DE3529805A1

DE3529805A1 - Arrangement for determining the end of the ink supply in ink containers of ink jet printers

Info

Publication number: DE3529805A1
Application number: DE19853529805
Authority: DE
Inventors: Dietmar Pohlig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-26

Abstract

In an arrangement for determining the end of the ink supply in ink containers of ink jet printers, a covering (6, 12) is provided above the ink supply container (5) constructed in the manner of a folding container, via which covering the switching lug (7) arranged outside the supply container is actuated. This switching lug (7) is either connected directly to the covering (6) or it is constructed as part of a lever mechanism (18) and is actuated via a projection (13) as a covering (12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ermittlung des Tintenvorratsendes in auswechselbaren Tintenbehältern von Tintenschreibeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruches 1.The invention relates to an arrangement for determining the Ink supply end in replaceable ink containers from Ink writing devices according to the preamble of Pa claim 1.

Für den sicheren Betrieb von Tintenschreibeinrichtungen, bei denen Tinte aus Tintenbehältern über ein Versorgungs system den einzelnen Tintenkanälen des Schreibkopfes zugeführt und aus diesen unter Einwirkung von indivduell ansteuerbaren Antriebselementen tröpfchenweise ausge stoßen wird, ist es wichtig, daß die Tintenkanäle und die Austrittsdüsen des Schreibkopfes stets mit Tinte gefüllt sind. Bei einem vollständigen Entleeren des Tintenvor ratsbehälters ist diese Forderung nicht mehr erfüllt. Es besteht in diesem Falle die Gefahr, daß Luft in die Austrittsdüsen eintritt und ein ordnungsgemäßer Schreib betrieb nicht mehr möglich ist. Es ist deshalb notwendig, das Tintenvorratsende im Tintenbehälter sicher und rechtszeitig zu erkennen.For the safe operation of ink writing devices, where ink from ink tanks has a supply system of the individual ink channels of the print head fed and from this under the influence of individual controllable drive elements droplets out it is important that the ink channels and the Exit nozzles of the print head are always filled with ink are. When the ink is completely empty container, this requirement is no longer met. It in this case there is a risk that air in the Outlet nozzles enters and a proper write operation is no longer possible. It is therefore necessary the ink supply end in the ink tank safely and recognized in time.

Eine bekannte Anordnung sieht vor, am Boden des Tinten vorratsbehälters Elektroden vorzusehen und durch eine essung des Tinten-Widerstands zwischen diesen Elektro den das Ende des Tintenvorrats zu erkennen und ein ent sprechendes Signal zu erzeugen ( DE-OS 27 28 283, VPA 77 P 2 351). Diese Anordnung erfordert eine geeignete Schaltung zur Auswertung des sich ändernden Widerstands wertes, die auch noch entsprechend den spezifischen Werten der verwendeten Tinte abgeglichen werden muß. Der hierfür erforderliche Aufwand ist nicht unbeträchtlich, vor allem dann, wenn wie z. B. für Mehrfarbenschreibein richtungen, mehrere Tintenvorratsbehälter überwacht werden müssen.A known arrangement provides for the bottom of the ink storage container electrodes and provided by a measuring the ink resistance between these electrical to recognize the end of the ink supply and an ent generate speaking signal (DE-OS 27 28 283, VPA 77 P 2 351). This arrangement requires an appropriate one Circuit for evaluating the changing resistance values that also according to the specific Values of the ink used must be compared. The the effort required for this is not inconsiderable, especially if such as B. for multicolor writing paper directions, multiple ink tanks monitored Need to become.

