-
Die
Erfindung bezieht sich auf einen Tintenbehälter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 (US-A-6,053,607).
-
Das
Gebiet des Tintenstrahldrucks ist relativ gut entwickelt. Bei im
Handel erhältlichen
Produkten, wie Computerdrucker, Grafikplotter und Faksimilemaschinen,
wird zur Erzeugung bedruckter Medien die Tintenstrahltechnologie
eingesetzt. Im allgemeinen wird ein Tintenstrahlbild durch eine
präzise
Plazierung von Tintentropfen auf ein Druckmedium gebildet, die durch
eine Tintentropfenerzeugungsvorrichtung ausgegeben werden, die als
Tintenstrahldruckkopf bekannt ist. Typischerweise ist ein Tintenstrahldruckkopf
an einem beweglichen Wagen angeordnet, der die Oberfläche des
Druckmediums überquert
und so gesteuert wird, daß er
Tintentropfen zu geeigneten Zeitpunkten gemäß Befehlen eines Mikrocomputers
oder einer anderen Steuerung ausstößt, wobei der Zeitpunkt der
Aufbringung der Tintentropfen einem Pixelmuster des Bildes entsprechen
soll, das gedruckt wird.
-
Einige
bekannte Drucker verwenden einen Tintenbehälter, der getrennt von dem
Druckkopf auswechselbar ist. Wenn der Tintenbehälter leer ist, wird er entfernt
und durch einen neuen Tintenbehälter
ersetzt. Die Verwendung von auswechselbaren Tintenbehältern, die
von dem Druckkopf getrennt sind, erlaubt es Benutzern, den Tintenbehälter auszuwechseln,
ohne den Druckkopf auswechseln zu müssen. Der Druckkopf wird dann
am Ende oder kurz vor dem Ende der Druckkopflebensdauer ausgewechselt
und nicht dann, wenn der Tintenbehälter ausgewechselt wird.
-
Ein
Gesichtspunkt bei Tintenstrahldrucksystemen, die Tintenbehälter verwenden,
die von den Druckköpfen
getrennt sind, ist, daß es
allgemein nicht möglich
ist, vorauszusagen, wann ein Tintenbehälter leer sein wird. Bei derartigen
Tintenstrahldrucksystemen ist es wichtig, daß der Druckvorgang beendet
wird, wenn ein Tintenbehälter
beinahe leer ist, wobei eine geringe Menge nicht verwendbarer Tinte übrig bleibt.
Andernfalls könnte
der Druckkopf in Folge eines Ausstoßes ohne Tinte beschädigt werden
und/oder es wird Zeit dadurch verschwendet, daß der Drucker in Betrieb ist,
aber kein vollständig gedrucktes
Bild erzeugt wird, was besonders beim Drucken großer Bilder
zeitraubend ist, die häufig
unbeaufsichtigt auf teuren Medien gedruckt werden.
-
Das
durch die Erfindung zu lösende
Problem besteht darin, einen Tintenbehälter anzugeben, wie er in dem
Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist, der in der Lage ist vorauszusagen, wann
die Tinte verbraucht ist, und den Druckvorgang zu beenden, wenn der
Tintenbehälter
nahezu leer ist.
-
Dieses
Problem wird durch Anspruch 1 gelöst.
-
Die
Vorteile und Merkmale der offenbarten Erfindung werden Fachleuten
ohne weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit
der Zeichnung ersichtlich, in der:
-
1 ein
schematisches Blockdiagramm eines Drucker-/Plottersystems ist, bei
dem eine Tintenfüllstandserfassungsschaltung
gemäß der Erfindung verwendet
werden kann.
-
2 ein
schematisches Blockdiagramm ist, das Hauptkomponenten von einer
der Druckkassetten des Drucker-/Plottersystems von 1 zeigt.
-
3 ein
schematisches Blockdiagramm ist, das auf vereinfachte Weise die
Verbindung zwischen einem Tintenbehälter außerhalb des Wagens, einer Luftdruckquelle
und einer Druckkassette an dem Wagen des Drucker-/Plottersystems
von 1 darstellt.
-
4 ein
schematisches Blockdiagramm ist, das Hauptkomponenten von einem
der Tintenbehälter
des Drucker-/Plottersystems von 1 zeigt.
