckerseitig einen oder mehrere Lichtsende- und Lichtempfängerteile, wobei zwischen diesen beiden Teilen der Druckerpatrone zugeordnete Anwesenheits-Detektionsmittel, Patronentyp-Erkennungsmittel oder Füllstands-Erkennungsmittel platzierbar sind. Beim Stand der Technik gemäss der
Weiterhin sind im Stand der Technik, nämlich aus der
Ein ähnliches physikalisches Prinzip nutzt auch die auf die Anmelderin zurückgehende internationale Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
Bei sämtlichen Lösungen, die mit dem Prinzip der Lichtreflexion an einer Grenzfläche arbeiten, wird es als nachteilhaft empfunden, dass Lichtsender und Lichtempfänger vergleichsweise viel Platz beanspruchen. Dies führt zu einem erhöhten Aufwand und erhöhten Kosten bei der Konstruktion und Herstellung von für die jeweiligen Tintenpatronen geeigneten Tintenstrahldruckern. In Tintenpatronen des Standes der Technik werden üblicherweise Lichtschranken, wie beispielsweise in der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fluidaufnahmebehälter oder Adapter, ein System zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters oder eines Adapters, sowie ein Verfahren zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters vorzugschlagen, wobei es ermöglicht sein soll, einerseits den konstruktiven Aufwand, insbesondere den Platzbedarf für einen Lichtsender sowie einen Lichtempfänger, zu reduzieren sowie einen größeren Freiheitsgrad in der Anordnung eines oder auch mehrerer Sensoren, die mit einem Signalgeber zusammenwirken, zu erreichen.The present invention is therefore based on the object, a fluid receptacle or adapter, a system for detecting and / or determining a type of interchangeable Fluid receiving container or an adapter, and a method for detecting and / or determining a type of replaceable fluid receiving container or an adapter for receiving a fluid receiving container vorzuschschlagen, it should be possible on the one hand the design effort, in particular the space required for a light emitter and a light receiver, to reduce as well as to achieve a greater degree of freedom in the arrangement of one or more sensors that interact with a signal generator.
Diese Aufgabe wird durch die beiliegenden Ansprüche gelöst. Abwandlungen und konstruktive Details sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is solved by the appended claims. Modifications and constructional details are described in the subclaims.
Insbesondere wird die Aufgabe durch einen Fluidaufnahmebehälter, vorzugsweise Flüssigkeitsaufnahmebehälter, insbesondere eine Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker gelöst, umfassend eine Lichtleiteinrichtung, eine einer ersten Außenfläche der Patrone zugeordnete Lichteintrittsfläche, eine einer zweiten Außenfläche der Patrone zugeordnete Lichtaustrittsfläche, wobei die Lichtleiteinrichtung in die Lichteintrittsfläche eintretendes Licht zu der Lichtaustrittsfläche lenkt, so dass es dort austreten kann, wobei die Lichtleiteinrichtung derart ausgebildet ist, dass Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche austritt, gegenüber dem Licht, das in die Lichteintrittsfläche eintritt, einen Versatz aufweist.In particular, the object is achieved by a fluid receptacle, preferably a liquid receptacle, in particular an ink cartridge for an ink jet printer, comprising a light guide, a light entrance surface associated with a first outer surface of the cartridge, a light exit surface associated with a second outer surface of the cartridge, the light guide entering light entering the light entrance surface the light exit surface deflects, so that it can exit there, wherein the light guide is formed such that light exiting the light exit surface, with respect to the light entering the light entrance surface, an offset.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche austritt, gegenüber dem Licht, das in die Lichteintrittsfläche eintritt, einen Versatz aufweist. Durch eine derartige Ausbildung können Lichtsender und Lichtempfänger an deutlich voneinander getrennten Orten angeordnet werden. Es wird sowohl eine unmittelbare Nebeneinander-Anordnung an derselben Wand (wie beispielsweise bei der
Unter „Versatz” soll insbesondere verstanden werden, dass die Lichteintrittsfläche der Lichtaustrittsfläche nicht spiegelbildlich gegenüber liegt bzw. dass ein eintretender Lichtstrahl nicht mit einem austretenden Lichtstrahl fluchtet, oder, bei Verwendung eines Reflexionsprismas, ein Lichtsender nicht in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Lichtempfänger steht. Unter einer der ersten Außenfläche der Patrone zugeordneten Lichteintrittsfläche soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, bei der Licht, das in einer Richtung senkrecht auf die erste Außenfläche der Patrone strahlt, auf die Lichteintrittsfläche treffen kann. Entsprechendes gilt für die der zweiten Außenfläche der Patrone zugeordnete Lichtaustrittsfläche. Für diese soll gelten, dass Licht vom Lichtempfänger, das über einen Lichtpfad zur zweiten Außenfläche geführt und von dieser senkrecht abgestrahlt wird, einen vor der Lichtaustrittsfläche angeordneten Sensor erreichen kann. Die Funktion der Eintritts- bzw. Austrittsfläche, je nach Anordnung des/der Sender bzw. des/der Sensoren kann (im Allgemeinen) vertauscht werden.By "offset" is to be understood in particular that the light entrance surface of the light exit surface is not mirror images or that an incoming light beam is not aligned with an outgoing light beam, or, when using a reflection prism, a light transmitter is not in the immediate vicinity of a light receiver. A light entry surface assigned to the first outer surface of the cartridge should in particular be understood to mean a surface in which light which radiates in a direction perpendicular to the first outer surface of the cartridge can strike the light entry surface. The same applies to the second outer surface of the cartridge associated light exit surface. For this is to apply that light from the light receiver, which is guided over a light path to the second outer surface and emitted perpendicularly from this, can reach a sensor arranged in front of the light exit surface. The function of the entrance or exit surface, depending on the arrangement of the transmitter (s) of the sensor (s) can be reversed (in general).
Vorzugsweise liegen die erste und zweite Außenfläche einander gegenüber. Damit soll insbesondere gemeint sein, dass erste und zweite Außenfläche zumindest abschnittsweise parallel verlaufen. Erste und zweite Außenfläche sollen somit beispielsweise nicht über Eck angeordnet sein.Preferably, the first and second outer surfaces are opposite each other. This is intended to mean, in particular, that the first and second outer surfaces run parallel at least in sections. First and second outer surface should thus not be arranged above the corner, for example.
In einer konkreten Ausführungsform sind die erste und die zweite Außenfläche der Tintenpatrone identisch, wobei ein Abstand zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche zumindest der halben Abmessung des größeren kennzeichnenden Parameters der Außenfläche entspricht. Der kennzeichnende Parameter ist vorzugsweise die Höhe der Tintenpatrone. Beispiele für den größeren kennzeichnenden Parameter sind die Länge eines Rechtecks, die größere Ellipsenachse einer Ellipse (etc.). Ein Mindestabstand von 20 mm, vorzugsweise 25 mm, noch weiter vorzugsweise 30 mm, ist bevorzugt.In a specific embodiment, the first and the second outer surface of the ink cartridge are identical, wherein a distance between the light entry surface and the light exit surface corresponds to at least half the dimension of the larger characteristic parameter of the outer surface. The characterizing parameter is preferably the height of the ink cartridge. Examples of the larger characteristic parameter are the length of a rectangle, the larger ellipse axis of an ellipse (etc.). A minimum distance of 20 mm, preferably 25 mm, more preferably 30 mm, is preferred.
