DE3448422C2 - Messung der Tintenrestmenge in einer Tintenversorgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 31 31 756 A1 ist ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät dieser Gattung bekannt, das zur Überwachung und Messung der Menge an restlicher bzw. noch vorhandener Tinte in einem Tintenversorgungssystem einen Meßmechanismus aufweist, der an einem Tintenbehälter vorgesehen ist. Der Meßmechanismus besteht aus einer fotoempfindlichen und einer lichtemittierenden Einrichtung, die an zwei gegenüberliegenden, parallel zueinander verlaufenden Außenflächen des Behälters angeordnet sind und dabei eine Art Lichtschranke ausbilden. Wenn die Menge an opaker Tinte unter einen bestimmten Pegel absinkt, empfängt die fotoempfindliche Einrichtung einen Lichtstrahl, so daß hierdurch der Pegel der restlichen Tinte gemessen werden kann.

Die Druckschrift DE 27 28 283 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Überwachung des Tintenvorrates in Tintenschreibeinrichtungen, bei der im Boden einer Tintenflasche zwei durch einen massiven Stock voneinander getrennte Mulden ausgebildet sind, in die Elektroden ragen. Die Elektroden dienen als Fühler für die Er­ fassung der Tintenmenge im Behälter, indem der zwischen ihnen entstehende Widerstand gemessen wird.

Aus der Druckschrift DE 29 44 512 A1 ist ein Tintenbehälter mit einer kapazitiven Füllstandsmessung bekannt. Bei dieser Kon­ struktion ist ein plattenförmiger Tintenvorratsbehälter in ei­ nem Kassettenhohlkörper in der Weise aufgenommen, daß er von eingedrückten Abschnitten zwei einander gegenüberliegender Seiten des Kassettenhohlkörper gehalten wird. In diesen eingedrückten Abschnitten bzw. Vertiefungen des Kassettenhohlkörpers sind Kondensatorplatten untergebracht, die als Elemente eines Fühlers zur Erfassung der Tintenmenge im Vorratsbehälter dienen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, bei dem der Resttintenvorrat im Tintenbehälter genau überwacht werden kann, um eine gleichbleibende Druckqualität zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Patentanspruch 1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Steges in einer oberen Fläche des Behälters erlaubt die Anbringung eines Fühlers außerhalb des Behälters. Durch diese Maßnahme wird der Einbau dieses Behälters in das erfindungsgemäße Tintenversorgungssystem vereinfacht und die Überwachung des Resttintenvorrats zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Druckqualität verbes­ sert.

Durch die den Erfindungsgegenstand weiterbildenden Merkmale gemäß Ansprüchen 2 und 3 wird der Vorteil erzielt, daß die konvexe Ausbildung des Tintenspiegels, welche auf die Ober­ flächenspannung der Tintenflüssigkeit zurückzuführen ist, unterbunden wird, so daß hierdurch keine Verfälschung des Meßergebnisses entstehen kann.

Die Ausbildung des Erfindungsgegenstands mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 hat den weiteren Vorteil, daß die vorste­ hend genannten Effekte auch bei einer leicht geneigten Lage des Behälters erzielbar und somit im wesentlichen unabhän­ gig von der Lage des Behälters sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Tinten­ strahldruckers;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Flüssigkeits­ pegel-Meßeinrichtung im Tintenstrahldrucker von Fig. 1;

Fig. 3A eine Draufsicht auf die Meßeinrichtung von Fig. 2;

Fig. 3B den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 3A.

Die Fig. 1 zeigt die hauptsächlichen Bauteile eines gemäß der Erfindung ausgestalteten Tintenstrahldruckers. Die vorliegende Ausführungsform ist auf einen Vierfarben-Tinten­ strahldrucker ausgerichtet, der eine Mehrzahl von in der Breitenrichtung eines Aufzeichnungspapiers angeordneten Druckköpfen hat und auf Anforderung druckt.

In Fig. 1 sind ein Aufzeichnungspapier P, das in Richtung des Pfeils f vorgeschoben wird, und eine Gerätplatte 2 ge­ zeigt. An der Front- und Rückseite der Gerätplatte 2 sind über die gesamte Breite der Aufzeichnungsfläche des Papiers P sieben Kopfbauteile 4 angebracht, von denen jedes 128 in der Breitenrichtung angeordnete, dem Aufzeichnungspapier P gegenüberliegende Ausstoßöffnungen hat. Diese Kopfbauteile 4 sind an beiden Oberflächen der Gerätplatte 2 in geeigne­ ter Weise derart angebracht, daß sich die Aufzeichnungs­ bereiche der Ausstoßöffnungen der frontseitigen Kopfbauteile 4 und die Aufzeichnungsbereiche der Ausstoßöffnungen der rückseitigen Kopfbauteile 4 nicht überlappen und eine ein­ zelne Druckzeile erzielen. Im Aufzeichnungsbetrieb werden die unter- oder rückseitigen Kopfbauteile zuerst betrieben, und wenn der beschriebene Bereich zur Gegenüberlage mit den ober- oder frontseitigen Kopfbauteilen bei Vorschub des Aufzeichnungspapiers P in Richtung des Pfeils f kommt, dann werden diese frontseitigen Kopfbauteile betrieben, so daß eine einzelne Zeile gedruckt wird.