-
5 eine
vereinfachte isometrische Ansicht einer Implementierung des Drucker-/Plottersystems von 1 ist.
-
6 eine
schematische, isometrische, auseinandergezogene Ansicht ist, welche
die Hauptkomponenten einer Implementierung von einem der Tintenbehälter des
Drucker-/Plottersystems von 1 darstellt.
-
7 eine
weitere schematische, isometrische, auseinandergezogene Ansicht
ist, welche die Hauptkomponenten einer Implementierung von einem
der Tintenbehälter
des Drucker-/Plottersystems von 1 darstellt.
-
8 eine
auseinandergezogene, isometrische Ansicht ist, die den Druckbehälter, das
kollabierbare Tintenreservoir und das Chassiselement des Tintenbehälters von 6 und 7 zeigt.
-
9 eine
schematische, isometrische Ansicht ist, die das kollabierbare Tintenreservoir
und das Chassiselement des Tintenbehälters von 6 und 7 darstellt.
-
10A schematisch exemplarische Einsätze des
Tintenbehälters
von 6 und 7 darstellt.
-
10B schematische weitere exemplarische Einsätze des
Tintenbehälters
von 6 und 7 darstellt.
-
11 eine
Querschnittsansicht eines Druckumformers ist, der in dem Tintenbehälter von 6 und 7 untergebracht
ist.
-
12 eine
Querschnittsansicht ist, welche die Anbringung des Druckumformers
an dem Chassiselement des Tintenbehälters von 6 und 7 darstellt.
-
13 eine
isometrische Ansicht ist, die elektrische Kontakte darstellt, die
an dem oberen Abschnitt des Chassiselements des Tintenbehälters von 6 und 7 angeordnet
sind.
-
14 eine
isometrische Ansicht ist, welche die Anbringung des Druckumformers
an dem Chassiselement des Tintenbehälters von 6 und 7 darstellt.
-
15 eine
auseinandergezogene Ansicht ist, die den Druckumformer und das Chassiselement des
Tintenbehälters
von 6 und 7 darstellt.
-
16 ein
Graph einer schematischen, repräsentativen
Charakteristik des Differenzdruckes über der verbleibenden Tinte
für ein
System, das ein kollabierbares Tintenreservoir mit einem nachgiebigen
Einsatz gemäß der Erfindung
verwendet, und einer Charakteristik des Differenzdruckes gegenüber verbleibender
Tinte für
ein System ist, welches das gleiche oder ein ähnliches kollabierbares Tintenreservoir,
aber keinen nachgiebigen Einsatz verwendet.
-
17 ein
Graph einer schematischen, repräsentativen
Charakteristik des Differenzdruckes über der verbleibenden Tinte
für ein
System, das ein kollabierbares Tintenreservoir mit einem unflexiblen Einsatz
gemäß der Erfindung
verwendet, und einer Charakteristik des Differenzdruckes gegenüber der verbleibenden
Tinte für
ein System ist, welches das gleiche oder ein ähnliches kollabierbares Tintenreservoir,
aber keinen unflexiblen Einsatz verwendet.
-
Detaillierte
Beschreibung der Offenbarung
-
In
der folgenden detaillierten Beschreibung und den verschiedenen Figuren
der Zeichnungen werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
-
1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines Druckers/Plotters 50,
in dem die Erfindung eingesetzt werden kann. Ein Abtastdruckwagen 52 hält eine
Mehrzahl von Druckkassetten 60–66, die fluidisch
mit einer Tintenversorgungsstation 100 gekoppelt sind,
die mit Druck beaufschlagte Tinte an die Druckkassetten 60–66 liefert.
Als veranschaulichendes Beispiel umfaßt jede der Druckkassetten 60–66 einen
Tintenstrahldruckkopf und einen integrierten Druckkopfspeicher,
wie es schematisch in 2 für das repräsentative Beispiel der Druckkassette 60 gezeigt
ist, die einen Tintenstrahldruckkopf 60A und einen integrierten
Druckkopfspeicher 60B beinhaltet. Jede Druckkassette weist
ein Fluidregelventil auf, das sich öffnet und schließt, um einen
geringen Eich-Unterdruck in der Kassette aufrechtzuerhalten, der
für die
Funktion des Druckkopfs optimal ist. Die Tinte, die zu jeder der
Druckkassetten 60–66 geliefert wird,
wird mit Druck beaufschlagt, um die Auswirkung eines dynamischen
Druckabfalls zu reduzieren.