Der Versatz kann vorzugsweise mindestens 25%, weiter vorzugsweise mindestens 35%, noch weiter vorzugsweise mindestens 50% einer Länge und/oder Breite und/oder Tiefe des Fluidaufnahmebehälters, insbesondere der Tintenpatrone, betragen. In absoluten Werten kann der Versatz mindestens 20 mm, vorzugsweise mindestens 25 mm, noch weiter vorzugsweise mindestens 30 mm betragen. The offset may preferably be at least 25%, more preferably at least 35%, even more preferably at least 50% of a length and / or width and / or depth of the fluid receiving container, in particular the ink cartridge. In absolute terms, the offset may be at least 20 mm, preferably at least 25 mm, more preferably at least 30 mm.
Vorzugsweise ist innerhalb eines Lichtpfads der Lichtleiteinrichtung ein Füllstands-Erkennungsmittel, insbesondere ein Füllstandsprisma angeordnet. In einer ersten Alternative kann die Lichtleiteinrichtung mit dem Füllstands-Erkennungsmittel derart zusammenwirken, dass durch die Lichtleiteinrichtung geleitetes Licht abhängig vom Zustand des Füllstands-Erkennungsmittels (beispielsweise eine Be- oder Entnetzung von Reflexionsflächen) absorbiert wird (und somit einen Detektor nicht erreichen kann) oder reflektiert (allg.: weitergeleitet) wird (und somit einen Detektor erreichen kann). Das Füllstands-Erkennungsmittel kann ein Lichtblockierabschnitt eines durch Fluidauftrieb im Fluidaufnahmebehälter beweglichen Körpers sein. Vorzugsweise ist das Füllstands-Erkennungsmittel ein optisches Bauteil, z. B. ein Füllstandsprisma. In einer weiteren Alternative kann jedoch auch das Licht der Lichtleiteinrichtung einen Abschnitt des Füllstands-Erkennungsmittels durchstrahlen, jedoch ansonsten nicht mit diesem zusammenwirken. Bei dieser Alternative erreicht das Licht der Lichtleiteinrichtung unabhängig vom Füllstand einen vorgesehenen Detektor. In dieser Alternative kann das für das Füllstands-Erkennungsmittel benötigte Licht über eine zweite Lichteintrittsfläche bereit gestellt werden. Diese muss nicht (notwendigerweise) einen Versatz zu der Lichtaustrittsfläche und/oder einer zweiten Lichtaustrittsfläche aufweisen. In weiteren Ausführungsformen kann auch auf ein Füllstands-Erkennungsmittel verzichtet werden. Das Licht, das auf die Lichteintrittsfläche fällt, kann dann beispielsweise zur Bestimmung eines bestimmten Patronentyps genutzt werden (beispielsweise entsprechend dem Inhalt der Patrone „Rot” oder „Blau” oder der anfänglichen Befüllung der Patrone „große” oder „kleine” Befüllmenge).Preferably, a fill level recognition means, in particular a fill level prism, is arranged within a light path of the light guide device. In a first alternative, the light-conducting device can cooperate with the level detection means such that light guided by the light-conducting device is absorbed depending on the state of the fill level detection means (for example, wetting or wetting of reflection surfaces) (and thus can not reach a detector) or reflected (generally: forwarded) is (and thus can reach a detector). The fill level detection means may be a light blocking portion of a body moveable by fluid buoyancy in the fluid receiving container. Preferably, the level detection means is an optical component, e.g. B. a level prism. In a further alternative, however, the light of the light-conducting device can also radiate through a section of the fill-level detection means, but otherwise do not interact with it. In this alternative, the light of the light guide reaches regardless of the level a designated detector. In this alternative, the light needed for the level detection means may be provided via a second light entry surface. This does not have to (necessarily) have an offset to the light exit surface and / or a second light exit surface. In other embodiments, a level detection means may be dispensed with. The light incident on the light entry surface can then be used, for example, to determine a particular type of cartridge (for example, corresponding to the contents of the cartridge "red" or "blue" or the initial charge of the cartridge "large" or "small" charge).
In einer konkreten Ausführungsform umfasst die Lichtleiteinrichtung mindestens einen Lichtleiter (synonym für Lichtwellenleiter). Unter Lichtwellenleiter soll insbesondere ein (längliches) Element verstanden werden, das einen Eingang und einen Ausgang aufweist. Trifft Licht auf den Eingang des Lichtwellenleiters, wird es von dort über den Lichtwellenleiter zum Ausgang geleitet. Derartige Lichtwellenleiter sind grundsätzlich im Stand der Technik bekannt. Bei solchen Lichtwellenleitern handelt es sich um lange (biegsame oder starre) Zylinder, bzw. bei planaren Lichtleitern um Stäbe mit beispielsweise rechteckigem Querschnitt, deren Längserstreckung deutlich länger ist als ihr Durchmesser breit (senkrecht auf die Längserstreckung). Eine spezielle Ausführung eines Lichtwellenleiters ist ein Glasfaserkabel. Für den Transport von größeren Lichtmengen können mehrere Glasfaserkabel gebündelt werden. Weiterhin können für die Einkopplung des Lichts dem Fachmann bekannte Vorkehrungen getroffen werden. Ein Verhältnis von Längserstreckung zu Durchmesser beträgt für den oder die Lichtwellenleiter beispielsweise mindestens 3 oder mindestens 5 oder mindestens 10. Durch einen derartigen Lichtwellenleiter kann mit konstruktiv einfachen Mitteln ein Versatz von eintretendem Lichtstrahl und austretendem Lichtstrahl erreicht werden.In a specific embodiment, the light-guiding device comprises at least one light guide (synonymous with optical waveguides). Optical waveguides should in particular be understood to mean an (elongate) element which has an input and an output. If light hits the input of the fiber optic cable, it is directed from there via the fiber optic cable to the output. Such optical waveguides are basically known in the prior art. Such optical waveguides are long (flexible or rigid) cylinders, or in the case of planar optical waveguides, rods with, for example, a rectangular cross-section, whose longitudinal extent is significantly longer than their diameter wide (perpendicular to the longitudinal extent). A special type of optical fiber is a fiber optic cable. For the transport of larger amounts of light several fiber optic cables can be bundled. Furthermore, arrangements known to those skilled in the art can be made for coupling in the light. A ratio of longitudinal extension to diameter for the optical waveguide or, for example, at least 3 or at least 5 or at least 10. Such an optical waveguide can be achieved with simple design means an offset of incoming light beam and exiting light beam.