Zur Überwachung des Tintenvorratsendes ist es weiterhin bekannt, am Vorratsbehälter einen sich auf das Vorrats volumen abstützenden Stößel vorzusehen. Das nach außen ragende Ende des Stößels verändert seine Lage entsprechend dem Tintenpegel innerhalb des Vorratsbehälters. Mittels einer Abfühlvorrichtung kann dadurch der Füllstand über wacht und bei Erreichen eines minimalen Füllwertes ein Warnsignal erzeugt werden (DE-OS 30 34 067, VPA 80 P 2 402). Zum einen ist der hierfür erforderliche konstruktive Auf wand hoch, zum anderen erfordert diese Überwachungsvor richtung einen Stößel der über den oberen Rand des Tin tenbehälters hinausragt. Damit ist nicht nur ein größerer Platzbedarf erforderlich, sondern es wird auch das Ge wicht vergrößert, das auf das Tintenvolumen wirkt, was zu einer nicht mehr vernachlässigbaren Druckveränderung im Tintenvorratsbehälter führen kann.It is still used to monitor the end of the ink supply known, on the reservoir on the reservoir provide volume-supporting plunger. The outside protruding end of the plunger changes its position accordingly the ink level inside the reservoir. Means A filling device can thereby fill the level wakes up and when a minimum fill level is reached Warning signal are generated (DE-OS 30 34 067, VPA 80 P 2 402). On the one hand, the constructive requirement required for this wall up, on the other hand, this requires monitoring towards a pestle over the top of the tin protrudes. This is not just a bigger one Requires space, but it will also Ge weight increases, which affects the volume of ink, which leads to a no longer negligible pressure change in the Ink reservoir.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Überwachung des Tintenvorratsendes in Tintenschreibein richtungen der eingangs genannten Art anzugeben, die in ihrem Aufbau einfach ist, bei der keine aufwendige Auswerteschaltung erforderlich ist und die unabhängig von der spezifischen Zusammensetzung der Tinte arbeitet.The object of the invention is a device for Monitoring of the end of ink supply in ink pen to indicate directions of the type mentioned at the outset is simple in structure, with no complex Evaluation circuit is required and the independent works from the specific composition of the ink.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. In weiteren Unteransprüchen sind Ausgestaltungen der Er findung angegeben.This task is solved according to the in the characterizing Part of claim 1 specified features. In further subclaims are configurations of the Er specified.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. The invention is explained below with reference to two exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2.

Fig. 1 zeigt einen Tintenvorratsbehälter der mit einem hier nicht dargestellten Schreibkopf einer Tintenschreib einrichtung konstruktiv verbunden ist. Der Tintenvorrats behälter besteht aus einem wannenartig ausgebildeten Stützkörper 1, in dessen unterer Öffnung 2 eine elasti sche Dichtung 3 eingepreßt ist, die beim Einsetzen des Tintenvorratsbehälters von einer Hohlnadel 4 durchstoßen wird. Der Stützkörper 1 nimmt eine flexible Tintenblase 5 auf, innerhalb der sich die Tinte befindet. Die Tinten blase 5 stellt eine Art Faltbehälter dar, der mit zu nehmender Entleerung zusammenfällt ohne daß sich die Druckverhältnisse in Behälter wesentlich verändern. Fig. 1 shows an ink reservoir which is structurally connected to a write head, not shown here, of an ink writing device. The ink supply container consists of a trough-shaped support body 1 , in the lower opening 2 an elastic seal 3 is pressed, which is pierced by a hollow needle 4 when inserting the ink supply container. The support body 1 receives a flexible ink bubble 5 , within which the ink is located. The ink bubble 5 represents a type of folding container, which coincides with the emptying to be taken without the pressure ratios in the container changing significantly.

An der Oberkante der Tintenblase 5 ist eine dünne plat tenförmig oder ringförmig ausgebildete Abdeckung 6 an gebracht, die mit einer Schaltfahne 7 verbunden ist. Die Schaltfahne 7 ist in einer seitlichen Wandung des Stützkörpers 1 beweglich und senkt sich mit abnehmendem Volumen im Tintenbehälter 5 nach unten. Die Schaltfahne 7 betätigt ein im unteren Bereich des Tintenvorratsbehälter angeordnetes Abtastsystem 8. Dieses ist als ein an sich bekanntes optisches Abtastsystem ausgebildet. Eine der artige sogenannte Gabellichtschranke besteht aus der Lichtquelle 9 und dem Lichtempfänger 10. Mit dem Eintau chen der Schaltfahne 7 in die Lichtschranke, wird über einen Ausgang 11 ein Signal abgegeben, durch das das Ende des Tintenvorrates angezeigt wird.On the upper edge of the ink bladder 5 , a thin plat-shaped or ring-shaped cover 6 is attached, which is connected to a switching flag 7 . The switching flag 7 is movable in a side wall of the support body 1 and lowers as the volume in the ink tank 5 decreases. The switching flag 7 actuates a scanning system 8 arranged in the lower region of the ink reservoir. This is designed as an optical scanning system known per se. One of the so-called fork light barrier consists of the light source 9 and the light receiver 10 . With the immersion of the switch flag 7 in the light barrier, a signal is emitted via an output 11 , by which the end of the ink supply is indicated.