-
Die
Tintenversorgungsstation 100 enthält Aufnahmeeinrichtungen oder
Fächer
zum Aufnehmen von Tintenbehältern 110–116,
die jeweils entsprechenden Druckkassetten 60–66 zugeordnet
sind und fluidisch mit diesen verbunden sind. Jeder der Tintenbehälter 110–114 umfaßt ein kollabierbares Tintenreservoir,
beispielsweise ein kollabierbares Tintenreservoir 110A,
das von einer Luftdruckkammer 110B umgeben ist. Eine Luftdruckquelle
oder -Pumpe 70 steht in Verbindung mit der Luftdruckkammer,
um das kollabierbare Tintenreservoir mit Druck zu beaufschlagen.
Beispielsweise liefert. eine Druckpumpe Druckluft für alle Tintenbehälter in
dem System. Mit Druck beaufschlagte Tinte wird über einen Tintenflußweg, der
beispielsweise entsprechende flexibel Kunststoffrohre umfaßt, die
mit den Tintenbehältern 110–116 und
entsprechend zugeordneten Druckkassetten 60–66 verbunden
sind, zu den Druckkassetten geliefert.
-
3 ist
eine vereinfachte schematische Ansicht, welche die Druckquelle 70,
eine Luftdruckleitung 72, die Druckbeaufschlagungsgas zu
der Druckkammer 110B liefert, welches das kollabierbare
Tintenreservoir 110a mit Druck beaufschlagt, um zu bewirken,
daß Tinte über eine
Tintenversorgungsleitung 74 zu der Druckkopfkassette geliefert
wird. Ein Druckumformer 71 ist vorgesehen, um eine Druckdifferenz
zwischen Luft, die das kollabierbare Tintenreservoir 110a mit
Druck beaufschlagt, und einem Druck zu erfassen, der einen Druck
in dem kollabierbaren Tintenreservoir 110a angibt. Der Druckumformer 71 steht
beispielsweise in Verbindung mit der Tintenversorgungsleitung 74 und
der Druckluftleitung 72. Alternativ ist der Druckumformer 71 in
der Druckkammer 110B angeordnet, wie in 11–15 dargestellt,
und erfaßt
einen Tintendruck in dem kollabierbaren Tintenreservoir 110a und einen
Druck in der Druckkammer 110B. Als eine weitere Alternative
ist der Druckumformer 71 ein Absolutdrucksensor, der einen
absoluten Druck der Tinte in der Tintenversorgungsleitung 74 oder
in dem kollabierbaren Tintenreservoir 110a erfaßt.
-
Jeder
der Tintenbehälter
umfaßt
ein kollabierbares Tintenreservoir, einen optionalen integrierten
Tintenkassettenspeicher und einen ein Kollabieren regulierenden
Einsatz in dem kollabierbaren Tintenreservoir, der ermöglicht,
daß das
kollabierbare Tintenreservoir einem Kollabieren verformbar standhält, wie
es in 4 schematisch für das repräsentative Beispiel des Tintenbehälters 110 gezeigt
ist, der insbesondere ein Tintenreservoir 110A, einen integrierten
Tintenkassettenspeicher 110D, einen optionalen Druckumformer 110C und
einen ein Kollabieren regulierenden Einsatz 115 enthält.
-
Unter
weiterer Bezugnahme auf 1 sind der Abtastdruckwagen 52,
die Druckkassetten 60–66 und
die Tintenbehälter 110–114 elektrisch
mit einer Druckermikroprozessorsteuerung 80 verbunden,
die eine Druckerelektronik und Firmware zur Steuerung verschiedener
Druckerfunktionen umfaßt,
einschließlich
beispielsweise einer Analog/Digital-Wandlerschaltungsanordnung zum Umwandeln
der Ausgangssignale der den Tintenfüllstand erfassenden Druckumformer 71,
die den Tintenbehältern 110–116 zugeordnet
sind. Die Steuerung 80 steuert somit das Abtastwagenantriebssystem
und die Druckköpfe
an dem Druckwagen, um die Druckköpfe
selektiv mit Strom zu versorgen, um zu bewirken, daß Tintentröpfchen auf
kontrollierte Weise auf das Druckmedium 40 ausgestoßen werden.