Grundsätzlich ermöglichen es Lichtwellenleiter, das Licht, auch entlang gekrümmter Bahnen, von einem Ort zum anderen zu transportieren.In principle, optical waveguides make it possible to transport the light, even along curved paths, from one place to another.
Vorzugsweise verläuft der Lichtwellenleiter (zumindest abschnittsweise) in einem (mittleren) Winkel, vorzugsweise von mehr als 60°, weiter vorzugsweise von mehr als 85°, gegenüber der Lichteintrittsfläche. Durch eine derartige Anordnung kann der Lichtwellenleiter einen vergleichsweise großen Versatz ermöglichen, ohne besonders viel Platz zu beanspruchen.The optical waveguide preferably extends (at least in sections) at an (average) angle, preferably greater than 60 °, more preferably greater than 85 °, with respect to the light entry surface. By such an arrangement, the optical waveguide allow a relatively large offset, without taking up much space.
In einer konkreten Ausführungsform weist der Lichtwellenleiter einen viereckigen Querschnitt auf. Allgemein ist denkbar, dass der Lichtwellenleiter einen vieleckigen Querschnitt aufweist. In alternativen Ausführungsformen kann der Lichtwellenleiter zumindest abschnittsweise einen (kreis-)runden, elliptischen oder sonstig gestalteten Querschnitt aufweisen.In a specific embodiment, the optical waveguide has a quadrangular cross-section. In general, it is conceivable that the optical waveguide has a polygonal cross section. In alternative embodiments, the optical waveguide may have, at least in sections, a (circular) round, elliptical or otherwise shaped cross section.
Der Lichtwellenleiter kann die Lichteintrittsfläche umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtwellenleiter die Lichtaustrittsfläche umfassen. Lichteintrittsfläche und/oder Lichtaustrittsfläche sind vorzugsweise als ebene Fläche (Flächen) ausgebildet. In einer konkreten Ausführungsform können Lichteintrittsfläche und/oder Lichtaustrittsfläche parallel zu einer Patronenwand ausgebildet sein. Bei derartigen Ausführungsformen wird auf einfache Weise der Lichtwellenleiter zur Aufnahme des eintreffenden Lichtes genutzt. Dies verringert den konstruktiven Aufwand und somit die Kosten.The optical waveguide may comprise the light entry surface. Alternatively or additionally, the optical waveguide may comprise the light exit surface. Light entry surface and / or light exit surface are preferably formed as a flat surface (surfaces). In a specific embodiment, light entry surface and / or light exit surface may be formed parallel to a cartridge wall. In embodiments of this type, the optical waveguide is used in a simple manner to receive the incoming light. This reduces the design effort and thus the cost.
Ein, der Lichteintrittsfläche zugeordnetes, Ende des Lichtwellenleiters kann eine Eintritts-Schrägfläche aufweisen, die auf die Lichteintrittsfläche treffendes Licht in den Lichtwellenleiter einleitet. Alternativ oder zusätzlich kann ein, der Lichtaustrittsfläche zugeordnetes, Ende des Lichtwellenleiters eine Austritts-Schrägfläche aufweisen, die im Lichtwellenleiter geführtes Licht aus dem Lichtwellenleiter hinaus leitet. Die Eintritts-Schrägfläche und/oder die Austritts-Schrägfläche können vorzugsweise einen Reflektor aufweisen. Der Reflektor kann beispielsweise eine Reflexionsschicht, wie eine Metallschicht, insbesondere Aluminiumschicht oder Silberschicht, bzw. eine dichroitische Schicht, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Interferenzspiegeln verwendet wird, oder eine Reflektorwand (Reflektorkappe) umfassen. Die Reflexionsschicht ist vorzugsweise integral mit dem Lichtwellenleiter ausgebildet. Die Reflektorwand (Reflektorkappe) kann als separates Bauteil (in unmittelbarem Kontakt) an dem Lichtwellenleiter angeordnet sein.An end of the optical waveguide assigned to the light entry surface may have an entry slanted surface which introduces light impinging on the light entry surface into the optical waveguide. Alternatively or additionally, an end of the optical waveguide assigned to the light exit surface may have an exit slanted surface which guides light guided in the optical waveguide out of the optical waveguide. The entry inclined surface and / or the exit inclined surface may preferably have a reflector. The reflector can, for example, a Reflection layer, such as a metal layer, in particular aluminum layer or silver layer, or a dichroic layer, as used for example in the production of interference mirrors, or a reflector wall (reflector cap). The reflection layer is preferably formed integrally with the optical waveguide. The reflector wall (reflector cap) can be arranged as a separate component (in direct contact) on the optical waveguide.
Vorzugsweise erstreckt sich der Lichtwellenleiter über mindestens 20%, weiter vorzugsweise über mindestens 35%, noch weiter vorzugsweise über mindestens 50% einer zum Lichtwellenleiter (etwa) parallelen Seitenwand. Die parallele Seitenwand ist vorzugsweise diejenige, die die Lichteintrittsfläche oder Lichtaustrittsfläche umfasst bzw. der die Lichteintrittsfläche bzw. Lichtaustrittsfläche zugeordnet ist (sind). Durch die vorgeschlagene Erstreckung des Lichtwellenleiters kann ein vergleichsweise großer Versatz erreicht werden, um den Lichtempfänger und den Lichtsender im Drucker räumlich trennen zu können. Ein Lichtwellenleiter mit der hier vorgeschlagenen Dimensionierung bzw. ein Fluidaufnahmebehälter (Tintenpatrone) mit einem derartigen Lichtwellenleiter wird auch unabhängig von der Ausbildung eines Versatzes beansprucht.The optical waveguide preferably extends over at least 20%, more preferably over at least 35%, even more preferably over at least 50% of a side wall (approximately) parallel to the optical waveguide. The parallel side wall is preferably that which comprises the light entry surface or light exit surface or is associated with the light entry surface or light exit surface. The proposed extent of the optical waveguide, a comparatively large offset can be achieved in order to separate the light receiver and the light emitter in the printer spatially. An optical waveguide with the dimensioning proposed here or a fluid receptacle (ink cartridge) with such an optical waveguide is also claimed independently of the formation of an offset.
In bevorzugten Ausführungsformen hat der Lichtwellenleiter zumindest bereichsweise einen gekrümmten Verlauf. Dadurch kann einerseits auf einfache Weise eine Lichtumlenkung realisiert werden. Andererseits kann der Lichtwellenleiter an weiteren Bauteilen (beispielsweise einer Lufteintrittsöffnung) vorbei geführt werden.In preferred embodiments, the optical waveguide has a curved course at least in regions. As a result, on the one hand a light deflection can be realized in a simple manner. On the other hand, the optical waveguide can be guided past further components (for example an air inlet opening).