Ein Verteiler 6 umfaßt einen Vorlaufverteiler zur Zufuhr von Tinte zu den Kopfbauteilen 4 über eine Versorgungsleitung 8A und einen Rücklaufverteiler zur Wiedergewinnung von Tinte von den Kopfbau­ teilen über eine Versorgungsleitung 8B. Ein Verbinder 7 verbindet den Verteiler 6 mit der Versor­ gungsleitung 8. Diese Bauteile stellen eine Kopf-Baugruppe 10 für eine Tintenfarbe dar, und bei der in Rede stehenden Ausführungsform kommen vier dieser Kopf-Baugruppen 10 - je eine für je eine Tintenfarbe - zur Anwendung.

Die Fig. 1 zeigt des weiteren eine Haupttafel 20, ein Füh­ rungsglied 22, das die Gerätplatte 2 zur Montage der Kopf- Baugruppe 10 an der Haupttafel 20 führt, und einen ersten Behälter 30, der eine Tintenvorratsquelle für die Kopfbau­ teile 4 bildet und die Tinte aufnimmt sowie auf der der Kopf-Baugruppe 10 gegenüberliegenden Seite der Haupttafel 20 angeordnet ist. Ein zweiter Behälter 40 ist eine Art von Tintenkassetten- oder -patronenbehälter, der durch ein Führungsglied 24 an der Haupttafel 20 zur Montage an dieser geführt wird. Der erste Behälter 30 ist mit einem Flüssig­ keitspegelfühler ausgestattet, und wenn dieser feststellt, daß die Tintenmenge im ersten Behälter unter eine vorbe­ stimmte Menge gefallen ist, dann wird Tinte aus dem zweiten Behälter 40 zum ersten Behälter 30 überführt. Am ersten Be­ hälter 30 befinden sich Arme 32 und 34, wobei am Arm 32 Schalteinrichtungen 50 und 52, z. B. Magnetventile, und am zweiten Arm 34 eine Schalteinrichtung 54, z. B. ein Ma­ gnetventil, sowie eine Pumpe 56 angeordnet sind. Als Schalteinrichtungen 50, 52 und 54 können anstelle von Ma­ gnetventilen auch Absperrventile oder -schieber verwendet werden.

Es wird nun auf die Flüssigkeitspegel-Meßeinrichtung für den ersten Behälter 30 unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3A und 3B eingegangen.

Bei der in Rede stehenden Ausführungsform hat der erste Be­ hälter 30 eine Vertiefung bzw. Ausnehmung 36, in der ein Steg 37 aufragt. Wie die Fig. 3B erkennen läßt, verbreitert sich der Steg 37 allmählich nach unten hin und berührt den Tintenvorrat I. Ein Fühlerpaar 38, z. B. Elektroden, ist an den äußeren Wän­ den des Steges 37 in Gegenüberlage zueinander angebracht. Durch Erfassen einer elektrostatischen Kapazität zwischen den Elektroden werden ein Tintenpegel im ersten Behälter 30 oder das Vorhandensein bzw. Fehlen von Tinte festge­ stellt. Wenn der Steg 37 aus einem transparenten Material gefertigt wird, dann kann ein optoelektronischer Koppler als Fühler verwendet werden.

Wie die Fig. 3A zeigt, werden die Ausnehmung 36 und der Steg 37 vorzugsweise so gestaltet, daß sich die Fühler im Zentrum des ersten Behälters befinden.

Bei der Flüssigkeitspegel-Meßeinrichtung in der vorliegenden Aus­ führungsform ist der Steg 37 im ersten Behälter ausgebildet, und die Fühler sind an den äußeren Wänden des Steges im wesentlichen rechtwinklig zum Tintenspiegel angeordnet. Demzufolge kann sich die Tinte, wenn ihre Menge abnimmt oder wenn sie in Vibrationen versetzt wird, nicht an der Innenwand des Steges ablagern, so daß der Flüssigkeitspe­ gel genau ermittelt werden kann. Da sich der Steg 37 an der Unterseite verbreitert, wie Fig. 3B zeigt, wird ein Ansteigen des Flüssigkeitspegels aufgrund der Oberflächen­ spannung an den Steginnenwänden verhindert und die Genauig­ keit in der Erfassung des Flüssigkeitsspiegels weiter ge­ steigert. Durch die Anordnung der Fühler im Zentrum des Behälters kann ein korrekter Flüssigkeitsspiegel ermittelt werden, auch wenn der Behälter leicht geneigt ist.

Claims (4)

1. Tintenstrahldrucker mit einem Kopf zum Ausstoßen von Tinte und mit einem dem Kopf Tinte zuführenden und die Tinte speichernden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß

• - in einer oberen Fläche des Behälters (30) eine Vertiefung (36) mit einem von dieser aufragenden Steg (37) gebildet ist,
• - die Innenwandung des Steges (37) entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter mehr oder weniger mit der Tinte in Berührung steht und
• - auf der Außenseite des Steges (37) ein Fühlerpaar (38) in Gegenüberlage angeordnet ist, der den Flüssigkeitsspiegel der Tinte (1) im Behälter (30) erfaßt.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Steg (37) in Richtung zur Bodenfläche des Behälters (30) verbreitert.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (38) zwei Elektroden (38) aufweist, die einander gegenüberliegend an einer Außenfläche des Behälters (30) angeordnet sind.

4. Tintenstrahldrucker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Fühler (38) im wesentlichen im Zentrum des Behälters (30) befindet.