Die Druckersteuerung 80 erfaßt ferner einen niedrigen Pegel
des verbleibenden Tintenvolumens in jedem der Tintenbehälter 110–114 gemäß dem Ausgangssignal
des zugeordneten Druckumformers 71.
-
Ein
Host-Prozessor 82, der eine CPU 82A und einen
Softwaredruckertreiber 82B umfaßt, ist mit der Druckersteuerung 82 verbunden.
Der Host-Prozessor 82 umfaßt beispielsweise einen Personalcomputer,
der sich außerhalb
des Druckers 50 befindet. Ein Monitor 84 ist mit
dem Host-Prozessor 82 verbunden und wird zur Anzeige verschiedener Nachrichten
verwendet, die den Zustand des Tintenstrahldruckers anzeigen. Alternativ
kann der Drucker für
einen unabhängigen
oder vernetzten Betrieb konfiguriert sein, wobei Nachrichten auf
einem Frontbedienfeld des Druckers angezeigt werden.
-
5 zeigt
eine isometrische Ansicht einer exemplarischen Form eines Großformatdruckers/-Plotters,
in dem die Erfindung eingesetzt werden kann, wobei vier Tintenbehälter 110, 112, 114, 116 außerhalb
des Wagens (oder auch außeraxiale Tintenbehälter) in
einer Tintenversorgungsstation installiert gezeigt sind. Der Drucker/Plotter
von 5 umfaßt
ferner ein Gehäuse 54,
ein Frontbedienfeld 56, das mit Benutzerbedienschaltern
versehen ist, und einen Medienausgabeschlitz 58. Zwar wird
dieser exemplarische Drucker/Plotter von einer Medienrolle gespeist,
aber es sollte verständlich
sein, daß alternative
Blattzufuhrmechanismen ebenfalls verwendet werden können.
-
6–9, 10A, 10B und 11–15 stellen
schematisch eine spezifische Implementierung eines Tintenbehälters 200 dar,
der einen ein Kollabieren steuernden Einsatz 115 gemäß der Erfindung
verwendet, der einen Verformungswiderstand gegen ein Kollabieren
eines kollabierbaren Tintenreservoirs liefert, und der als einer
der Tintenbehälter 110–116 implementiert
sein kann, die strukturell im wesentlichen identisch sind.
-
Wie
es in 6–7 gezeigt
ist, umfaßt der
Tintenbehälter 200 im
allgemeinen einen äußeren Behälter oder
einen Druckbehälter 1102,
ein Chassiselement 1120, das an einem Stutzenbereich 1102A an
einem vorderen Ende des Druckbehälters 1102 angebracht
ist, eine Vorderendabdeckung 1104, die an dem vorderen
Ende des Druckbehälters angebracht
ist, und eine Hinterendabdeckung 1106, die an dem hinteren
Ende des Druckbehälters 1102 angebracht
ist.
-
Wie
es in 8–9 und 11 genauer gezeigt
ist, umfaßt
der Tintenbehälter 200 ferner
einen kollabieren Tintenbeutel oder ein kollabierbares Tintenreservoir 114,
das in einer durch den Druckbehälter 1102 definierten
inneren Kammer 1103 angeordnet ist und in abgedichteter
Weise an einem Kielabschnitt 1292 des Chassis 1120 angebracht
ist, der das Innere des Druckbehälters 1102 gegenüber der Außenatmosphäre abdichtet,
wobei ein Lufteinlaß 1108 in
das Innere des Druckbehälters 1102 vorgesehen
ist, und eine Tintenauslaßöffnung 1110 für Tinte, die
in dem Tintenreservoir 114 enthalten ist. Gemäß der Erfindung
ist ein einem Kollabieren standhaltender oder ein Kollabieren regulierender
Einsatz 115 in dem kollabierbaren Reservoir 114 angeordnet,
um die Eigenschaft von Differenzdruck gegenüber Tintenfüllstand für das Tintenliefersystem zu
steuern.