In einer konkreten Ausführungsform ist (mindestens ein) zweiter Lichtwellenleiter vorgesehen, der vorzugsweise (im Wesentlichen) parallel zum ersten Lichtwellenleiter verläuft. Vorzugsweise ist der zweite Lichtwellenleiter hinter dem ersten Lichtwellenleiter angeordnet. Unter einem „parallelen” Verlauf soll insbesondere eine Anordnung der Lichtwellenleiter verstanden werden, bei der das Licht in die gleiche (im Wesentlichen gleiche) Richtung geleitet wird. Unter dem Begriff „hinter” soll eine relative Anordnung in Bezug auf eine Frontseite verstanden werden, also insbesondere „in Einführrichtung hinter”. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein dritter Lichtwellenleiter vorgesehen sein, der (im Wesentlichen) eine antiparallele Führung des Lichtpes zum ersten oder zweiten, insbesondere parallelen Lichtwellenleiter erlaubt. Dieser dritte Lichtwellenleiter ist vorzugsweise neben dem ersten (oder zweiten, parallelen) Lichtwellenleiter (parallel) angeordnet. Bevorzugt ist weiterhin, dass der dritte Lichtwellenleiter mit dem ersten Lichtwellenleiter oder dem zweiten, parallelen Lichtwellenleiter, lichttechnisch verbunden ist. Der Begriff „zweite” bzw. „dritte” soll in diesem Zusammenhang lediglich eine Fortführung bzw. Abgrenzung von „erster” bzw. „zweiter” Lichtwellenleiter sein. Es können durchaus zwei oder mehr „zweite” bzw. „dritte” Lichtwellenleiter vorhanden sein, beispielsweise ein zweiter, paralleler Lichtwellenleiter und ein dritter, paralleler Lichtwellenleiter. Auch ist eine Anordnung eines ersten mit einem dritten Lichtwellenleiter (ohne zweiten Lichtwellenleiter) möglich. Durch einen zweiten, parallelen Lichtwellenleiter können auf einfache Weise Signalfolgen realisiert werden. Wird beispielsweise ein Lichtempfänger in Richtung der Lichtwellenleiter bewegt, wird zunächst das Licht vom ersten Lichtwellenleiter umgelenkt und kann einem Sender zugeführt werden. Daraufhin wird das Licht vom zweiten Lichtwellenleiter zum selben oder auch einem anderen Lichtempfänger geleitet. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass der erste Lichtwellenleiter und der zweite, parallele Lichtwellenleiter an ihrem dem Austritt zugeordneten Ende einen Abstand voneinander aufweisen, so dass ein Spalt zwischen ihren Enden ausgebildet ist. Für den Empfänger stellt sich dies derart dar, dass zunächst Licht vom ersten Lichtwellenleiter zum Empfänger geleitet wird. Ist der Sender dem Spalt benachbart angeordnet, empfängt er kein Licht. Ist der Empfänger dem zweiten, parallelen Lichtwellenleiter zugeordnet, empfängt er wiederum Licht. Dadurch kann eine beispielsweise für die Patronentyperkennung entscheidende Signalfolge realisiert werden.In a specific embodiment, (at least one) second optical waveguide is provided which preferably extends (substantially) parallel to the first optical waveguide. The second optical waveguide is preferably arranged behind the first optical waveguide. A "parallel" course is to be understood in particular an arrangement of the optical waveguide, in which the light is conducted in the same (substantially the same) direction. The term "behind" should be understood to mean a relative arrangement with respect to a front side, that is to say in particular "in the direction of insertion behind". Alternatively or additionally, at least one third optical waveguide can be provided, which permits (essentially) antiparallel guidance of the light path to the first or second, in particular parallel, optical waveguide. This third optical waveguide is preferably arranged next to the first (or second, parallel) optical waveguide (parallel). It is furthermore preferred that the third optical waveguide is connected to the first optical waveguide or the second, parallel optical waveguide in terms of lighting technology. The term "second" or "third" should in this context merely be a continuation or delimitation of "first" or "second" optical waveguides. There may well be two or more "second" or "third" optical fibers, for example a second, parallel optical fiber and a third, parallel optical fiber. An arrangement of a first with a third optical waveguide (without a second optical waveguide) is also possible. By a second, parallel optical waveguide signal sequences can be realized in a simple manner. If, for example, a light receiver is moved in the direction of the optical waveguide, first the light is deflected by the first optical waveguide and can be fed to a transmitter. Then the light from the second optical fiber is directed to the same or another light receiver. In this connection, it is particularly preferred for the first optical waveguide and the second, parallel optical waveguide to be spaced apart from one another at their end assigned to the outlet, so that a gap is formed between their ends. For the receiver, this is such that first light is passed from the first optical fiber to the receiver. If the transmitter is located adjacent to the gap, it receives no light. If the receiver is assigned to the second, parallel optical waveguide, it in turn receives light. As a result, a decisive signal sequence, for example, for the Patronentyperkennung be realized.
Durch einen dritten Lichtwellenleiter kann Licht wieder, beispielsweise in Richtung der Lichteintrittsfläche, zurückgeführt werden (nachdem es beispielsweise von einem Füllstandsprisma detektiert worden ist). Besonders schwer zugängliche Bereiche eines Fluidaufnahmebehälters, insbesondere einer Tintenpatrone, können bei derartigen Ausführungen dennoch mit einem Füllstands-Erkennungsmittel versehen werden. Zu diesem Füllstands-Erkennungsmittel kann dann Licht vom ersten Lichtwellenleiter geleitet werden, das Füllstands-Erkennungsmittel durchlaufen und vom dritten Lichtwellenleiter (quasi) antiparallel wieder in Richtung eines Detektors geleitet werden.By means of a third optical waveguide, light can again be returned, for example in the direction of the light entry surface (after it has been detected, for example, by a fill level prism). Particularly difficult to access areas of a fluid receiving container, in particular an ink cartridge, can still be provided with such a version with a level detection means. Light from the first optical waveguide can then be conducted to this fill level detection means, pass through the fill level detection means and be directed by the third optical waveguide (quasi) antiparallel in the direction of a detector.
Die Lichtaustrittsfläche kann zumindest bereichsweise mit einer zweiten Lichtaustrittsfläche für Licht einer zweiten Lichteintrittsfläche überlappen, insbesondere identisch zu dieser sein. Bei einer derartigen Ausführungsform kann mit nur einem Detektor Licht von zwei verschiedenen Lichteintrittsflächen detektiert werden. Dies vereinfacht die Konstruktion eines zugehörigen Druckers.The light exit surface may at least partially overlap with a second light exit surface for light of a second light entry surface, in particular be identical to this. In such an embodiment, light from two different light entry surfaces can be detected with only one detector. This simplifies the construction of an associated printer.
Im Allgemeinen kann eine zweite Lichteintrittsfläche vorgesehen sein, von der vorzugsweise Licht zu einer zweiten Lichtaustrittsfläche geleitet wird. Alternativ kann das Licht der zweiten Lichteintrittsfläche blockiert werden. Durch eine zweite Lichteintrittsfläche kann Licht eines zweiten Lichtsenders auf einfache Weise genutzt werden, beispielsweise zur Patronentyp-Erkennung oder Füllstands-Detektion.In general, a second light entry surface can be provided, from which preferably light is conducted to a second light exit surface. Alternatively, the light of the second light entry surface can be blocked. By a second light entry surface, light of a second light emitter be used in a simple manner, for example, for cartridge type detection or level detection.