Bei einer Tintenschreibeinrichtung für Mehrfarbendruck bei der mehrere Tintenbehälter vorgesehen sind, kann jeder der Tintenbehälter in sehr einfacher Weise mit einer derartigen Schaltfahne ausgerüstet sein, wobei für die einzelnen Schaltfahnen ein gemeinsames Abtast system vorgesehen ist, d. h. die Schaltfahnen tauchen jeweils in die gemeinsame Lichtschranke ein. Eine Un terscheidung welcher Tintenversorgungsbehälter beim beim Auftreten eines Ausgangssignals seinen kritischen niedrigen Füllstand erreicht hat, kann in einfacher Weise durch eine optische Beobachtung des Standes der Schalt fahnen gewonnen werden. Der auf diese Weise ermittelte Tintenbehälter kann dann ausgetauscht werden.In an ink writer for multi-color printing where several ink tanks are provided, can using each of the ink tanks in a very simple manner be equipped with such a switch flag, whereby a common scan for the individual flags system is provided, d. H. the switch flags dive each in the common light barrier. An Un Deciding which ink supply container at the its critical when an output signal occurs has reached low level in a simple manner by optically observing the state of the switch flags are won. The one determined in this way The ink tank can then be replaced.

Ein zweites Ausführungsbeispiel wird anhand von Fig. 2 erläutert. Dort ist wiederum ein Tintenvorratsbehälter gezeigt, der aus dem Stützkörper 1 und der in diesem gehaltenen flexiblen Tintenblase 5 besteht. Wie an hand von Fig. 1 bereits erläutert, ist im unteren Be reich 2 des Stützkörpers 1 eine elastische Dichtung 3 vorgesehen die von einer Hohlnadel 4 durchdringbar ist. Über der Tintenblase 5 erstreckt sich eine Abdeckung 12, die in diesem Ausführunsgbeispiel an einer Seite der Wandung des Stützkörpers 1 geführt ist. Der mit dem Tin tenbehälter verbundene Teil der Führung 19 dient als optisch erkennbarer Füllstandsmesser. Auf der anderen Seite der Wandung des Stützkörpers 1 weist die Abdeckung 12 einen Ansatz 13 auf, der auf ein federndes Element 14 einwirkt, das an der Innenseite der Wandung des Stütz körpers 1 befestigt ist. Das Federelement 14 wird mit abnehmendem Pegelstand des Tintenvolumens nach außen gedrückt. Im unteren Bereich des Tintenbehälters weist das Federelement 14 einen Hebelansatz 15 auf, der seinerseits auf einen Hebelmechanismus 18 einwirkt, des sen Hebelarm 16 mit der Schaltfahne 17 verbunden ist. Diese wird durch den Hebelansatz 15 über den Hebelarm 16 bewegt. Mit zunehmender Entleerung des Tintenvorratsbe hälters bewegt sich die Abdeckung 12 nach unten, wobei der Ansatz 13 am Federelement 14 entlang gleitet und in der unteren Stellung dieses schließlich soweit nach außen drückt, daß über den Hebelmechanismus 18 die Schaltfahne 17 in den Lichtweg des optischen Abtastsystems 8 ein taucht und diesen unterbricht. In hier nicht dargestell ter Weise kann dann über den Ausgang 11 ein geeignetes Ausgangssignal gebildet werden, das als Warnsignal auf die Notwendigkeit eines Austausches des nahezu geleerten Tintenbehälters hinweist.A second exemplary embodiment is explained with reference to FIG. 2. There, in turn, an ink reservoir is shown, which consists of the support body 1 and the flexible ink bubble 5 held therein. As already explained with reference to FIG. 1, an elastic seal 3 is provided in the lower region 2 of the support body 1 and can be penetrated by a hollow needle 4 . A cover 12 extends over the ink bladder 5 and , in this exemplary embodiment, is guided on one side of the wall of the support body 1 . The part of the guide 19 connected to the tin container serves as a visually recognizable level meter. On the other side of the wall of the support body 1 , the cover 12 has a projection 13 which acts on a resilient element 14 which is fastened to the inside of the wall of the support body 1 . The spring element 14 is pressed outwards as the level of the ink volume decreases. In the lower region of the ink container, the spring element 14 has a lever extension 15 , which in turn acts on a lever mechanism 18 , the lever arm 16 of which is connected to the switching flag 17 . This is moved by the lever extension 15 over the lever arm 16 . With increasing emptying of the ink storage container, the cover 12 moves downward, the projection 13 sliding along the spring element 14 and finally pushing it outward in the lower position to such an extent that the switching flag 17 into the light path of the optical scanning system 8 via the lever mechanism 18 dive in and interrupt it. In a manner not shown here, a suitable output signal can then be formed via the output 11 , which indicates as a warning signal that an almost empty ink container needs to be replaced.

Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann auch die Ausbildung nach Fig. 2 wegen ihres sehr einfa chen Aufbaues aufwandsarm zur Überwachung einer größeren Anzahl von Tintenversorgungsbehältern eingesetzt werden. In diesem Fall ist jedem Vorratsbehälter ein an der seit lichen Wandung des Stützkörpers angeordnetes Federelement und ein über dieses betätigbarer Hebelmechanismus mit ei ner Schaltfahne zugeordnet. Für sämtliche Schaltfahne kann ein gemeinsames, beispielsweise ein optisches, Ab tastsystem vorgesehen sein, in dessen Lichtweg die ein zelnen Schaltfahnen eintauchen können. Die Feststellung, um welchen Vorratsbehälter es sich handelt, wenn über den Ausgang des optischen Abtastsystems ein Warnsignal abge geben wird, kann in einfacher Weise durch eine optische Kontrolle, beispielsweise der Stellung des Hebelmechanis mus oder der Führungsnase 19 erfolgen.As with the embodiment of FIG. 1, the embodiment of FIG. 2 can be used because of their very simp chen structure with little effort to monitor a greater number of ink supply container. In this case, each storage container is assigned a spring element arranged on the wall of the supporting body since union and a lever mechanism which can be actuated via this and has a switching flag. For all switching flags, a common, for example an optical, scanning system can be provided, in the light path of which the individual switching flags can be immersed. The determination of what storage container it is when a warning signal is given via the output of the optical scanning system can be done in a simple manner by an optical control, for example the position of the lever mechanism or the guide lug 19 .

In Ausgestaltung der Erfindung kann das optische Abtast system und/oder der mechanische Teil der Überwachungsvor richtung eine Hysterese aufweisen, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß ein z. B. durch die Bewegung des mit dem Schreibkopf konstruktiv verbundenen Vorratsbehälter verursachtes mehrmaliges Ein- und Ausschalten der Abtasteinrichtung vermieden wird.In an embodiment of the invention, the optical scanning system and / or the mechanical part of the surveillance device direction have a hysteresis, which gives the advantage is achieved that a z. B. by the movement of the the write head constructively connected reservoir caused repeated switching on and off of the Scanning device is avoided.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, bei denen ein optisches Abtastsystem verwendet wird. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, auch ande re Abtastsysteme einzusetzen, mit denen die Lage insbe sondere die Position einer Schaltfahne bewertet werden kann. Derartige Abtastsysteme können z. B. elektromagnete sche Abtastsysteme oder elektromachanische Schalter sein.The invention was based on exemplary embodiments explained using an optical scanning system becomes. However, it is within the scope of the invention, also others re scanning systems with which the situation in particular in particular the position of a switch flag can be assessed can. Such scanning systems can e.g. B. electromagnets cal sensing systems or electromechanical switches.

Claims

1. Arrangement for determining the ink supply end in interchangeable ink containers of Inkschreibein directions in which the held in a support body NEN ink container in the manner of folding containers are ausgebil det, which coincide with decreasing ink volume without cavitation, with a sensing device the lowering of the surface of the ink container tet and emits a warning signal when a minimum volume is reached, characterized in that a cover ( 6 , 12 ) at least partially covering the surface of the ink container ( 5 ) is provided, which on a side wall of the support body ( 1 ) with a switch flag trained element ( 7 , 17 ) in connection, and that outside of the support body ( 1 ) in the Bo den range a scanning system ( 8 ) is provided which monitors the position of the switching flag ( 7 , 17 ) and emits a warning signal (via 11 ) as soon as the switching flag ( 7 , 17 ) has a minimum level corresponding to La ge occupies.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cover ( 6 in Fig. 1) is annular and is directly connected to a switching lug ( 7 ), that the switching lug ( 7 ) is guided in the wall of the support body ( 1 ) and moves outside of the ink tank ( 5 ) in accordance with the lowering of the ink level in the tin tank ( 5 ), and that the switching flag ( 7 ) serves as an actuating element for the scanning system ( 8 ) via which the warning signal (above 11 ) is delivered.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cover ( 12 in Fig. 2) is annular and has a lateral extension ( 13 ),
that a strip-shaped spring element ( 14 ) is provided on the inner wall of the support body ( 1 ) with a lever extension ( 15 ) pointing outwards through the wall of the support body ( 1 ) in the bottom area of the ink reservoir ( 5 ),
that the shoulder ( 13 ) slides along the spring element ( 14 ) when the ink level is lowered and thereby moves the lever projection ( 15 ) against the spring force of the spring element ( 14 ),
that a lever mechanism ( 18 ) is provided outside the support body ( 1 ) in the bottom region thereof, on one lever arm ( 16 ) the switching lug ( 17 ) is arranged, the lever arm ( 16 ) of the lever mechanism ( 18 ) through the lever extension ( 15 ) is operated
and that the position of the switching flag ( 17 ) is evaluated by the scanning system ( 8 ), which emits a warning signal (above 11 ) when a minimum fill level is reached.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the scanning system ( 8 ) is a known, preferably designed as a fork light optical scanning system, in the light path of the switching flag ( 7 , 17 ) at He a minimum level immersed.