-
Genauer
gesagt ermöglicht
der das Kollabieren regulierende Einsatz 115, daß das kollabierbare Reservoir 114 dem
Kollabieren verformbar standhält, wenn
das Reservoir 114 soweit kollabiert ist, bis die Wände des
kollabierbaren Reservoirs gegen den Einsatz 115 drücken. Das
kollabierbare Tintenreservoir 114 und der Einsatz 115,
der in diesem angeordnet ist, wirken wie eine Feder, die dem äußeren Druck
an dem kollabierbaren Tintenreservoir verformbar standhält.
-
Wenn
das kollabierbare Reservoir 114 dem Kollabieren standhält, beginnt
sich die Differenz zwischen dem Druck außerhalb des kollabierbaren
Tintenreservoirs 114 und dem Druck innerhalb des kollabierbaren
Tintenreservoirs 114 bei einem verbleibenden Tintenfüllstand
zu erhöhen,
der höher
als der verbleibende Tintenfüllstand
ist, bei dem eine derartige Differenz ohne den Einsatz beginnen
würde,
sich zu erhöhen.
Mit anderen Worten konfiguriert der dem Kollabieren standhaltende
Einsatz eine Eigenschaft von Tintenversorgungsdruck gegenüber verbleibender
Tinte des kollabierbaren Tintenreservoirs derart, daß verbleibende
Tinte zuverlässig
bei einem verbleibenden Tintenfüllstand
erfaßt
wird, der höher
als ein Füllstand
ist, der ohne den Einsatz zuverlässig
erfaßt würde. Auf
diese Weise wird ein verbleibender Tintenfüllstand während der Lebensdauer des Tintenvorrats
früher
zuverlässig
erfaßt,
so daß ein
geringer Tintenvorrat erfaßt
wird, bevor der Tintenvorrat extrem gering ist.
-
Der
Einsatz 115 kann ein nachgebendes Element, das sich verformt,
wenn das kollabierbare Tintenreservoir kollabiert, oder es kann
ein nicht nachgebendes Element sein, das bewirkt, daß das kollabierbare
Tintenreservoir dem äußeren Druck
verformbar standhält,
wenn es kollabiert, um sich an die Form des Einsatzes anzupassen.
Abhängig
von der Verformbarkeit eines nachgebenden Einsatzes kann sich der
kollabierbare Beutel auch verformen, wenn er gegen einen nachgebenden
Einsatz kollabiert.
-
Als
veranschaulichendes Beispiel umfaßt der das Kollabieren regulierende
Einsatz einen Schaumstoffzuschnitt 115a, einen Schaumstoffzuschnitt 115b mit
rautenförmigen
Ausschnitten oder einen Schaumstoffzuschnitt 115c mit rechteckigen Ausschnitten,
die alle in 10A gezeigt sind und aus Polyurethan
bestehen können.
Die Ausschnitte erleichtern einen vollständigeren Abfluß von Tinte aus
dem kollabierbaren Tintenreservoir 114.
-
Ferner
umfaßt
der das Kollabieren regulierende Einsatz beispielsweise eine nachgebende oder
nicht nachgebende, dreidimensional geformte Platte, wie ein wellenförmiges Element 115d oder
ein C-förmiges
Element 115e, wie es in 10B gezeigt ist.
Eine nachgebende, dreidimensional geformte Platte wirkt wie eine
dreidimensionale Feder, während
eine nicht nachgebende, dreidimensional geformte Platte bewirkt,
daß die
Steifigkeit des kollabierbaren Tintenreservoirs dem äußeren Druck
an dem kollabierbaren Tintenreservoir verformbar standhält. Die
dreidimensional geformte Platte kann beispielsweise aus einem Kunststoff,
wie Polyethylen oder Polypropylen, oder sehr dünnem rostfreiem Stahl hergestellt
sein.