In einer alternativen Ausführungsform ist der ersten Lichtaustrittsfläche ein lichtblockierender Abschnitt zugeordnet, so dass kein Licht von einem der ersten Lichtaustrittsfläche gegenüber liegenden Flächenabschnitt zu der ersten Lichtaustrittsfläche gelangen kann. Dadurch kann Licht, das von einem gegebenenfalls vorgesehenen zweiten Lichtsender grundsätzlich in Richtung Lichtaustrittsfläche strahlt, am Durchtritt gehindert werden. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Detektion des Lichtes, das durch die erste Lichteintrittsfläche eintritt, erhöht.In an alternative embodiment, the first light exit surface is assigned a light-blocking section, so that no light can pass from a surface section lying opposite the first light exit surface to the first light exit surface. As a result, light which radiates from an optionally provided second light transmitter in principle in the direction of the light exit surface can be prevented from passing through. Thereby, the reliability of the detection of the light entering through the first light entry surface is increased.
In einer konkreten Ausführungsform ist die erste Lichteintrittsfläche in einem Eckbereich angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Lichtaustrittsfläche in einem mittleren Bereich (beispielsweise in einem Bereich von 40% bis 60% der Erstreckung der Frontseite) oder einem unteren Bereich einer Seitenwand des Fluidaufnahmebehälters angeordnet sein. Im Eckbereich steht besonders viel Platz zur Verfügung, um Licht einzulenken. Im mittleren oder unteren Bereich kann dieses dann auf einfache Weise detektiert werden.In a specific embodiment, the first light entry surface is arranged in a corner region. Alternatively or additionally, the light exit surface can be arranged in a middle region (for example in a range of 40% to 60% of the extent of the front side) or a lower region of a side wall of the fluid receiving container. There is plenty of space in the corner area to deflect light. In the middle or lower area this can then be detected in a simple manner.
Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Detektor-System umfassend mindestens einen Fluidaufnahmebehälter, insbesondere mindestens eine Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker oder einen Adapter, der vorbeschriebenen Art, sowie mindestens einen Lichtsender, bzw. zwei Lichtsender, um Licht auf die erste bzw. zweite Lichteintrittsfläche zu strahlen, und mindestens einen Lichtempfänger, insbesondere zwei Lichtempfänger, um Licht der ersten bzw. zweiten Lichtaustrittsfläche zu empfangen. Bezüglich der Vorteile wird auf die Ausführungen zu dem Fluidaufnahmebehälter verwiesen.The abovementioned object is achieved independently by a detector system comprising at least one fluid receptacle, in particular at least one ink cartridge for an inkjet printer or an adapter of the type described above, and at least one light emitter or two light emitters in order to transmit light to the first or second To radiate light entrance surface, and at least one light receiver, in particular two light receivers to receive light of the first and second light exit surface. With regard to the advantages, reference is made to the comments on the fluid receptacle.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin unabhängig gelöst durch ein System, umfassend eine Fluidabgabevorrichtung, insbesondere einen Tintenstrahldrucker, und eine Tintenpatrone der vorbeschriebenen Art bzw. ein System der vorbeschriebenen Art.The above object is further achieved independently by a system comprising a fluid dispenser, in particular an ink jet printer, and an ink cartridge of the type described above or a system of the type described above.
Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Set aus mindestens zwei Fluidaufnahmebehältern, insbesondere Tintenpatronen, bzw. Adapter, der vorbeschriebenen Art, wobei mindestens zwei Fluidaufnahmebehälter, insbesondere Tintenpatronen, bzw. Adapter, einen unterschiedlichen Versatz aufweisen.The abovementioned object is achieved independently by a set of at least two fluid receiving containers, in particular ink cartridges, or adapters, of the type described above, wherein at least two fluid receiving containers, in particular ink cartridges, or adapters, have a different offset.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin unabhängig gelöst durch ein System zur Detektion und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters, oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters in einer Fluidabgabevorrichtung, insbesondere einem Drucker, wobei das System den Fluidaufnahmebehälter und die Fluidabgabevorrichtung umfasst, wobei die Fluidabgabevorrichtung zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Sensor (Lichtsensor, Lichtempfänger) sowie einen Signalgeber (Lichtsender) umfasst, wobei der erste Sensor im nicht eingesetzten Zustand des Fluidaufnahmebehälters ein Signal vom Signalgeber empfangen kann, wobei der Fluidaufnahmebehälter oder Adapter eine Lichtleiteinrichtung umfasst, wobei beim Einsetzen und/oder im eingesetzten Zustand des Fluidaufnahmebehälters oder Adapters die Lichtleiteinrichtung so zwischen dem Signalgeber und dem zumindest einen ersten Sensor angeordnet ist, das das Signal für den ersten Sensor blockiert und über einen optischen Pfad (Lichtpfad) zum zumindest einen zweiten Sensor, oder einem mit dem zweiten Sensor zusammenwirkenden Füllstands-Erkennungsmittel, umgeleitet wird.The above object is further achieved independently by a system for detecting and / or determining a type of replaceable fluid receptacle, or an adapter for receiving a fluid receptacle in a fluid delivery device, in particular a printer, the system comprising the fluid receptacle and the fluid delivery device, wherein the fluid delivery device comprises at least a first and at least one second sensor (light sensor, light receiver) and a signal transmitter (light emitter), wherein the first sensor can receive a signal from the signal transmitter in the non-inserted state of the fluid receiving container, wherein the fluid receptacle or adapter comprises a light guide, wherein when inserting and / or in the inserted state of the fluid receiving container or adapter, the light-guiding device is arranged between the signal transmitter and the at least one first sensor, which blocks the signal for the first sensor kiert and via an optical path (light path) to at least a second sensor, or a cooperating with the second sensor level detection means is redirected.
Vorzugsweise umfasst der Lichtpfad (optische Pfad) zumindest einen Lichtleiter (Lichtwellenleiter).The light path (optical path) preferably comprises at least one light guide (optical waveguide).
In einer konkreten Ausgestaltung kann der optische Pfad (zusätzlich) zumindest ein Füllstands-Erkennungsmittel zum Anzeigen einer (bestimmten) Fluidfüllmenge umfassen.In a specific embodiment, the optical path may include (additionally) at least one level detection means for indicating a (particular) fluid fill.
Der erste Signalgeber (Sender) kann mit dem ersten Sensor (Empfänger) in Form einer Gabellichtschranke angeordnet sein.The first signal transmitter (transmitter) can be arranged with the first sensor (receiver) in the form of a fork light barrier.
Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Verfahren zur Detektion (der Anwesenheit) und/oder zur Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters, oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, in einer Fluidabgabevorrichtung, insbesondere einem Drucker, wobei die Fluidabgabevorrichtung zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Sensor (Lichtsensor, Lichtempfänger) sowie einen Signalgeber (Lichtsender) umfasst, wobei der erste Sensor bei nicht eingesetztem Fluidaufnahmebehälter ein Signal (Lichtsignal) empfängt und der Fluidaufnahmebehälter oder Adapter eine Lichtleiteinrichtung umfasst, wobei das Signal (Lichtsignal) des Signalgebers (Senders) für den zumindest einen ersten Sensor beim Einsetzen und/oder im eingesetzten Zustand des Fluidaufnahmebehälters oder Adapters durch die Lichtleiteinrichtung unterbrochen wird und das Signal gleichzeitig oder in zeitlicher Abfolge über einen optischen Pfad (Lichtpfad) zu dem mindestens einen zweiten Sensor, oder einem mit dem zweiten Sensor zusammenwirkenden Füllstands-Erkennungsmittel umgeleitet wird.The above object is achieved independently by a method for detecting (presence) and / or determining a type of replaceable fluid container, or an adapter for receiving a fluid container, in a fluid dispenser, in particular a printer, wherein the fluid dispenser at least a first and at least a second sensor (light sensor, light receiver) and a signal transmitter (light emitter) comprises, wherein the first sensor with a non-inserted fluid receptacle receives a signal (light signal) and the fluid receptacle or adapter comprises a light guide, wherein the signal (light signal) of the signal transmitter (transmitter ) is interrupted for the at least one first sensor during insertion and / or in the inserted state of the fluid receptacle or adapter by the light guide and the signal simultaneously or in chronological order via an optical path (light path) to the mi At least a second sensor, or a cooperating with the second sensor level detection means is redirected.
Das Signal im Lichtpfad der Lichtleiteinrichtung kann (zumindest teilweise) über einen Lichtleiter (Lichtwellenleiter) geführt werden. The signal in the light path of the light-guiding device can be guided (at least partially) via an optical waveguide (optical waveguide).
Das Signal im Lichtpfad der Lichtleiteinrichtung kann (zusätzlich) zumindest über ein Füllstands-Erkennungsmittel zum Anzeigen einer (bestimmten) Fluidfüllmenge geführt werden.The signal in the light path of the light-guiding device can be guided (additionally) at least via a fill-level detection means for indicating a (specific) fluid fill quantity.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin unabhängig gelöst durch ein Verfahren zur Detektion (der Anwesenheit) und/oder zur. Bestimmung eines Typs eines austauschbaren Fluidaufnahmebehälters, oder eines Adapters zur Aufnahme eines Fluidaufnahmebehälters, und/oder zur Bestimmung eines Füllstandes eines Fluidaufnahmebehälters, mit den Schritten:
- – Bereitstellen von Licht,
- – Einstrahlen des Lichts auf eine einer ersten Außenfläche des Fluidaufnahmebehälters, insbesondere der Tintenpatrone zugeordnete Lichteintrittsfläche (
37 ), - – Leiten des eingestrahlten Lichts zu einer Lichtaustrittsfläche (
38 ), die einer zweiten Außenfläche des Fluidaufnahmebehälters, insbesondere der Tintenpatrone, zugeordnet ist, wobei das Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche (38 ) austritt, gegenüber dem Licht, das in die Lichteintrittsfläche eintritt, einen Versatz (V) aufweist, - – Empfangen des Lichts.
- Providing light,
- Irradiating the light onto a light entry surface associated with a first outer surface of the fluid receiving container, in particular of the ink cartridge (US Pat.
37 ) - - directing the incident light to a light exit surface (
38 ), which is associated with a second outer surface of the fluid receiving container, in particular of the ink cartridge, wherein the light emerging from the light exit surface (38 ), opposite to the light entering the light entry surface, has an offset (V), - - receiving the light.
Zuletzt wird die obige Aufgabe auch durch die Verwendung eines Fluidaufnahmebehälters mit den obigen Merkmalen zur Feststellung des Patronentyps und/oder für die Füllstands-Erkennung, insbesondere in einem Tintenstrahldrucker, gelöst.Finally, the above object is also achieved by the use of a fluid containment vessel having the above characteristics for detecting the cartridge type and / or for level detection, particularly in an ink jet printer.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments emerge from the subclaims.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenpatrone anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert.Hereinafter, preferred embodiments of an ink cartridge according to the invention will be explained with reference to the following drawings.
Hierbei zeigen:Hereby show:
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.In the following description, the same reference numerals are used for the same and like elements.
In einem unteren Abschnitt
Positionier- bzw. Gleitelemente
Im mittleren Abschnitt
Das Umlenkelement
Ein oberer (erster) Lichtstrahl
Eine bevorzugte Ausführungsform des Lichtwellenleiters
Der Lichtwellenleiter
Insbesondere in
Die Lichteintrittsfläche
Tritt das obere Ende
Wie in
Der Lichtwellenleiter
Aufbau und Funktion des Umlenkelementes
Alternativ kann der Lichtstrahl des oberen Lichtsenders auch direkt (ohne eine weitere Schrägfläche) in ein entsprechend angepasstes Füllstands-Erkennungsmittel eingeleitet werden. In
Die untere Lichteintrittsfläche
Die beiden Schenkel
Freie Enden der beiden Schenkel
Die vorliegenden Angaben sollen sich insbesondere auf ein Polypropylen-Prisma beziehen (weitere Materialien, wie beispielsweise Polycarbonat oder PMMA-Werkstoffe, sind möglich).The information provided is intended to refer in particular to a polypropylene prism (other materials such as polycarbonate or PMMA materials are possible).
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die dem Lichtsender
Die Schenkel
Die Neigung der Lichtstrahl-Umlenkflächen (
Brechungsindizesrefractive indices
- Luft: nAir ≈ 1.00Air: n Air ≈ 1.00
- Polypropylen: npp ≈ 1.5Polypropylene: n pp ≈ 1.5
- Tinte: nInk ≈ 1.40Ink: n Ink ≈ 1.40
Daraus ergeben sich folgende kritische Grenzwinkel zwischen den vorgenannten Licht-Umlenkflächen:
PP/Luft: Θc = asin(nAir/npp) ≈ 42°
PP/Tinte: Θc = asin(nInk/npp) ≈ 69°This results in the following critical critical angle between the aforementioned light deflection surfaces:
PP / air: Θ c = asin (n air / n pp ) ≈ 42 °
PP / ink: Θ c = asin (n ink / n pp ) ≈ 69 °
Bei dieser Konstellation wählt man vorzugsweise folgende Brechungswinkel an den einzelnen Grenzflächen (in
A = 30° (Eintrittswinkel)
1 = 19.5°
2 = 45°
3 = 59°
4 = 51°
3' = 59°
2' = 45°
1' = 19.5°
A' = 30° (Austrittswinkel) In this constellation, it is preferable to choose the following refraction angles at the individual boundary surfaces (in
A = 30 ° (entrance angle)
1 = 19.5 °
2 = 45 °
3 = 59 °
4 = 51 °
3 '= 59 °
2 '= 45 °
1 '= 19.5 °
A '= 30 ° (exit angle)
Bei diesen Winkeln ist eine sichere Funktion auch bei produktionsbedingten Fertigungstoleranzen gewährleistet, wobei natürlich auch Abweichungen von bis zu ±1,5 bis 2,0° funktionssicher sind. At these angles, a reliable function is ensured even with production-related manufacturing tolerances, of course, deviations of up to ± 1.5 to 2.0 ° are reliable.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der eintretende Lichtstrahl von der ersten äußeren Eintrittsfläche unmittelbar zu der mit Tinte benetzbaren Fläche umgelenkt und bei Totalreflektion unmittelbar zur zweiten äußeren Lichtaustrittsfläche umgelenkt wird.In principle, it is also conceivable that the incoming light beam from the first outer entrance surface is deflected directly to the ink wettable surface and deflected in total reflection directly to the second outer light exit surface.