-
Das
Chassis 1120 ist an der Öffnung des Stutzenbereichs 1102A des
Druckbehälters 1102 beispielsweise
durch einen ringförmigen
Klemmring 1280 befestigt, der mit einem oberen Flansch
des Druckbehälters
und einen Anschlußflansch
des Chassiselements in Eingriff steht. Ein druckabdichtender O-Ring 1152,
der in geeigneter Weise in einer Umfangsnut an dem Chassis 1120 aufgenommen
ist, steht mit der Innenfläche
des Stutzenbereichs 1102A des Druckbehälters 1102 in Eingriff.
-
Das
kollabierbare Tintenreservoir 114 umfaßt genauer gesagt einen gefalteten
Beutel mit gegenüberliegenden
Wänden
oder Seiten 1114, 1116. Bei einer exemplarischen
Konstruktion wird eine längliche
Bahn eines Beutelmaterials derart gefaltet, daß sich gegenüberliegende Seitenränder der
Bahn überlappen
oder zusammengebracht werden, wodurch ein länglicher Zylinder gebildet
wird. Die Seitenränder
werden miteinander abgedichtet und bei der resultierenden Struktur
befinden sich Falten im allgemeinen in einer Ausrichtung mit der
Abdichtung der Seitenränder.
Das untere Ende oder Nichtzufuhrende des Beutels wird durch Hitzeabdichten
der gefalteten Struktur entlang einer Naht, die quer zu der Abdichtung
der Seitenränder
verläuft,
gebildet. Das obere Ende oder Zufuhrende des Tintenreservoirs wird
auf ähnliche
Weise gebildet, wobei eine Öffnung für den Beutel
gelassen wird, der in abgedichteter Weise an dem Kielabschnitt 1292 des
Chassis 1120 angebracht wird. Bei einem spezifischen Beispiel wird
der Tintenreservoirbeutel durch Heißnieten (Heat Staking) in abgedichteter
Weise an dem Kielabschnitt 1292 angebracht.
-
Das
kollabierbare Tintenreservoir 114 definiert somit einen
besetzten Abschnitt 1103a der inneren Kammer 1103 derart,
daß ein
nicht besetzter Abschnitt 1103b der inneren Kammer 1103 zwischen dem
Druckbehälter 1102 und
dem kollabierbaren Tintenreservoir 114 gebildet ist. Der
Lufteinlaß 1108 ist der
einzige Flußweg
in den oder aus dem unbesetzten Abschnitt 1103b, der als
eine Luftdruckkammer fungiert und genauer gesagt eine Fluidförderleitung umfaßt, die
mit dem nicht besetzten Abschnitt 1103b der inneren Kammer 1103 in
Verbindung steht. Die Tintenauslaßöffnung 1110 ist der
einzige Flußweg
in den oder aus dem besetzten Abschnitt 1103a und umfaßt eine
Fluidförderleitung,
die mit dem besetzten Abschnitt 1103a der inneren Kammer 1103,
nämlich dem
Inneren des kollabierbaren Tintenreservoirs 114, in Verbindung
steht. Die Tintenauslaßöffnung 1110 ist
zweckmäßigerweise
mit dem Kielabschnitt 1292 des Chassis 1120 integriert.
-
Wie
es in 11–15 genauer
gezeigt ist, kann der Druckumformer 71 in der inneren Kammer 1103 so
angeordnet sein, daß er
eine Differenz zwischen dem Druck des nicht besetzten Abschnitts 1103b der
inneren Kammer 1103 und dem Druck von Tinte in dem kollabierbaren
Tintenreservoir 114 (d.h. einen Differenzdruck) oder einen
absoluten Druck von Tinte in dem kollabierbaren Tintenreservoir 114 erfaßt. Der
Druckumformer 71 ist beispielsweise an einem Keramiksubstrat 73 befestigt,
um eine Umformerunteranordnung zu bilden, die an einer Außenwand
der Ausgangsöffnung 1110 angebracht
ist. Eine Bohrung oder Öffnungen
in der Wand der Ausgangsöffnung 1110 und
eine Bohrung oder Öffnung
in dem Substrat 73 setzen den Druckumformer einem Druck in
der Ausgangsöffnung 1110 aus.
Eine geeignete Abdichtung, einschließlich eines O-Rings 75,
ist vorgesehen, um ein Lecken zwischen dem Inneren der Auslaßöffnung 1110 und
dem nicht besetzten Abschnitt 1103b der inneren Kammer 1103 zu
verhindern. Der Druckumformer 71 befindet sich sehr nahe an
dem Tintenvorrat in dem kollabierbaren Tintenreservoir 114,
um so dynamische Verluste zwischen dem Tintenvorrat und dem Punkt
einer Druckmessung zu vermeiden, und somit ist der Druckumformer 71 wirksam
dem Druck in dem kollabierbaren Tintenreservoir 114 ausgesetzt.
-
Die
elektrische Ausgabe des Druckumformers 71 wird über leitfähige Anschlußleitungen 83 eines
flexiblen gedruckten Schaltungssubstrats 85 zu von außen zugänglichen
Kontaktanschlußflächen 81 geliefert,
die an dem oberen Ende des Chassis 1120 angeordnet sind,
wobei sich das flexible gedruckte Schaltungssubstrat zwischen dem
Keramiksubstrat und dem oberen Ende des Chassis 1120 erstreckt und
an der äußeren Oberfläche des
Chassis 1120 zwischen dem O-Ring 1152 und dieser äußeren Oberfläche verläuft. Die
leitfähigen
Anschlußleitungen 83 sind
elektrisch mit den von außen
zugänglichen
Kontaktanschlußflächen 81 verbunden,
die an dem oberen Ende des Chassis angeordnet sind und an einem
Ende des flexiblen gedruckten Schaltungssubstrats 85 gebildet
sein können,
das an dem oberen Ende des Chassis 1120 angebracht wäre. Die Ausgabe
des Druckumformers 71 kann während eines Druckvorgangs abgetastet
werden, wodurch vermieden wird, daß der Druckvorgang unterbrochen werden
muß, um
eine Ablesung vorzunehmen.
-
Optional
kann ein Speicherchipbaustein 87 in zweckmäßiger Weise
an dem Keramiksubstrat 87 befestig und mit zugeordneten,
von außen
zugänglichen
Kontaktanschlußflächen durch
zugeordnete leitfähige
Anschlußleitungen 83 des
flexiblen gedruckten Schaltungssubstrats 85 verbunden sein.
-
Was
das Erfassen eines niedrigen Tintenfüllstands betrifft, so wird
die Regulierung der Eigenschaft von Druck gegenüber verbleibender Tinte, die durch
die Verwendung des das Kollabieren regulierenden Einsatzes 115 gegeben
ist, mit Bezug auf 16 und 17 besonders
verständlich. 16 stellt
eine Eigenschaft von Differenzdruck des Tintenvorrats gegenüber verbleibender
Tinte 101 für
ein System, das einen kollabierbaren Tintenbeutel mit einem das
Kollabieren regulierenden, nachgebenden Schaumstoffeinsatz gemäß der Erfindung
verwendet, sowie eine Eigenschaft von Differenzdruck des Tintenvorrats
gegenüber
verbleibender Tinte 102 für ein System schematisch dar,
das den gleichen oder einen ähnlichen
kollabierbaren Tintenbeutel, aber keinen nachgebenden Schaumstoffeinsatz
verwendet. 17 stellt eine Eigenschaft von
Differenzdruck des Tintenvorrats gegenüber verbleibender Tinte 101a für ein System,
das einen kollabierbaren Tintenbeutel mit einem starren, wellenförmigen Schaumstoffeinsatz
gemäß der Erfindung
verwendet, sowie eine Eigenschaft von Differenzdruck des Tintenvorrats
gegenüber
verbleibender Tinte 102a für ein System schematisch dar,
das den gleichen oder einen ähnlichen
kollabierbaren Tintenbeutel, aber keinen starren, wellenförmigen,
das Kollabieren regulierenden Schaumstoffeinsatz verwendet.