Wie in den
Die Patrone
In den
Wie in
Wie bereits erläutert, wird an dem Umlenkprisma
In
Das jeweilige obere Ende
Weisen oberer
Entsprechende weitere Signalverläufe zur Unterscheidung verschiedener Patronentypen bzw. Patronenzuständen (etc.) können durch entsprechende Variationen in der Abfolge von signalleitenden bzw. signalunterbrechenden Elementen bzw. entsprechenden Element- oder Patronenabschnitten in Zusammenwirken mit den hier dargestellten Lichtsendern und Lichtdetektoren (bzw. insbesondere vorteilhaft im Sinne der Erfindung mit nur einem, hier insbesondere dem oberen Detektor, bzw. zusätzlichem unteren Sensor ohne zweiten Lichtsender) verwirklicht werden.Corresponding further signal curves for distinguishing between different types of cartridges or cartridge states (etc.) can be generated by corresponding variations in the sequence of signal-conducting or signal-interrupting elements or corresponding element or cartridge sections in cooperation with the light emitters and light detectors (or particularly advantageously in the sense of FIG The invention with only one, in particular the upper detector, or additional lower sensor without second light transmitter) can be realized.
Wie in
In
An der Darstellung in
Weiterhin ist es auch möglich, dass beispielsweise der dritte Lichtwellenleiter
In
Die Ausführungsformen wurden konkret am Beispiel einer front loader-Tintenpatrone für einen Tintenstrahldrucker erläutert. Selbstverständlich sind die Grundprinzipien auch auf eine top loader-Tintenpatrone oder einen sonstigen Fluid- bzw. Flüssigkeitsaufnahmebehälter übertragbar. Daher sei angemerkt, dass alle Angaben wie „oben” oder „unten” oder „vorne” oder „hinten” vorzugsweise der tatsächlichen Positionierung im Raum entsprechen. Im Allgemeinen kann damit aber auch lediglich nur die in den jeweiligen Zeichnungen dargestellte Position gemeint sein, so dass beispielsweise „oben” durch „erste” und „unten” durch „zweite” ersetzt werden muss (analog „vorne” durch „erste” und „hinten” durch „zweite”). Im Allgemeinen ist der vorgeschlagene Fluidaufnahmebehälter als Tintenpatrone mit einer Patronentyp-/Füllstands-Erfassung geeignet. Ganz allgemein kann jedoch der vorliegende Fluidaufnahmebehälter als Tank, insbesondere Flüssigkeitstank verwendet werden, bei dem Lichtsignale eingelenkt bzw. ausgekoppelt werden können. Beispielsweise könnte eine Umlenkung eines Lichtstrahls in einem schwer zugänglichen unteren Bereich eines Tanks, in dem eine Füllstands-Anzeige (beispielsweise Füllstands-Prisma) angeordnet ist, durchgeführt werden und zu einem Sensor (Lichtsender bzw. Lichtempfänger) zurückgeleitet werden. Als Füllstands-Erkennungsmittel kommen insbesondere Prismen in Frage, beispielsweise das anhand der ersten und zweiten Ausführungsform ausführlich geschilderte Prisma oder auch ein (im Stand der Technik grundsätzlich bekanntes) Dreiecksprisma. In jedem Fall kann noch ein weiterer Lichtleiter oder eine weitere Lichtumlenkung zu einer Rückleitung eines Lichtstrahls vorteilhaft sein. Dies gewährt eine erhöhte Freiheit für die Position des Detektors (entlang der Achse des beispielsweise aus dem Prisma austretenden Strahls). Bei Ausführungsformen, bei denen Teile der Signalumlenkung (unmittelbar) in Kontakt mit Flüssigkeit (Tinte) kommen, kann eine Umlenkung einstückig ausgeführt, oder durch entsprechendes Verkleben der einzelnen Bauteile hergestellt werden, um die in diesem Fall störenden Spalte zwischen den Bauteilen zu verhindern.The embodiments have been explained concretely using the example of a front loader ink cartridge for an inkjet printer. Of course, the basic principles are transferable to a top loader ink cartridge or other fluid or liquid receptacle. Therefore, it should be noted that all indications such as "top" or "bottom" or "front" or "rear" preferably correspond to the actual positioning in the room. In general, however, this may also mean only the position shown in the respective drawings, so that, for example, "top" must be replaced by "first" and "bottom" by "second" (analogously "front" by "first" and "front"). behind "by" second "). In general, the proposed fluid receptacle is suitable as an ink cartridge with a cartridge type / level detection. In general, however, the present fluid receptacle can be used as a tank, in particular a liquid tank, in which light signals can be deflected or coupled out. For example, a redirection of a light beam in a hard to reach lower area of a tank in which a level indicator (eg, level prism) is located could be performed and returned to a sensor (light emitter). In particular, prisms may be considered as fill level detection means, for example the prism described in detail with reference to the first and second embodiments or else a triangular prism (which is basically known in the prior art). In any case, a further light guide or a further light deflection to a return of a light beam can be advantageous. This provides increased freedom for the position of the detector (along the axis of the beam emerging from the prism, for example). In embodiments in which parts of the signal deflection (directly) come in contact with liquid (ink), a deflection can be carried out in one piece, or be prepared by corresponding bonding of the individual components in order to prevent the in this case disturbing gaps between the components.
Eine grundlegende Idee ist es, das Signal eines einzelnen Detektors mehrfach zu verwenden (einerseits, um zu verhindern, dass ein Lichtsignal an dem Empfänger eines ersten Detektors gelangt, und andererseits zu ermöglichen, dass dasselbe Signal zu einem zweiten Lichtempfänger umgeleitet wird). Dadurch können mit nur einer Lichtquelle unterschiedliche Signalabläufe realisiert werden.A basic idea is to multiply use the signal of a single detector (on the one hand, to prevent a light signal from reaching the receiver of a first detector and, on the other hand, to allow the same signal to be redirected to a second light receiver). As a result, different signal sequences can be realized with only one light source.