-
Der
Druck des Tintenvorrats (der beispielsweise über die Tintenversorgungsleitung
erfaßt
wird) bleibt für
den Großteil
der Lebensdauer des Tintenvorrats näherungsweise gleich dem Druck
des Druckbeaufschlagungsgases (beispielsweise in der Druckleitung)
und somit beträgt
der Differenzdruck für
den Großteil
der Lebensdauer des Tintenvorrats näherungsweise Null. Wenn der
Tintenvorrat beinahe leer ist, verringert sich der Druck des Tintenvorrats bei
sich verringernder verbleibender Tinte, wodurch sich der Differenzdruck
bei schwindender Tinte erhöht.
Die Verwendung des Einsatzes bewirkt, daß sich der Differenzdruck des
Tintenvorrats bei einem verbleibenden Tintenfüllstand zu erhöhen beginnt, der
höher als
der Füllstand
ist, bei dem der Differenzdruck des Tintenvorrats ohne einen Einsatz
beginnen würde,
sich zu erhöhen,
was dazu genutzt werden kann, einen bevorstehenden niedrigen Tintenfüllstand
zu erfassen, auch wenn der Tintenfüllstand noch nicht extrem weit
abgesunken ist, was wiederum dazu genutzt werden kann, den Benutzer
frühzeitig
zu warnen, so daß der
Tintenbehälter
bequem ausgewechselt werden kann. Mit anderen Worten ermöglicht der
Einsatz eine frühere
zuverlässige
Erfassung eines Tintenfüllstands
während
der Lebensdauer des Tintenvorrats und vergrößert somit den Tintenfüllstandsbereich,
aus dem eine Schwelle eines niedrigen Tintenfüllstands ausgewählt werden
kann, wobei eine Warnung vor einem niedrigen Tintenfüllstand geliefert
wird, wenn der Tintenfüllstand
unter eine derartige Schwelle eines niedrigen Tintenfüllstands fällt, was
dadurch angezeigt wird, daß das
Differenzdrucksignal eine ausgewählte
Druckschwelle übersteigt.
Falls beispielsweise der niedrige Tintenfüllstand zu einem früheren Zeitpunkt
während
der Lebensdauer des Tintenvorrats gewählt ist, kann der Benutzer
noch weiter drucken, bevor er den Tintenbehälter auswechselt. Die Beziehung
zwischen einem Differenzdruck und der Menge an verbleibender Tinte
ist bei einem beliebigen gegebenen System relativ konsistent und
kann zuverlässig
gekennzeichnet werden, und der Einsatz ist so konfiguriert, daß er den
Beginn eines zuverlässigen
Drucksignals auswählt.
-
Es
sollte verständlich
sein, daß der
Einsatz auf wirksame Weise eine Steuerung der Eigenschaft von Tintenvorratsdruck
gegenüber
verbleibender Tinte liefert, wobei sich ein Vorratsdruck verringern
würde,
wenn sich diese zu verändern
beginnt, und daß vor
einem niedrigen Tintenfüllstand
gewarnt wird, wenn der Vorratsdruck unter eine ausgewählte Vorratsdruckschwelle
fällt,
die eine Schwelle eines niedrigen Tintenfüllstands anzeigt. Der Einsatz
erhöht den
Tintenfüllstandsbereich,
aus dem eine Schwelle eines niedrigen Tintenfüllstands ausgewählt werden kann,
wobei vor einem niedrigen Tintenfüllstand gewarnt wird, wenn
der Tintenfüllstand
unter eine solche Schwelle eines niedrigen Tintenfüllstands
fällt, was
dadurch angezeigt wird, daß der
Vorratsdruck unter eine ausgewählte
Vorratsdruckschwelle fällt.
-
Während die
vorhergehende Implementierung einen höheren Druck als den Umgebungsdruck auf
den Tintenvorrat ausübt,
kann die Erfindung auch bei Systemen verwendet werden, bei denen
der Tintenvorrat lediglich einem Umgebungs- oder Atmosphärendruck
und nicht einem Druck unterliegt, der größer als ein Atmosphärendruck
ist, beispielsweise bei einem System, bei dem ein nicht mit Druck
beaufschlagter Tintenvorrat erhöht
ist, so daß Tinte
durch die Schwerkraft aus dem Tintenbehälter fließt. Ferner kann die offenbarte
Erfindung bei anderen Druck- oder Markierungssystemen, wie elektrophotographischen
Flussigdrucksysteme, verwendet werden, die flüssige Tinte verwenden.