Insbesondere druckerseitig kann dadurch eine Kosten- und Platzeinsparung ermöglicht werden. Durch eine Signalumleitung kann eine Füllstandserkennung auch beispielsweise am tiefsten Punkt eines Reservoirs vorgesehen werden. In particular printer side, this can be a cost and space savings are made possible. By a signal diversion, a level detection can also be provided, for example, at the lowest point of a reservoir.
Konkret kann ein oberer Sensor als Signalgeber verwendet werden. Im Stand der Technik hat bei Druckern für front loader-Patronen der obere Sensor oft ein stärkeres und deshalb auch ein sicheres Signal. Wird dieses stärkere Signal genutzt, um den unteren Sensor ansprechen zu lassen, wird beispielsweise die Erkennung der Patrone (und des Tintenfüllstands) sicherer. Der (bzw. die) Lichtwellenleiter kann (können) so konstruiert und platziert sein, dass sie gewünschte Signalfolgen ermöglichen, um eine Patrone im jeweiligen Tintenstrahldrucker erkennen zu können.Specifically, an upper sensor can be used as a signal generator. In the prior art, in printers for front loader cartridges, the upper sensor often has a stronger and therefore a secure signal. If this stronger signal is used to make the lower sensor responsive, for example, the detection of the cartridge (and the ink level) becomes safer. The optical fiber (s) may be constructed and placed to allow desired bursts of signal to be detected by a cartridge in the respective ink jet printer.
Die Lichtwellenleiter sind vorzugsweise aus Polycarbonat hergestellt (beispielsweise durch Spritzgießen), wobei auch andere Materialien zum Einsatz kommen können wie: PMMA, Fiberglas, Glas, sonstige transparente, lichtleitende Materialien. Der Lichtwellenleiter kann Krümmungen und Kurven aufweisen. Vorzugsweise wird jedoch ein minimaler Biege- bzw. Umlenkradius von 2 mm nicht unterschritten.The optical fibers are preferably made of polycarbonate (for example, by injection molding), although other materials may be used such as: PMMA, fiberglass, glass, other transparent, photoconductive materials. The optical fiber may have bends and curves. Preferably, however, a minimum bending or deflection radius of 2 mm is not exceeded.
Im Allgemeinen dient die vorgeschlagene Ausgestaltung auch zur Vermeidung von Erkennungsproblemen beim Einsetzen von Tintenpatronen (Fluidaufnahmebehältern), insbesondere können Signalfolgen und/oder Signalstärke auf zuverlässigere Weise gewährleistet werden.In general, the proposed design also serves to avoid recognition problems when inserting ink cartridges (fluid receiving containers), in particular signal sequences and / or signal strength can be ensured in a more reliable manner.
Die
Der Lichtempfänger
Die Ausführungsform gemäß
In den
In den Ausführungsformen gemäß
Die
Eine zu den
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Änderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.It should be noted at this point that all the above-described parts taken alone and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed as essential to the invention. Changes are familiar to the person skilled in the art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- AA
- eintretender Lichtstrahlincoming light beam
- BB
- austretender Lichtstrahlemerging light beam
- VV
- Versatzoffset
- WW
- Versatzoffset
- 11
- Lichtempfängerlight receiver
- 22
- zweiter Lichtempfängersecond light receiver
- 33
- dritter Lichtempfängerthird light receiver
- 44
- Füllstands-ErkennungsmittelLevel detection means
- 55
- signalblockierendes Elementsignal blocking element
- 1010
- Tintenpatroneink cartridge
- 1111
- Vorderwandfront wall
- 1212
- Rückwandrear wall
- 1313
- obere Wandupper wall
- 1414
- unterer Wandlower wall
- 1515
- erste Seitenwandfirst sidewall
- 1616
- zweite Seitenwandsecond side wall
- 1717
- Pfeilarrow
- 1818
- unterer Abschnittlower section
- 1919
- TintenzufuhröffnungInk supply port
- 2020
- oberes Endetop end
- 2121
- Öffnungopening
- 2222
- Deckelcover
- 23–2823-28
- Positionier- bzw. GleitelementPositioning or sliding element
- 2929
- mittlerer Abschnittmiddle section
- 3030
- oberer Abschnitt der Vorderwandupper section of the front wall
- 3131
- Umlenkelementdeflecting
- 3232
- oberer (erster) Lichtstrahlupper (first) light beam
- 3333
- oberes Ende des Lichtwellenleitersupper end of the optical waveguide
- 3434
- Lichtwellenleiteroptical fiber
- 3535
- (reflektierende) Kappe(reflective) cap
- 3636
- Lichtleiteinrichtunglight guide
- 3737
- LichteintrittsflächeLight entry surface
- 3838
- LichtaustrittsflächeLight-emitting surface
- 3939
- vorderes Ende der oberen Wandfront end of the upper wall
- 4040
- Führungsrippeguide rib
- 4141
- oberer Abstandshalterupper spacer
- 4242
- unterer Abstandshalterlower spacer
- 4343
- Raumroom
- 4444
- TintenaufnahmeraumInk containing space
- 4545
- Abdeckungcover
- 4646
- unteres Ende des Lichtwellenleiterslower end of the optical fiber
- 4747
- schräger Reflektoroblique reflector
- 4848
- unterer (zweiter) Lichtstrahllower (second) light beam
- 4949
- untere (zweite) Lichteintrittsflächelower (second) light entry surface
- 5050
- Lichtsenderlight source
- 5151
- Lichtempfängerlight receiver
- 5252
- Tinteink
- 5353
- Umlenkflächedeflection
- 54, 5554, 55
- Schenkelleg
- 5656
- Stegweb
- 57–6057-60
- Lichtumlenkflächelight deflection
- 6161
- Aufnahmeadmission
- 6262
- Spiegelschichtmirror layer
- 6363
- vorderer (erster) Lichtwellenleiterfront (first) fiber optic cable
- 6464
- hinterer (zweiter) Lichtwellenleiterrear (second) optical fiber
- 65, 6665, 66
- Schrägflächesloping surface
- 6767
- Umlenkprismadeflecting prism
- 6868
- Schrägflächesloping surface
- 6969
- Vorsprung, dritter LichtwellenleiterProjection, third optical fiber
- 7070
- Schrägflächesloping surface
- 7171
- Luftkammerair chamber
- 7272
- Außenflächeouter surface
- 73, 7473, 74
- Detektordetector
- 7575
- Spaltgap
- 7676
- Fortsatzextension
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007001084 A1 [0002, 0005] DE 102007001084 A1 [0002, 0005]
- EP 0573274 A2 [0003] EP 0573274 A2 [0003]
- EP 0626267 A2 [0003, 0009] EP 0626267 A2 [0003, 0009]
- WO 2011/035935 A1 [0004, 0004, 0009, 0079, 0079, 0088, 0088, 0098] WO 2011/035935 A1 [0004, 0004, 0009, 0079, 0079, 0088, 0088, 0098]
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